1、滑模在调压井竖井施工中的综合应用及存在问题的解决摘要:仁宗海电站调压井竖井混凝土衬砌综合使用滑模施工技术经济效益好，工程质量得到保证，施工速度显著提高。但是，使用滑模施工技术首先要满足构筑物设计和周边环境的要求，解决相关问题，创造必要的施工条件，才能发挥滑模的连续施工的特点。因此，要因地制宜地选择几种不同形式的施工方法，综合利用滑模施工工艺才能发挥最大效益。 关键词:调压井竖井衬砌;钢平台;施工排架;防渗保温;滑模施工 Abstract: Renzonghai Hydropower Station Surge Shaft Concrete Lining Slipform Constructio
2、n Technology for comprehensive has good economic, engineering quality, construction speed increase. However, the use of sliding form construction technique of the first to meet the structure design and the surrounding environment, solve problems, create the necessary conditions of construction, in o
3、rder to play continuous construction characteristics of sliding mode. Therefore, to suit ones measures to local conditions to choose several different forms of construction method, the comprehensive utilization of slip-form construction technology in order to maximize the benefits. Key words: surge
4、shaft lining; steel platform; construction frames; impermeable insulation; sliding mode construction 中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号： 1、工程概况 仁宗海电站位于四川省甘孜州康定县和雅安市石棉县境内，为引水式龙头水库电站。工程采用混合式开发，即在田湾河干流上建坝，将干流上的水量引至田湾河最大支流环河上的仁宗海水库，汇合干、支流水量发电。 仁宗海电站位于四川盆地向青藏高原的过渡地带，属亚热带季风气候区。流域内由于地势高差悬殊，立体气候显著。气温由下游随海拔高程升高而逐渐递减，冬季
5、寒冷少雨，夏季酷热多雨，据仁宗海气象站历年气象资料统计，极端最高气温 31.0，极端最低气温-12。 仁宗海电站主要由坝区枢纽、引水系统、厂区枢纽及“引田入环”输水枢纽等建筑物组成。调压井竖井位于电站厂房后坡山体内，为埋藏式布置，调压井竖井室顶高程 2950.10m，底板高程 2839.60m，垂直埋深约 140m，水平埋深约 240m；调压井竖井下部渐变段开挖断面为椭园，中部为直径 8.4m 的圆型断面，顶部为方型断面；调压井竖井开挖高度为110.5m（2839.60m 2950.10m） ，调压井竖井下部渐变段混凝土衬砌厚度为 100cm，衬砌高度 15.814m（2839.60m 285
6、5.414m） ，中部竖井段衬砌厚度为 60cm，衬砌高度 86.086m（2855.414m 2941.50m） 。上部竖井为方形，衬砌高度 8.6m（2941.50m 2950.10mm） ，调压井竖井混凝土衬砌 1772m3，钢筋制安 25T。 2、滑模在调压井竖井施工中遇到的问题 随着滑模施工工艺不断推陈出新、标准规范日趋完善，丰富了传统的滑模施工技术，使滑模施工逐步向通用化、工具化方向发展，滑模千斤顶设备向品种系列化、功能多样化发展，滑模施工配套设备与技术的发展，更加体现了滑模工艺机械化程度高，施工速度快，混凝土连续性好，表面光滑，无施工缝，其工艺简单，施工占地少，现场整洁，施工安全
7、，工程造价较低，材料消耗少，且能将模板拆散和灵活组装并可重复使用等优点。 但是，滑模的使用也要受到构筑物及环境的影响，相应的施工条件和要求必须满足才能保证滑模施工有效进行。因此，仁宗海电站调压井竖井要保证滑模的施工必须要解决以下问题： 1、仁宗海电站调压井竖井上部井口设计体型为方形，由于该部位紧邻调压井竖井施工极不安全，存在较大的安全隐患。因此，有必要将调压井竖井上部井口方形混凝土结构调整为圆形混凝土结构。 2、由于竖井段压力钢管正在安装，且压力管道尚未进行混凝土回填，调压井竖井渐变段及滑模无法进行施工。因为调压井竖井工期紧，施工任务重，拟在 2839.6m 高程处设一操作钢平台，用槽钢铺满面
8、层将上下两个作业面隔离，以满足两个作业面及安全施工要求，在钢平台上搭设排架进行渐变段的混凝土衬砌，且排架搭设高度满足滑模安装的平台。 3、仁宗海电站地质条件复杂，裂隙局部密集发育，岩壁渗水严重，且施工持续降雨等致岩壁渗水量增加，要求增加排水设施和防水保护，否则严重影响调压井竖井渐变段和滑模混凝土浇筑。 4、调压井竖井地势较高，山体渗水为冰雪融化雪水，由于洞内温度低，滑模混凝土初凝时间较长，滑升速度降低，要求增加洞内温度和提高混凝土入仓温度，否则影响滑模混凝土施工质量及速度。 5、调压井竖井泵送混凝土的泵管安装，仅靠泵管本身在竖井内支撑，无法满足滑模的施工安全要求。因此，在竖井井身预埋“”型构件
9、，用707 角钢焊接构件对混凝土泵泵管加固，才能保障滑模混凝土作业的要求。 3、调压井竖井滑模施工前各项工作的准备 3.1、调压井竖井上部由方形结构建议修改为圆形结构 调压井竖井上部井口原设计体型为方形混凝土衬砌，由于该部位紧邻调压井竖井，施工极不安全，存在较大的安全隐患，建议滑模施工至该处后，采用滑模对其进行浇筑，简化施工工艺，消除安全隐患，缩短施工工期。因此，我局将调压井竖井上部井口方形混凝土调整为圆形混凝土的建议报监理、设计、业主批准。该建议得到业主、设计、监理批复并实施，建议不仅加快施工进度，满足了调压井施工需要，确保工期按目标完成。同时，降低了施工成本，节约施工费用，保证了施工安全。
10、3.2、渐变段架设钢结构平台 竖井段压力钢管正在安装，在 2839.6m 高程处设一操作钢平台，钢平台采用横向布置，支撑高 2m，主框架采用 40a#工字钢，钢平台面层采用满铺 10#槽钢进行，支撑底部采用 25 插筋与支撑焊接并在底部浇筑混凝土墩子对底部进行加固，周边插筋与调压井竖井系统锚杆焊接牢固；左右两端的平台支撑与系统锚杆焊接。插筋参数：底部插筋 25 钢筋，L=80cm，入岩 50cm；边墙插筋 25 钢筋，L=300cm，入岩 150cm，间排距 11m；。平台支撑间距 1m。每榀钢支撑之间采用 10#槽钢十字交叉将支撑焊接在一起，以满足钢平台稳定要求。经稳定分析计算，钢平台支撑符
11、合稳定性要求。钢平台结构见图 1。 3.3、施工排架的搭设 在 2839.6m 高程架设钢平台将上下两个作业面隔离，在钢平台上搭设排架进行调压井竖井渐变段的混凝土衬砌，且最后排架搭设高度到满足滑模安装的平台。见图 2 施工排架搭设的基本要求是：横平竖直、整齐清晰、图形一致、平竖通顺、连接牢固、受荷安全、有安全操作空间、不变形、不摇晃。 施工排架采用 48 钢管进行搭设，根据计算钢管间排距为8080cm，距混凝土面 30cm 处开始搭设第一排施工排架管，施工排架底部立于施工钢平台上。立杆与横杆必须采用直角扣紧，不得隔步设置和遗漏。且立杆的直接头应相互错开，其接头与横杆的距离不大于步距的1/3。外
12、侧立杆斜向内收至平台顶部。施工排架作业部位满铺 5cm 木板作为混凝土浇筑作业平台。 3.4、井壁渗水处理 仁宗海电站调压井竖井、因山体冰雪融化、施工期持续降雨等导致岩壁渗水量增加，严重影响调压井竖井滑模浇筑和渐变段混凝土浇筑的施工进度。为确保工程施工进度及混凝土浇筑质量，对井壁渗水量大的缝隙用手风钻打孔，用软管引排到埋设在混凝土墙内的 2 根 100PVC 管内(随滑模提升加长)，PVC 管渗水引排到调压井竖井钢平台上，滑模操作平台上部及钢平台采用防雨篷布加土工膜进行防水处理。铺设时均先用土工膜进行铺设，然后再铺设防水篷布。滑模渗水及钢平台篷布集水用 3 台 2 寸泵集中抽排至压力管道段横向
13、围堰集水坑内，集水坑布置两台 4 寸潜水泵及 1Km 长 6 寸排水钢管集中将渗水抽排至 4#支洞外。 根据现场实际测算仁宗海 RCV 标引水隧洞渗水量约 100m3/h；调压井竖井段渗水量约 25m3/h；压力管道竖井段渗水量约 40m3/h。 3.5、洞内低温采取的措施 由于岩壁渗水为雪水，洞内温度较底，滑模混凝土初凝时间较长，严重影响滑模混凝土施工质量及进度。为确保质量，加快进度，采取比较简单实用的方法(相比贴电瓷片加热简单)，在滑模模板周围增设 20 盏1kw 碘钨灯进行洞内施工区域内升温，提高混凝土初凝时间，并启用拌合站电锅炉加热水提高混凝土出机口温度，保证滑模提升速度。 3.6、混
14、凝土泵泵管防爆及加固 混凝土泵管水平段末端加设逆止阀，水平段泵管长度 30m 防止垂直段混凝土逆流造成水平段泵管爆管，对水平段泵管采用防爆管防护。 调压井竖井泵管下部水平段坐于基岩面上，渐变段内的泵管荷载由钢平台承重，由于钢平台已经进行过稳定计算，现混凝土已浇筑完成，钢平台已不承受混凝土重量，根据原有计算数据钢平台满足泵管承载要求。 高程 2855m 以上在竖井井身预埋“”型构件，采用加固构件对每节泵管进行固定，泵管及混凝土自重由高差 1.5m 的两根707 角钢承担，埋件左右间距 0.7 米，与泵管连接处采用 14 圆钢螺栓连接固定，高差 1.5 米的角钢由 20 螺纹钢筋作斜撑斜拉加固。在
15、角钢中间采用25 螺纹钢筋焊接上下爬梯，以便堵管时可对每节混凝土泵泵管的拆除、安装及部分作业施工的人员上下通道。见图 3。 4、调压井竖井施工布置及施工顺序 4.1、施工布置 为满足调压井竖井混凝土浇筑，混凝土水平运输经 RCV 标 3#支洞采用 3m3 混凝土罐车运至 HBT-80 混凝土输送泵处（水平运距 3.5km） ，再由输送泵泵送混凝土入仓的方式进行施工，在引水洞（引 7+371引7+391）处顺水流右侧边墙避车道摆放混凝土泵，调压井竖井施工所需的材料及设备一部分可放置在工作面，一部分可放置在调压井上室中，由卷扬机吊至施工面；施工用电由 4#洞的变压器敷设线路供应调压井上室施工用电，
16、由 RCV 标敷设线路供应调压井竖井滑模混凝土施工用电。 4.2、调压井竖井混凝土施工顺序 混凝土浇筑施工顺序：调压井竖井渐变段钢平台架设渐变段排架搭设渐变段混凝土浇筑滑模施工平台架设滑模安装、调试滑模混凝土浇筑滑模拆除。 5、调压井竖井渐变段混凝土浇筑 调压井竖井渐变段混凝土浇筑高度为 17m，高程 2839.62856.6m，浇筑厚度 100cm，根据设计图纸及施工要求，此段混凝土共分为 7 层进行施工：第一层 2839.62842.6m；第二层 2842.62845.6m；第三层2845.62847.6m；第四层 2847.62849.6m；第五层2849.62852.1m；第六层 28
17、52.12854.6m；第七层2854.62856.6m，混凝土依次浇筑（单仓最大高度为 3m） 。 为满足施工进度的要求，保证引水隧洞内部的畅通，在进行第一层混凝土浇筑时，靠近喇叭口及压力管道竖井段的上部圆弧混凝土预留，不进行浇筑，此段上部圆弧边墙混凝土自 2841.6m 开始浇筑，并预留插筋设置临时施工缝，以便于后期施工。 在渐变段最后一层混凝土浇筑时，浇筑高度高出渐变段顶部 1.5m，以便于的滑模的安装施工。 模板采用钢模及木模板相结合的方式进行拼装，测量放线进行关模，围檩背带采用 48 钢管，背带与小钢模之间用 16 螺纹钢焊接，渐变段混凝土模板底部采用施工排架管进行支撑，架管间排距
18、8080cm。 6、调压井竖井滑模施工 调压井竖井采用整体爬升式模板施工，滑模由幅射承重平台、提升架、钢模板、辅助工作平台吊架和爬杆及液压千斤顶构成。通过承重平台完成钢筋帮扎、混凝土浇筑、操作滑模提升，辅助工作平台吊架对刚脱离滑模的混凝土进行修整及养护。 6.1、滑模组装及调试 利用缆索将加工好的滑模模体散件吊运上调压上室交通洞，再人工运至井口经井口卷扬机调运至井下进行组装。 平台组装、调试顺序如下：放线找平平台桁架安装安装提升架绑扎钢筋安装千斤顶、插支承杆安装模板铺平台板液压系统安装检查调试、空滑 12 个行程检查验收模板封堵。 6.2、滑模施工 滑模施工工艺流程：绑扎钢筋、焊接支承100P
19、VC 管、预埋件安装浇混凝土分层 30cm滑升找平、移限位卡检测纠偏出模混凝土加浆粉刷混凝土养护，循环连续操作。 混凝土浇筑由泵送软管入仓，由下向上平衡连续进行，每层浇筑厚不超过 30cm，每次浇筑的间隔时间不超过 2 小时，混凝土浇筑对称下料，以防模板受力不均而产生位移，混凝土用软轴振捣器振捣，经常变换振捣方向，并避免直接振动支撑杆和模板，振捣器插入深度不得超过下层混凝土内 510cmm，每次移动 40cm 左右，振动时间一般为 2030s，下插快、上拔要慢，模板滑升时停止振捣，浇上层时，下层混凝土应未初凝。施工进入正常浇筑和滑升时，保持连续施工，并设专人观察和分析混凝土表面情况。每次滑升高
20、度不超过 30。混凝土出模强度控制在0.20.4MPa，混凝土出模后利用辅助工作平台吊架上的洒水管对混凝土进行洒水养护，养护时间不少于 14d。 认真控制使用限位卡，限位卡每次固定在同一标高，使平台滑升时始终处于水平状态。根据悬挂吊锤，锤尖对准基础度板上预埋的钢板刻度盘中心，根据偏移及扭转值及时进行调整。 平台滑升到调压井竖井顶标高处停滑，采用卷扬机起吊，按组装的逆顺序解体后由调压井竖井上室交通洞运出，用缆索吊至地面设备停放场。 7、结束语 仁宗海电站调压井竖井实际滑模施工高度93.5m(2856.60m 2950.1m)，用时 26d，调压井竖井混凝土已施工完成，比原计划工期提前约 5 个月，调压井竖井衬砌综合使用组合钢模和滑模施工技术，不仅加快施工进度，而且施工质量和外观质量均达到设计及规范要求，满足了调压井、压力钢管及蝶阀室多个工作面施工需要，缩短了工期，降低了施工成本及工程造价，得到了业主、监理单位的好评。 工程实践表明，调压井竖井混凝土衬砌采用滑模结构设计合理，经济效益好，可操作性强。但是，使用滑模施工技术首先要满足构筑物设计和周边环境的相关要求，认真解决发生的问题，给滑模施工创造必要的施工条件，才能发挥滑模的连续施工的特点。因此，要因地制宜地选择几种不同形式施工方法，综合利用滑模施工工艺才能发挥最大效益。
