卡基娃水电站1#泄洪洞竖井工程收分式滑模施工

任勤

(四川华电木里河水电开发有限公司，四川西昌 615000)

卡基娃水电站1#泄洪洞竖井工程收分式滑模施工

任勤

(四川华电木里河水电开发有限公司，四川西昌 615000)

卡基娃水电站1#泄洪洞竖井洞室断面较大，结构变化多，衬砌厚度、高度均较大。竖井为埋藏式结构，现场施工布置困难，施工工期紧张，若采用常规滑模不能满足变径施工要求，而采用组合钢模板或翻模分层施工则存在耗材大、工期长、质量控制较为困难等不利因素。介绍了该工程收分式滑模的设计、施工工艺和方案，可为类似不等径竖井混凝土衬砌提供参考。

滑模；泄洪洞；竖井；卡基娃水电站

1 工程概述

卡基娃水电站位于四川省凉山州木里县境内的木里河干流上，系木里河干流(上通坝～阿布地河段)水电规划“一库六级”中的第二个梯级，是该河段梯级开发的“控制性水库”工程。电站装机容量为4

5．24万kW，工程泄水建筑物由左岸竖井旋流泄洪洞(1#)、右岸有压接无压泄洪洞(2 #)、左岸导流洞改建放空洞组成。1#泄洪洞布置在左岸，为开敞式进口竖井旋流消能泄洪洞。竖井由涡室、涡井段组成，涡室穹顶设计开挖高程为2 852．5 m，涡井设计开挖底高程为2 688 m，高差164．5 m，其中涡室设计开挖直径为13．5 m，高程为2 810 m至2 852 m，混凝土衬砌厚度为1．5 m；涡井开挖设计高程为2 688 m至2 810 m，其中2 810 m至2 791 m段开挖直径为13．5 m，混凝土衬砌厚度由1．5m渐变至3 m，高程2 791 m至高程2 776 m开挖直径从13．5 m渐变至10．5 m，混凝土衬砌厚度为1．5 m，高程2 776 m以下开挖直径为10．5 m，混凝土衬砌厚度为1．5 m。1#泄洪洞涡室涡井结构见图1。

2 滑模结构设计

1#泄洪洞竖井洞室断面较大，结构变化多，衬砌厚度为1．5 m(渐变段最大厚度达3 m)，衬砌高度为164．5 m，且竖井为埋藏式结构，现场施工布置较为困难，施工工期紧张。若采用常规滑模不能满足变径施工要求，而采用组合钢模板或翻模分层施工存在耗材大、工期长、质量控制较为困难等不利因素。为克服以上施工困难，经进行综合经济性比较，最终采用收分式滑模进行竖井混凝土衬砌能较好地解决以上困难。

图1 涡室涡井剖面图

收分式滑模装置主要包括滑模架、平台、模板、收分装置、提升装置、精度控制系统等，以适应涡室、涡井以及渐变段不同断面衬砌的要求，具体结构布置见图2。

(1)滑模架。

滑模架采用型钢制作，主要由固定架、滑动架、连接杆等部分构成。固定架、滑动架各20片，辐射状分布，连接杆将相邻固定架、滑动架分别两两相连，形成稳定的桁架。滑模架尺寸按照收紧状态满足φ7．5 m断面衬砌需求、张开状态满足φ10．5 m断面衬砌需求设计。

图2 收分式滑模纵剖面图

(2)平 台。

滑模自上而下设置三层平台。顶部为分料平台，中间为主操作平台，下部为抹面平台。分料平台、主操作平台由在滑模架上铺设的钢板网形成；抹面平台悬吊在滑模滑动架下方，平台走道满铺钢板网。相邻平台间设置有交通梯供人员上下。

(3)模 板。

滑模模板采用全新定型钢模板，主要有两种尺寸形式:标准模板按照涡井断面尺寸设计，118 cm(宽)×120 cm(高)，在浇筑涡室段时通过增加拼缝模板来扩大断面尺寸，拼缝模板尺寸为47 cm(宽)×120 cm(高)。

渐变段施工时，由于结构不断变化，刚性模板难以适应，遂采用在标准模板间增加柔性模板的双模法施工。柔性模板采用薄不锈钢板以适应标准模板展开后的缺口形状，滑升过程中在展开的标准模板间安装柔性模板形成渐变形状。滑模标准模板以及标准模板之间的可调围圈、调坡丝杆等作为柔性模板的支撑件使用。

(4)收分装置。

收分装置是滑模改变形状和尺寸的装置。本套滑模收分装置主要包括收分丝杆、调坡丝杆、滑动装置、锁定装置等。

收分丝杆连接滑模滑动架与固定架，在滑模断面有变化需求时负责推出或收回滑动架，用以调控滑模直径；调坡丝杆连接模板与滑动架，在滑模模板锥度有变化要求时负责推出或收回模板，以调控模板锥度；将滑动装置布置在滑动架与固定架之间以减少两者间的摩擦力，每片滑动架与固定架设置有4套滚轮；锁定装置包括滑模架锁定装置和模板锁定装置，分别将滑模滑动架与固定架、标准模板与拼缝模板锁固，用以提高滑模架及模板系统的整体稳定性。

(5)提升装置。

该套滑模提升装置采用钢绞线和连续拉伸式液压千斤顶滑升行走。钢绞线采用预应力锚索的施工方式固定于穹顶中点，下部连接滑模及液压千斤顶。

(6)精度控制系统。

滑模水平度控制采用水平管测量检查，垂直度控制采用线锤进行检查。滑模平衡调校采用8套10 t级手动葫芦完成。

3 竖井施工

3．1 竖井混凝土施工程序

滑模施工前，做好浇筑前的各项准备工作，包括滑模现场的组装与调试、混凝土溜管安装、钢筋制安与预埋件安装、测量放线等。涡井底板混凝土浇筑完成后，滑模自下而上连续滑升浇筑至2 776 m高程(涡井与下平段岔口处滑模部分空滑)，完成涡井混凝土浇筑；在2 776 m高程调整滑模锥度，采用双模法浇筑高程2 776～2 796 m渐变段混凝土，在2 796 m高程安装渐变段底模，通过滑模继续浇筑渐变段混凝土至2 810 m高程；在2 810 m高程完成滑模的第一次改装，增加拼缝模板，将滑模直接调整至10．5 m，连续浇筑涡室段混凝土至2 830 m高程，完成上平洞底板以下竖井的混凝土衬砌；滑模在2 830 m高程完成第二次改装以适应涡室内齿墙结构，连续浇筑至2 848 m高程；在2 848 m高程对滑模进行加固，作为穹顶混凝土施工作业平台，安装穹顶定型模板及支架，完成穹顶混凝土浇筑。

3．2 竖井混凝土施工

(1)钢筋制安:竖井钢筋在钢筋加工厂加工制作，采用自卸车运至上平段，吊装至浇筑作业面。钢筋通过人工进行绑扎，环向钢筋采用焊接方式连接，竖向钢筋采用机械连接，钢筋接头根据设计要求错开布置。钢筋绑扎时，竖向钢筋及外侧环向钢筋可适当超前安装，内侧环向钢筋应随滑模滑升安装，以避免妨碍分料管下料。

(2)混凝土浇筑:混凝土用搅拌车运输至上平段末端，经缓降溜管输送至滑模分料盘，再通过滑模上均匀分布的8根分料管入仓。混凝土按一定方向、次序分层下料，将坯层高度控制在30 cm左右，相对高差不得超过30 cm，混凝土入仓下落高度不大于1．5 m，严禁混凝土直接冲击滑模。混凝土平仓后采用φ50插入式软轴振捣器对称振捣，振捣棒尽可能垂直插入混凝土中并深入下层混凝土5 cm左右，以使上、下层结合良好。混凝土振捣时间约为20～30 s，严禁过振、欠振，以混凝土不再显著下沉、气泡和水分不再逸出、表面开始泛浆为准。混凝土完成平仓、振捣，达到提升强度后即可进行滑模提升，滑模提升速度宜控制在10～20 cm/h，每次滑升高度不超过30 cm。混凝土脱模后，及时通过滑模下部的抹面平台进行混凝土抹面，抹面前，做好相应的防水措施，严禁渗水、滴水浸蚀混凝土面，并用直尺和弧形靠尺检查其表面的平整度和曲率。混凝土抹面完成后，即可进入下一循环混凝土浇筑。

4 施工过程中存在的问题

混凝土初期施工时有鼓包、变形、表面出现裂缝等现象，其产生的原因主要有混凝土初凝时间和滑升速度不匹配、未及时抹面、养护、纠偏调整不及时等。

在施工过程中，通过多次进行混凝土浇筑试验，调整入仓混凝土塌落度及混凝土初凝时间，并及时调整滑模的提升速度，使混凝土性能达到脱模强度需要的时间与混凝土滑升速度统一，保证了混凝土脱模整体效果良好。混凝土脱模后，通过及时进行抹面，加强接口位置处理，消除错台，保证了混凝土平整度、曲面曲率等达到设计要求。在滑模精度控制方面，通过采用吊线锤方式进行控制校核，同时辅助水准管对滑模水平面进行调平及校核，保证了在滑模提升过程中线型控制的精度。滑模精度控制应本着勤校核、早发现、早纠偏、防止出现累计大误差的原则进行，在纠偏过程中，需缓慢进行，以免混凝土表面出现裂缝。

5 结语

卡基娃水电站1#泄洪洞采用收分式滑模进行竖井混凝土浇筑，有效地保证了混凝土的施工质量，较好地解决了涡室、涡井变径浇筑问题，避免了采用传统组合钢模或翻模造成的资源浪费，节省了工程施工工期。通过收分式滑模在该工程中的应用，证明收分式滑模能较好地解决不等径竖井混凝土浇筑施工中存在的问题，从而为类似工程混凝土浇筑积累了经验。

TV7;TV52;TV512

B

1001-2184(2015)05-0090-03

任 勤(1989-)，男，四川成都人，助理工程师，学士，从事水电工程建设技术与管理工作．

(责任编辑:李燕辉)

2015-05-05