爬模在发电进水塔闸槽二期混凝土中的应用

吴卫东 吴新平 陈玉东

【摘要】闸槽二期混凝土是水利水电工程中一个重要的施工环节，爬模在闸槽二期混凝土施工中的应用能够提高施工进度、保质量、保安全、降低成本等。文章将重点介绍肯斯瓦特水利枢纽闸槽二期混凝土爬模结构组成、爬模施工的技术要点及施工安全、质量的保证措施等，为同类工程提供借鉴。

【关键词】爬模；二期混凝土；闸井；进水塔；闸槽

一、概述

肯斯瓦特水利枢纽工程位于新疆玛纳斯河中游出山口，该工程是一座集防洪、蓄水 、灌溉、发电等综合利用功能的大（2）型II等工程，主要由拦河坝、右岸溢洪道、泄洪洞、发电厂房、发电引水系统等组成。工程建成后，水库总容量为：1.88亿立方米，正常蓄水位高程990米，年设计发电量为2.72亿千瓦时，电站装机容量100兆瓦。

发电洞进水塔塔井顶高程995m，塔高55m，包括拦污栅闸门、事故闸门及工作闸门共有7孔。其门槽二期混凝土单个截面小，宽度仅有0.5m，两侧门轨对向间距为5m。由于闸槽二期混凝土是水利水电工程工程施工中一个重要的施工环节，其施工质量、进度与闸门的安装和投入使用密切相关。采用常规搭设脚手架立模施工，施工工期进度、成本无疑加大，且施工安全与质量存在诸多隐患。为了加快施工进度，满足水库下闸蓄水和安全渡汛的要求，结合本工程特点及施工条件，门槽二期混凝土采用了简易爬模进行施工。

二、爬模设计简述

门槽二期混凝土爬模施工采用分孔爬升的方式，按浇筑高度3m为一仓进行分层爬模施工。爬模由自制钢模板、对撑钢管、4个3吨吊葫芦组成，人工利用吊篮作为操作平台配合爬模施工。钢模板采用4mm厚钢板制作成单块尺寸为0.5m×3m的模板，在背部焊接[6槽钢做为背架，以提高模板的钢度与强度，单块重约90kg。每两块必须组合成一套进行施工，两块模板之间采用三根5m长φ100m的钢管对撑顶丝连接（见下图），使两侧模板紧贴轨道表面。施工过程中，利用吊葫芦做为安全措施与爬升设备。

三、爬模施工程序

施工工工艺流程：爬模制作 模体安装 仓号验收 混凝土入仓 平仓振捣 爬模提升 混凝土养护 进入下一循环。

闸槽二期混凝土每层浇筑前，爬模安装就位后，必须检查其尺寸、加固及安全性是否满足施工要求，对所存在的问题及时进行校核与整改。在上一层混凝土浇筑完成初凝后，首先拆除钢管顶撑，通过人工交替拉吊葫芦使两侧模板同时提升，到达下一层浇筑高度停止，然后再次进行安装、校模与加固，此时即为一个爬模施工循环完成。

单孔闸槽二期混凝土爬模施工结束后，人工配合建筑塔吊将模体与吊篮成套拆除，移置到另一闸孔继续使用，必要时可进行简易的改装。

四、混凝土施工

4.1施工准备

利用发电洞进水塔塔体顶部，人工搭设简易供料平台与收料斗，且下部设有φ100mm加厚PE管做为混凝土溜管进行垂直入仓。由于混凝土重力大，且可能存在堵管引起自重加大而滑落的安全隱患，因此，必须采用φ14mm钢丝绳垂直绑拉牢固，以确保整个施工过程安全。混凝土入仓过程中，如存在混凝土骨料分离现象，影响浇筑质量，可在未端设置缓冲器。

4.2混凝土施工

混凝土由拌合站通过罐车运输至供料平台，通过混凝土PE溜管进入浇筑仓面；人工利用吊篮作为工作平台，摆动溜管使两侧闸槽混凝土入仓做到均匀上升，每次下料高度不宜超过40cm，确保模板受力均衡（见右上图）。其混凝土平仓振捣浇筑方法采用一般常规方法进行操作。浇筑完一层待强度达到拆模时，混凝土上下结合层表面必须进行凿毛处理后，方可将模板提升到下一层进行施工。此时，PE溜管的供料长度，随爬模提升高度的增加采用人工进行割除。

4.3爬模提升

首先将两台吊葫芦的一端悬挂在二期混凝土的插筋上，另一端拉住模体上口。再通过人工拉其中一个吊葫芦上升一定高度，另一个则向上交替移动。在整个运行过程中，必须同时保持两侧模体的吊葫芦处于受力状态。

4.4混凝土养护

混凝土浇筑完成后，采用胶管悬挂在爬模模体下部，自上而下进行供水养护，随着提升而增长胶管，确保混凝土表面处于湿润状态，以减少裂缝。

4.5人员上下

施工人员上下及操作平台采用吊篮提升系统，该系统通过验收合格后方可投入使用。

五、施工资源配置及工期

5.1施工资源配置

门槽二期混凝土爬模施工采用两班制，主要施工人员配置如下：技术负责人1名，技术员2名，电工1名，对于每套模板配班组长2名，混凝土工10名，普工2人，电焊工2名。

5.2施工工期

施工准备与模体制安用时3天；单孔闸槽二期混凝土平均每天浇筑6m，施工直线工工期为18天。根据施工进度节点目标，发电洞进水塔闸槽二期混凝土共采用三套爬模进行施工，确保了按计划完成施工任务，施工总用时58天。

六、质量、安全保证措施

6.1.质量保证措施

（1）为确保爬模施工精度要求，模体设计应满足强度、刚度要求，以避免施工中模体变形，影响混凝土外观施工质量。

（2）严格按照混凝土配合比进行拌合，不合格料严禁入仓。实验人员应及时检测与调整混凝土坍落度，防止溜管堵塞引起的质量问题。

（2）混凝土严格按照分层对称均匀入层，垂直入仓有骨料分离现象时，必须增设缓冲器。

（3）混凝土浇筑前，仓面应洒水湿润，底层铺筑5cm厚高一标号的砂浆。

6.2安全保证措施

为确保爬模施工安全进行，必须落实如下安全措施：

（1）混凝土卸料平台采用工字钢搭设牢固，并且四周用防护拦、密布网围护，以免石子、废料等杂物掉下伤人。

（2）混凝土罐车放料时，上、下施工人员应配备对讲机进行及时沟通。

（3）PE混凝土溜管应采用φ14mm钢丝绳加固牢靠，以防止滑落伤人现象发生。

（4）吊篮安装应符合安全规范要求，运行期间专人负责检查维修工作。

（5）为确保洞内交叉施工不受影响，应在爬模施工的单孔内，搭设具有一定高度与强度的安全通道进行防护，同时做好安全警示。

（6）爬模提升中，单体模板应采用两个吊葫芦上拉，吊葫芦悬挂必须牢固可靠，一个做为模体运行，一个做为安全保障。

七、结语

发电洞进水塔闸槽二期混凝土如采用常规模板施工，脚手架搭设困难、工程量较大，同时上下交叉施工与高空作业安全隐患多。而采用爬模施工方法大大节省了人、材、物及施工工期，同时确保了施工质量与安全。具初步统计，与常规搭脚手架进行混凝土施工的方法相比较，按照三套爬模施工进行计算，施工成本费用减少在60%以上，工期节约有80多天，其施工优点与完成效果极为显诸。在本工程施工中，为闸门安装、试行及安全渡汛赢得了充分的时间。因此，在高耸闸槽二期混凝土施工中，该施工技术的应用更加具有推广性。

参考文献

[1]刘文航 郝鹏远 孟德才 钢框架-钢筋混凝土简体液压爬模技术控制要点 - 建筑技术-2014，？45（12）