混凝土面板堆石坝无轨滑模技术
2011-02-26周庆玉
周庆玉
(黑龙江省水利科学研究院,黑龙江 哈尔滨 150080)
混凝土面板堆石坝无轨滑模技术
周庆玉
(黑龙江省水利科学研究院,黑龙江 哈尔滨 150080)
混凝土面板堆石坝面板施工,由于有轨滑模存在很多弊端,现一般均采用无轨滑膜。文章主要介绍无轨滑膜的结构形式、设计原则及施工流程。
混凝土;面板堆石坝;无轨滑模
混凝土面板堆石坝是用堆石或砂砾石分层碾压填筑成坝体,并用混凝土面板作防渗体的坝的统称。混凝土面板堆石坝对地形和地质条件都有较强的适应能力,并且施工方便、投资省、工期短、运行安全、抗震性好,因而其作为坝型选择具有很大的优势。
堆石坝混凝土面板是位于堆石坝体上游面起防渗作用的混凝土主体结构。在混凝土面板堆石坝施工中常使用有轨和无轨两种滑模技术。滑动模板是指在混凝土浇筑过程中沿混凝土表面滑动的模板。有轨滑模的轨道系统和行走系统极其复杂,安装难度大且精度高,轨道稍有误差,或卷扬机系统在牵引过程中稍有不同步,滑模滑升时可能导致卡模。为了适应不同面板宽度的浇筑需求,滑模桁架需设计成模数组合,根据不同面板宽度进行拆卸、组装,如滑模桁架在使用过程中存在变形,在拆卸过程中可能会导致无法再次组装。有轨滑模不能适应梯形块、三角块等变宽度的面板或变坡度的扭面面板的施工。因此有轨滑模施工中存在一定的局限性。混凝土面板施工一般采用无轨滑模。无轨滑模是在有轨滑模的基础上,取消钢轨道,利用侧模板或已浇筑的混凝土代替轨道,简化了结构,节省了材料,缩短了工期,避免了轨道架设的繁琐,起始三角块可以与主面板一起浇筑。具有造价低、使用方便、施工速度快、质量好的优点,是很有发展前途的施工技术。
1 无轨滑模的结构形式
面板工程的滑动模板装置,包括模板系统、牵引系统和轨道(侧模)系统等部分。其具体结构及布置见图 1、图 2、图 3。
滑模体主要包括面板、滑模桁架、行走支架(跳仓浇筑)等。面板一般采用钢板,焊于滑模桁架的底面上。滑模桁架采用型钢焊成,一般宽度1.2 m,长度20 m±0.6 m。行走支架是滑模体下放就位时支撑滑模行走的支架,由型钢和板材焊接,支架与桁架采用螺栓连接。当进行夹仓浇筑时,将由滑模体直接从两侧已浇筑的混凝土面板上下放就位。
侧模具有支承滑模、作滑模轨道、限制混凝土侧向变形的作用。侧模主要包括侧模板、三角可调支架、插筋。侧模分木结构和钢木组合结构两大类。木结构侧模由1~2根楔型木和若干根12 cm×12 cm的方木组成,以4 m长为单元拼接而成。钢木组合结构侧模又分钢桁架、方木组合结构侧模和木模钢支架组合结构侧模。钢桁架、方木组合结构侧模由钢桁架钢模与方木组成,以2 m或4 m长为单元拼接而成。木模钢支架组合结构侧模侧模板采用5 cm厚的木模板,以2 m长为单元拼接而成,每节侧模用型钢三角架机具来固定,支架上设有微调螺栓。
2 无轨滑模设计原则
混凝土面板堆石坝面板滑动模板设计应遵循以下原则:
1)适应面板条块宽度和滑动模板平整度要求,根据国内经验无轨滑模长度可定为面板条块宽度加400 mm,如面板条块有二种宽度滑动模板应采用分段组合式,以提高模板利用率,滑动模板宽度宜为 1.0~1.2 m。
2)滑动模板的自重加配重应略大于新浇混凝土对滑模产生的上托力,宜通过试验确定其大小,也可以根据经验确定。
3)有足够的强度和刚度,并应进行结构计算。
4)满足施工振捣和混凝土表面修整的需要。
5)安装、运行、拆卸方便灵活。
6)具有安全保险措施,滑动模板应设有制动装置;采用卷扬机作牵引机具时,其固定装置应安全可靠。
3 无轨滑模施工
3.1 侧模安装
测量放样,放出面板垂直缝位置线和面板顶面线,校正止水位置后,并将止水设施固定就位,将侧模架立在铜止水片上。由于侧模是滑模的准直轨道,因此,侧模安装,应坚固牢靠,并严格按设计线控制其平整度,不得出现陡坎接头。侧模经滑模滑行后,应重新检测其顶面平整度,校正后方可进行混凝土浇筑。
3.2 牵引系统安装
牵引系统由卷扬机、机架、配重块组成。为便于安装,可将卷扬机与机架连成一体。先安装卷扬机,后安装配重块。
3.3 滑模安装
等侧模和钢筋安装好后,即吊装滑动模板。在滑模安装前,滑动模板必须清洗干净,不得粘有已凝固的混凝土,以保证出模混凝土表面的平整度。待卷扬系统就位后,可用移动式吊机将滑模吊到侧模上或先浇块上。滑模用保险钢绳固定在卷扬机支架上,吊机卸钩,穿系卷扬系统,滑模便可下滑就位。
3.4 模板的滑升与混凝土的浇筑
1)入仓、振捣混凝土入仓应均匀布料,应及时振捣。仓内采用直径不大于50 mm的插入式振捣器,振捣器应在滑模前缘振捣,不得靠在滑动模板上或靠近滑模顺坡插入浇筑层,以免抬模。靠近侧模位置,采用直径不大于30 mm的插入式振捣器。
2)模板滑升。滑模滑升前,必须清除其前沿超填混凝土,以减少滑升阻力。每浇筑一层(25~30 cm)混凝土提升滑模一次,不得超过一层混凝土的浇筑高度。滑模滑升速度,取决于脱模时混凝土的坍落度、凝固状态和气温,一般凭经验确定。滑升速度过大,脱模后混凝土易下坍而产生波浪状,给抹面带来困难,面板表面平整度不易控制。滑升速度过小,易产生粘模而使混凝土拉裂。每次滑升距离应不大于300 mm,每次滑升间隔时间不应超过30 min。面板浇筑滑升平均速度宜为1.5~2.5 m/h。
3.5 滑动模板装置拆除
拆除应制定详细的滑动模板装置拆除施工方案,明确拆除的内容、方法、程序、使用的机械设备、安全措施及指挥人员的职责等。
3.6 注意事项
1)滑动模板施工的作业场地宽度,应满足布置卷扬机及其平台装置、运输混凝土道路等施工需要,其宽度不宜小于10 m。
2)浇筑过程中应及时清除黏在模板、钢筋上的混凝土。每次滑升前应清除前沿超高混凝土。
3)面板滑模施工应连续作业,如因故中断浇筑时间超过混凝土初凝时间,则必须停止浇筑,按施工缝处理。
4)滑动模板起滑后,一般不要中途停滑。
5)负温条件下一般不应进行滑动模板施工。
6)滑动模板施工对机械操作人员的素质要求较高,因此,对这些人员要专门组织培训,经考核合格后方可上岗操作。
[1]DL/T5400—2007(8).水工建筑物滑动模板施工技术规范[S].北京:中国电力出版社.
[2]DL/T5128-2001,混凝土面板坝堆石坝施工规范[S].北京:中国电力出版社.
[3]DL/T5115-2000,混凝土面板坝堆石坝接缝止水技术规范[S].北京:中国电力出版社.
[4]蒋国澄,傅志安,凤家骥.混凝土面板坝工程[M].武汉:湖北科学技术出版社,1991,11.
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