液压滑模技术在向家坝水电站右岸上坝电梯兼排烟竖井混凝土衬砌中的应用

液压滑模技术在向家坝水电站右岸上坝电梯兼排烟竖井混凝土衬砌中的应用

邓洪赵灵敏

中国水利水电第七工程局有限公司四川成都610000

摘要：随着社会经济的发展和科学技术的进步，在实际的生产生活过程中出现了非常多的新技术，这些新技术促进了各行各业的发展。液压滑模技术已经作为一种新型的技术被广泛的使用到生产的环节之中了。在实际的生产生活中使用液压滑模技术有着非常多的优点，滑模具有施工速度快、施工工艺可靠、经济效益明显的特点，在工程进行的过程中，能够在最大程度上使工程施工的质量和安全得到保障。下面就来对液压滑模技术在向家坝水电站右岸上坝电梯兼排烟竖井混凝土衬砌中的应用进行相关的分析。

关键词：向家坝水电站；上坝电梯竖井；液压滑模；混凝土衬砌

1引言

液压滑模技术属于一种创新型技术，液压滑模技术的主要工作原理就是，在于借助爬绳式的千斤顶来将相关的模板以及工作平台给提升起来，在这个过程中伴随着混凝土的浇筑施工，逐步向上滑动模板开展施工作业的原理。这种施工技术的机械化程度比较高，施工进行的速度也比较的快，同时在施工过程中的占地面积也比较的少，所需要的施工材料也比较的少，而且消耗的劳动力相对于其他的施工技术来说也是比较的少的，所以说液压滑模施工技术给整个工程的进行都带来了巨大的便利。

2工程概述

金沙江向家坝水电站右岸电梯竖井设置有电梯井、电缆井、排风竖井、排烟竖井、预制板梁、预制楼梯及大量预埋件等，井底高程为233.300m，井顶高程为384.270m，总衬砌高度为150.970m；整个井壁全部采用钢筋混凝土衬砌，下部为满堂脚手架+常规模板衬砌，EL243.500～EL384.300使用滑模衬砌施工，边墙衬砌厚度为40cm，隔墙衬砌厚度为30cm，底板混凝土厚度为67cm。其中EL239.900以下衬砌断面为5.4m×6.0m，EL239.900～EL274.200衬砌断面为6.0m×8.0m，EL274.200～EL301.500m段衬砌断面为6.0m×9.7m，根据设计断面不同，在施工过程中对滑模采用边施工边改造方法。

3施工的特点以及难点

在工程施工的过程中，电梯竖井具有高差大、功能多、结构布置相对复杂的施工特点，这些施工特点给工程的进行带来了一定的难度，在混凝土施工过程中主要存在着一下的几种施工难度：（1）由于电梯竖井具有较大的高差，所以在实际的施工过程中会存在着高空作业的环节，在高空作业的施工过程中，安全问题是最为突出的问题，同时由于竖井的高差太大，使得工作人员在进行上下以及相关材料运输的过程中都有着巨大的难度；（2）电梯竖井在实际的建设过程中，有着许多的交通廊道，这就导致在门模安装的过程中存在着巨大的难度，而且必须要等滑模滑过之后才可以进行其地板和边顶拱的混凝土施工；（3）这个工程进行过程中的设计断面较多，滑模在投入正式的使用之前需要进行技术停滑并进行相关的改造。

4滑模的设计

（1）在进行滑模设计的过程中，滑模系统、操作平台系统、混凝土分料系统等钢结构在进行质量计算的过程，他们的实际质量主要是以250kn来进行相关的计算；中下层的作业平台木板按40kn来进行计算；千斤顶、油管、液压控制台等荷载可以按5kn来进行相关的计算。

（2）施工荷载：工作人员20人x0.75kn／人=15kn；埋件与钢筋临时堆存按50kn计算，电焊机、振捣器等设备、工器具按10kn计算。

（3）滑模结构自重为（250+5+40）=295kn，荷载系数取1.1，因此，G1=295×1.1=324.5kn；

（4）施工荷载(15+50+10)=75kn，荷载系数取1.3，因此G2=75×1.3=97.5kn

（5）竖向荷载总重G=G1+G2+G3=324.5+97.5+224.6=646.6kn

（6）支撑杆承载能力，支撑杆采用φ48×3.5钢管，材质Q235钢，每根支撑杆允许承载力取30kn，安全系数为2。

（7）千斤顶的数量整个滑模系统的总竖向载荷为646.6kn，则共需千斤顶的数量：n=G／(30*c)式中：c—载荷不均匀系数，取0.8

5滑模的具体施工过程

5.1模板系统

（1）模板。滑模模板系统中的模板指的就是围板，主要是依赖于围圈来带动其沿着混凝土的表面来向上进行运动。模板在施工过程中的主要作用就是可以形成设计的构筑物的形状与尺寸，模板在整个施工进行的股从而航能够中所受到的力主要有混凝土的侧压力、冲击力，以及在滑块滑动过程中的摩擦力。模板由组合钢模板组成，模板高度1200mm，标准宽度600mm其他平面模板宽度为30cm、20cm，及阴、阳角模板。

（2）围圈。围圈在工程施工进行的过程中，主要的作用就是控制模板的组装形状，在模板组装完成之后，将模板与提升架之间连接成一个整体。围圈的机构主要是采用10#槽钢及φ48钢管所组成水平桁架结构。

（3）提升架。提升架在工程施工进行的过程中主要的作用就是，当液压千斤顶在进行工作的时候，可以通过提升架来带动围圈和模板以及操作平台一起产生一个向上的滑动。提升架主要是采用14#工字钢，横梁采用双12#槽钢制作而成的。

5.2液压提升系统

液压提升系统属于一种动力装置，在液压提升系统工作运转的过程中，可以带动全部的滑模装置以及设备及其他施工荷载向上运动，液压提升系统主要是由支承杆、液压千斤顶、液压控制台、油路等部分组成，下面就来对这几部分的零件进行一个更加详细的分析：（1）支承杆。支承杆在实际工作的过程中承担着千斤顶的全部荷载，每个千斤顶有效顶升力P0=30KN，与之配套的支承杆采用φ48×3.5的钢管。（2）液压千斤顶。在液压千斤顶的中心部位会插入一个支承杆，起到一个稳定承重的作用，千斤顶在后期的使用过程中会在液压动力的作用之下，沿着支承杆会有一个来回爬升的过程，通过这个过程就可以带动提升架、模板和操作平台之间一起运动。本工程配置32套GYD-60型滚珠式穿心千斤顶，单个千斤顶最大提升力60KN，爬升行程为30mm。（3）液压控制台。液压控制台是整个提升系统最为关键、最为重要的一个部位，是液压传动控制系统的中心，同样也是液压滑模技术实施的心脏，一旦液压控制台在运行的过程中发生故障，就会对这个施工环节产生巨大的影响。本工程液压控制台选用YKT-36型自动调平液压控制台，工作压力8～10MPa，最高12MPa，流量36L/min，电动机功率7.5KW，油箱容量60L，液压系统质量约2500kg。（4）油路系统。油路系统是控制台与千斤顶之间的一个液压通路，主要是由油管、管接头、液压分配器和截止阀等元、器件组成。

5.3操作平台系统

在滑模施工技术进行的过程之中，有许多的操作步骤都是需要在滑模的操作平台上进行的，这些操作步骤主要包括有绑扎钢筋、浇筑混凝土、提升模具、安装预埋件等，除此之外还是千斤顶、振捣器等一些小型备用机具的临时放置场地。在对滑模进行设计的过程中，主要有三层的设计平台，最上层的设计平台用于相关工作人员的进出以及对材料的装卸，能够在一定程度上起到安全防护的作用。中层平台才是最为主要的工作平台，中层平台在设计的过程中要与模板的上口对齐，呈现出来的是一种铺满的形式。下层平台是主要的吊架平台，主要进行的是对混凝土的质量检测、滑模模板的检修与装卸等作业。

6滑模混凝土衬砌

6.1仓面清理

在进行滑模技术的混凝土施工操作之前，需要使用高压水枪将整个仓面给冲洗干净，在这个过程之中要保证仓面没有浮渣，没有混凝土块的松动以及其他的一些建筑垃圾。

6.2预埋件及排水系统的安装

在预埋件安装的过程中，在滑模滑升之前要安排相关的工作人员对滑模滑升的位置进行具体的标识，在后期的施工过程中就可以根据这样的高程来进行预埋件的安装。在排水系统安装的过程中，防水板要尽量密贴在混凝土的喷射面，然后在使用专用的热合机焊接进行连接。电梯竖井井壁纵、环向每隔4.5m设120×35排水塑料盲沟，采用EVA复合防水板覆盖，起到保护塑料盲沟的作用；排水盲沟安装时应紧贴喷砼面,采用M8膨胀螺钉及12#铁丝固定。

6.3混凝土衬砌

（1）混凝土在早期的施工过程中强度的增长速度非常的快，所以在滑模滑动的过程中要满足一定的速度要求，要将混凝土的凝固时间控制在6到8小时左右，以此来方便在施工的过程中可以根据实际情况来进行调整。在这个过程中，为了保证混凝土的顺利浇筑，会先采用1级配混凝土，然后根据实际浇筑情况随着滑模的滑升逐渐调整设计配合比。

（2）在进行混凝土的浇筑工作的时候，混凝土下料时不能直接冲击滑模，这样做会使滑模在混凝土的冲击之下产生一定的损毁，要按照一定的方向、次序分层，避免出现骨料堆积的现象产生。在开展混凝土的浇筑工作时，要对施工区段进行合理的划分，要对操作人员进行科学合理的划分，以此来使每个区段的建筑数量都能够大致相同。在进行混凝土的振捣工作时，一般采用的是软管混凝土振捣器，振捣操作在平仓之后就可以立即进行，混凝土振捣的目的就是使上下两层能够良好的结合。在振捣操作的过程中，振捣器具不能直接与模板、钢筋以及预埋件之间接触，防止产生一定的滑模变形。

7结束语

液压滑模是现阶段比较先进的施工工艺之一，模板的提升与固定、混凝土的浇筑，全部的操作工程都是在平台上面完成的，是传统的高空作业变成了一种全封闭式的高空作业，极大的降低了施工安全的风险程度。使用液压滑模技术来开展相关的施工工作，对工程质量也有着一定的保障，基本上解决了由于模板刚度差、拼缝错台多，控制不当出现混凝土墙面不平的缺陷，同时这种施工工艺还有着极大的安全系数，对工程整体的发展来说都有着巨大的帮助。

参考文献：

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