门槽二期混凝土滑模施工方案(修改)

中江泄洪闸二期混凝土滑模施工方案中国水利水电第四工程局长洲水利枢纽工程项目部2007年12月批准：审查：校核：编制：1中江泄洪闸二期混凝土滑模施工方案一、工程概况长洲水利枢纽中江泄水闸坝段共布置有15孔泄水闸，每孔泄水闸自上游到下游依次布置有事故门槽、工作门槽、检修门槽，其中事故门槽及工作门槽的轨道安装高度大约在31m左右。由于门槽轨道埋件的二期混凝土回填施工，存在着施工场地狭小、施工高度高、立模繁琐、人员投入大、施工周期长、辅助耗材多等缺点，所以考虑对中江工程15孔泄水闸的事故门槽及工作门槽的二期混凝土回填施工采用滑模施工。二、滑模施工方案滑模施工具有施工速度快、施工辅助材料投入少、施工质量有保证等优点。因此，很利于门槽二期回填混凝土的施工。门槽滑模施工方案的主要内容：1、由于门槽回填施工作业面狭小，不利于千斤顶布置，因此在门槽回填施工时采用吊滑施工工艺，即将液压系统布置于闸墩顶部▽34.40m的坝面上，同时在坝面上安装钢架平台，将千斤顶布置于钢架平台上，利用爬杆悬吊滑模模体向上提升进行滑模施工，爬杆可重复利用。2、滑模面板依据二期回填混凝土体型进行设计，在面板与二期混凝土相接触部位设计丝杠调节机构，以便于调节模板间距和位置使二期混凝土体型可以得到保障，同时也可以保证模体在安装时具有足够的安装间隙。在面板边沿与一期混凝土面垂直相交的部位设计压缩弹簧自适应机构，利用弹簧的压紧力以确保面板与一期混凝土接缝紧密，不产生漏浆，同时利用弹簧受载荷后会产生变形的特点也可以保证模体在滑升过程中若遇一期混凝土面存在错台时模体不会产生卡滞现象。在滑模提升架上与轨道埋件轴线相重合的部位安装4个滚动轴承（上、下各2个），利用轨道埋件的安装间距具有可靠精度的特点对滑模模体进行精确定位，同时对模体顺水流方向的2个自由度进行约束，以确保滑模在滑升过程中滑升动作可靠、顺畅，不会产生扭转。3、考虑到传统二期回填过程中混凝土入仓采用串筒下料时骨料分离严重，同时悬挂、2拆除串筒比较繁琐、困难，所以在滑模浇筑时，在左、右滑模体支承桁架的两个端部靠近浇筑仓号的部位分别对称布置4个混凝土集料平台，每个集料平台的容积约为0.5m3。由施工门机利用吊罐吊运混凝土分别卸至4个集料平台，再由人工铲运入仓。4、在滑模滑升到一定高度时（约1600㎜），在滑模体下部安装辅助消缺平台，同时安装带护栏的直爬梯，施工人员沿爬梯上下。5、滑模模体安装采用施工门机整体吊起滑模体及支承桁架，缓慢下放至闸门槽底部，再人工安装部分面板，将各部位面板间距调整到设计位置后，将面板与滑模体加固焊接。在滑模模体安装调整合格后，用施工门机将两侧的钢架平台安装到位，经调整合格后与坝体预埋插筋焊接牢固。然后在千斤顶中穿入爬杆，准备滑升施工。滑模模体滑升完毕整体脱模后，在模体两端安装锁锭梁，将模体担在门槽孔口，然后拆除两侧的钢架平台，用施工门机吊至下一工作面待用，再用施工门机将滑模模体吊出安装于下一工作面。6、滑模滑升至二期混凝土体型发生变化时，在原体型面板上安装组装面板，将组装面板与滑模提升架可靠加固连接后，继续滑升。三、滑模设计（一）滑模主体结构设计闸门槽模体设计采用液压整体滑升模板施工，为保证质量，滑模采用整体钢结构，滑升动力装置为ZYXT--36型自动调平液压控制台，10t滑模专用千斤顶。滑模装置组成为：1、模板；2、提升系统；3、滑模盘；4、液压系统；5、辅助系统。滑模装置组成为：1、模板滑模模体由三部分组成：提升架、面板支承架、面板。模体呈左右对称制作，左右模体通过钢桁架连接为整体。模板面板采用δ5mm钢板制作而成，高1.5m，用∠50×5mm的角钢作为加筋肋，面部依据各浇筑面的浇筑体型制作若干块，面板上沿10cm处做150度弯曲处理，以便滑模体在滑升中不受一期混凝土面存在跑模的影响。提升架采用18#工字钢与14#槽钢组合焊接，在提升架上安装与流道中心线相垂直的面板，面板间距依靠丝杆机构进行调节。面板支承架采用∠100×10㎜角钢与10#槽钢组合焊接，在面板支承架上安装与流道中3心线相平行的面板，面板支承架与提升架之间采用滑道结构，两者之间可产生相对移动，利用4条M24高强螺栓进行紧固及调节间距。2、滑模盘滑模盘分为操作盘和辅助盘；操作盘为施工的操作平台，承受工作、物料等荷载，操作盘框架采用复式桁架梁结构上铺马道板，操作盘选用∠100×10㎜、∠75×7㎜角钢加工制做的1.2m×1.0m复式桁架梁。桁架梁按一孔闸门槽净宽布置。辅助盘：为养护、修面、预埋处理的工作平台，采用钢木结构悬吊布置，在桁架梁下部布置宽800mm平台，上铺马道板，用φ25mm圆钢悬挂在桁架梁上。滑模盘及辅助盘上均设钢筋护栏和安全网。3、提升系统吊滑施工为拉杆滑模形式，爬杆主要用于支撑模体的模板、滑模盘及施工荷载。爬杆由φ48mm×3.5的无缝钢管制成，下端焊接固定在桁架梁上，在顶部平台上设置钢架平台，布置千斤顶和液压系统，牵引爬杆带动模体向上滑升。爬杆一次接全长，中间用φ38mm×3.5短钢管连接，边滑升边拆除。4、液压系统选用HY-100型千斤顶，设计承载能力为100kN，计算承载能力为50kN，爬升行程30mm，液压控制台为ZYXT--36型自动调平液压控制台，并通过高压油管同千斤顶相连，形成液压系统。考虑模体运行平稳、悬吊安全可靠，选用8台100kN千斤顶，对称布置。5、辅助系统包括洒水养护、中心测量、水平测量等装置。洒水管用φ25mmPVC管制成，固定在辅助盘上，沿混凝土壁布置，钻小孔自动进行洒水养护。由于模体沿已安装好的门槽轨道运行，中心线已确定，滑模施工期间利用水准管进行水平测量，观察滑模盘的水平度。（二）滑模计算1、滑模荷载计算（1）滑模结构自重：钢结构：48kN爬杆：10kN4G1=40kN（2）施工荷载：工作人员6人×0.75kN/人=4.5kN一般工具5kN插入式振捣器1kN考虑2倍的动力系数及1.3倍的不均匀系数，施工荷载为G2=（450+500+100）×2×1.3=31.2kN(3)滑升摩擦阻力单位面积上的滑升摩擦阻力按照计算，同时考虑偏斜等附加系数为1.5，所以整圈模板上的滑升摩擦阻力为：(按每平方2kN计算)G3=S×200×1.5=9×200×1.5=27kN(4)竖向荷载总重G=G1+G2+G3=5800+3120+2700=116.20kN(5)混凝土对模板的侧压力当采用插入式振捣器时，混凝土对模板的侧压力为：P=r(h+0.05)式中：r--混凝土的容重，取25kN/m3h--每层浇筑混凝土厚度，取0.3m则：P1=2500×(0.3+0.05)=8.75kN/m2同时考虑浇筑混凝土时，动荷载对模板的侧压力P2=20kN/m2模板侧压力：P=P1+P2=875+200=10.75kN/m22、支撑杆（爬杆）计算爬杆连接采用短钢管内连接，下端采用销钉固定并焊接加固，上端为螺栓连接，选用直径16mm螺栓固定，每个接头用4个螺栓固定，以便拆卸。爬杆计算按内接头和螺栓受力进行验算。φ38mm×4钢管抗拉强度为：5P=S×1700=4.27×1700=72.59kN单条φ16mm螺栓抗剪强度为：T=2×S×1300=2×2×1300=52kN爬杆连接件强度均大于千斤顶计算荷载，满足设计要求。因此支撑杆的数量（千斤顶的数量）n=w/cpw:支撑杆承载G=G1+G2+G3=116.2kNp:支撑杆允许承载能力取50kNc:载荷不均衡系数取0.8n=2.91台根据滑模结构具体情况取千斤顶8台，支撑杆8根，对称布置,可满足强度和结构要求。四、滑模施工步骤（一）施工准备滑模施工前必须做好各项准备工作，其中包括滑模组装调试；爬杆、千斤顶安装、液压系统准备；闸门槽冲洗；下料悬吊系统形成，为滑模验收开盘做好准备。1、闸门槽一期混凝土面凿毛、冲洗在门槽轨道安装前，利用施工脚手架按规范要求对门槽一期混凝土面进行凿毛处理。在浇筑前自上而下用清水对凿毛合格的混凝土面进行冲洗，同时清除轨道埋入混凝土部分及轨道调整螺栓上的残留油污，以保证轨道埋件与混凝土及新老混凝土面具有良好的结合。2、滑模制作组装滑模按设计图纸制作完成后，在场地对各部位组装尺寸进行检测，检测项目及控制标准可按下表所列标准执行。在滑模模体各项尺寸检测合格后采取施工门机整体吊装下放至工作面，然后人工组装部分模板面板，再对模体进行细部检测，以便调整模体在吊装过程中有可能出现的轻微变形，同时对面板和提升桁架进行加固焊接。滑模模体检测标准表内容允许偏差(mm)模板装置中线与结构物轴线36主梁中线2连接梁、横梁中线5模板边线与结构物轴线外露5隐蔽10围圈位置垂直方向5水平方向3提升架的垂直度≤2模板倾角度上口+0，-1下口+2安装千斤顶的位置5圆模直径、方模边长≤2相邻模板的平整度≤2操作盘的平整度103、上口钢架平台及悬吊系统布置利用施工门机将上口钢架平台整体吊装到位，将各吊点中心调整到设计位置后，固定在坝顶锚筋上。在孔口顶部搭设马道板形成临时平台，利用该临时平台进行爬杆安装，形成提升和悬吊系统。4、千斤顶进行试验编组、安装在钢架平台上安装、固定千斤顶，穿爬杆，安装液压系统。千斤顶要求耐压:加压12MPa，5分钟不渗不漏；空载爬升:调整行程30mm；负荷爬升:记录加荷50kN,支撑杆压痕和行程大小,将行程相近的编为一组。因施工用千斤顶，按一般要求需备用一部分，且需经常检修，还需备用如簧、上卡头、排油弹簧、钢珠、密封圈、卡环、下卡头等。施工现场敷设了一趟3×25+1×10电缆，提供380V电源，为确保滑模施工顺利进行，不发生粘模事故，做好备用电源准备工作。（二）滑模施工闸门槽二期混凝土滑模施工的特点是混凝土浇筑、滑模滑升平行作业，各工序连续进7行互相适应。1、混凝土运输滑模施工用混凝土由搅拌站提供,自卸车运到工地，门机提升吊罐向集料槽分料，人工扒入仓号下料。2、施工工艺(1)混凝土浇筑滑模施工按以下顺序进行：下料→平仓振捣→混凝土待强→滑升→下料。滑模滑升要求对称均匀下料，正常施工按分层30cm一层进行，采用插入式软轴振捣器振捣，经常变换振捣方向，并避免直接振动轨道及模板，振捣器插入深度不得超过下层混凝土内50mm，模板滑升时停止振捣。滑模正常滑升根据施工现场混凝土初凝、混凝土供料、施工配合等具体情况确定合理的滑升速度，按分层浇筑间隔时间不超过允许间隔时间。正常滑升每次间隔按1.2～1.5小时，控制滑升高度30cm，日滑升高度控制在7.0m左右。混凝土初次浇筑和模板初次滑升严格按以下六个步骤进行：第一次浇筑50mm砂浆，接着按分层300mm浇筑两层，厚度达到650mm时，开始滑升30～60mm检查脱模的混凝土凝固是否合适，第四层浇筑后滑升150mm，继续浇筑第五层，滑升150～200mm,第六层浇筑后滑200mm，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。(2)模板滑升施工进入正常浇筑和滑升时，尽量保持连续施工，并设专人观察和分析混凝土表面情况，根据现场条件确定合理的滑升速度和分层浇筑厚度。依据下列情况进行鉴别：滑升过程中能听到“沙沙”的声音；出模的混凝土无流淌和拉裂现象，手按有硬的感觉，并留有1mm左右的指印；能用抹子抹平。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。(3)表面修整及养护混凝土表面修整是关系到结构外表和保护层质量的工序，闸门槽二期混凝土施工采取软脱模施工，当混凝土脱模后，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。为使已浇筑的混凝土具有适宜的硬化条件，减少裂缝，在辅助盘上设洒水管对8混凝土进行养护。(4)停滑措施及施工缝处理滑模施工要连续进行，意外停滑时采取“停滑措施”，混凝土停止浇筑后，每隔0.5--1小时，滑升1--2个行程，直到混凝土与模板不再粘结（一般4个小时左右）。由于施工造成施工缝，根据水电施工规范，预先作施工