拉西瓦水电站尾水闸门井混凝土滑模施工.pdf
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1、混凝 土工程 拉西瓦水 电站尾水闸门井混凝土滑模施工 黪蔡振峰 ( 中国水利水电第十一局有限公司) 毫 I 橇 戛 1 一 拉西 瓦珠电逛乱捧凝电 系统水 闸n蠊作莹| 闸 齐深 毽 螽 m誊 为 地弋 桶筑柏,篙程 为 2 4 8 : 毫 2 i 9 8 6 | 被角 l 后的 粕 奇为 u Q mx m 央 8 2 露 m翔与廷酶段枢交的 撩掷 j ?务棼淹糗蒲舟高程范甚淘2 2 2 m蠢篙葭为 m 裘诗潢升荔葭为鹳 m| 一 I 美 毫 n 扭西瓦烬电站 j 舟毒 潦棱施工| 乏 j 囊 毫 蔓 i | | 0-| | 1 工程概 况 拉西瓦水电站引水发 电系统尾水闸门操作室由启闭 机室
2、 ( 包括岩锚梁) 、闸门槽和闸门井三部分组成。闸门 井衬砌后为 I I 3 0 m3 3 5 m ( 长宽)的矩形结构,深 5 0 5 m,高程为 2 2 4 8 5 2 1 9 8 m,共 6 个闸门井,每个闸 门井的间隔距离为 2 0 1 O re。每个闸门井 由门槽、门楣、 标准断面和牛腿四个部分组成,其中与延伸段相交的门 槽部 分 高 1 5 5 6 m,门楣 部 分 高 I 5 m,标 准 断 面 高 3 1 9 4 m,牛腿部分和闸门槽相交部位高 1 5 m。闸门井分 为 I 期 和 期 混凝 土进 行衬砌 。 本方案为尾水闸门操作室中 6个闸门井 I期混凝土 滑模施工 方案 ,
3、滑 模 滑升 高程 范 围为 2 1 9 8 2 2 4 7 m,每 个 闸 门井 滑升 高度 为 4 9 m,6个 闸 门井 总滑 升高度 为 2 9 4 m。 2 施工规划 2 1 施工布置 滑模施工所需风、水、电利用开挖时期 的系统 ,混 凝土由业主右岸拌和站提供。施工所需钢筋等材料运输 和人员上下通过尾水闸门室 3 t 龙门式起重机垂直运输到 尾水 闸门井 内。 在井下、井上各设对讲机 2部,以保证通信畅通。 2 。 2 施工方法 6个闸门井采用两套滑模进行施工,1 3号和 4 6 号闸门井各一套滑模。在滑模施工前必须将尾水闸门井 底板浇筑好作为滑模安装平台,滑模安装完毕后,进行 延伸
4、段边墙和顶拱弧形堵头模板施工。在堵头模板施工 完毕后开始进行滑模试滑。当滑模滑行至门楣处,采用 木盒进行过渡。将门楣留为二期混凝土进行浇筑。 混凝土人仓采用泵送,混凝土泵车布置在尾水闸门 操作室高程 2 2 6 4 5 m平台上,通过泵管、溜筒、集料斗、 溜槽 ,最后进入仓号内。 滑模爬杆选用 4 8 mm3 5 mm钢管,每根钢管可代 替一根钢筋 ,为保证爬杆安装准确,在收面时,于爬杆 对应位置埋设 2 0 0 ram2 0 0 mml O mm铁板,以满足爬 杆焊接。 滑模模体安装采用 8 t 起重机,当滑至高程 2 2 4 7 O O m 后再滑空至高程 2 2 4 8 m拆除,采用 3
5、 t 龙门式起重机配合 人工拆卸 。 3 滑模设计 3 1 滑模装置组成 尾水闸门井采用液压爬式滑升模板,整个滑模设计 为钢结构,模板、围圈、操作盘、提升架等构件之 间设 计为螺栓连接 。整个滑模装置主要由模板、围圈、小桁 架、操作盘、提升架、副平台、爬杆、液压系统等几部 分构成。闸门井滑模总体布置见图 1 。 3 1 1 模板系统 ( 1 )模板。 模板是混凝土井壁成形的模具 ,其质量 ( 主要包括 刚度、表面平滑度)的好坏直接影响着所浇筑混凝土的 成型及外观质量,采用 P 3 0 1 5普通组合钢模板,模板高 为 1 2 0 c m,相邻两块模板间采用 U形卡连接。模板背面 采用 F 8槽
6、钢和 1 O槽钢做围囹。两槽钢之间连接采用 勾头螺栓连接。 2 9 水利水电施工 2 0 1 0 第 1 期 总第 1 1 8期 说明:1 图中标注以 m为单位 。 2 吊平台沿围圈底部一圈布置,内侧挂安全网。 3 在副平台上部设置分料平台,分料平台靠尾水闸门 井一侧中间部位布置,分料平台上部溜筒紧贴岩壁 挂设,并利用系统锚杆固定牢 固。 图 1 闸 门井滑模 总体布置 图 图 ( 2 )围圈 。 采用 7 5 7和 5 O 5两种角钢制成 8 O c m6 0 c m ( 高宽)的钢桁架围圈沿模板外侧布置一圈。围圈距模 板上日、下口距离均为 2 O c m,围圈共分为六段,段和段 之间采用
7、1 0 ram厚钢板和 2 Z mm螺栓连接,每段围圈与 模板围囹 ( 1 0 槽钢)焊接成一整体。 ( 3 )小桁架。 小桁架主要是连接围圈和主梁 的矩形钢结构,采用 7 5 7 和 5 O 5两种角钢焊接而成。尺寸为 4 0 c m 6 0 c mX6 O c m ( 高宽长) ,共 l o个。小桁架和主梁采 用焊接连接,桁架和 围圈之 间采用 1 0 ra m 厚钢垫板和 3 0 2 2 mm螺栓连接。 ( 4 )提升架。 提升架为 “ 开”字形结构,由主梁、立柱和操作平 台的支托等部件组成 ,是承受作用于整个模板上的竖向 荷载和平台荷载并传给千斤顶与爬杆的主要构件。 主梁采用两根 2
8、8槽钢同钢板焊接成柱状梁,单根 主梁长 4 0 0 c m,共计 5根主梁。立柱采用 1 O槽钢同主 梁焊接,单根立柱高 2 3 8 c m。 3 1 2 操作平台系统 ( 1 )主操作平台。 主操作平台采用轻型桁架粱结构 ,由主梁、轻形桁 架、铺板组成。主梁采用两根一4 m 的E 2 8 L槽钢和钢板 焊接而成,梁底部通过小桁架和围圈相连接构成主操作 平台架体,并四周设防护栏。在每根主梁两端打 1 0 0 mm 透孔穿过爬杆 ,再通过穿心千斤顶将围圈、主梁和模板 及操作平台连为一体 ,通过千斤顶爬升带动滑模上升。 主操作平台上的铺板为厚 5 0 mm木板。 ( 2 )副平台。 副平台主要为堆
9、放材料和支撑混凝土集料斗和其他 必要的设备等,为主操作平台提供辅助作用。副平台采 用 1 O 槽钢和提升架焊接,平台上铺厚 5 0 mm木板作为 工作平台。 ( 3 )吊平台。 吊平台主要为检修混凝土质量和表面修整,以及模 板的检修和拆除。吊平台由吊杆 、横梁 、铺板和防护栏 等组成。吊杆采用 l S mm圆钢 ,横梁为 5 O 5角钢, 铺板为 5 c m厚的马道板 。平 台宽 0 6 m,两边设 护栏, 挂安全网,以 1 8 r n m圆钢悬吊于桁架梁上。 3 1 3 液压提升 系统 液压提升系统主要由液压千斤顶、液压控制台、油 路和爬杆等部分组成。 ( 1 )液压千斤顶。 经计算采用 1
10、 o个 Y C Q一7型穿心式液压千斤顶 ,其 工作行程为 3 0 mm,最大油压 1 0 MP a ,油容量 0 。 1 4 3 L, 排油压力 0 3 MP a ,爬升速度为 0 0 9 m mi n ,外形尺寸 ( 长 宽 高 )为 1 6 0 ram 1 6 0 r n m 2 4 5 mm, 自重 约 1 3 k g 。 ( 2 )液压控制台。 该滑模液压控制台采用一台 Y J HWF 1 0 O C型液压 油泵,控制 1 O台 YC Q一7型液压千斤顶 ,控制台工作油 压为 81 O MP a ,流量 5 2 L rai n ,电动机功率 7 5 k w, 重 2 8 0 。 (
11、3 )油路系统 。 主油管和分油管均采用高压橡胶管,主油管内径为 1 4 1 9 mm,分油管内径为 1 0 4 1 4 mm,连接千斤顶的油 管内径为 6 1 0 mm。 4 滑模 施工 4 1 滑模施工程序 4 1 1 施工准备 ( 1 )在尾水闸门室全部开挖、支护完成后,开始组织 进行滑模施工。在滑模施工前先浇筑闸门井底板混凝土, 在底板浇筑收面时预埋 2 0 0 ram2 0 0 mm1 0 ra m 钢板 , 以便后 期焊接 爬杆。爬杆 中心线 距混 凝土衬 砌边 线 1 2 5 e ra,并按设计图纸要求在厂下 O +1 3 2 4 8和厂下 O + 1 3 7 8 3处埋设环向止
12、水。 ( 2 )在底板浇筑后,利用龙门吊自上而下用清水冲刷 粘在井壁上的粉尘 ,使滑模浇筑的混凝土外壁与锚喷层 紧密结合 ,确保井壁混凝土质量,并对井壁喷锚面进行 全面检查 ,将松动的危石全部处理掉,确保施工安全。 4 1 2 滑模安装 滑模在加工厂制作完毕后,必须首先进行预组装, 组装合格后方可编号拆开运至闸门井底部进行安装,安 装顺序如下: ( 1 )对 千斤 顶进 行编组试验 : 1 )耐压:加压 1 2 MP a ,5 分钟不渗漏。 2 )空载爬升:调整行程为 3 c m。 3 )负荷爬升:记录加荷 5 t 爬杆压痕和行程大小,将 行程相近的编为一组。 滑模施工用千斤顶 1 0台,另外
13、备用 2台千斤顶,备 用簧 1 5 ,上卡头 2 0 ,排油弹簧 1 O ,1 5 密封圈及 卡环、下卡头等。 ( 2 )滑模安装在闸门井底板延伸段内进行,在安装前 先对场地清理干净。 ( 3 )搭设 3 0 c m高的临时组装平台后,测量放出滑模 盘中心点,标出模板下 口、围圈位置边线,8 t 起重机就 位配合进行安装。 ( 4 )利用临时平台进行围圈组装,直接将在加工厂组 装成的 6 段围圈在现场用螺栓连接 ,组装尺寸必须符合 设计规范要求。 ( 5 )P 3 0 1 5 模板直接在加工厂拼装成 1 2 mX 1 5 m的 大块模板并背好 围囹,然后在现场进行拼装。为调好锥 度,在模板上口
14、加钢板 ,以保证模板上 口尺寸大于设计 尺寸 2 c m,校正模板和围圈。 ( 6 )模板和围囹安装完毕后 ,先绑扎首段竖向筋和水 平筋,水平筋要和模板高度齐平。 ( 7 )将加工厂内组装好的提升架构件 ( 小桁架和主梁 连接单件)运到现场,吊装在围圈顶面上,螺栓连接; 在检查提升架尺寸安装合格后,按顺序进行操作平台上 的杆件 、立柱、铺板和控制台等设备安装;在操作平台 安装合格后,进行辅助平台安装并挂安全网。 ( 8 )加长预埋好的爬杆,并装上千斤顶 ,通孔对准爬 杆位置后找平调平,进行固定。 ( 9 )通油排气,接通电源,开通油泵,检查千斤顶管 混 凝土工程 路,阀门有无漏油,并测量给油、
15、回油时间。 ( 1 O )对爬杆加焊斜支撑 ,防止试滑时滑模装置倾斜 或扭斜 。 ( 1 1 )形成动力照明系统、水管路及通信系统。 ( 1 2 )组装完毕后,检查调整合格进行试滑,检查滑 模装置是否完全适用 ,提升系统是否正常,以及千斤顶 爬升情况 ,提升架是否倾斜,盘面各部分的变形情 况, 发现问题 及时处 理 ,调试 合格 满足 滑模 装置 的允 许偏 差 ( 见表 1 ) ,即滑模安装完成。 表 1 安装滑模 装置的允许偏差 名 称 允许偏差 ( mm) 模板下口尺寸 0 ,一1 模板上口尺寸 0 ,+2 模板装置中线与结构物轴线 3 模板边线与结构物轴线 ( 隐蔽) 1 O 结构断面
16、尺寸 3 围圈位置 垂直方向 5 、水平方向3 提升架垂直度 2 圆模直径、方模边长 5 操作平台水平度 1 0 4 1 3 堵头模板施工 由于场地空间有限,因此在滑模安装完毕后,可根 据滑模的安装方向,先安排一侧延伸段相关部位的堵头 模板施工 ,模板采用 P 3 O 1 5 模板立模,边角等部位采用 临时板进行拼装 ,闸门井底板上下游各搭设 2 m宽的钢管 脚手架用来支撑和承重 ,脚手架底 部预留 4 m4 m 的 通道 。 4 1 4 混凝 土配合比 在滑模施工准备期 间,试验室对商品混凝土的配合 比、可泵性进行检测,根据滑升需要及时反馈业主拌和 楼,调整配合比。 4 1 5 启滑 准备
17、启滑前,竖向钢筋要超前绑扎一定距离,水平钢筋 绑扎至千斤顶下部,闸门井和延伸段交界部位的两侧堵 头模板要封堵严密,初期浇筑分层厚度为 3 0 c m,三层过 后改为 4 0 c m一层,混凝土强度达到脱模强度 0 2 MP a时 开始滑升,在滑升到 2 m时开始安装吊平台。 4 1 6 钢筋绑扎、接长爬杆 在滑模施工中,钢筋连接采用直螺纹套筒连接新工 艺,钢筋由综合加工厂统一加工 ,成品钢筋采用 5 t 平板 汽车运至尾水闸门操作室上层施工支洞内,然后采用 3 t 龙门吊垂直运输至闸门井内的辅助作业平台上,钢筋安 装与模板滑升平行作业 ,始终超前混凝土 3 0 c m左右。爬 杆代替受力钢筋,
18、加固时要满足爬杆在同一水平内的接 头数量不超过爬杆根数的四分之一。 4 1 7 正常滑升 滑模正 常滑 升施工 ,要严 格按 DL T 5 4 0 0 -2 0 0 7 31 水利水 电施工 2 0 1 0 第 1 期 总第 1 1 8期 水工建筑物滑动模板施工技术规范执行。滑升前人员 岗位必须明确,滑升过程中各工种 、工序要密切配合, 特殊工序如预埋安装 ,要专人负责。每层至少滑升 1 次, 每次滑升 2 0 c m,停滑时问不能超过 0 5 h 。 4 1 8 混凝土运输、浇筑 闸门井滑模施工的混凝土采用 C 2 0 W6 F 0 0二级配泵 送混凝土,由右岸低线业主拌和楼统一拌和供料。
19、( 1 )混凝土水平运输 。 采用 3 辆 6 m。 混凝土罐车运至尾水闸门室上层施工 支洞,将料卸入尾水闸门操作室高程 2 2 6 4 5 m施工平台 高压混凝土泵 ( HB T 6 O A)内,将混凝土泵送到闸门井 口上的集料斗内。 ( 2 )混凝土垂直运输。 在 2 2 6 4 5 m高程 ,垂直水流方向架设桁架固定集料 斗,在集料斗下接溜槽 ,由溜槽直接将混凝土输送到副 平台以上的分料斗内,然后再 由分料斗通过溜槽分别向 四周均匀对称入仓,为了保证混凝土顺利入仓,要求混 凝土和易性好,坍落度控制在 1 5 1 7 c m左右,下料一定 要对称,防止滑升时受力不均。 ( 3 )混凝土浇筑
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