水利水电工程施工中滑模技术的应用研究

河南省嵩县水利局 张辰雨 杨平军 石书锋

水利水电工程施工中滑模技术的应用研究

河南省嵩县水利局 张辰雨 杨平军 石书锋

在水利水电工程施工中，滑模施工具有机械化程度高、施工进展快、场地占用面积少、安全系数大、成本低等优势，因此被广泛应用于斜坡面、隧洞施工、防洪度汛等工程中。在水利水电施工中运用滑模技术，可以使混凝土浇筑量成倍提高，特别是对于施工工期紧迫、具有紧急度汛要求的工程，具有一定的保障作用。

一、滑模技术概述

滑模模板一般由普通模板和专业模板组成，同时还兼有配套的动力设备以及滑行伸臂机械。目前我国滑模动力设备的主要动力源以液压千斤顶为主。相比于铁路、桥梁等大型工程中采用的滑模技术，水利水电工程的滑模技术有所不同，其特点有：结构复杂、精度高、浇筑量大，滑模结构的门槽、弧度变化大，施工要求高等，不仅可以大大降低水利水电工程成本，同时还能全面提高混凝土的质量。

二、滑模施工的技术优势

在水利工程的坡面施工中，滑模施工是较常用的混凝土施工技术。因为施工过程中隧洞、大坝迎水面的坡度很大，一般的混凝土浇筑存在很大困难。滑模施工是运用设备油泵的压力，带动卡在支撑杆上的液压千斤顶，进而带动模板沿着大坝的斜坡面往上提升，由于滑模具有良好的连续施工性能，所以能加快混凝土的浇筑进度。水利工程施工中采用+滑模技术能大大提高工作效率，且减少模板的周转次数，降低其损耗。

三、滑模施工技术的控制

1. 滑模的安装及调试。在提前浇筑好并预埋有钢筋（高出地面高度小于1.5m）的闸墩底板上，按照施工规范标准进行清基和混凝土表面凿毛处理，并通过测量仪器定出各控制点，对齐模板。在闸墩混凝土保护层外侧的地面铺放一层木枋（高约10～20cm），作为垫层放置滑模。用门机或塔机将滑模的墩尾、中间段和墩头分别吊装，对接后放在垫层上，再用俗称“葫芦”的起重机调好各段位置并用螺栓连接，使模板与各控制点对齐。在离心式液压千斤顶中间位置安装一条空心钢管，钢管一边应碰触到闸墩毛面，并用千斤顶夹紧钢管。每次使用千斤顶前都要进行全面检修和清洗。如要接长预埋钢筋，常用搭接电焊和对接埋弧焊，搭接焊的单面焊焊缝长度不小于10cm，双面焊不小于5cm。钢筋接长长度不宜过长，以免影响浇筑。

所有细部结构检查完毕后，启动电源和电动机加压，把整体滑模提高约10～20cm。然后用测量仪器对滑模进行检测，若存在倾斜或偏移，应立即进行调整，使模板与各控制点对齐。然后把组合钢模板或木模板放在滑模底部空隙处，安模封堵并焊好衬筋，以防止浇筑时模板爆模。模板安装后，在滑模结构各控制点挂上吊线（可变长），以便随时观测是否变形。

2. 滑模的操作技术要点。模板安装、调试完毕后，可进行混凝土浇筑。基于滑模技术要求，混凝土浇筑应连续进行，浇筑可选用门机或塔机。先浇筑一层混凝土到滑模模板的中间位置，然后选用变频振动器进行振捣，注意振捣次数，以防爆模。当符合施工条件时，把滑模提高约20cm，将滑模底部安装的组合钢模板等拆除，检查混凝土浇筑质量并平整抹面。用仪器对闸墩进行观测，检查是否倾斜或偏移，确定各项参数符合技术要求后方可继续浇筑。每隔约1h即可提高约20 cm。钢筋和钢管的长度不足时，均可继续接长。滑模提升2～3m后，在滑模底部挂上吊篮并在其外面挂上安全网。夏季时段，采用洒水进行养护，每隔约0.5h洒水一次，炎热时养护要不间断进行。

在闸墩高度提升至设计高度一半时，暂停浇筑。此时，需要仔细检查各设备的运作情况，对出现问题的部件进行故障排除。同时，还要观察闸墩的变形程度，检查混凝土的浇筑质量，确保一切正常后方可继续进行浇筑。待闸墩上升至牛腿的设计标高后，暂时停止浇筑，把墩头的弧形模板拆除，更换牛腿模板。待闸墩顶部预留的模板处理完毕并进行埋件后，可将混凝土浇筑到目的高程。闸门轨道预埋件要在滑模提升期间预埋完毕，预埋于检修门槽和工作门槽的混凝土中。闸门轨道预埋件建议选用一件10mm×20mm的钢板焊接上两根L形的钢筋。滑模提升过程中，需凿毛门槽，以便预埋钢板能外露出来，从而为后门槽施工作准备。为了方便滑模，建议施工时在预埋件上焊装简易铁爬梯。

3. 滑模的拆除。

（1）为能在较低高度提升的情况下，将滑模从钢管中拆除，需要将闸墩顶部出头的钢筋切除，同时将穿过离心式液压千斤顶的多余钢管切除。

（2）为有效降低提升滑模所需的牵引力，需将安装在滑模上的有关设备拆除下来，包括照明灯具、电焊机以及电器设备控制箱等。

（3）拆除固定滑模墩头、中间段以及墩尾三个部分的螺栓，并拆除滑模底部的吊篮。

（4）采用吊机提升滑模的墩尾部分，以便撤走离心式液压千斤顶，吊机缓缓吊起滑模的墩尾部分。

（5）吊机将滑模提升并吊出之后，旋转吊机至合适位置，并缓慢降低提升高度，待滑模的吊篮正好着地时停止下降。吊臂固定后，迅速拆除吊篮，然后缓慢将滑模下放至地面。

（6）拆除滑模的中间部位以及墩尾部位。

四、降低滑模施工成本的措施

1.加强施工各环节的管理，有效减少因人为原因而造成的损耗。

2.从滑模支承杆入手，通过有效的计算和布局，减少支承杆的使用数量。同时，提高支承杆回收率，将支承杆的损耗降低到最低值。建议采用管径48mm×35mm的支承杆。

3.采用科学合理的滑模工艺。同时也可采用多种不同的工艺，以便与不同工艺的优势结合。

五、结论

滑模技术是当前水利工程施工中一项特殊的施工工艺，在水利水电工程领域的应用主要集中在水库大坝的坡面施工以及防洪度汛的施工中。水利水电工程滑模施工因具有施工机械化水平高的特点，施工中任何一个环节失误，都会影响到整个工程的施工质量，甚至可能延长工期。因此，在水利水电工程施工中，需要进一步对滑模技术进行研究，以不断取得新的技术突破。