水电工程闸墩滑模施工技术研究

曹优兰

摘 要：滑模施工是一种高效、快捷、方便的混凝土施工方法，它以其自身施工质量好、施工速度快、成本低廉等优点在工程实践中得到了广泛应用，特别是闸墩滑模施工技术在水电工程中的应用对于提高混凝土浇筑质量、加快施工进度、满足紧急渡汛要求具有重要作用。文章将结合实践经验对水电工程闸墩滑模施工技术做出探讨。

关键词：水电工程；闸墩；滑模施工技术；荷载

中图分类号：TV544 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2013）17-0157-01

闸墩滑模施工技术因其自身具有施工速度快、施工成本低、施工质量好的优点在水电工程中得到了广泛应用，并取得了良好的效果。由于闸墩滑模施工的机械化水平较高，具有结构复杂、混凝土浇筑量大、精度要求高的特点，同时对多个工序的协调性要求也非常高，因此，必须加大闸墩滑模施工技术研究，使其在水电工程施工中发挥更加重要作用，为工程的按期投入使用打下坚实基础。

1 滑模施工技术要点

1.1 闸墩滑模设计

进行闸墩滑模设计时，必须对各种荷载组合进行综合考虑，为了确保滑模体能够达到强度、刚度以及平整度要求，可在滑模面板上采用6 mm厚钢板，并用型钢将面板焊接成桁架梁作为面板支撑梁，在底部连接辅助盘作为混凝土表面压光作业平台和养护水管悬挂平台。

为了实现滑模各个部位的均匀滑升，通常采用由液压控制台、液压千斤顶、油管以及附件组成的液压系统。千斤顶数量应根据闸墩形体和滑模计算结果来进行确定，而液压系统的平滑速度以及模体设计高度的确定则应充分考虑混凝土配合比、环境温度、混凝土运输速度等。

1.2 安装与调试

滑模安装前，闸墩底板上已浇筑混凝土面应进行清基和凿毛处理，测量放线确定安装滑模的控制点。

安装过程中，滑模放置位置的处理非常重要，通常在闸墩混凝土保护层外侧地面上放置一定数量的高10～20 cm的木枋垫层将其用来放置滑模，并使用专用机械比如塔机将滑模的墩尾、中间段和墩头分别吊装在木枋垫层上，用螺栓连接起来，使滑模模板与测量出的控制点对齐。

滑模就位工作检查并确保无误后，可打开电源启动电机，将整体滑模提升10～20 cm，然后使用专用测量仪测量滑模有无出现倾斜或偏移情况。发现问题，及时调整，保证滑模模板与各个控制点对齐。之后可采用组合钢模板或木模板在滑模底部空隙处进行安模堵塞，焊好衬筋，防止混凝土浇筑过程中出现爆模。

滑模安装完毕后，为了随时观测滑模的变形情况，可在各个控制点上悬挂吊线。

1.3 运行操作

滑模安装调试完成后可进行混凝土浇筑，通常按照下料、振捣、滑升、钢筋绑扎、下料的顺序进行，确保下料均匀。

按照水电工程滑模施工技术要求，混凝土浇筑必须连续进行，可采用门机或塔机进行分层浇筑，先在模板的中间位置浇筑一层，浇筑厚度控制在0.3 m左右，采用插入式振捣器振捣，禁止直接振动支撑杆及模板。为了防止爆模，振捣次数也应控制在一定范围内。影响滑模施工最为关键的因素是水平运输和垂直运输能力，因此，在施工中必须确保有足够的混凝土入仓能力。

当一切都符合施工要求时，可提升滑模20 cm高，在滑升过程中，混凝土强度通常为0.1～0.3 MPa，此时混凝土仍然处于初凝状态，对于混凝土表面的修整可用抹子作原浆压平。过程中应注意观测闸墩，检查其各项技术参数是否达到施工条件，合格后方可继续浇筑。当滑模提升2～3 m后，应在板上挂上吊篮和安全网。

闸墩混凝土浇筑完成后必须做好养护工作，特别是在夏季高温时期，为了确保混凝土具有硬化条件，减少由温度变化引起的裂缝，必须每个半个小时洒水一次。

1.4 拆模

滑模滑升至指定位置且模体脱离混凝土后可进行整体分解拆装。在拆模过程中，应注意以下几个方面：割掉闸墩顶部多余的预埋钢筋和通过液压千斤顶的钢管的过高部分；拆掉滑模上的附属设备，比如电焊机、照明装置、控制箱等，以降低起重重量；切割吊篮，并将连接滑模的墩头、中间段以及墩尾的螺栓拆掉；检查滑模构件与闸墩之间是否还存在连接，若发现有连接部位，应予以切断，然后使用吊塔起吊滑模墩尾段，将滑模吊出，滑模系统如图1所示。

2 滑模荷载分析计算

要确定支撑杆和千斤顶数量，并取得一定的安全系数，必须进行滑模荷载计算，通过各荷载的累加计算，得出支撑杆所要承受的竖向荷载以及千斤顶所承受的荷载。下面对对千斤顶、支撑杆的数量计算过程进行分析。

首先，应计算出滑模结构质量，通常滑模自身结构荷载包含钢结构、设备自重、木板等。其次，计算施工荷载，施工荷载包含施工人员重量，此外还应考虑2倍动力荷载系数以及1.3倍不均匀系数。再次，计算滑升摩擦阻力，可按照下式计算：

G=sfk

式中，s为滑升模板面积，f为滑升阻力，k为附加系数，通过已知值通过计算确定滑升摩擦阻力。

支撑杆所要承受的竖向荷载总和w就是滑模自身结构荷载、施工荷载以及滑升摩擦阻力总和。

支撑杆承载力计算公式如下：

P=3.142EI/k（ul）2

式中，E为支撑杆的弹性模量，I为支撑杆截面性矩，k为安全系数，ul为计算长度。通过计算可得出支撑杆允许承载力，而支撑杆承载力为千斤顶允许承载力的1/2。

支撑杆数量计算可按照下式进行：

n=w/cp

式中，w为支撑杆承载力即支撑杆所要承受的竖向荷载总和，C为荷载不均衡系数，可取0.8，P为千斤顶承载力（一般用50 kN级）。

根据施工要求和结构特征，在实际施工中既要保证滑模能够均匀滑升，还要考虑安全系数，因此，实际所需的千斤顶和支撑杆数量要比计算得出的数量多1台，之后可将千斤顶和支撑杆均匀对称布置。

3 结 语

实践表明，在水电工程闸墩施工中应用滑模施工技术能够在不影响施工质量的前提下加快施工进度，还能减少繁杂施工材料的应用，对于改善施工质量、增强整个工程建设整体的结构性非常重要，为后续施工和整体施工目标的实现提供了极为有利的条件。当然，相关施工人员和技术人员必须看到闸墩滑模施工技术的不足，不断总结实践经验，不断进行技术的探索创新，做好施工设计、施工管理等。

参考文献：

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