浅谈滑模技术在水利水电工程施工中的应用

王洪娟

天津市大港水利工程公司 天津 300270

排水系统是水利工程的重要组成部分，良好完善的排水系统设计与施工对于保障水利工程使用寿命，以及行车的畅通、安全具有非常重要的作用。做好水利工程的排水系统，对提高水利工程的使用效果和提高耐久性十分重要。

1 水利水电工程滑模技术

滑膜的模板构成主要包括两个方面，一个是普通模板，一个是专业模板，滑模施工的模板当中有配套的动力机械及滑行伸臂等方面的设备。目前在滑膜动力机械当中，主要的动力源是液压型的千斤顶。在这种千斤顶的使用之下，可以将两米左右的模板顺着已经成型的混凝土进行滑动。混凝土可以经过发热的分层部分，在套槽之中浇灌，而且每一层的浇筑的厚度，应该控制在三十厘米左右，磨板下方的混凝土达到一定标准之后，模板的掏槽需要根据提升机的具体功能，按照已经浇灌完毕的混凝土表面的轨迹来滑动。也可以沿着模板外表面滑动，向上滑动二十五厘米左右之后，反复对其进行相同的施工，一直到符合相关要求之后，才可以完成施工[1]。

2 滑模摊铺机概述

2.1 滑模摊铺机

滑模摊铺机是用于摊铺各种异型混凝土构造物的一种创新型专用特种设备，具有生产能力强、经济性高的特点，以及诸多新的实用功能。它可适用于水泥混凝土路面板块铺筑、防撞墙铺筑，以及在一定范围内不同几何形状和不同横断面尺寸的混凝土构造物铺筑，比如公路排水设施（边沟、集水槽）、路缘石、电缆槽、钢筋混凝土安全设施和特殊结构，是摊铺各种形状高质量混凝土结构的多面手。

2.2 工作原理

滑模摊铺机主要由电子传感器（转向传感器、高程传感器）、可折叠式输送带、振动模块等组成。电子转向传感器和高程传感器主要用作自动测量预先设定的基准线的转向和高程。由转向传感器控制摊铺机的行进方向、高程传感器控制摊铺结构物的高度，混凝土搅拌车上的水泥混凝土通过可折叠式输送带连续不断地输送到滑模摊铺机的料斗后，经振动模块的振动棒振捣密实、模具挤压成型后由模具里滑模出来[2]。

3 滑模技术在水利水电工程施工中的应用

3.1 边坡成型方面

要按照修建地段的具体地质条件，让密实度能够符合设计的要求，再使用机械进行开挖，要能够保障在开挖后断面比成形的断面偏小，最后使用打桩机将边坡夯实。通过人工分层的形式来进行刷坡，直到断面能够成形，如果密实度难以达到设计的实际要求，那么则需要使用分层碾压的方式夯实，确保缎面可以达到相关标准。而对于填方渠道来说，使用分层填筑及眼压夯实的方式能够形成一个相对较小的断面，再使用打夯机，再次将边坡夯实，通过人工分层的方式进行刷坡，直至断面成型为止[3]。

3.2 混凝土摊铺要点

（1）根据护栏混凝土配合比的研究，为保证混凝土经时液化后混凝土的工作性能，采用PB-1至PB-3的配合比。摊铺机需配置的高频振捣棒应不少于3根，为避免蜂窝麻面的出现，护栏两侧宜各配置一根振捣棒，并保证混凝土振捣密实。

（2）摊铺机的行进速度应根据混凝土供应条件以及振捣后的密实程度及时调整，摊铺行进速度一般宜控制在0.75-1.5m/min，并同步检查外形与标高。

（3）由于护栏混凝土的工作性能无法保持稳定，摊铺过程中混凝土表面会发生一定量的塌落，模板底面的高程与混凝土顶面的高程之差成为塌落高度。由文献[1]的调查研究表明，护栏顶面混凝土脱模后的塌落高度不应大于4mm±1mm；若塌落后采用贴补找平，贴补层会在环境与温度作用下发生剥落，进一步降低护栏混凝土的耐久性。鉴于此，应在摊铺过程中采用5m直尺进行平整度检测，塌落量超过规范要求的部分宜采用小型滑模摊铺机在初凝前及时跟进找平。

（4）在完成摊铺后，脱模后的护栏外观已无严重缺陷，对于个别未振捣出的气孔与石料造成的缺陷采用手工修补。

（5）护栏切缝间距应根据当地气候条件进行调整，通常每4-5m切一道，在全年温差较大的地区，切缝间距宜取小，反之则取大，切缝槽深度宜为80mm。

3.3 耐久性防护

从全寿命周期角度考虑，混凝土耐久性由其渗水性直接决定。水分的浸入会使得混凝土更易被氯离子、盐分侵蚀，在冻融循环作用下进一步降低耐久性。已有研究表明，硅烷浸渍技术可使混凝土的吸水率不超过0.01mm/min，对氯化物的吸收率降低90%。因此可对护栏混凝土表明喷涂硅烷材料。施工要点如下：

（1）施工前应保证硅烷材料的密封性，并存储在阴凉干燥处，施工应避开雨天。

（2）为保证喷涂质量，正式施工前可取1-5m2的护栏进行试喷，完毕后进行试验检测，应保证吸水率小于0.01mm/min，硅烷材料的浸入深度不少于3mm，以及对氯化物的吸收率降低90%。

（3）硅烷材料喷涂宜采用泵送设备，施工时应连续作业，从护栏下侧向上喷涂，喷涂的效果应保证浆液处于饱和流动状态，喷涂量通过室内试验确定，喷涂施工宜分两次进行。

3.4 安装和调试方面

要能够对预先已经浇筑好的，且有闸墩预埋钢筋的闸墩底板上来进行清机，同时还需要能够对混凝土表面进行凿毛，直到使其能够符合施工的实际要求。使用测量仪器对各控制点进行测量，在混凝土的保护层上采用较高的木房垫层，来进行滑膜的安装。模仿垫层上分别需要能够吊装滑模的吨位、中断及墩头进行相互对接，再使用葫芦起重机，把各个部分通过螺栓相互之间紧密地连接在一起。滑模模板应当对齐各个不同的控制点，在液压千斤顶的中间需要安装一个空心的钢管，这个钢管的一头必须要能够接上千斤顶。加紧钢管，将预埋钢筋接长。而双面焊也需要能够符合相关标准，并且将一切细部结构进行检查完毕之后，再打开电源，将整体滑膜能够提升到十厘米左右，提升完毕之后使用测量仪器检测滑膜是否出现倾斜和偏移状况。一旦不符合要求，则应当立即给予调整，让滑模模板能够对其各个不同的控制点在对齐之后，滑膜的底部中间有空间的地方必须要使用组合钢模板或者是木模板对其进行封堵，防止模板在实际浇筑的过程当中出现不良的状况。

3.5 避免边坡坍塌

主要包括纸电层坍塌及混凝土浇筑层的坍塌，能够避免垫层坍塌，一般会使用添加甜出料的方法，使用大头木板通过锹拍来进行完成，同时在进行模具安装及移动的时候，必须要能够保障应力的均匀，防止出现混凝土的浇筑层因为不稳定而坍塌的情况。主要需控制混凝土当中的含水量，比如混凝土的含水量较大，虽然滑膜在移动的过程当中速度有所减慢。也很容易会因为边坡坍塌或是因为其他的原因导致难以持续施工。

3.6 施工注意事项

（1）基准线是滑模摊铺机施工的关键，应安排一名专职人员看管。作为滑模摊铺机基准线的钢绞线要稳固、顺直、精确，尤其是在公路边沟曲线段落不能出现急剧变化。否则不但会影响混凝土边沟的外观质量，还会在施工时拉裂混凝土边沟。混凝土滑模摊铺机行走的地面应平整、坚实，以防止滑模摊铺机侧翻。并应安排专职人员指挥混凝土运输罐车，防止混凝土罐车在倒退卸料时撞击滑模摊铺机或基准线。

（2）混凝土拌和时间应不小于90s，以避免混凝土拌和不均匀，并应控制好混凝土出场坍落度。

（3）在混凝土运输到施工现场时，混凝土入模时的坍落度宜控制在10mm左右。此时水泥混凝土表面湿润，用手可捏成团。这样既可使混凝土边沟快速成型，又能保证成型后的边沟不易出现塌落现象。

（4）应保证水泥混凝土供应及时不间断，并避免滑模摊铺机施工时出现时走时停现象，从而影响水沟外观质量。同时，确保滑模机料斗内始终存有摊铺料。施工人员应根据施工现场水泥混凝土坍落度的情况，及时调整振动棒振动频率和滑移速度，以此避免混凝土边沟出现过振现象。

（5）由于水泥混凝土入模坍落度较小，水泥混凝土罐车卸料较为困难。为了加快混凝土卸料，可以卸下水泥混凝土罐车出料口的挡板，并辅以人工卸料。

（6）在滑模摊铺机施工时，对混凝土质量（坍落度、振动黏度、保水性）控制有比较严格的要求。为此，要保证滑模摊铺机内的振动棒在不同高度上的振动频率可调，从而保障混凝土边沟的施工过程中不会出现漏振过振现象，进而保证边沟的施工质量。

（7）在混凝土边沟施工过程中滑模摊铺机应匀速平稳行驶，摊铺速度宜按1m/min进行控制，保证模具内的混凝土有匀速一致的进料压力和饱满度，避免混凝土成品出现淤挤拥包、蜂窝麻面、不密实的现象。

4 结语

综上所述，滑模摊铺边沟施工技术机械化程度高，已在水利工程上进行试用且效果明显。水电工程建设过程所产生的滑模技术，能够更加有效地满足目前社会的实际需求，滑膜技术使用是非常广泛的，让工程时间可以有所缩短，而且可以让施工的成本得以压缩，也可以让工程更具观感度，特别是可以让整个工程稳定性更高，增加了工程质量的优势性。