滑模技术在水利水电施工的应用

滑模技术在水利水电施工的应用

仪万鹏

尚志市黑龙宫水库灌区管理站

摘要：水利水电工程中，滑膜技术以其施工便捷、操作空间小、机械应用范围广、安全性高等特点，在一些施工工期紧的水利水电工程中得到广泛应用。本文主要分析了滑模结构组成，滑模施工的技术要点，滑模中线的控制和滑模施工质量控制。

关键词：滑模技术；水利；水电；施工

水利水电工程有效的控制了水土流失，防治了洪涝灾害，是国家社会经济发展的基础。滑模技术是水利水电工程施工中一个重要的技术，能够保证水利水电工程的质量，加快施工进度，增加施工的安全系数。为了保证滑膜类型的建造技术能在项目建造中得到充分应用，需要建造人员能认识到滑膜类型建造技术的特点，并能根据实际的建造要求制定滑膜施工方案，从而提升滑膜类型建造技术的综合质量。

1.滑模结构组成

滑模是一个钢制框架结构，一般从检修门槽和工作门槽分开，由墩头、中间段和墩尾三段通过高强度螺栓连接组成，总重达数10t。每座水电站根据各自的闸墩尺寸设计滑模。滑模的主体结构是由工字钢、槽钢、角钢三种型钢焊接而成，辅助钢材有钢管、扁钢、钢丝，用来制作滑模顶部栏杆及其遮雨篷、抹面吊篮和爬梯。首先根据设计图纸，用槽钢和工字钢焊接成闸墩形状的结构（带门槽结构），尺寸略比闸墩的混凝土保护层大5cm左右。

滑模主体结构高度一般在2m左右，再在滑模内侧安装约lm高的组合钢模板，通过螺栓和钢片扣与滑模主体结构相连，每块钢模板再有螺栓连接起来。由于一般闸墩在墩头顶部带有牛腿结构，所以在滑模上升到牛腿高程时，滑模墩头的弧形部分可以整体拆除，再安装上带有牛腿形状的组合钢模板继续浇筑。在滑模上升到滑模底部距离地面2-3m高度时，在其底部挂上由角钢、钢丝焊接成高约2m的抹面吊篮，便于工人抹面平整。

2.水利水电工程中滑模施工的技术要点

2.1混凝土的施工质量要求。要做好混凝土的配合比设计工作，混凝土的配合比是混凝土质量优劣的科学依据，也是保证滑模工艺施工顺利进行的重要条件之一。混凝土的原材料要按照配合比的要求，保证所用原材料的质量，要求混凝土厂家选用质量优良的原材料。严格控制混凝土的入模坍落度和和易性，这一点对混凝土的输送，保温，初凝时间和工作度都有一定的影响。

2.2混凝土浇筑注意事项保证钢筋不受污染，以保证工程质量和下道工序的顺利进行。均匀浇筑混凝土，包括浇筑速度和浇筑高度。浇筑速度指前进速度均匀，保证有利滑升；混凝土要分区分层等厚度浇筑振捣，不得从吊斗或布料杆中直接浇入模板内，应均匀布置，卸在受料平台上，再用铁锹迅速转移到模板内。

2.3模板的滑升控制。初滑阶段，滑升行程要少，以便对整个滑模装置进行带负荷检验，避免粘膜，检查出模强度，确定出模时间和滑升速度。正常滑升阶段，按每层浇筑200-300mm相应滑升9-12个行程，其中每隔20-40min滑升1-2个行程滑升速度和出模强度要相协调。钢筋的制作与安装。由于滑模施工中顶板和墙体连续进行，钢筋制作与安装的工作量大，工作时间长，工作环境条件差，交叉作业多，在安排劳动力过程中要加强和其他工种的相互配合，才能有效地保证工程质量和工程进度。

2.4滑模施工的纠偏要点。千斤顶垫铁纠偏法。是利用钢垫板将千斤顶底座偏移方向的一侧垫高，迫使千斤顶连同支撑杆偏离偏移方向，带动平台及模板系统作定向滑升，实现纠偏。改变模板坡度平台、模板滑升到适当高度后，将模板坡度朝纠偏方向调校，然后浇筑混凝土，再继续滑升时，利用新浇混凝土的导向作用，迫使平台及模板系统偏离原滑升方向，向着纠偏方向滑升，实现纠扭。顶轮纠偏法。是利用已经出模且具有一定强度的混凝土墙体作为支点，通过改变纠偏装置的位置而产生一个外力，在滑升过程中逐步顶移平台及模板系统来纠偏。

3.滑模中线的控制

为保证结构中心不发生偏移，门洞、梁窝和预埋件位置准确，出线竖井测量采用激光照准仪及吊线配合使用。因为竖井滑模模体高度一般为1.5m，在整个竖井滑模提升过程中可能会造成模板的变形，采用上下面均测量的方式可最大限度的保证竖井结构尺寸。激光照准仪固定在井口，激光点穿过施工平台打到竖井底板基准点上。激光照准仪在该部位共使用三台，两台布置于竖井圆弧段与直线段的交界处，另外一台布置于圆弧段的中心，这样的布置非常便于竖井的测量。测量时将任意两个激光点用带有刻度的细绳拉直，一个端点处于零位，用90度直尺在不同刻度处测其与模板之间的距离，并对照该点在此刻度处应有读数确定滑模的偏移。若因施工原因使得激光点被阻隔，需要用吊线校验滑模，首先在滑模下部缺陷修补平台几个固定的位置进行吊线并量出该点与墙面及墙角之间的距离，然后在竖井底部测吊线中心与墙面及墙角的距离确定滑模体的偏差。为了保证测量的准确性，吊线应采用弹性较小的钢丝。吊线锤选取应在钢丝可承受重量的前提下尽量选取重量大的以减少吊线摆动幅度。再另外设四条垂线严格控制电梯井的旋转偏差。可以利用千斤顶的同步器控制滑模的水平度，并利用水准仪测量检查。

4.水利水电滑模施工控制

4.1水利水电工程中滑模的安装和调试。a、对闸墩底板的清基和凿毛为了满足滑模技术的施工要求，需要对有闸墩钢筋（钢筋的高度应高出地面1.5m内）且预先对已经浇筑好的闸墩底板进行清基和凿毛处理，对于清基和凿毛处理的程度，以滑模技术施工的要求为准。b、确定控制点放置木枋垫层。采用专业的测量仪器，将模板的控制点确定下来，将高度为10-20cm的木枋垫层放置于闸墩混凝土保护层的外侧地面上，用来对滑模进行放置和固定。c、滑模模板的吊装和组装。将滑模的墩头、中部、墩尾分别用塔机或者是门机吊装放置在木枋垫层上，让其大致上对接，再用起重机对各部分机型调整，使模板与各个控制点对齐，当调整好以后用螺栓进行连接。d、钢管的放置和千斤顶的护理。将空心钢管放置于液压千斤顶的中间，把钢管的一头放置于闸墩毛面，在滑模施工前彻底检修各个千斤顶，并做好千斤顶的清洁和维护。e、预埋钢筋接长处理。对于预埋钢筋进行接长，一般采用的是对接埋弧和搭接电焊，钢筋接长的长度应该有一定的长度，不能过长以免影响到浇筑施工，在进行搭接电焊时使用双面焊，焊缝的长度应该大于5D，而单面的长度应该大于10D。f、滑模的提升检测。对各个细节进行检查后启动电源，把整体的滑模提高10-20cm，在提升完成后对滑模进行检测，看滑模是否出现移位和倾斜现象，如果出现此类现象要进行适当的调整，确保滑模和控制点的对齐。g、爆模现象的避免和对变形观测的准备。在滑模对齐了以后，对滑模底部的空隙处使用组合木模板或者钢模板进行安模封堵，且焊接好衬筋，防止爆模现象的发生。为便于对变形的观测，可以用伸缩掉线挂在各个控制点上，以便能够很好地进行变形观测。

4.2滑模的拆除。工程结束后，为方便将工程钢管内的滑膜取出，可切除工程的闸墩上面多余钢筋，离心式液压千斤顶多余钢管切除的方法降低高度。拆除滑膜上的各种附属机械设备（电焊机、器控制箱、照明设备等），减轻滑膜负担，为滑膜的起吊减重。用氧焊切割滑模底部吊篮，拆除连接滑模的墩头、中段和墩尾三段的螺栓。如果滑膜的门槽在起吊时仍与闸墩有钩、挂连接，同样用氧焊割除。将离心式液压千斤项松开，吊起施工滑模的墩尾段，慢慢将其从工程内部拉出。在门机或塔机将工程内部的滑模吊出后，就将起重臂旋转至预留场地。滑模底部不与地面接触方便滑膜下吊篮的拆卸，之后再移至其他场地。也同样将剩余滑膜依样拆卸。在一些欧美这发达国家，滑膜技术被广泛应用于海岸和河岸等水利水电工程建设中，该技术实际的效果明显，发展前景广大。

参考文献:

[1]王慧斌，李云鹏.试论水利水电工程施工中的滑模技术[J].科技传播。2011，（11）.

[2]李新平.水利水电工程施工中的滑模技术[J].中国新技术新产品.2010，（18）.