液压提升系统在斜井混凝土衬砌施工中的运用.pdf

第 3期 2 0 1 2年 3月 广 东水利水 电 GUANGD 0NG W AT E R RE S 0UR CE S AN D HYD ROP OW E R ( ) 3 Ma l 201 2 液压提升 系统在斜井混凝土衬砌施工中的运用 兰 波 ， 强 壮 ( 1 中国水利水 电第一工程局有限公司云南分局 ， 云南 昆明 1 3 0 0 6 2 ； 2 柳 州职业技术学院， 广西 柳 州5 4 5 0 0 6 ) 摘要 ： 鲁地拉 水 电站 6条引水隧洞斜井混凝土衬砌采 用液 压提 升斜 井滑模 系统进行 混凝 土浇筑 施_ Y - 。该 文 着重介 绍该 套液压提升斜 井滑模 系统 结构 的特 点及施 工工艺流程 。 关键词 ： 斜井 ； 滑模施 工 ； 液压提 升 系统 中图分类号 ： F U 7 5 5 2 文献标识 码 ： B 文章编号 ： 1 0 0 8一【 ) l 1 2 ( 2 0 1 2 ) 0 3 0 0 5 4 0 3 1工 程概 况 鲁地拉水电站位于云南省大理州和丽江市 的交界 处 ， 引水发电系统主要布置在右岸山体 中， 南进水 口、 引 水隧洞 、 地下主副厂房 、 主变室、 调压室 、 尾水 隧洞 、 尾水 出 口和其他辅助 洞室及地 面中控楼开关站 等组成。6 条引水隧洞斜井 段衬砌直 径均为 1 1 m， 倾 角为 6 0 。 ， 长 度在 4 4 4 6 m， 斜井段 为双层钢筋网 ， 其斜井混凝土主 要T程量 ： C 2 5 W6 F 1 O 0二 级配方量为 7 9 6 2 2 m ， 钢筋 为 6 3 7 6 t 。参照国内其它大型水 电站工程斜井混凝土 施工方法 ， 6条引水 隧洞斜井段采用液压提升斜井滑模 系统进行混凝土浇筑施工 。 2液压滑模 系统 本工程所采用液压滑模 系统主要由框架结构 、 液压 提升系统 、 行走装置 、 操作平 台、 模板和尾部平台等几部 分组成 。液压滑模系统总体布置如图 1所示。在斜井 直线段底拱处铺设 2道滑轨 ， 用滑轨顶托模板重量， 并 保证 滑模竖向不偏移 。通过液压提升系统与预先锚 固 在上弯段拱顶 的钢 绞线的共 同作用 ， 牵引滑模 向上 爬 升 、 2 1液压 提升 系统 液压提升系统作为滑模系统 的动力装置 由液压提 升 千斤顶 、 液压泵站 、 控制系统组成。其工作原理是利 用钢绞线与专用夹持装置把重物 、 提升千斤顶 、 承重构 件 者连接起来 ， 利用提升千 斤顶上 、 下夹持器交替动 作和提升千斤顶活塞与油缸沿钢绞线的相对运动 ， 使重 物上 升或下降 ， 并利用位移传感器把提升千斤顶活塞的 图 1液压滑模 系统总体 布置示意 ( 单位 ： m m) 位置信号传给计算机 ， 南计算机进行处理 ， 把信息送到 控制台 ， 由人工或计算机按规定程序控制液压泵站 液 压泵站根据指令使千斤顶的活塞和夹持器动作 ， 形成一 个闭合循环 ， 经过一个闭合循环 ， 重物升高或下降一定 的高度 ， 周而复始直至把重物提升或下降到预定高度。 2 1 1 液压提升千斤顶 本工程设置 2台为 1 0 0 t 的 T 1 0 0液压提升千斤顶 ， 其技术参数见表 1 。 T 1 0 0液压提升千斤顶设计有液压锁及 防失速坠落 装置 ， 即使施工 中意外停 电、 油管破裂， 系统均能 自动 自 锁 ， 重物平稳地停在某一高度 ， 不会下坠 ， 保证系统 的安 收稿 日期 ： 2 0 1 1 1 21 3 作者简介： 波( 1 9 7 1 一) ， 男， 本科， 工程师 主要从事水利水电T程施工管理T作。 5 4 2 0 1 2年 3月 第 3期 兰波 ， 等 ： 液压提 升系统在斜井混凝土衬砌施工 中的运用 N o 3 Ma r 2 0 1 2 全可靠。 钢 绞 线 采 用 直 径 为1 5 2 m m、强 度 级 别 为 1 8 6 0 MP a 、 1 7标准型钢绞线 ， 共 2束钢绞线 ， 每束有 8 根钢绞线 。钢绞线有足够的安全系数 ， 满足安全要求 。 表 1 T 1 0 0液压 提升千斤顶技术参数 2 1 2 液 压泵 站 2台提升千斤顶配置 1台 Y Z液压泵站 ， 液压泵站 的理论流量为 3 5 I Mmi n ， 额定压力为 3 1 5 M P a 。液压泵 站设置有节流阀和溢流 阀， 可调节千斤顶的提升速度 ， 控制千斤顶的提升力 ， 并对系统进行过载保护 。 2 1 3 控制系统 主控设备采用 1 套 L S D K C一 6控制台 ， 每台千斤顶 上安装 1套位置控制传感器。位置控制传感器实现千 斤顶行程的 自动转换 ， 实现 自动整体顶升 ， 必要 时也可 以进行手动控制。当模板滑升出现水平偏差时， 主控台 可采取对千斤顶分动方式进行调整( 见 图 2 ) 。 图 2主控 台方框 3施工 工艺 3 1 施工 流程 斜井滑模混凝土施工工艺流程见图 3所示。 3 2施工 方法 3 2 1 钢绞线下料及锚固 准备直径 为 1 5 2 4、 抗拉强度为 1 8 6 0 MP a的钢绞 线 ， 左右旋转各一半 ， 按 图纸要求 的长度及数量进行下 料 ， 并做好等长标记 ， 使下好 的钢 绞线表 面保 持清洁。 钢绞线束锚固在隧洞上弯段腰线两侧， 钢绞线束人岩深 度为 1 5 m， 每束锚索 由 8根钢绞线组成 ， 将钢绞线另一 端延轨道放至斜井底部 ， 按编号顺序依次排列 固定在洞 施工准备 工 清基 轨 道安装 、锚索施 工 测 量控 制 钢筋制安 钢筋制作 、运输 模体 水平组 装 、牵 引至斜 井直线段 提 升系统 安装 、调 试 仓位 验收 混凝土浇筑卜 混凝土运输、人仓 模体检查 、调整 模体滑升 l l取样试验 下一 浇筑循 环 图 3施 工 工 艺 流程 壁锚筋上。钢绞线放完后 ， 在上弯段利用钻孔平 台进行 锚固端编索 ， 保证锚固端与台车夹持器端不 出现错孔 。 3 2 2 液压提升系统的安装调试 2台 T 1 0 0提升千斤顶作 为滑模 的顶升 动力装 置 ， 分别倒置安装于滑模两侧腰线位置( 见 图 4所示 ) ， 并 按要求安装行程检测装置及夹持器状态检测装置。 把控制系统 、 泵站安装在设计位置上 ， 按设计编号 在千斤顶与液压泵之 间连接 油管 ， 油管连接要一 一对 应 ， 按设计编号连接 电气线路 ， 控制电缆应铺放好 ， 并在 空中固定好 ， 避免人员踩踏或硬物损伤连接完成后应 由主管工程师进行检查核对 ， 如有误应及时纠正。 3 2 3 滑模的牵引 平移 、 人斜井滑模在平地上拼装好后 ， 需要通过卷 扬机将滑模拖入斜井并立起。当滑模到达预定高度时， 用安全夹持器锁紧受力的 2根钢绞线 ， 并小心调整上下 锚压板与夹片的间隙。余下的主牵 引钢绞线依次从安 全夹持器一下夹持器一上夹持器一导 向锚穿过。用 2 t 手拉葫芦将钢绞线单根预紧 ， 完成滑模入井。 3 2 4液压提升滑模系统空载调试 调试要保证手动 、 自动过程 中操作与设备运行动作 一一 对应 、 正确。调整各传感器至最佳工作状态 ， 调整 好所有紧锚开关的状态 ， 要求看紧锚 灯亮起时 ， 所有夹 片均刚好将钢绞线夹紧无松动的现象 出现。调整好各 个接近开关之 间的距离 ， 使得 2台千斤顶活塞伸 出长度 一 致 ， 消除累积误差。 3 2 5 滑模 的提升 1 )试顶检查 顶升前要再次对提升装 置的液压系统 、 电路系统、 S 2 0 1 2年 3月 第 3期 广 东水 利水电 网绞线 束 下夹持 器 图 4 液 压提 升 系统的安装调试 示意 夹持系统 、 控制 与 显示系统及钢 绞线 进行全面细致 检 查。将滑模提 升离地 面一定 高度 ， 静止 1 h 。检查 滑模 结构受力 、 牵引钢绞线受力情况 、 液压顶升装置性能和 夹片锚夹持效果 等， 确认全部正 常后 方可继续顶 升滑 模 ， 禽则应停止顶升作业 。试顶结束后 ， 安装气泡式水 平仪并将滑模调至水平 ， 等待正式顶升。 5 6 2)正式 顶升 模体滑升前混凝士府浇筑到模板高度的2 3处 ， 模 板 上缘距 混 凝 土 表 面预 留 3 0 5 0 c m 浇 筑层 厚度 ， 等 第 一 层 混凝 土 达 到脱 模 强 度 后 ， 开 始 滑 升 约 6 c m， 视 脱 模 后混凝土表面情况冉进行正常滑升。 常滑升时， 每次 滑升高度控制在 3 0 c m 内， 每隔 9 0 m i n冉继续 滑升， 保 持连续施工 。滑升速度取决于混凝土初凝时问 、 下料速 度 、 施工环境温度等因素。通常混凝土脱模强度控制在 0 3 MP a 左右 ， 过早脱模容易造成滑出的混凝土塌落 ， 过 晚脱模容易将混凝土托裂。并 由专人观察和分 析砼 表 面情7 兄， 根据现场条件确定合理的滑升速度和分层浇筑 厚度 。滑升过程 巾有专人对于斤顶操作 、 监控。液压顶 升装置在顶 升过程 中， 要定 时检查系统各部 分受 力情 况 ， 确认一切正常， 方可继续顶升。 在提升过程 中， 构件承重锚安装孔 中心与 下斤顶的 中心应在同一轴线内， 严格控制钢绞线偏移千斤顶轴线 的角度 3 。 。当不能保证时 ， 应对两端 的吊具采取铰接 的方式联接 或在钢绞线进入 安全锚前设置滚 轴过渡。 随时通过水平仪观察滑模的水平姿态 ， 当2台液压顶升 装置顶升速度不同步时 ， 应对速度较慢 的液压提升 下斤 顶进行凋整 。 3 2 6滑模拆除 斜井直线段滑模施工结束后 ， 模体停舟 卜弯段 内， 利用模体作为上弯段 的施工平 台， 进行上弯段 的模板 、 排架等施工 ， 上弯段混凝土施工结束后 ， 进 行滑模模体 的拆除。 4 结 语 鲁地拉水电站斜 井水隧洞斜 _片混凝土衬砌 目前正 在紧张的施工 ， 施工的主要特点是 ： 洞径大 、 混凝土 筋 率大 、 衬砌长度短 、 坡度陡 、 施工难度大 、 质量要求高 、 安 全隐患突出等。从施工情况看 ， 采用液 提升系统 滑模 具有滑模滑升速度快效率 高 、 施 丁T 岂合理 、 自动化程 度高 、 安全可靠等优点 ， 值得推广应用 。 ( 本 文责任 编辑王瑞 兰)