面板堆石坝无轨滑模在河道边坡衬砌中的施工应用

程木辉 魏越波 汪洁

摘要：某水电站大坝下游河道左岸，桩号为坝下0+180.00m～坝下0+685.00m，坡顶内侧平台修建有电厂办公大楼和生活小区住宅楼等建筑物。该护坡原设计为混凝土贴坡支护，坡顶高程约为20.00m，坡脚高程为7.00m，坡比为1：1～1： 2.5，混凝土护坡局部有裂缝、鼓包和塌陷等现象，护坡整体有向河床侧缓慢蠕变塌滑的趋势。为保障边坡安全，需对该段护坡混凝土挖除，重新衬砌混泥土护坡。本工程采用面板堆石坝无轨滑模施工工艺衬砌混凝土护坡。

Abstract： The left bank of the downstream channel of a hydropower station dam is divided into 0+180.00m below the dam and 0+685.00m below the dam. The building on the inner platform of the slope includes the power station office building and the residential residential building. The original design of the slope protection is concrete slope slope support. The elevation of the slope top is about 20.00m， the elevation of the slope foot is 7.00m， the slope ratio is 1：1～1： 2.5， and there are cracks， bulges and collapses in the local areas of concrete slope protection， and the slope protection has the tendency of slowly creep collapse and slip to the riverbed side. In order to ensure the safety of the slope， it is necessary to excavate the slope protection concrete and reconstruct the concrete slope protection. In this project， the railless slipform rock fill dam with face slab of construction process is used to lining concrete slope protection.

关键词：无轨滑模；河道混泥土衬砌护坡；施工应用

Key words： railless sliding mode；river concrete lining slope protection；construction application

中图分类号：TV544 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2018）25-0130-02

1 工程概况

某水电站大坝下游河道左岸，桩号为坝下0+180.00m～坝下0+685.00m，坡顶内侧平台修建有办公大楼和生活小区住宅楼等建筑物。该护坡原设计为混凝土贴坡支护，坡顶高程约为20.00m，坡脚高程为7.00m，坡比为1：1.5～1： 2.5。

本工程左岸护坡防护处理范围桩号为坝下0+180.00m～坝下0+685.00m，总长505m，施工处理需挖除原混凝土护坡结构，挖除50cm厚C20混凝土，10644m3。本工程坡面下部分从坡底修筑施工便道拆除、清运混凝土，坡面上部分从坡顶挖除、清运坡面混凝土。

2 施工要求及方案选择

2.1 施工要求

本工程在300m泄洪影响区域内，原计划汛期結束后5个月完成该段护坡混凝土改造工程，施工期间不定期泄洪，台风来临会泄洪，要求原护坡混凝土拆除完后，及时完成混凝土施工以应对泄洪防止对边坡冲刷影响办公楼和居民区安全，在汛期来临前浇筑完成护坡混凝土。

2.2 施工方案选择

传统边坡混凝土施工方式主要有边坡衬砌机衬砌混凝土、搭设脚手架分层浇筑混凝土等，但本工程边坡为老电厂大坝下游边坡改造工程，边坡在大坝泄水300m旋涡影响范围内，电厂保持正常的泄水发电，坡顶为成年古樟树，不具备采用边坡衬砌机施工条件。

传统搭设脚手架分层浇筑混凝土，需要大量的周转材料，施工周期长，应对随时泄洪能力弱，容易造成财产损失。

边墙混泥土衬砌机施工要求坡顶坡底铺设两条轨道，需要足够的工作面，混凝土入仓需要布设皮带传送机，本工程坡顶、坡底不具备条件布设机械设备。

面板堆石坝无轨滑模简化模板结构，节省了轨道材料、降低模体重量，采用混凝土连续施工技术缩短工期，减小个别工序，降低了劳动强度，具有工艺简单、使用便捷、施工速度快、造价低、观感优良等特点。

经考察边坡衬砌机总造价约为80万元，传统搭设脚手架分层施工周转材料及人工费用需要50万，而采用无轨滑模费用投入约20万元，从经济方面考虑，无轨滑模更经济。

采用面板堆石坝无轨滑模施工工艺，可以减少周转材料、减少成本、节省工期、施工人员少、应对台风等不利气候条件强，具有造价低、使用方便、施工速度快、质量好的优点，考虑人员设备及结构安全、工期进度等因素，最终选择采用面板堆石坝无轨滑膜施工方案。

3 无轨滑模技术方案

本工程混凝土护坡，面板顶部公路相对标高20m，表面坡比为 1：1.5～1：2.5，最大坡长 32.3m，面板划分为9.1m一块，面板厚度50cm，面板上部配单层双向钢筋布置结构缝处设置橡胶止水带。

本工程河道边坡混凝土施工采用无轨滑模，由底部钢面板、上部型钢桁架及抹面平台三部分组成，侧模采用钢结构。本工程考虑加工一套10.0m×1.2m的模板。

大模板与混凝土接触面采用10mm厚的钢板，主体内框、边框采用I22工字钢焊接成型，内设置11道钢梁，上部振捣平台采用[10槽钢焊接骨架表面铺木模板，临空边及抹面平台采用钢管焊接成型，抹面平台采用扣件固定焊接在振捣平台上。

经验算，滑模自重及配重，卷扬机额定起重及配重均满足要求。

4 方案实施

4.1 施工前准备工作

无轨滑模实施前，修筑施工便道，拆除清运原护坡混凝土，加工滑模及侧模板，滑模牵引系统中，卷扬机及钢丝绳检测，卷扬机底座的安装，配重块安装等工作。

4.2 无轨滑模

4.2.1 简介

①无轨滑模组成：包括模板系统、牵引系统和侧模系统等部分。[1]

②施工原理：充分利用混凝土可塑期表面浮托力及侧模板顶部（或先浇筑块混凝土）支撑滑模体自身重量，从而解决板状混凝土表面组立模板问题。[2]

4.2.2 无轨滑模施工

①滑模安装。滑模在坡顶加工，加工完成后采用反铲运至坡底待浇筑混凝土处，调试滑模体系，模板的垂直运输使用卷扬机进行。由专人指挥卷扬机缓慢下放模板至需要浇筑面板仓最底端，在下落过程中及时通过卷扬机来调整模板，使其下落至合适的位置，挂好安全绳，测试模板上升与下降2至3次，一切正常之后，安装完毕。

侧模的固定使用对拉丝，在已绑扎号的钢筋笼上焊接拉丝，并用山型卡进行固定。在侧模上钻孔，一排上下2 个，一块侧模钻孔排距1米，用山型卡固定在孔两侧方木进行加固。侧模安装过程中，作业人员必须将安全带牢靠固定在钢筋笼上。

本工程护坡面板结构缝采用中埋式橡胶止水带加沥青松木板。橡胶止水带固定采用模板夹制固定，采用热硫化连接的方法。

在浇埋混凝土以前先要使其在界面部位保持平展，接头部分粘接紧，震荡混凝土来定位止水带，使其与混凝土良好的结合，以免影响止水效果。

侧模安装时，确保止水片安装牢固稳定，并注意保护已埋设的止水片。

无轨滑模拉至坡顶时因坡顶树木过密不具备汽车吊作业条件，拉至坡顶后采用5t千斤顶将滑模两侧顶起，用方木垫在侧模板上，慢慢松掉卷扬机钢丝绳，从上面两侧木板上安排两名工人用撬棍将滑模向下撬动，让滑模滑至第二块版面，等第二天混凝土强度达到要求后，将滑模采取同样的方法放至坡底，将滑模转仓后可拆除侧模板。

②溜槽铺设。

因本工程坡底与坡顶相对标高为12m，大于10m，采用溜槽浇筑混凝土时应设置挡板防止混凝土离析。

溜槽采用1.2m×1.8m×1.2mm的铁皮28章，自制溜槽，每节长1.8米，端部设连接挂勾。滑模下滑时，在钢筋网上铺设并分段固定。溜槽上部采用柔性材料作盖板，底部铺上塑料布或绒毛毡使其与钢筋网隔开，溜槽内每隔20～30m设置塑料软挡板，以防止骨料分离和缓冲混凝土下滑冲力。

③混凝土工程施工。

1）混凝土浇筑。混凝土用8m3混凝土搅拌车运输至坝面后卸入受料斗内，由受料斗顺坡面溜槽输送入仓，仓内人工摆动溜槽，按250～300mm分层布料，仓面中部采用？准100mm的振捣器振捣，靠近侧模和止水片的部位，采用？準70mm软管振捣器振捣。滑爬升速度为1.5m/h～2.5m/h。

2）压面。随着滑模提升，应及时压面。压面分为两次进行，第一次为混凝土脱模后的表面平整度控制收面，第二次为混凝土初凝后的表面压实工作。

④混凝土养护。

混凝土出模经人工收面后，在混凝土表面覆盖粘有塑料膜的绒毛毡保温被，并用从坝面供水管引出的支管进行洒水养护，达到保温和保湿的效果。

5 实施效果

本工程河道边坡护坡混凝土浇筑采用面板堆石坝无轨滑模施工工艺，安全高效的完成了改造工程施工。

①本工程原计划工期为5个月，采用面板堆石坝无轨滑模施工工艺后工期节省至3个月（包括坡顶栏杆改造工程）。②减少周转材料的投入，节省成本投入。③降低劳动强度，提供工作效率。④坡面分缝均匀，只有竖向裂缝，平顺美观。⑤机动能力强，应对内河洪涝等天气应急能力强，减少财产损失。⑥减少交叉作业，安全系数更高。

6 结语

本工程河道边坡护坡混凝土浇筑采用面板堆石坝无轨滑模施工工艺，安全高效的完成了改造工程施工。在类似河道边坡护坡混凝土施工中可以借鉴堆石面板坝无轨滑模施工工艺。

参考文献：

[1]蒋国澄，等主编.混凝土面板坝工程[M].湖北科学技术出版社，1997.

[2]DL/T5400-2007（8），水工建筑物滑动模板施工技术规范[S].北京：中国电力出版社.

[3]DL/T5128-2001，混凝土面板堆石坝施工规范[S].北京：中国电力出版社.