出線豎井滑模施工中滑升偏差的防治及糾偏技術(shù)

聶文俊

(中國水利水電第六工程局有限公司，沈陽，110013)

1 工程概況

烏東德水電站位于四川、云南兩省交界處，是金沙江下游干流上四個(gè)階梯水電站之一。該電站正常蓄水位975m，總裝機(jī)容量1020萬kW，工程總投資約967億元。烏東德水電站是我國繼三峽、溪洛渡之后的第三座千萬級巨型水電站，也是四川的第二座千萬級水電工程項(xiàng)目。

烏東德右岸地下電站地下廠房設(shè)置出線豎井將管道母線引至地面出線場，出線豎井內(nèi)部設(shè)有電梯及樓梯。為了便于電氣設(shè)備安裝、檢修，保證井內(nèi)電梯運(yùn)行安全可靠及廠壩之間的聯(lián)系，右岸豎井在988m高程由出線平洞及橋機(jī)室連通，將出線豎井分為上(第二段)、下(第一段)兩段，總高度為361m，開挖直徑14.20m，凈斷面直徑13.00m，豎井內(nèi)布置有電梯井、樓梯、電纜道、通風(fēng)排煙道、母線管道井等12個(gè)井室。右岸出線豎井襯砌混凝土施工采用支承桿埋入式滑模工藝進(jìn)行施工，其中出線豎井井身襯砌厚度為50cm，井內(nèi)隔墻襯砌厚度為50cm和40cm兩種類型。

2 滑模出現(xiàn)偏差的方式及原因分析

現(xiàn)場技術(shù)員和質(zhì)檢員總結(jié)出出線豎井出現(xiàn)偏差的方式有：水平位移、環(huán)向旋轉(zhuǎn)。產(chǎn)生水平位移和環(huán)向旋轉(zhuǎn)的原因是多種因素造成的，其基本因素有6個(gè)方面。

圖1 出線豎井平面布置

(1)千斤頂負(fù)荷不均勻。應(yīng)力較大處和結(jié)構(gòu)復(fù)雜處千斤頂?shù)奈恢貌季植缓侠?，使千斤頂產(chǎn)生不同步爬升。

(2)支撐桿(爬桿)連接處焊接不牢固。導(dǎo)致支撐桿微微彎曲，積累下來使得操作平臺偏移。

(3)混凝土下料時(shí)間和初凝時(shí)間把控不準(zhǔn)確。混凝土工序同鋼筋和預(yù)埋件、預(yù)埋孔洞工序安排不合理，導(dǎo)致混凝土部分部位出現(xiàn)初凝摩擦力不均勻而致模體偏移。

(4)現(xiàn)場由于鋼筋等材料和施工設(shè)備的擺放位置造成模體自身中心的改變，導(dǎo)致模體提升時(shí)受力不均勻出現(xiàn)偏差。

(5)模體內(nèi)混凝土下料高度不均勻，致使模體提升時(shí)受力不均勻而出現(xiàn)偏差。

(6)通過現(xiàn)場觀察記錄數(shù)據(jù)，豎井混凝土澆筑順序總是順著一個(gè)方向澆筑，致使平臺向澆筑最后端偏移。

3 偏差的預(yù)防和控制措施

3.1 滑?；刂?/h3>

(1)模板初次滑升要緩慢進(jìn)行，并在此過程中對提升系統(tǒng)、液壓控制系統(tǒng)、盤面及模板變形情況進(jìn)行全面檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理，待一切正常后方可進(jìn)行正常澆筑和滑升。

(2)施工進(jìn)入正常澆筑和滑升時(shí)，應(yīng)盡量保持連續(xù)施工，并設(shè)專人觀察和分析混凝土表面情況，根據(jù)現(xiàn)場條件確定合理的滑升速度和分層澆筑厚度， 控制脫模強(qiáng)度、滑升間隔時(shí)間和滑升高度。

(3)滑升過程中需專人檢查千斤頂?shù)那闆r，觀察爬桿上的壓痕和受力狀態(tài)是否正常，檢查滑模中心線及操作盤的水平度。

3.2 滑升測量控制

滑模作業(yè)的重點(diǎn)、難點(diǎn)就是滑模的體型控制。為保證結(jié)構(gòu)中心不發(fā)生偏移，本工程采用井內(nèi)和井外兩種控制測量方法進(jìn)行控制。

(1)使用經(jīng)緯儀和水準(zhǔn)儀觀察操作平臺和鋼筋的偏移和扭轉(zhuǎn)，滑升過程中每滑升1.5m觀察一次。

(2)在井筒內(nèi)設(shè)5根重錘鋼絲，即樓梯井內(nèi)2根，管道井的長邊兩端靠井壁側(cè)各設(shè)1根，井中心設(shè)1根。井中心線滑模每滑升10m校核一次滑模的水平偏移，樓梯井和管道井的垂線每2個(gè)小時(shí)觀測一次并做好記錄，及時(shí)掌握滑模的運(yùn)行狀態(tài)，發(fā)生偏移及時(shí)糾偏，并做好記錄。

具體觀測方式為：在滑模操作盤上用鋼筋焊一個(gè)20cm×20cm的正方形框，固定在操作盤上，使每根垂線在方框的中心通過，做好滑模初次滑動前垂線到方框兩個(gè)方向的距離測量?；；瑒舆^程中觀測垂線到方框兩邊的距離，與初設(shè)數(shù)值進(jìn)行比較，以確定滑模的偏移情況?；Ｋ娇刂疲阂皇抢们Ы镯?shù)耐狡鬟M(jìn)行水平控制；二是利用水準(zhǔn)儀測量進(jìn)行水平檢查。

3.3 滑升防偏移控制

(1)保證滑模模體的制作安裝精度、組裝精度在規(guī)范的允許范圍內(nèi)。特別是模板錐度必須一致，防止錐度誤差造成滑模提升時(shí)產(chǎn)生模板偏斜或旋轉(zhuǎn)。

(2)操作平臺自身重量在設(shè)計(jì)布置時(shí)盡可能對稱均勻。平臺上材料、設(shè)備等靜荷載盡量安排分散堆放，要求施工操作人員(活荷載)不能過分集中，使操作平臺負(fù)荷保持均勻。

(3)滑模正常施工應(yīng)加強(qiáng)模板水平控制，確?；ｓw垂直上升。在每根支承桿上間隔30cm設(shè)一個(gè)水平面，把滑模千斤頂?shù)呐郎尬黄鞴潭ㄔ谒矫嫔希ＷC滑模千斤頂在一個(gè)30cm的爬升高度內(nèi)自動找平，保證滑模的垂直上升。嚴(yán)格控制滑模千斤頂?shù)呐郎谐蹋诨屑皶r(shí)觀察測量，發(fā)現(xiàn)偏差通過千斤頂上端的行程調(diào)節(jié)套進(jìn)行調(diào)整，出現(xiàn)問題的千斤頂及時(shí)更換，確保每個(gè)行程所有的千斤頂?shù)纳仙叨纫粯印?/p>

(4)嚴(yán)格控制混凝土的入倉分層厚度，確保每次混凝土的分層厚度為30cm，保證模體上口的混凝土強(qiáng)度一致，摩擦力均勻分布。

4 滑?；募m偏措施

針對模體偏差根據(jù)不同情況采取以下相應(yīng)的糾偏措施：

(1)當(dāng)模體偏差在1cm左右時(shí)：在繼續(xù)加強(qiáng)觀察的同時(shí)可根據(jù)滑模實(shí)際情況，采取改變混凝土下料方向、下料順序和適當(dāng)調(diào)整工作盤高差等措施糾偏。

(2)模體水平位移超過1cm時(shí)常用糾偏措施：利用千斤頂自身糾偏，其原理為讓一部分千斤頂不工作，使模體整體產(chǎn)生一定的傾角，讓模體沿著傾斜方向上升以回到設(shè)計(jì)位置。即把模體被偏移側(cè)的四分之一千斤頂關(guān)閉，然后滑升1-2行程，再打開全部千斤頂滑升2-3行程。由于模體剛性連接，有可能整體滑升，看不到糾偏，只有反復(fù)數(shù)次才能逐步調(diào)整至設(shè)計(jì)位置，糾偏時(shí)控制滑模盤高差不超過10cm。滑模接近回到設(shè)計(jì)位置時(shí)及時(shí)通過限位器把模體調(diào)成水平，防止出現(xiàn)糾過現(xiàn)象。所有糾偏工作不能操之過急，以免造成混凝土表面拉裂、死彎、滑模變形、爬桿彎曲等事故。

(3)模體旋轉(zhuǎn)的糾偏

當(dāng)滑模模體發(fā)生旋轉(zhuǎn)時(shí)，就要及時(shí)查找旋轉(zhuǎn)發(fā)生的原因，并采取措施進(jìn)行處理。當(dāng)模體發(fā)生旋轉(zhuǎn)時(shí)，需借用外力進(jìn)行糾偏，通常采用兩種方式：一種方式為把模體旋轉(zhuǎn)方向的千斤頂固定螺栓松開，在千斤頂旋轉(zhuǎn)方向一側(cè)的底座下墊楔形鋼板，使千斤頂反向傾斜，以至爬桿向反向傾斜，從而牽引模體回轉(zhuǎn)(如圖2)；另一種方式為在模體滑升時(shí)采用導(dǎo)鏈反向牽引模體，使模體向反方向回轉(zhuǎn)(如圖3)，或采用2臺10t螺旋千斤頂在模體的兩側(cè)交叉斜向頂緊模體，在模體滑升時(shí)產(chǎn)生一個(gè)力偶，從而使模體回轉(zhuǎn)。滑模糾偏時(shí)，盡可能提空模體，以減少阻力。

圖2 模體旋轉(zhuǎn)糾偏方式一

圖3 模體旋轉(zhuǎn)糾偏方式二

(4)較大偏差糾正

模體的糾偏可以兩種糾偏方式同時(shí)使用。當(dāng)滑模偏差接近規(guī)范允許值，而糾偏措施無效時(shí)，必須采取停盤措施，將模體接近滑空，查清造成偏斜原因，重行校正模板尺寸。

(5)爬桿彎曲和焊接接頭處理

爬桿彎曲時(shí)，采用加焊鋼筋或斜支撐，彎曲嚴(yán)重時(shí)切斷，接入爬桿重新與下部爬桿焊接，并加焊“人”字型斜支撐。爬桿接頭錯(cuò)開并且將焊接頭用磨光機(jī)打磨光滑，減少千斤頂內(nèi)部通過阻力。

5 結(jié)語

烏東德右岸出線豎井屬于結(jié)構(gòu)復(fù)雜的高聳構(gòu)筑物，施工難度大、技術(shù)要求高。在施工過程中為了滿足豎井高質(zhì)量、高強(qiáng)度的施工要求，在出線豎井滑升模板工程滑升施工過程中，通過嚴(yán)密地管理做到“預(yù)防為主、糾偏為輔”。對結(jié)構(gòu)的偏差及操作平臺和模板系統(tǒng)的動向經(jīng)常進(jìn)行監(jiān)測和檢查，加以控制，做到勤測、勤檢、勤糾偏。從而根據(jù)結(jié)構(gòu)中心單位位移或環(huán)向扭轉(zhuǎn)偏差的大小、方向和部位等具體情況，及時(shí)采取了有效措施進(jìn)行糾偏，極大提高了生產(chǎn)效率和質(zhì)量控制。