洋河水庫溢洪道溢流堰滑模施工技術

羅宇呈 孫英趁

溢洪道溢流堰表面為曲面設計，且堰頂與上下游堰面高差較大，從而造成曲面坡度陡，施工難度大，混凝土不易振搗密實，易產生結構裂縫，造成堰體內部形成滲流，施工質量無法得到保證。采用溢流面滑模技術，解決混凝土無法振搗密實，堰面蜂窩、麻面等質量缺陷的問題，以保證混凝土施工質量。洋河水庫溢洪道始建于上世紀六七十年代，此次除險加固工程包含對原溢洪道的拆除重建，于2020 年2 月開工。溢洪道溢流面采用滑模技術，其目的為解決駝峰溢流面因較大的曲面高差造成混凝土施工時出現各類質量問題，以保證施工的實體質量。溢洪道工程于2021 年7 月7 日完 成通水驗 收，7 月13日突降暴雨，應上級指示進行過水行洪，行洪以后進行下閘蓄水，行洪、蓄水全過程運行良好，無質量問題。

1.工程概況

洋河水庫位于河北省秦皇島市撫寧區(qū)，壩址位于洋河干流上，總庫容3.86 億m3，為大（2）型水利樞紐工程。本工程正常溢洪道為2 級建筑物，新建溢洪道閘室為5 孔，單孔凈寬12.5m，溢流堰面為駝峰堰，駝峰堰頂圓弧半徑為12m，中圓弧半徑為5m，下圓弧分兩段，第一段半徑為12m，第二段為43.25m。溢流堰采用C40W6F200 抗沖耐磨混凝土，摻入1.2kg/m3聚丙烯纖維，其最小厚度為80cm。溢流堰剖面圖見圖1。

2.滑模設計

2.1 鋼梁軌道設計

鋼梁軌道主要由軌道、軌道加勁板、軌道定位板及支撐桿組成。軌道采用[16 槽鋼按溢流堰面曲線弧度制作而成，通過軌道定位板連接支撐桿，支撐桿設計為φ25 圓鋼管，與預先打入基面混凝土內的鋼筋錨桿焊接牢固。在槽鋼外側設置加勁板將槽鋼與軌道定位板連接固定，增強整體剛度。

槽鋼頂部平面作為滑模行走導軌，凹槽作為反向導軌，防止滑模上浮，本工程充分利用工程材料特點，采用一條軌道完成兩種作用，節(jié)省了軌道鋼材用量，降低了施工難度。

2.2 行走裝置設計

行走裝置主要由滾輪及行走箱體組成。滾輪分為行走輪及反向輪，2 種輪均預設能上下微調的空間。通過輪軸連接行走箱體，滑模左右側各設1 個行走箱體，每個箱體連接行走輪1 個，反向輪2 個，行走輪及反向輪結構見圖2。滾輪就位于鋼梁軌道內，行走箱體另一側與滑動模板連接。鋼梁軌道及行走裝置如圖3。

2.3 滑動模板設計

滑動模板采用桁架梁，下部為1500mm×6030mm×4mm整塊鋼板作為滑模面板，前端設90mm×100mm×10mm加勁板，并設300mm×5800mm×3mm工作踏板鎖定在桁架梁上?；Ｃ姘逅倪叢捎梅戒摵附庸潭?，背面采用角鋼防止面板出現撓度變形。桁架梁結構如圖4。

圖1 溢流堰剖面圖

3.滑模安裝

3.1 軌道安裝

將軌道下部每隔1.5m 焊接1 塊15cm×15cm×2mm 鋼板，鋼板4 角用于安拆軌道。

軌道支撐采用直徑48 鋼管，鋼管預埋到堰體混凝土中，鋼管頂部焊接1片15cm×15cm 鋼板，4 角各打一個螺栓孔，與軌道上鋼板4 角螺栓孔重合。安裝時，將軌道上的鋼板放置在鋼管頂部的鋼板上，測量人員采用全站儀或水準儀、經緯儀控制軌道曲線，發(fā)現不合格時，通過加墊鋼板和切削鋼管的方式調節(jié)軌道高程，平面位置通過鋼管頂部鋼板的焊接點調節(jié)即可。位置調節(jié)完成后采用螺栓將軌道固定。

3.2 滑模安裝

軌道安裝完成后，采用吊車將滑模桁架就位到軌道上，就位過程中，桁架不得碰撞軌道，應緩慢將固定輪和反向輪推入軌道的槽鋼內，遇到卡阻時，需緩慢調節(jié)，不得生拉硬拽，防止軌道發(fā)生偏移。

滑模安裝到位后，進行2 次施工模擬，即將滑?；浦两K點，然后回到起點，再滑移到終點，再回到起點，檢查中間是否有卡阻現象，其次在模擬過程中，測量滑模面板的位置是否正確。如有卡阻現象，采用角磨機打磨軌道或微調軌道位置；如發(fā)現滑模面板與最終溢流面有偏差時，先分析問題點，再調節(jié)滑模兩側行動輪或軌道即可。

3.3 牽引裝置安裝

滑模行動的動力通過堰頂牽引裝置提供，牽引裝置采用10t 手動葫蘆，由于滑模不能運動過快，所以采用手動葫蘆作為牽引裝置。

手動葫蘆安裝到堰頂位置，堰頂預先埋設3 根直徑48 的腳手架鋼管，成三腳架形式，將手動葫蘆固定到鋼管上，手動葫蘆與滑模之間采用鋼絲繩連接。

4.混凝土施工

4.1 施工準備

一是先將堰體混凝土施工縫進行人工鑿毛，并將殘渣清理干凈，鑿毛標準：鑿除乳皮，微露粗砂。二是溢流面混凝土澆筑前，對原混凝土表面灑水濕潤，但不得存有積水。三是將預埋插筋進行調直，并清除表面浮銹，同時綁扎面層鋼筋。四是安裝沉降縫處的止水帶。五是完成側模安裝。六是將滑?；浦疗瘘c位置，并保證最少2 次試滑。七是檢查牽引裝置及鋼絲繩，確保牽引系統(tǒng)安全穩(wěn)定。

圖3 鋼梁軌道及行走裝置結構圖

圖4 桁架梁結構圖

4.2 混凝土澆筑

一是采用混凝土泵車泵送混凝土入倉?；炷翝仓r均勻布料，分層上升，每層布料厚度不超30cm，采用振搗棒振搗密實。二是施工過程中，嚴格控制混凝土塌落度、和易性等指標，塌落度不宜取標準值的下限，以小塌落度為宜；同時注意滑模有無上浮現象，若有上浮現象，采用石塊等重物壓到滑模的桁架上，防止上浮。三是混凝土澆筑至滑模3/4 的位置時，將滑模緩慢拉動上升，同時關注完成的混凝土表面，是否出現塌落，擠出、拱起的現象，如出現該現象，則說明混凝土尚未初凝，應延長澆筑時間，待混凝土初凝后滑動。四是滑模向上滑動時，設專人指揮，保證滑模2 側同步滑動，若有偏移時，必須及時調整，嚴禁生拉硬拽。五是澆筑過程中，必須保證混凝土振搗密實，振搗棒不得碰撞滑模和導軌。滑?；瑒右院髾z查成型的混凝土表面，出現蜂窩、麻面等缺陷時，采用人工及時修復。修復人員可站在滑模后部的操作平臺進行作業(yè)。六是滑模升至堰頂時，待滑模內混凝土全部初凝后，將滑模拆除，未澆筑的頂部，由于坡度小，采用人工緩慢振實即可。

5.滑模拆除及處理

滑模施工完成后，采用吊車吊至下一澆筑倉面的軌道上，循環(huán)使用至最后完工。

滑膜拆除施工，將滑膜設備采用吊車直接從軌道頂部吊離，然后將軌道與鋼管支架上預留鐵板的連接螺絲打開，最后將軌道采用吊車與鋼管支架吊離并按軌道安裝方法安裝到下一倉混凝土施工倉面。鋼管支架采用角磨機人工割除，并采用同標號混凝土將鋼管孔填補密實。

6.取得效果分析

通過采用滑膜技術進行駝峰堰施工，溢洪道堰體未出現混凝土振搗不實、未發(fā)現因較大曲面造成混凝土塌落形成的裂縫，混凝土表面未出現不平順現象等；堰體混凝土達到養(yǎng)護齡期以后，對實體進行了檢測，外觀質量良好，強度合格，無空洞、蜂窩、麻面等缺陷，無深度及貫穿性裂縫。根據相關規(guī)范要求質量評定優(yōu)良。因此滑膜技術在洋河水庫駝峰溢流堰應用后，能夠解決曲面混凝土澆筑時出現的一些質量問題，可以有效保證施工實體質量。