狮子坪水电站大坝交通斜洞液压滑模施工技术

王再强，彭开胜，肖海涛

(水电七局成都工程有限公司，四川成都 610225)

1 工程概况

狮子坪水电站大坝交通斜洞是连接左、右岸高程 2 544.00、2 475.00、2 410.50 m 三层灌浆平洞的人行通道，左右岸各布置两条。交通斜洞洞轴线为坝0+010.00，倾角为45°，设计开挖断面为城门洞型，4.0 m ×4.8m(宽 × 高)，混凝土浇筑后断面为3.0 m×3.8 m(宽×高)，底板上设有梯步，梯步尺寸为25 cm×25 cm(宽×高)，梯步两侧设30 cm宽排水沟。左右岸交通斜洞总斜长为377.6 m。

2 方案选择

交通斜洞混凝土施工时左右岸灌浆平洞混凝土衬砌已全部施工完毕。按常规的承重排架、组合钢模施工方案施工已无法满足狮子坪水电站蓄水目标要求。经技术、经济比选，滑模施工方案具有方便、快捷、混凝土衬砌能连续施工、施工质量好等优点，并能有效缩短工期、提高工效。因此决定交通斜洞边墙顶拱的混凝土施工方案采用滑模施工，底板混凝土因设有梯步仍采用组合钢模施工方案进行施工。

3 滑模结构

交通洞边墙及顶拱衬砌采用液压外爬式滑升模板，整个滑模体设计采用钢结构。结构主要由定型钢模板、桁架框、提升架、辅助盘、支撑杆(俗称爬杆)、液压系统、轨道、施工平台构成。具体结构见图1、2，图中区域1和区域2采用承重排架、组合钢模施工方案进行施工。

图1 滑模结构示意图

图2 交通斜洞滑模施工示意图

(1)模 板。面板采用25 mm厚钢板，加强肋为5 mm×60 mm扁钢。模板分块制作后组合成一体。模板间连接及模板与桁架框间的连接均采用M10螺栓。模体设计成上口稍小、下口稍大的锥体，模体锥度为模板高度的0.2%。

(2)滑模框架。滑模框架尺寸为长3 m，宽2.99 m。边墙桁架由［12.6槽钢焊接而成，各节点设节点板，采用角焊缝焊接，焊脚尺寸为5 mm，每榀桁架之间采用M20螺栓连接。顶部圆弧形排架采用φ48钢管加工、焊接而成，各节点采用角焊缝焊接，焊脚尺寸为5 mm，每榀排架之间用φ25螺纹钢连接成一个整体。排架与底部桁架框用M20螺栓连接成整体。在桁架底部安装四个行走轮，沿铺设在排水沟底板上的轨道自下而上行走。

(3)提升架。提升架用来安装千斤顶并提吊滑模体滑升，采用外爬式，由［12.6槽钢和δ15钢板焊接而成。

(4)抹面平台。框架采用［12.6槽钢，各节点设节点板，采用角焊缝焊接，焊脚尺寸为5 mm，用φ48钢管与桁架框连接，框架上铺3 cm厚木板，辅助盘距交通斜洞混凝土设计边线100 mm。

(5)操作平台。框架采用［12.6槽钢，各节点设节点板，采用角焊缝焊接，焊脚尺寸为5 mm，框架上铺3 cm厚木板。

(6)支撑杆。用四根φ48×3.5 mm钢架管作支撑杆，在交通洞上部的联系洞内上下游侧各埋两根I18工字钢作为吊点，支撑杆轴线与千斤顶轴线平行。在交通斜洞两侧岩壁上每隔5 m设两根支撑锚杆用以固定、支承支撑杆，模体滑升至距支撑锚杆10～20 cm时将阻碍模体滑行的支撑锚杆拆除。

(7)液压系统。选用HY—100型千斤顶，设计承载力为10 t，计算承载力为5 t，爬升行程为30 mm，液压控制台为HY—36S型自动调平液压控制台。高压油管:主管选用φ16;支管选用φ8，利用直管接头和多通接头与控制台和千斤顶分组相连，构成液压系统。液压系统安装在模体框内。

4 滑模施工

4.1 工艺流程

滑模制作、安装调试→边顶拱钢筋安装→开仓准备→混凝土浇筑→模板滑升→模板拆除。

4.2 滑模制作及安装

滑模制作在钢筋加工厂进行，先根据设计图纸进行放样，然后进行加工，加工时各部件进行编号，以便安装时查找。滑模制作完成后用自卸汽车运输卸至高程2 410 m灌浆平洞口，人工搬运至交通斜洞高程2 410 m位置进行安装。安装顺序:滑模框架→模板→操作平台→提升架→支撑杆→液压系统→抹面平台。

4.3 钢筋制作及安装

钢筋按钢筋耗表在钢筋加工厂进行，加工完成后用15 t自卸汽车运输至施工现场，然后由人工搬运至施工工作面进行安装。受力钢筋采用焊接连接、分布钢筋采用绑扎连接。

4.4 混凝土浇筑

交通斜洞边、顶拱混凝土厚50 cm，混凝土采用二级配，塌落度控制在13～15 cm。为缩短混凝土的初凝时间，提高滑升速度，混凝土拌和时采用SX－8型减水剂。混凝土运输采用8 m3混凝土罐车，混凝土泵泵送至交通斜洞上口，然后用溜筒入仓，溜筒固定在顶拱钢筋网上。布料厚度为每层30 cm，仓面均匀布料匀速上升。

4.5 模板滑升

滑模滑升根据现场施工情况确定合适的滑升速度，其与现场气温条件、混凝土原材料及强度等级、混凝土初凝时间、供料强度、钢筋绑扎焊接速度有关。交通斜洞滑模模体每间隔0.5 h滑升一次，控制浇筑分层厚度30 cm，日滑升高度最大控制在3.0 m左右。滑模滑升要求混凝土达到软脱模施工强度，脱模混凝土强度控制在0.2～0.4 MPa或混凝土贯入阻力值在0.3～1.05 kN/cm2，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1 mm左右的指印，能够用抹子抹平。

4.6 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24 h喷水养护，养护时间不低于14 d。

4.7 滑模控制

(1)滑模中心和水平控制。滑模中心控制:在保证滑模有足够的提升能力下，为保证交通斜洞的结构成型尺寸，减少滑升过程偏差，采用重垂线进行测量控制，在上下游方向各布置2根垂线进行中心测量控制。滑模水平控制:滑模水平控制上升是保证滑模中心的关键，采用千斤顶同步器进行水平限位、水准管水平测量，同时用全站仪对轨道进行检测，发现问题及时纠正。

(2)滑模施工中常出现的问题及处理措施。滑模施工中常出现的问题:滑模操作平台倾斜、爬杆弯曲、模板变形、粘模等。前3个问题产生的根本原因在于千斤顶工作不同步，荷载不均匀，浇筑不对称，纠偏过急等。因为滑模施工工序衔接相当紧密，故要求施工过程中出现问题必须马上处理，否则将有可能导致滑模无法滑升。

滑模操作盘倾斜是施工中常见的问题，我们在施工中主要采取以下方法予以避免:①在试滑阶段，一定要将行程相近的千斤顶分在一组。②施工中多备用几台千斤顶，遇到正在使用的千斤顶出现漏油等问题时，必须马上更换，然后利用千斤顶进行自身纠偏处理，即关闭未出问题的千斤顶主油管，给新换千斤顶的主油管加压，试滑几个行程，反复数次，逐步调整到设计高程。

爬杆弯曲时，采用加焊钢筋或斜支撑的方式处理;弯曲严重时最好做切断处理，将重新接入的爬杆与下部爬杆焊接，将焊缝打磨平顺、光滑并加焊斜支撑。

模板变形出现时，对于部分变形较小的模板采用撑杆加压复原;对于变形严重的部分，将模板拆除修复或更换。

粘模产生的根本原因在于混凝土的初凝时间达不到8 h，模板表面的混凝土部分粘在模板上，并随模板一同滑升，从而降低了混凝土的表面质量。粘模问题出现时，在不降低混凝土设计强度的前提下，优化混凝土配合比。

4.8 滑模拆除

滑模滑升至设计位置后，将滑模滑空，先在下部搭设拆除平台，并将其各部件进行固定后再进行解体，搬运至下一工作面进行安装。

5 结语

本工程项目采用液压滑模施工技术，整体成形，混凝土表面光滑平整，无错台及施工缝，在保证混凝土浇筑质量的前提下，既缩短了工期，又节约了成本。滑模在滑升过程中受力较复杂，随时可能发生偏移，因此，如何解决千斤顶同步运动，防止偏斜、扭转，是滑模设计和施工中必须重点注意的问题。