新藏水电站调压室竖井混凝土滑模施工技术

　　摘要：在混凝土施工过程中，新藏水电站调压室竖井直径大，泵送长度长，连续运行可靠。工程采用滑模技术施工，通过合理的组织和周密的计划，成功地完成了混凝土浇筑竖井的施工，取得了理想的施工效果。

　　关键词：新藏水电站;调压室;坚井;滑膜;混凝土;施工技术

　　1工程概况

　　新藏水电站调压室井筒为圆形断面，开挖直径为19.3~

　　20.3 m，井身高70.10 m，井筒采用钢筋混凝土衬砌。衬砌混凝土厚度为100~ 150 cm.衬砌(净空)内径17.0m，混凝土采用C20F100w6二级配混凝土，钢筋为1级，保护层厚度5cm.

　　主要工程量为C20混凝土6968 m"，钢筋545.69 t.

　　2施工重点、难点及应对措施

　　1)竖井滑模施工过程中，立体交叉作业难以避免。施工中钢筋等材料运输，包括人员上下，大量使用提升设备，除自身滑模施工过程中要按要求施工外，提升系统的运行维护也必须重视，上下通信采用对讲机、电铃等设备，以确保沟通顺畅。

　　2)采用泵(料)管自上而下输送或溜管自上而下输送混凝土骨料，泵(料)管在施工过程中如何固定牢靠成为控制难点。拟采用双股钢丝绳自上而下垂直导向，并与井壁锚杆(或定位插筋)焊接固定，同时将输送管道布置于行人爬梯一侧，以方便在发生意外堵管、爆管时检修及处理。

　　3)竖井滑模施工具有很强的连续性，作业时间长，人员必须24h不停地作业。人员采用现场交接班制度，加大人员投人，配置固定的搅拌车等设备进行浇筑，以满足滑模衬砌的生产需求。

　　4)竖井与上室交叉锁口段衬砌施工难度大。上室靠竖井侧10m锁口段分两仓三层施工。首先安排施工靠竖井外侧7m第一仓的施工：按底板一边墙一顶拱顺序施工，边墙及顶拱采用排架浇筑;剩余3m的最后一仓排架水平杆及钢筋与第一仓同时搭设和制安，上室最后一仓与竖井同进度同时一起浇筑，竖井浇至上室底板收仓面后由另外一组衬砌人员开始边墙立模板备仓(对撑)施工，待底板混凝土具有一定强度时搭设顶拱排架立杆(钢管底板通长垫5cm×10 cm方木条)，上室最后一仓的边墙和顶拱备仓及工序验收进度要满足滑模连续浇筑的提升速度。

　　5)竖井滑模施工危险系数大。滑模施工前必须进行技术、安全、质量交底会，把作业中存在的危险源、问题及所采取的措施向施工人员交底明确，并做好交底记录。

　　3施工布置

　　31施工用水、用电及通信布置

　　3.1.1施工用风

　　利用调压室开挖支护时设置在调压室交通洞洞口平台的3#集中供风系统，从接入洞内的DN100钢管接口处接+50

　　mm高压橡胶管至作业面，用膨胀螺栓固定于井壁之上。在滑模安装调整完成后，利用滑模上的小车进行钻孔施工。

　　3.1.2施工用水

　　利用调压室开挖支护时设置在调压室交通洞洞口上方的2#高位水池供水系统，从接入洞内的DN100钢管接口处接中25 mm橡胶管至工作面，用于浇筑时的岩面、仓面冲洗及成品混凝土养护用水。

　　3.1.3 施工用电及照明

　　利用调压室开挖支护时布置在调压室交通洞洞口平台的5#变电箱供电系统接入。为保证井简内混凝土施工用电安全，沿井壁铺设三相五线绝缘电缆，在滑模平台上布置满足安全用电需求的配电柜，井内所有用电设备均集中在配电柜中接驳取电。同时，为避免停电对衬砌混凝土施工造成影响，在调压室上室洞内布置250 kW柴油发电机1台，配置双向控制开关柜，若发生停电，立即启用备用电源，以保证井内混凝土施工的连续性。

　　井简井内照明计划在井口固定安装2盏向下照射的1000 W投光灯，滑模工作面可在工作平台最高点处安装4盏100 W LED照明灯补充照明，滑模工作面以下可沿混凝土溜管固定排架及钢筋吊放点随机布置100 W LED照明灯，以满足施工照明需求。

　　3.1.4 施工通信

　　井筒井内施工垂直落差较大，施工作业面相对狭小，施工过程中须频繁进行材料吊运作业，须布置完善的施工通信系统以保障作业安全。施工通信系统以对讲机为主，对讲机型号采用HX航星A320，经现场测试可满足通信要求。另外，为保证井内材料提升吊运安全，在提升卷扬机旁布置1套电铃，作为通信备用手段，对讲机通信异常时，井内人员可操控电铃，发出规定信号，卷扬机操作人员根据信号及时作出操作判断。

　　3.2施1通道布置

　　3.2.1 水平运输施工道路布置

　　1)主要场内交通道路有2条：第1条：9#公路-2#贝雷桥-10#公路-11#公路一调压室1#交通洞-2#交通洞或调压室上室一调压室竖井。第2条：9#公路-2#贝雷桥-10#公路一9#施工支洞(9-1#岔洞)一引水隧洞一调压室竖井底部。

　　2)底板钢筋混凝土衬砌施工道路布置：拌和搂/加工厂11#公路-10#公路一9#施工支洞一引水隧洞一调压室底部。

　　3)井筒钢筋混凝土衬砌施工道路布置：拌和搂/加工厂11#公路一调压室1#交通洞-2#交通洞/调压室上室一调压室竖井。

　　3.2.2 垂直运输施工通道布置

　　1)材料及小型工器具运输。利用已布置在2#交通洞内的5t卷扬机、吊点(穹顶中心的吊点)、钢丝绳、定滑轮、吊篮组成的垂直起吊系统，将滑模拼装部件、材料及小型机具(从竖井底板通过阻抗孔)起吊运输至阻抗板施工作业平台;竖井钢筋可采用EL.2 190m悬臂钢平台和2#交通洞内的10t卷扬机、吊点、钢丝绳、定滑轮、吊篮组成的垂直系统来运输至滑模平台，再人工转输至施工作业面。5t卷扬机和101卷扬机正常作业时允许最大起吊重量分别为4.4t和7.4t，禁止物料提升(10t卷扬机)系统用于载人。

　　2)施工人员通道。施工人员利用竖井开挖支护阶段已布置在竖井内的钢爬梯进行上下。设置参数：沿竖井井壁每隔1.2m长度布置2根，25 mm爬梯定位钢筋(L=1.0 m，人岩0.8 m)，每隔2.4 m的固定钢筋外露部分向上弯折90以利于悬挂爬梯，其余固定钢筋与竖向$22 mm钢筋焊接加固。爬梯采用+22 mm竖向钢筋++ 18 mm横向钢筋++ 10 mm圆钢(保护拱圈)钢筋组成。单节高2.5 m，立杆顶部做成弯钩(10 cm)以利于与井壁定位插筋挂接。爬梯定位钢筋与活动爬梯焊接成为固定爬梯。为了防止人员攀爬疲劳，每隔6.0m设置1个休息平台，共设11个休息平台。

　　3.3 泵机、料管布置

　　根据施工强度需要，在高程2119.9~2 178.5段拟采取混凝土泵机布置在调压室2#交通洞一侧，将泵管接至上室自加工的1.0 m× 1.0m混凝土料斗向下输送混凝土料，经过固定于井壁上中 250 mm钢管(采用12 t吊车配合爬梯上的安装人员法兰连接，并与每根固定插筋焊接加固)和倾斜中 300 mm钢管(通过穹顶中心的5t卷扬机吊点悬吊或提升)及溜桶软连接

　　(可随者滑模提升一溜桶高度即拆除一节溜桶)至滑模受料斗

　　(滑模料斗周边加高30~50cm，防止混凝土溢出至滑模平台)，再由滑模平台上布置的皮带机输送到井壁周围;在高程2 178.5~2 190.0段从2#交通洞采用搅拌车+泵机+溜桶+

　　滑模皮带机输送到井壁周围。

　　3.4砂石加工及混凝土拌和系统

　　砂石骨料采用自建的砂石加工系统来生产，能满足施工强度要求。凝土拌和采用自建的拌和楼系统来拌制。在调压室竖井滑模混凝土施工之前对砂石加工系统和拌和楼系统进行一次全面检修及保养，浇筑过程中要经常检查和维护，以确保竖井混凝土生产、浇筑的连续性。若在滑模施工过程中现场或砂石加工系统或拌和楼系统出现故障被迫停仓或检修需要停仓时，利用拌和楼系统生产的部分混凝土对滑模收仓面进行调平，做好停仓仓面处理。

　　3.5 原材料的准备

　　由于滑模浇筑方量较大，施工之前应对外加剂、水泥、钢筋、砂石骨料进行充分准备并检查，确保原材料备料充足，方可开t施1.

　　4滑模体型设计

　　新藏竖井滑模结构采用爬杆埋入式滑模。爬杆埋入式滑模是在提升架上安置千斤顶，支承杆选用+48 mm钢管，并插于竖井外壁与内模板之间的混凝土中，千斤顶采用穿心千斤顶。滑模主要由模板、围圆、提升架、主平台、下部抹面平台、爬杆、千斤顶、高压油管、液压控制台、溜槽等组成。滑动模板施工装置由滑升模板系统、操作平台系统、液压提升系统、施工精度控制系统和供水、电系统等组成。

　　滑升模板系统包括模板、围圈、提升架。其在滑升时，承受新浇混凝土的侧压力和模板与混凝土之间的摩阻力，并将荷载传递给支承杆。本方案选用中心圆盘和12片主桁架1及24片主桁架2通过螺栓连接构成，主桁架和圆盘上横杆主要采用双

　　[14槽钢，立柱、下横杆及环向横连主要采用双[10槽钢。

　　操作平台系统由主平台和抹面修复平台构成。液压提升系统主要由液压泵站、高压油管、分油器、千斤项、截止阀等组成。

　　5滑模组装及拆除5.1 滑模组装

　　5.1.1 整体安装程序

　　安装平台搭设一主行架安装一平台系统安装一模板系统安装一转料系统安装一支承杆、液压系统安装一安装验收。

　　5.1.2 安装平台搭设

　　安装平台由井底往上搭设，作为整个滑模系统的安装平台，平台采用排架搭设，顶部铺设竹跳板。搭设顶部高程比已浇筑围圈混凝土低20cm，模板采用井内组拼安装的方式。通过平板车运到调压井底部，再用51卷扬机通过阻抗孔吊至安装平台上。

　　5.1.3主桁架安装

　　桁架各部件在加工厂内试拼合格后，分部件编号，运到施工现场按如下方法进行组拼：首先将主平台中心圆盘放置到安装平台中心上，此时测设中心圆盘的中心位置偏差，中心平台四角垫平，然后按编号并测量放线用螺栓安装各福桁架，再安装桁架之间的水平连杆以及剪支撑。

　　5.1.4平台系统安装

　　每相邻平台之间设有限位板，须插入桁架上两槽钢中间，以免平台左右串动，必要时将平台与主平台桁架进行点焊固定。抹面平台安装须在滑模滑升2.2m再安装。

　　5.1.5 模板系统安装1模板与主平台桁架之间通过托架连接，主平台组装前，先将18块模板依次沿着井壁摆放，安装时通过手动葫芦进行。安装完成后，托架可通过丝杆调节，从而调整模板的位置和锥度。

　　5.1.6转料系统组装

　　转料系统的组装工作要认真、细致，严格地按照设计要求进行，安装顺序：转料系统支撑座一行走轮支架一皮带机桁架一料斗一电气控制系统。

　　5.1.7 液压系统安装

　　1)根据整个滑模的液压系统图连接好各个部件(包括泵站、液压胶管、分配器、节流阀、截止阀和液压穿心千斤顶等);千斤顶底座须安装平整。

　　2)打开分配器和节流阀，启动泵站。

　　3)确认每个接头连接可靠，没有泄漏产生，每个穿心千斤顶的活塞都能在换向手柄的控制下上升和下降。

　　4)调节各分配器和节流阀，使每个液压穿心千斤顶活塞下降动作大致同步。

　　5)把用于提升滑模的支承杆从液压穿心千斤顶的上卡头插入，下卡头穿出，并在支承杆的下端用坚固的东西做好支撑;并调整好垂直度。

　　6)滑模提升前的准备已完成，可以正式进行滑模的提升工作。

　　5.1.8 模板安装验收

　　模板安装完成后按相关技术要求、规范进行验收。

　　5.2 滑模装置的拆除

　　转料系统拆除一面板及托架拆除一主工作平台拆除一下抹面平台及吊杆拆除一液压系统拆除一桁架分段拆除。

　　6施工程序

　　6.1竖井混凝土施工程序

　　调压室竖井段衬砌混凝土采用液压滑模一次滑升浇筑到位，采用滑模进行衬砌混凝土浇筑时，整个施工具有很强的连续性，调压室竖井混凝土施工程序为：开挖验收一调压室竖井底板、边墙浇筑一阻抗板浇筑一竖井顶部操作平台及送料系统和滑模安装、调试一钢筋绑扎、接长，支撑杆接长一预埋件安装一混凝土浇筑一滑模提升一衬砌完成一灌浆完成。

　　6.2 滑模滑升程序

　　滑模滑升程序分为初滑升、正常滑升、末滑升3个阶段。

　　7混凝土浇筑主要施工方法

　　7.1混凝土浇筑程序

　　滑模施工按以下顺序进行：下料一平仓振捣一滑升一钢筋绑扎一下料的循环进行。混凝土初次浇筑和模板初次滑升应严格按以下7个步骤进行。

　　1)浇筑开始须在所有预埋设备经监理验收合格后进行。

　　2)第一次浇筑50mm砂浆。

　　3)接按分层300 mm浇筑2层。

　　4)厚度达到650 mm时，开始滑升30~60 mm检查脱模的混凝土凝固是否合适。

　　5)第4层浇筑后滑升150 mm

　　6)继续浇筑第5层，滑升150~200 mm.

　　7)第6层浇筑后滑200 mm，若无异常情况，便可进行正常浇筑和滑升。

　　模板初次滑升要缓慢进行，并在此过程中对提升系统、液压控制系统、盘面及模板变形情况进行全面检查，发现问题及时处理，待一切正常后方可进行正常浇筑和滑升。

　　7.2 模板滑升过程控制

　　滑升过程中有专人检查千斤顶的情况，观察爬杆上的压痕和受力状态是否正常，检查滑模中心线及操作盘的水平度。

　　7.3表面修整

　　混凝土表面修整是关系到结构外表和保护层质量的工序，当混凝土脱模后，须立即进行此项工作。一般用抹子在混凝土表面作原浆压平或修补，如表面平整亦可不做修整。

　　7.4 停滑措施及施工缝处理

　　滑模施工要连续进行，意外停滑时应采取“停滑措施”，混凝土停止浇筑后，每隔0.5 h或1h，滑升1个或2个行程，直到混凝土与模板不再粘结(一般4 h左右)由于施工造成施工缝，根据水电施工规范，预先作施工缝处理，然后在复工前将混凝土表面残渣除掉，用水冲净，先浇一层减半的骨料混凝土或水泥砂浆，然后再浇筑原配混凝土。

　　7.5滑模控制

　　滑模中线控制：为保证结构中心不发生偏移，利用竖井井口施工平台和井壁固定4根垂线进行中心测量控制，同时也保证其他部位的测量要求，利用调压井穹顶的激光导向仪校核井筒中心。同时，另外专设2根垂线严格控制竖井的旋转偏差，滑模水平控制：利用千斤顶的同步器进行水平控制;利用水准仪测量，进行水平检查。

　　8混凝土养护

　　1)混凝土浇筑收仓6~18 h后，对混凝土进行洒水养护，保持混凝土表面湿润。或混凝土出模后12h以内开始喷水养护，养护用喷水花管设在滑模下工作平台。

　　2)大体积混凝土的水平施工缝养护至浇筑上层混凝土为止。

　　3)衬砌混凝土采取喷水养护，养护时间不少于28d.

　　4)混凝土养护设专人负责，并做好养护记录。

　　9结语

　　新藏水电站调压室井筒直径大、井身高，混凝土施工过程中，立体交叉作业多、泵送长度长、连续作业性强。结合工程实际，系统分析了竖井方案比选及优化，选用滑膜方案，通过合理组织和精心安排，顺利完成了竖井混凝土浇筑施工，取得了比较理想的施工成果，为后续类似工程项目施工提供了依据。

　　参考文献：

　　[1]国家能源局.DL/T5400-2016 水工建筑物滑动模板施工技术规范[S].2016.

　　[2]住房与城乡建设部，国家质量监督检验检疫总局.GB50113-2005滑动模板工程技术规范[S].2005.

　　[3]国家能源局.DL/T 5110-2013水电水利工程模板施工规范[s].2013.

　　[4]住房与城乡建设部，国家质量监督检验检疫总局.GB50164-2011混凝土质量控制标准[s].2011.

　　[5]住房与城乡建设部，国家质量监督检验检疫总局.GB50204-2015混凝土结构工程施工质量验收规范[s].2015.

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文章名称： 新藏水电站调压室竖井混凝土滑模施工技术

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