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【摘 要】 在当前的水电站闸墩施工中,随着对滑模技术的应用,使得水库的质量和性能都得到了大幅度提高,从而为我国的水利事业建设起到了不可估量的作用。而为了滑模技术的水平得到进一步提升,就必须要加大对其的分析研究力度,从而才能够提高滑模技术的水平和水库的质量和性能。本文探讨了水电站闸墩滑模施工技术。
【关键词】 水电站;闸墩;滑模;施工技术
对于高层孤立体混凝土建筑,如果采用常规的组装模板或翻转模板,模板工程既耗费人工、占用大量的脚手架和吊装设备,同时时间也很长久,施工难度和劳动强度较大,安全措施难以保证,工程成本较高。采用滑模施工,简化了施工中的模板工程,花在脚手架上的费用几乎为零,不仅如此,滑模1d可以滑升2.5~6m,且外形尺寸精确,表面光滑,没有水平或竖直的施工缝,在出模混凝土还比较新鲜的时候,表面易于处理,特别是在需要浇筑二期混凝土的闸门槽的施工中,便于及时进行锉毛处理,滑模优势更为突出。滑模的应用不仅使施工条件得到了改善,劳动强度也大大降低,使施工的进度得到加快同时资源得到了节约。
一、滑模结构组成
滑模的结构组成一般是钢制框架结构,有检修门槽与工作门槽分开组成,用高强度螺栓将墩头、墩尾与中间段三部分组成,一般都有数十吨重,根据水电站具体施工的闸墩具体尺寸,来设计专用滑模设备,通常的滑模结构有工字钢、角钢与槽钢三个类型的钢材组合焊接,滑模的组成还有辅助钢材,如扁钢、钢丝和钢管等,它们的具体是用来构成滑模顶部的栏杆、遮雨蓬和吊篮等设施,吊篮主要是施工抹面用的,此外还有爬梯等。在滑模施工前,一定要根据现场的施工设计图纸的要求,把槽钢与工字钢用电焊焊接形成闸墩的结构形状,尺寸要大于5cm,以便用于闸墩施工的混凝土保护层施工,高度要高于主题结构2cm,在内粗安装组合钢模板,大约1m高,这样螺栓与钢片扣合主体结构连在一起,钢模板用螺栓组合起来,闸墩在顶部墩头有组合钢模板用混凝土浇筑而成。当滑模上升至距离地面2m~3m的时候,地步挂上钢丝和角钢用电焊而成2m高的吊篮,这样工人可以在抹面的时候,将混凝土面抹平。
可以用离心式工作原理的液压千斤顶作为动力的滑模装置,滑模顶部在钢结构的梁上安装千斤顶,具体的位置是在闸墩的钢筋内,在千斤顶的中心可以用空心钢管放在混凝土里,由于各个水电站工程的具体尺寸都不一致,所以,在放置千斤顶的具体数据也不尽相同,因为混凝土和滑模有摩擦力的存在,所以在选择千斤顶的时候要注意,要选择大于5倍滑模重量的千斤顶,中间穿过空心的一根钢管,由于管内有螺纹存在,用接头连接。滑模装置沿着千斤顶空心钢管提升,特别要注意,每次提升一般在10cm左右,注意查看有无混凝土掉落的现象,特别要注意闸墩的边部滑模情况,一切正常后,可以依次提升30cm左右。在启动千斤顶的时候,一定要根据它的工作原理工作,首先启动电源,當千斤顶活塞上升一段距离,抓住钢管后,再向下加压,是活塞上升,滑模在运行的各个地方要注意控制点的部分施工情况,在墩头,墩尾和中间段的时候,一般都有吊线去检查控制施工质量,发现有倾斜现象,要根据施工的具体情况及时纠正,在水电站滑模施工中要注意分块位置的设计,千斤顶的选择和安装情况,一般滑模上有楼梯设计,以方便人员上下,方便施工。
二、水电站闸墩滑模施工技术
1、滑摸施工工艺
滑模施工的显著特点是:钢筋绑扎、混凝土浇筑、滑模滑升、修面养护等,工作平行交叉作业,连续进行。要求各工种相互配合,相互适应。
(1)滑模施工工艺流程为:钢筋绑扎一混凝土浇筑。平仓、振捣一滑模提升。钢筋绑扎。
(2)混凝土浇筑:由搅拌站供料,自卸汽车运至工地装罐,门机悬吊吊罐人仓,工作面布置溜槽下料,人工平仓,插人式振捣器振捣。
(3)钢筋绑扎:由钢筋加工厂供料,载重汽车运至工地,门机配合卸车,吊至滑模操作盘上,人工分料绑扎、焊接。
2、模板滑升
滑模正常滑升是根据现场施工情况确定合适的滑升速度,与现场气温条件、混凝土设计强度、混凝土初凝时间、供料强度、钢筋绑扎焊接速度等有关。闸墩滑模按正常滑升每次间隔2h,控制浇筑分层厚度30cm,日滑升高度最大控制在3.6m左右。滑模滑升正常要求达到软脱模施工,脱模混凝土强度控制在0.IMPa一0.3MPa,现场施工鉴别为:滑升过程中听到“沙沙”的声音;出模的混凝土无流淌和拉裂现象,手按有硬的感觉,并能留下lmm左右的指印;能用抹子抹平。
3、修面及养护
混凝土缺陷处理是关系到结构外表质量的重要工序,当混凝土脱模后须立即进行此项工作,一般用抹子在混凝土表面用原浆压平或修补,如表面平整亦可不作修补。为使已浇筑的混凝土具有适宜的硬化条件,防止产生裂缝,对脱模后的混凝土进行24h喷水养护,养护时间不低于14d。
4、闸墩滑模的拆除
先把滑模上的附属设备拆下来,如电器控制箱、电焊机、照明设备等,以减轻起吊重量。滑模底部吊挂的吊篮从滑模分节处用氧焊切割开来,把连接滑模的墩头、中间段和墩尾三段的螺栓全部拆除。
门机或塔机吊住滑模的墩尾段,松开离心式液压千斤顶,使门机或塔机吊起墩尾段滑模,缓慢提升。在起吊时应注意,滑模门槽构件与闸墩有钩、挂情况应采用氧焊割断。
起吊出滑模后,门机或塔机旋转起重臂至预先准备好的空场地上空,然后缓慢放下。若滑模底部有吊篮,则吊篮刚接触到地面时就停止下放,拆除吊篮,再把滑模移吊到场地的空旷位置。同样,再把中间段和墩尾段拆除。
5、水平度控制
水平观测是滑模顺利进行的关键。为了控制滑模体的水平度,开盘前用水准仪在提升架的竖杆槽钢上测出一水平面并用油漆在槽钢上标出水平面标准线。量出标准线到千斤顶底座面的距离,列表编号填入千斤顶距离的数据,滑模体滑升一定高度后,用水准仪检查各标记是否仍在同一标高上。将平台相邻和相对各千斤顶数据进行比较,便知道模体水平度偏差数据。要求水平差控制在20mm以内,超过20mm立即调整,并采取升低处千斤顶,加减负荷和改变浇筑方向等方法调平水平。滑模滑升时每天早晚用水准仪各检测一次,在检测之间可采用较直观的水管抄平法,把装了大部分水的长塑料管固定在相邻和相对的提升架上,使每一条水管中的水面与提升架的标记的水平线高度一致,测量相邻和相对水管的水面与标准线的距离,可以确定滑模体整体的水平相差,然后做相应的调整。
6、垂直度控制
滑模施工垂直度从以下几个方面进行控制:
(1)施工前认真调整、检查千斤顶,确定每个液压千斤顶的行程一致,保证滑升过程中的同步;
(2)每个爬竿上的限位器在第一次提升前利用水准仪抄平,以后每提升30cm重复抄平一次;
(3)沿闸墩四周设置固定观测点,利用铅锤检查垂直度,每提升50cm观测一次;
(4)施工过程中一旦出现倾斜现象,及时利用关闭某一个或几个千斤顶供油阀的方法缓慢地进行调整,调整时倾斜度变化宜控制在0.5%以内;
(5)开盘前在闸墩上下游圆弧头、左右门槽两侧的模板处用红油漆标记闸墩体型的控制点,用全站仪进行测量并记录初始值,滑模滑升时每天早晚用全站仪各检测一次,将观测结果记录清楚并及时报告值班技术人员,以便及时调整。
经过施工实践证明,滑模的效果是显而易见的。工程质量提高体现在面光滑、平整、外形轮廓尺寸准确,工程进度加快体现在缩短1/3~1/2理论时间,资源投入减少体现在节省了大量的支、拆模费用。
参考文献:
[1]胡红.融江古顶水电站金属结构布置设计简介[J].企业科技与发展.2009(16)
[2]吴妃.古顶水电站船闸输水系统设计[J].广西工学院学报.2005(S1)
[3]张元海.古顶水电站汛期应急预案策划与演练[J].西部探矿工程.2005(06)
【关键词】 水电站;闸墩;滑模;施工技术
对于高层孤立体混凝土建筑,如果采用常规的组装模板或翻转模板,模板工程既耗费人工、占用大量的脚手架和吊装设备,同时时间也很长久,施工难度和劳动强度较大,安全措施难以保证,工程成本较高。采用滑模施工,简化了施工中的模板工程,花在脚手架上的费用几乎为零,不仅如此,滑模1d可以滑升2.5~6m,且外形尺寸精确,表面光滑,没有水平或竖直的施工缝,在出模混凝土还比较新鲜的时候,表面易于处理,特别是在需要浇筑二期混凝土的闸门槽的施工中,便于及时进行锉毛处理,滑模优势更为突出。滑模的应用不仅使施工条件得到了改善,劳动强度也大大降低,使施工的进度得到加快同时资源得到了节约。
一、滑模结构组成
滑模的结构组成一般是钢制框架结构,有检修门槽与工作门槽分开组成,用高强度螺栓将墩头、墩尾与中间段三部分组成,一般都有数十吨重,根据水电站具体施工的闸墩具体尺寸,来设计专用滑模设备,通常的滑模结构有工字钢、角钢与槽钢三个类型的钢材组合焊接,滑模的组成还有辅助钢材,如扁钢、钢丝和钢管等,它们的具体是用来构成滑模顶部的栏杆、遮雨蓬和吊篮等设施,吊篮主要是施工抹面用的,此外还有爬梯等。在滑模施工前,一定要根据现场的施工设计图纸的要求,把槽钢与工字钢用电焊焊接形成闸墩的结构形状,尺寸要大于5cm,以便用于闸墩施工的混凝土保护层施工,高度要高于主题结构2cm,在内粗安装组合钢模板,大约1m高,这样螺栓与钢片扣合主体结构连在一起,钢模板用螺栓组合起来,闸墩在顶部墩头有组合钢模板用混凝土浇筑而成。当滑模上升至距离地面2m~3m的时候,地步挂上钢丝和角钢用电焊而成2m高的吊篮,这样工人可以在抹面的时候,将混凝土面抹平。
可以用离心式工作原理的液压千斤顶作为动力的滑模装置,滑模顶部在钢结构的梁上安装千斤顶,具体的位置是在闸墩的钢筋内,在千斤顶的中心可以用空心钢管放在混凝土里,由于各个水电站工程的具体尺寸都不一致,所以,在放置千斤顶的具体数据也不尽相同,因为混凝土和滑模有摩擦力的存在,所以在选择千斤顶的时候要注意,要选择大于5倍滑模重量的千斤顶,中间穿过空心的一根钢管,由于管内有螺纹存在,用接头连接。滑模装置沿着千斤顶空心钢管提升,特别要注意,每次提升一般在10cm左右,注意查看有无混凝土掉落的现象,特别要注意闸墩的边部滑模情况,一切正常后,可以依次提升30cm左右。在启动千斤顶的时候,一定要根据它的工作原理工作,首先启动电源,當千斤顶活塞上升一段距离,抓住钢管后,再向下加压,是活塞上升,滑模在运行的各个地方要注意控制点的部分施工情况,在墩头,墩尾和中间段的时候,一般都有吊线去检查控制施工质量,发现有倾斜现象,要根据施工的具体情况及时纠正,在水电站滑模施工中要注意分块位置的设计,千斤顶的选择和安装情况,一般滑模上有楼梯设计,以方便人员上下,方便施工。
二、水电站闸墩滑模施工技术
1、滑摸施工工艺
滑模施工的显著特点是:钢筋绑扎、混凝土浇筑、滑模滑升、修面养护等,工作平行交叉作业,连续进行。要求各工种相互配合,相互适应。
(1)滑模施工工艺流程为:钢筋绑扎一混凝土浇筑。平仓、振捣一滑模提升。钢筋绑扎。
(2)混凝土浇筑:由搅拌站供料,自卸汽车运至工地装罐,门机悬吊吊罐人仓,工作面布置溜槽下料,人工平仓,插人式振捣器振捣。
(3)钢筋绑扎:由钢筋加工厂供料,载重汽车运至工地,门机配合卸车,吊至滑模操作盘上,人工分料绑扎、焊接。
2、模板滑升
滑模正常滑升是根据现场施工情况确定合适的滑升速度,与现场气温条件、混凝土设计强度、混凝土初凝时间、供料强度、钢筋绑扎焊接速度等有关。闸墩滑模按正常滑升每次间隔2h,控制浇筑分层厚度30cm,日滑升高度最大控制在3.6m左右。滑模滑升正常要求达到软脱模施工,脱模混凝土强度控制在0.IMPa一0.3MPa,现场施工鉴别为:滑升过程中听到“沙沙”的声音;出模的混凝土无流淌和拉裂现象,手按有硬的感觉,并能留下lmm左右的指印;能用抹子抹平。
3、修面及养护
混凝土缺陷处理是关系到结构外表质量的重要工序,当混凝土脱模后须立即进行此项工作,一般用抹子在混凝土表面用原浆压平或修补,如表面平整亦可不作修补。为使已浇筑的混凝土具有适宜的硬化条件,防止产生裂缝,对脱模后的混凝土进行24h喷水养护,养护时间不低于14d。
4、闸墩滑模的拆除
先把滑模上的附属设备拆下来,如电器控制箱、电焊机、照明设备等,以减轻起吊重量。滑模底部吊挂的吊篮从滑模分节处用氧焊切割开来,把连接滑模的墩头、中间段和墩尾三段的螺栓全部拆除。
门机或塔机吊住滑模的墩尾段,松开离心式液压千斤顶,使门机或塔机吊起墩尾段滑模,缓慢提升。在起吊时应注意,滑模门槽构件与闸墩有钩、挂情况应采用氧焊割断。
起吊出滑模后,门机或塔机旋转起重臂至预先准备好的空场地上空,然后缓慢放下。若滑模底部有吊篮,则吊篮刚接触到地面时就停止下放,拆除吊篮,再把滑模移吊到场地的空旷位置。同样,再把中间段和墩尾段拆除。
5、水平度控制
水平观测是滑模顺利进行的关键。为了控制滑模体的水平度,开盘前用水准仪在提升架的竖杆槽钢上测出一水平面并用油漆在槽钢上标出水平面标准线。量出标准线到千斤顶底座面的距离,列表编号填入千斤顶距离的数据,滑模体滑升一定高度后,用水准仪检查各标记是否仍在同一标高上。将平台相邻和相对各千斤顶数据进行比较,便知道模体水平度偏差数据。要求水平差控制在20mm以内,超过20mm立即调整,并采取升低处千斤顶,加减负荷和改变浇筑方向等方法调平水平。滑模滑升时每天早晚用水准仪各检测一次,在检测之间可采用较直观的水管抄平法,把装了大部分水的长塑料管固定在相邻和相对的提升架上,使每一条水管中的水面与提升架的标记的水平线高度一致,测量相邻和相对水管的水面与标准线的距离,可以确定滑模体整体的水平相差,然后做相应的调整。
6、垂直度控制
滑模施工垂直度从以下几个方面进行控制:
(1)施工前认真调整、检查千斤顶,确定每个液压千斤顶的行程一致,保证滑升过程中的同步;
(2)每个爬竿上的限位器在第一次提升前利用水准仪抄平,以后每提升30cm重复抄平一次;
(3)沿闸墩四周设置固定观测点,利用铅锤检查垂直度,每提升50cm观测一次;
(4)施工过程中一旦出现倾斜现象,及时利用关闭某一个或几个千斤顶供油阀的方法缓慢地进行调整,调整时倾斜度变化宜控制在0.5%以内;
(5)开盘前在闸墩上下游圆弧头、左右门槽两侧的模板处用红油漆标记闸墩体型的控制点,用全站仪进行测量并记录初始值,滑模滑升时每天早晚用全站仪各检测一次,将观测结果记录清楚并及时报告值班技术人员,以便及时调整。
经过施工实践证明,滑模的效果是显而易见的。工程质量提高体现在面光滑、平整、外形轮廓尺寸准确,工程进度加快体现在缩短1/3~1/2理论时间,资源投入减少体现在节省了大量的支、拆模费用。
参考文献:
[1]胡红.融江古顶水电站金属结构布置设计简介[J].企业科技与发展.2009(16)
[2]吴妃.古顶水电站船闸输水系统设计[J].广西工学院学报.2005(S1)
[3]张元海.古顶水电站汛期应急预案策划与演练[J].西部探矿工程.2005(06)