水利水电工程中滑模施工技术研究

水利水电工程中滑模施工技术研究摘要：因为高效、低廉的混凝土施工成本，滑模施工在水利水电施工中得到了广泛的关注和认可。本文主要从技术概述、技术优势、技术要点、成本控制等方面，对滑模施工在水利水电中的应用进行分析。关键词：水利水电工程施工滑模技术技术中图分类号：tv文献标识码：a文章编号：一、前言在我国很多江河流域，出现了严重的水土流失，很多的蓄洪区、洼地、湖泊也迫切需要得到治理。为了保证在发展的同时，环境也能同时保护，迫切需要相关的技术与运用。由于其机械化程度较高、场地占用很少、作业安全能够保障、有很高的效益等方面的优势，滑模技术在这一领域便得到了广泛的认可。二、水利水电工程施工中的滑模技术概述在通常情况下，滑模的模板可以分成普通的和专业的两部分。同时，在滑模施工模板中，还有动力设备和滑行伸臂机械与之相配套。在国内目前情况下，主要是以液压千斤顶来作为滑模动力设备的主要动力源，其作用原理是在很多组千斤顶的共同作用下在刚成型的模板表面或混凝土平面带动模板或滑框滑动，在模板的上口分层向套槽内浇灌混凝土，就当在模板内的最下层混凝土浇筑达到了一定强度后，依靠提升机具的作用，模板套槽沿着已浇筑的混凝土模板外表面滑动，采取这样连续循环的作业方法，一直到达到设计要求的高度，来完成整个施工。然而与铁路、桥梁等工程所采用的滑模施工技术相比，水利水电工程滑模施工具有施工结构复杂、控制精度高、混凝土浇筑量大等诸多特点。（一）滑模施工技术在梯形断面渠道边坡施工中的运用在梯形断面渠道边坡采取滑膜施工中，以液压千斤顶为滑升动力是其工艺主要,在二组以上千斤顶的共同作用下,在刚成型的混凝土表面或模板表面上带动着高3—5米、长4~5米的工具式模板或滑框滑动。就像这样采取连续循环作业的方式,达到设计要求的高度,来完成整个工程施工（见下图1）。图1梯形混凝土滑膜衬砌机衬砌示意图（二）滑模施工在u型渠道边坡施工中的运用在以u型断面为主的中小型渠道中，采用的是滑模现浇衬砌的技术,具有多、快、好、省等方面的巨大优势,在灌区续建配套工程中已经得到了相当广泛的关注和应用。在滑模现浇整体混凝土u型渠道施工中，渠顶轻轨支承悬模机型和以渠床土膜作支承成为其主要的两类机型。农渠、毛渠为主作为其主要的配套工程,因此在施工过程中一般以渠床土膜作支承机型作为其选择（见下图2)。图2u型混凝土滑膜衬砌机衬砌示意图三、水利水电工程施工中滑模施工的技术优势滑模施工是一种常用的可以在水利工程的坡面施工的混凝土施工技术，在水电施工中，由于其隧洞和大坝迎水面的坡度一般都比较大，因此混凝土的浇筑的困难相当大，在混凝土的拌合以及材料的堆放方面都有很大的困难，然而在特殊部位的施工中采用滑模技术，就能够很大的提升施工效率，并且由于模板的周转次数少，模板的损耗就会在很大程度上降低。在水利工程的大坝混凝土块护坡工程中，滑模施工技术有着很多的优势，机械化程度相对较高、混凝土的使用连续性较好、混凝土表面的光洁度好、在工程的表面没有裂缝、施工材料的损耗也较小。然而，减少了模板的周转和支护时间是它最大的优点，在节省施工时间的同时也较大的提高了施工的安全性。在滑模施工中，施工措施计划方案的制定是它的技术重点中应该注重的，对机械操作人员加强培训（其中包括施工人员对滑模的组装和拆卸能力培训）、对斜坡面混凝土施工质量的控制和安全措施也是不可忽视的。四、水利水电工程中滑模施工的技术要点（一）在施工中混凝土的质量要求较高（1）混凝土的配比要符合要求，首先就是要保证所选用原材料的质量，采用优质优良的原材料；（2）对混凝土的配比设计工作要做好，混凝土质量优劣与否混凝土的配合比有很大的关系，而且它也是滑模工艺施工顺利进行的重要条件；（3）在滑模施工有较大影响的另一个因数就是混凝土的和易性(工作度)；（4）混凝土的入模坍落度，在对混凝土的输送、保温、初凝时间和工作度都有很大的影响。（二）在混凝土浇筑过程中应该注意的事项（1）混凝土要得到均匀浇筑，其中应包括浇筑高度和浇筑的速度，在浇筑过程中要匀速前进，以保证有利滑升；混凝土浇筑振捣时要分区分层等厚度的进行，从吊斗或布料杆中而直接浇入模板内是一种不正确的做法。（2）不要将混凝土浇筑到钢筋上，在最后的清理工作中，既不易清理，又会严重影响工程质量，进而影响着下一道工序的顺利进行。（三）滑模的控制（1）滑模水平的控制第一种方法是利用水准仪测量来进行水平检查；第二种是充分利用千斤顶的同步器来进行水平控制。（2）滑模中线的控制为了保证滑模结构中心不会发生偏移，在出线竖井测量中要采用激光照准仪以及吊线相配合着使用。在整个过程中，模板可能会发生变形，而采用上下面全部测量的方式可以最大限度的来保证竖井结构的大小尺寸。将激光照准仪固定在相应的井口，激光点穿过施工平台与竖井底板基准点相重合。在该部位将总共使用三台激光照准仪进行测量，将其中的两台布置于竖井圆弧段与直线段的交界处，而另外一台则布置在圆弧段的中心地区，因为这样的布置会非常便利于竖井的准确测量。在很多情况下，因激光点被阻隔，这时我们可以采用古老的吊线方式对滑模进行相应的校验，已达到精准度。还有很多因素影响着测量的精准度。为了尽量减少误差以及保证测量的准确性，在使用的吊线中，应该采用弹性较小的钢丝。而吊线锤的选取则要以钢丝可以承受重量为前提，尽量选取较大重量的以减少吊线左右摆动的幅度。（四）模板的滑升控制（1）钢筋的安装于制作。在滑模施工过程中顶板和墙体是连续进行的，钢筋制作与安装的工作量很大，工时长，工作所处的环境条件非常差，相关的交叉作业也很多，在劳动力安排的过程中和其他工种要加强相互合作，只有这样才能有效地保证工程的整体质量和工程的施工进度；（2）在初滑阶段，要有较少的滑升行程，这样做的主要目的是对整个滑模装置进行带负荷检验，用以避免粘模，并且要检查出模的强度，来确定出模时间和滑升的整体速度；（3）在正常滑升的阶段，每层的浇筑高度应在200mm-300mm之间，以这个高度滑升9个-12个行程，并且其中每隔20min-40min滑升1-2个行程的滑升速度和出模强度之间要相互协调进行。（五）滑模施工的纠偏要点（1）利用千斤顶垫铁纠偏的方法。在测量过程中利用钢垫板的方式将千斤顶的底座偏移方向一侧相应垫高，以迫使千斤顶和支承杆偏离偏移的方向，就带动整个平台及模板系统向一定的方向滑升，进而达到纠正偏差、纠正扭曲的目的。（2）利用顶轮纠偏的方法。这种方法就是利用已经出模并且具有一定强度的混凝土墙体作为整个平台的支点，相应的通过改变纠偏装置的安装位置而产生一个外力，在滑升过程中缓慢的平台及模板系统，来达到纠正偏差的目的。（3）改变模板坡度平台。当模板滑升到相应的高度后，再将模板坡度朝向纠偏的一方调校，然后在进行混凝土浇筑，在后续的滑升过程中，采取利用新浇混凝土导向作用的方式，来迫使平台及模板系统偏向原滑升的相反方向，向着纠正偏差的方向继续滑升，从而达到相应的目的。五、滑模施工成本的控制滑模设备、滑模装置、支承杆等是滑模施工中的一整套临时性设施，并不是不是结构本身的组成部分。这套设施的一次性投资费用相对会比较大，但经过理论分析与相关的实践证明，滑模施工在施工工程中摊销的成本会比其它工艺施工的费用小很多。在另一方面，其具备一定的通用性，有很好的维护，它的综合效益会尤其明显，即使是在市场化后的现在阶段，滑模工艺更体现了它无与伦比的优越性。然而尽管这样，滑模工艺的成本在以下几个方面还是可以进一步的控制，用来提高其竞争力：加强施工的管理，来减少人为的损耗和浪费；尽量采用48×35mm钢管来作为滑模支承杆，提高支承杆使用后的回收率，也能够尽量减少支承杆的使用数量等，采用这种方法能够将支承杆的无功损耗降低到最小；在合适的地方选择适宜的滑模工艺，或是利用几种施工工艺进行综合利用，以发挥各自工艺的最大利用效益。六、结语滑模施工技术在施工过程中是一种比较常见的工艺技巧，在水利水电方面也受到了极大地欢迎，被广泛的应用，也收到了极大地成效。由于其机械化水平高，因此要对相关的机械进行准确的操作；另一方面，对混凝土的要求也是相当的高。因此，还要对它进行深一步的研究，以取得更高的技术突破。参考文献[1]齐桂花.《滑模施工技术在水利水电工程中的应用探析》.《水利水电工程设计》.2010年第2期；[2]王慧斌.李云鹏《试论水利水电工程施工中的滑模技术》.《科技传播》.2011年第11期；[3]黄明龙.《水利水电工程的滑模施工探析》.《民营科技》.2010年第3期；[4]宁云刚.《薛春雨水利水电工程中滑模施工技术研究》.《黑龙江科技信息》.2011年第10期；注：文章内所有公式及图表请用pdf形式查看。