混凝土面板堆石坝无轨滑模技术.pdf

2 0 1 1 年第 6 期 东北水利水电 工程施工 文章编号 1 0 0 2 0 6 2 4 ( 2 0 1 1 ) 0 6 0 0 1 7 0 2 混凝土面板堆石坝无轨滑模技术 周庆 玉 ( 黑龙江省水利科学研究院 ， 黑龙江 哈尔 滨 1 5 0 0 8 0) 摘 要混凝土面板堆石坝面板施工， 由于有轨滑模存在很 多弊端。 现一般均采用无轨滑膜。 文章主要介绍无轨滑膜的结构形式、 设计原则及施工流程。 关键词 混凝土； 面板堆石坝； 无轨滑模 中图分类号】 T V 6 4 1 4 文献标识码 】 B 混凝土 面板堆 石坝是 用堆石或砂砾 石分层碾 压填筑成坝体 ，并用混凝土面板作防渗体的坝的 统称。混凝土面板堆石坝对地形 和地质条件 都有 较强的适应能力 ， 并且施工方便 、 投 资省 、 工期短 、 运行安全 、 抗震性好 ， 因而其作为 坝型选择具有很 大的优势。 堆石坝 混凝 土面板 是位 于堆石坝体 上游面起 防渗作用的混凝土主体结构。在混凝土面板堆石 坝施 工中常使 用有轨和 无轨两种 滑模 技术。滑动 模板是指在混凝土浇筑过程中沿混凝土表面滑动 的模板。有轨滑模的轨道系统和行走系统极其复 杂， 安装难度大且精度高， 轨道稍有误差， 或卷扬 机系统在牵引过程中稍有不同步 ，滑模滑升时可 能导致卡模。为了适应不同面板宽度的浇筑需求， 滑模桁架需设计成模数组合 ，根据不同面板宽度 进行拆卸 、 组装 ， 如滑模桁 架在使 用过程 中存在 变 形 ， 在拆卸过程 中可能会 导致无法再次组装。有轨 滑模不能适应梯形块、三角块等变宽度的面板或 变坡度的扭面面板的施工。因此有轨滑模施工中 存在一定的局限性。混凝土面板施工一般采用无 轨滑模。无轨滑模是在有轨滑模的基础上， 取消钢 轨道， 利用侧模板或已浇筑的混凝土代替轨道 ， 简 化了结构， 节省了材料 ， 缩短 了工期， 避免了轨道 架设的繁琐， 起始三角块可以与主面板一起浇筑。 具有造 价低 、 使 用方便 、 施工速 度快、 质量好 的优 点 ， 是很有发展前途的施工技术。 1 无轨滑模的结构形式 面板工程的滑动模板装置 ， 包括模板系统、 牵 引系统和轨道( 侧模) 系统等部分。 其具体结构及布 置 见 图 1 、 图 2 、 图 3 。 4 1 卷扬机 ； 2 一集料 斗 ； 3 一斜 溜檑 ； 4 一 定滑轮 5 一 滑 动模 板 ； 6 一 安全绳 ( 锚在钢筋 网上 ) ； 7 一已浇混凝土； 8 一牵引绳； 9 一组合侧模 图 1 面板浇筑 设备布置 图 滑模体主要包括面板、 滑模桁架、 行走支架( 跳 仓浇筑 ) 等。面板一般采用钢板 ， 焊于滑模桁架的 底面上。滑模桁架采用型钢焊成， 一般宽度 1 2 m， 长度 2 0 m 0 6 m。行走支架是滑模体下放就位时 支撑滑模行走的支架， 由型钢和板材焊接， 支架与 1 7 工程施工 东北水利水电 2 0 1 1 年第 6 期 l 一三角支架； 2 一地锚筋 ； 3 一连接管； 4 一垫块； 5 一底部止水； 6 一侧模板 ； 7 一挂钩； 8 一连板； 9 一卡箍 图 2 侧模板 固定 示意图 l 一 滑模 主体 ； 2 - 前 工作 平 台及防 护栏 ； 3 - 前挡板 及加强 筋 ； 4 牵引挂环； 5 -行走机构 ； 6 一顶丝机构 ； 7 一后工作平台及 防护栏； 8 人行过桥 图 3 面板 滑模结构 示意 图 桁架采用螺栓连接。当进行夹仓浇筑时， 将由滑模 体直接从两侧已浇筑的混凝土面板上下放就位。 侧模具有支承滑模 、 作滑模轨道 、 限制混凝土 侧向变形的作用。 侧模主要包括侧模板、 三角可调 支架 、插筋。侧模分木结构和钢 木组合结构两大 类。木结构侧模 由 1 2根楔型木和若 干根 1 2 c mX 1 2 c m的方木组成 ， 以 4 m长为单元拼接而成。钢 木组合结构侧模又分钢桁架、方木组合结构侧模 和木模钢支架组合结构侧模。 钢桁架、 方木组合结 构侧模由钢桁架钢模与方木组成，以 2 m或 4 m 长为单元拼接而成。木模钢支架组合结构侧模侧 模板采用5 c m厚的木模板 ， 以 2 m长为单元拼接 而成 ， 每节侧模用型钢三角架机具来固定， 支架上 设有微调螺栓。 2 无轨滑模设计原则 混凝土面板堆石坝面板滑动模板设计应遵循 以下原则 ： 1 ) 适应面板条块宽度和滑动模板平整度要求， 根据国内经验无轨滑模长度可定为面板条块宽度 1 8 加 4 0 0 n l lT l ， 如面板条块有二种宽度滑动模板应采 用分段组合式 ， 以提高模板利用率 ， 滑动模板宽度 宜为 1 0 1 2 m。 2 ) 滑动模板的自重加配重应略大于新浇混凝 土对滑模产生的上托力， 宜通过试验确定其大小 ， 也可以根据经验确定。 3 ) 有足够的强度和刚度， 并应进行结构计算。 4) 满足施工振捣和混凝土表面修整的需要 。 5 ) 安装、 运行、 拆卸方便灵活。 6 ) 具有安全保险措施 ， 滑动模板应设有制动 装置； 采用卷扬机作牵引机具时， 其固定装置应安 全可靠。 3 无轨滑模施工 3 1侧模安装 测量放样 ，放 出面板垂直缝位置线和面板顶 面线 ， 校正止水 位置后 ， 并将止水设施 固定就位 ， 将侧模架立在铜止水片上。由于侧模是滑模的准 直轨道 ， 因此 ， 侧模安装 ， 应坚 固牢靠 ， 并严格按设 计线控制其平整度 ， 不得出现陡坎接头。 侧模经滑 模滑行后 ， 应 重新检测其顶面平整度 ， 校正后方可 进行混凝土浇筑。 3 2 牵引系统安装 牵引系统 由卷扬机、 机架 、 配重块 组成 。为便 于安装 ， 可将卷扬机与机架连成一体。先安装卷扬 机 ， 后安装配重块。 3 3 滑模安装 等侧模和钢筋安装好后 ， 即吊装滑动模板。在 滑模安装前 ， 滑动模板必须清洗干净， 不得粘有已 凝固的混凝土 ， 以保证出模混凝土表面的平整度。 待卷扬系统就位后 ，可用移动式吊机将滑模吊到 侧模上或先浇块上。滑模用保险钢绳固定在卷扬 机支架 上 ， 吊机卸钩 ， 穿系卷扬系统 ， 滑模便可 下 滑就位 。 3 4 模板的滑升与混凝土的浇筑 1 ) 入仓、 振捣混凝土入仓应均匀布料， 应及时 振捣。仓内采用直径不大于 5 0 n l lT l 的插入式振捣 器， 振捣器应在滑模前缘振捣， 不得靠在滑动模板 上或靠近滑模顺坡插入浇筑层， 以免抬模。 靠近侧 模位置， 采用直径不大于 3 0 IT IIT t 的插入式振捣器。 2 ) 模板滑升。滑模滑升前， 必须清除其前沿超 ( 下转第 3 6页) 水文水资源 东北水利水电 2 0 1 1 年第 6 期 运行规律 明显 ，上游十 四道沟水文站 到该 站问河 段旁侧来水量小， 并且在可控范围内。因此适合使 用上下游相应水位( 流量 ) 法预报短期洪水。 上下游相应水位( 流量 ) ， 是指沿河道传进的 洪水波某一位相点 ，先后经过河段上下游站 时所 测得 的水位( 流量 ) 。 其上下游相应水位( 流量 ) 理论关系式为 ： Z ( Q) 下 = Z ( Q) 上 式中： Z ( Q) 下 Z ( Q) 上广一 上游站 t 时刻水位 ( 流 量 ) 与下游站 t + rt 时刻的相应水位( 流量 ) ； n 水 位( 流量 ) 从上游站传播到下游站所需时间。 建 立 十 四道 沟十 三 道 湾 洪 峰 水 位 相 关 图 ， 见 图 1 。 以下游站同时水位做参数 ，选用 1 9 6 3年至 2 0 0 4年期间的 2 9次洪水 ， 在相关 图上 ， 同时建立相 应洪峰传播时间图， 见图 2 。 依据上游十 四道沟水文 站洪峰水位 ， 可 以直接查 出十三道湾水文站的洪峰 水位 ， 并能准确预报 出洪峰水位 出现的时间。 目前吉林省 境 内鸭 绿江流域 上分布 着长 白、 十四道沟、 十三道 湾、 临江、 集安等水文站 ， 这 些水 7 0 8 o 9 0 1 0 01 1 01 2 01 3 01 4 0 十二道沟站洪峰水 位 m 图 I 十四道 沟一 十三 四道沟站洪 峰水位相关 图 * 避 描 熘 坟 目 十 U Z 4 6器1 0 洪峰传播时间 h 图 2 十 四道 沟洪峰传 播时间图 文站都是根 据中朝两国预报根据站提供的水情雨 情进行短期洪水预报 ， 情况基本一致。因此， 可以 根据任何控制河段 良好并且临近的两个水文站， 预报 游 文站 z 位站的洪峰流量。 【 收稿 日期】 2 0 1 1 -0 2 -2 4 e 写 穹 穹 穹 盘 # e 穹e 富 每 e ( 上接第 1 8 页 ) 填混凝土， 以减少滑升阻力。每浇筑一层( 2 5 3 0 cm) 混凝土提升滑模一次 ， 不得超过一层混凝土的 浇筑高度。 滑模滑升速度， 取决于脱模时混凝土的 坍落度 、 凝固状态和气温 ， 一般凭经验确定。滑升 速度过大， 脱模后混凝土易下坍而产生波浪状， 给 抹面带来困难， 面板表面平整度不易控制。滑升速 度过小， 易产生粘模而使混凝土拉裂。 每次滑升距 离应不大于 3 0 0 m 1 1 ， 每次滑升间隔 时间不应超过 3 0 m i n 。面板浇筑滑升平均速度宜为 1 5 2 5 m h 。 3 5 滑动模板装置拆除 拆除应制定详细的滑动模板装置 拆除施工方 案 ， 明确拆除的内容、 方法、 程序 、 使用的机械设 备、 安全措施及指挥人员的职责等。 3 6 注意事项 1 ) 滑动模板施工的作业场地宽度， 应满足布 置卷扬机及其平台装置、运输混凝土道路等施工 需要， 其宽度不宜小于 1 0 m。 2 ) 浇筑过程中应及时清除黏在模板、 钢筋上 的混凝土。每次滑升前应清除前沿超高混凝土。 3 6 3 ) 面板滑模施工应连续作业， 如因故中断浇 筑时间超过混凝土初凝时间 ， 则必须停止 浇筑 ， 按 施工缝处理。 4) 滑动模板起滑后 ， 一般不要中途停滑。 5 ) 负温条件下一般不应进行滑动模板施工。 6 ) 滑动模板施工对机械操作人员的素质要求 较高 ， 因此 ， 对这些人 员要 专门组织培训I ， 经考核 合格后方可上 岗操作。 参 考 文 献 1 D L T 5 4 0 0 - - - 2 0 0 7 ( 8 ) 水工建筑物滑动模板施工技术规 范 s 北京 ： 中国电力出版社 2 D L T 5 1 2 8 2 0 0 1 ， 混凝土面板坝堆石坝施工规范 S 北京： 中国电力出版社 3 D L T 5 1 1 5 2 0 0 0 ， 混凝土面板坝堆石坝接缝止水技术规 范 S 北京 ： 中国电力出版社 4 蒋国澄， 傅志安， 凤家骥 混凝土面板坝工程 M1 武汉： 湖北科学技术出版社 ， 1 9 9 1 ， 1 1 【 收稿 日期】 2 0 1 1 - 0 2 -1 4