水利施工中滑模技術(shù)的應(yīng)用探討

趙宏蘭

(山西省晉中市水利建筑工程總公司，山西 晉中 030600)

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水利施工中滑模技術(shù)的應(yīng)用探討

趙宏蘭

(山西省晉中市水利建筑工程總公司，山西 晉中 030600)

文章從滑模施工技術(shù)的內(nèi)涵和工藝流程出發(fā)，對滑模技術(shù)在水利工程應(yīng)用中的現(xiàn)狀與技術(shù)優(yōu)勢進(jìn)行了詳細(xì)探討，并從實(shí)際工程施工角度出發(fā)，對滑模技術(shù)應(yīng)用過程中的技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行了分析，包括材料配合比的合理確定、安裝與調(diào)試、施工偏差控制等方面，結(jié)果表明，在我國當(dāng)前水利建筑事業(yè)快速發(fā)展的情況下，大力推廣該技術(shù)的應(yīng)用對提高工程質(zhì)量，發(fā)揮工程經(jīng)濟(jì)效益與社會效益具有積極意義。

水利工程；滑模技術(shù)；材料配合比；偏差控制

1 滑模技術(shù)概述

滑模施工技術(shù)完全借助多組千斤頂作為動力源對滑模動力設(shè)備加以帶動，以使加工成型的鋼模板在混凝土表面事先設(shè)計(jì)好的框架內(nèi)進(jìn)行滑動，滑動過程中從模板入口處澆筑混凝土至套槽內(nèi)，待所澆筑的混凝土達(dá)到既定強(qiáng)度后隨即利用提升設(shè)備將模板套槽重新沿著混凝土表面框架滑動返回?；Ｊ┕すに嚢０逑到y(tǒng)(模板、圍圈、提升架)、操作平臺系統(tǒng)(綁扎鋼筋、澆筑混凝土、模板提升等工作平臺和吊腳手架)、液壓系統(tǒng)(支撐桿、液壓千斤頂及液壓控制臺、油路系統(tǒng))、施工精度控制系統(tǒng)、水電等配套系統(tǒng)等部分。滑模施工技術(shù)中模板系統(tǒng)、操作平臺系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)和施工精度控制系統(tǒng)的荷載傳遞流程如圖1。

圖1 滑模施工技術(shù)各系統(tǒng)的荷載傳遞流程

滑模施工技術(shù)尤其在渠道邊坡處和梯形斷面邊坡處施工具有很大優(yōu)勢，該技術(shù)既可以達(dá)到設(shè)計(jì)高度，又可以滿足水利工程工期長、施工過程復(fù)雜、對工程質(zhì)量要求高、混凝土澆筑難度大等特殊要求，該技術(shù)的應(yīng)用有利于大大縮短水利工程施工期、保證混凝土澆筑施工質(zhì)量、簡化施工程序并保證施工質(zhì)量。

2 滑模技術(shù)在水利施工中的應(yīng)用

2.1 應(yīng)用現(xiàn)狀

在梯形渠道斷面邊坡的支護(hù)施工過程中采用滑模施工技術(shù)，尺寸為3.5m×4.5m(高×長)的模板在剛成型的混凝土表面滑動運(yùn)行，基本能夠滿足規(guī)范要求，并保證全部施工過程的順利完成。在U型渠道邊坡及支護(hù)施工過程中，利用滑模技術(shù)完成混凝土灌漿與U型混凝土模板的澆筑施工，懸模施工機(jī)械需利用渠頂輕軌加以支撐，亦或通過渠床土模作為支撐設(shè)備，兩種支撐材料設(shè)備進(jìn)行比較可以發(fā)現(xiàn)，渠床土模投資低較為經(jīng)濟(jì)且運(yùn)行速度快。無論是在梯形渠道斷面邊坡的支護(hù)施工，還是在U型渠道邊坡及支護(hù)施工中，滑模施工技術(shù)均具有提高和優(yōu)化工程施工質(zhì)量，控制施工及后續(xù)運(yùn)行成本，保證水利工程經(jīng)濟(jì)效益和社會效益及早發(fā)揮等優(yōu)勢。為保證技術(shù)的成功運(yùn)用，務(wù)必嚴(yán)格按照施工技術(shù)規(guī)范要求進(jìn)行，確保所有施工技術(shù)人員熟練掌握施工技術(shù)及控制要點(diǎn)，遵守施工程序和施工過程質(zhì)量控制，保證滑模施工技術(shù)優(yōu)勢作用最大限度的發(fā)揮。

2.2 技術(shù)優(yōu)勢

除上所述，滑模施工技術(shù)既能保證施工過程的經(jīng)濟(jì)性與施工質(zhì)量，又有利于減少施工過程所需的人力、物力等資源，能夠取得良好的施工效果。對于水利工程施工中的隧洞施工和迎水面坡度較大的水利大壩而言，混凝土部分施工難度較大，而且該部分施工很難達(dá)到預(yù)期的施工效果，這便為后期分部工程的施工埋下質(zhì)量隱患。利用滑模施工技術(shù)可以對有特殊要求的分部工程進(jìn)行針對性強(qiáng)的施工操作，大大降低了模板的運(yùn)轉(zhuǎn)次數(shù)和運(yùn)轉(zhuǎn)損耗，達(dá)到提高工程施工質(zhì)量并控制工程投資的目的，利用滑模施工技術(shù)的傳輸功能加快了混凝土施工與澆筑速率，有效減少混凝土與空氣之間的接觸時間，保證灌漿環(huán)節(jié)完結(jié)后封漿的及時性，有利于達(dá)到最佳的混凝土澆筑施工效果。利用滑模施工技術(shù)所澆筑的混凝土表面光滑，鮮有裂縫出現(xiàn)，后期的運(yùn)行養(yǎng)護(hù)費(fèi)用大大降低，值得大范圍推廣。

3 技術(shù)要點(diǎn)分析

3.1 材料配合比的合理確定

滑模施工技術(shù)中混凝土材料配合比的合理確定過程其實(shí)就是科學(xué)確定水泥(表1)、摻和料、砂骨石料和混凝土外加劑等成分的合理含量與比例，以實(shí)現(xiàn)最佳的施工效果的過程。

表1 水泥熟料化學(xué)結(jié)構(gòu)與作用的比較

為了保證混凝土配合比的恰當(dāng)與合理，必須科學(xué)確定混凝土單位用水量、混凝土含沙量，并采用科學(xué)方法確定混凝土材料的配合比。常用的確定混凝土材料用量的方法包括假定容重法和絕對體積法兩種，利用上述方法計(jì)算出各種材料用量后，便可進(jìn)行混凝土試拌，在試拌過程中不斷調(diào)整混凝土用水量和含砂率并進(jìn)行其容重的測定，為達(dá)到最大水平的容重，在試拌過程中要隨時根據(jù)需要調(diào)整各種材料的用量，找到能使容重最大的材料用量后便可據(jù)此確定試件性能，此時的材料用量之間的比例就是混凝土材料配合比。

3.2 安裝與調(diào)試

為保證滑模施工混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量，必須在滑模模板組裝結(jié)束進(jìn)行試滑，試滑過程無誤后便可立即開始滑升作業(yè)，如不出現(xiàn)意外情況，應(yīng)保證滑升過程的連續(xù)性，因?yàn)橐坏┩Ｖ够?，便會出現(xiàn)混凝土不同部分互相黏結(jié)不密實(shí)的現(xiàn)象，便會出現(xiàn)施工縫，以及施工縫中夾雜夾渣等情況，為混凝土部分埋下安全隱患。

滑模施工還必須注意施工季節(jié)的選擇，為保證滑模施工混凝土的質(zhì)量，必須將施工溫度控制在適宜范圍內(nèi)，如果施工過程中溫度超過25℃，則會引發(fā)混凝土表面出現(xiàn)裂縫、蜂窩、坍塌、不平整等質(zhì)量問題，對于這些問題的后續(xù)處理難度很大，且導(dǎo)致施工成本的增加。如果施工溫度低于5℃，則會延長混凝土凝結(jié)時間，降低混凝土強(qiáng)度，導(dǎo)致窩工的出現(xiàn)，為了應(yīng)對這類質(zhì)量缺陷，必須采用強(qiáng)化劑等補(bǔ)強(qiáng)加固措施。綜上，混凝土滑模施工過程中最適宜的溫度應(yīng)為5℃-25℃，應(yīng)盡量避免北方冬季和南方夏季施工。

1-基面；2-導(dǎo)向滑板；3-槽鋼梁；4-進(jìn)料漏斗；5-分料隔板；6-彈簧；7-振動梁；8-拖板；9-后拖板；10-混凝土面；11-U型膠胎

3.3 滑模及施工偏差控制

為了保證滑模施工過程中模體能夠始終為中線位置而不發(fā)生偏離，必須按照規(guī)范所規(guī)定的時間對壁面進(jìn)行垂直度的測量，并利用鉛垂儀加以糾偏。垂線一般選用Ф18鋼絲，保證垂線下端下墜物的重量≥5kg，為保證測量效果，所設(shè)立的觀測點(diǎn)應(yīng)≥6個，每當(dāng)滑?；辆嚯x井口35cm左右位置時觀測開始，并保證每一輪滑模施工過程中進(jìn)行一次觀測與校核。

為保證滑模施工水平性能，續(xù)利用千斤頂同步儀器對滑模的水平性能加以測量，并輔之以水準(zhǔn)儀進(jìn)行水平校核，對于墩身則可以利用全站儀配合以高程測量法和測量鋼尺加以測量與復(fù)核。

4 結(jié) 論

通過分析可知，在我國當(dāng)前水利工程建筑規(guī)模不斷擴(kuò)大的情況下，利用滑模施工技術(shù)對于提高施工效率保證水利工程施工質(zhì)量意義重大，應(yīng)當(dāng)大力推廣這種施工技術(shù)在水利工程施工中的應(yīng)用范圍，并注意施工要點(diǎn)加強(qiáng)施工質(zhì)量控制，以實(shí)現(xiàn)最佳的施工效果。

[1]丁宗仁.滑模技術(shù)在水利水電施工中的應(yīng)用[J].黑龍江科技信息，2013(30)：204.

[2]覃國仰.淺談滑模技術(shù)在水利水電工程施工中的應(yīng)用[J].建筑界技，2013(14)：55.

[3]陳延國.滑模技術(shù)在某水庫施工中的應(yīng)用[J]，黑龍江水利科技，2016，44(02)：103-105.

1007-7596(2017)05-0144-03

2017-04-16

趙宏蘭(1969-)，女，山西晉中人，工程師，從事水利工程施工與管理工作。

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