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一、竖井砼施工简介由于竖井较高，施工难度大，且属抢险工程，采用常规立模分层浇筑施工进度慢，且混凝土质量难保证。采用滑模施工较立模分层浇筑方法优越，滑模施工经济实用、速度快、操作方便、结构简单、能及时抹面等优点，消除气泡、麻面及错台，砼表面光洁、平整。竖井均为全衬砌砼，厚度为基本在500-900mm之间；在竖井砼施工中采用液压滑模进行施工。用直径Φ48×3.5的钢管作为爬杆，爬杆浇筑在砼中可作为主筋使用。所以该施工工艺结构简单滑升速度快、质量容易保证、工期短、成本底在深井施工中具有明显的经济效益。二、滑模结构原理竖井滑模主要由：模板系统、操作平台系统、液压提升体系等组成。其余部份都是钢结构按桁架结构设计自制的。分料保护平台则根据现场按照分料、安全适用的原则现场用脚手架管根据施工作业队需要自制。1、滑模组成结构2.1.1模板系统模板系统包括模板、围圈、辐射梁、提升架等。模板由组合钢模板（120cm×30cm）和特种模板组成。围圈用于固定模板承受传来的水平荷载和竖向荷载，并将其传递到辐射梁、提升架上，围圈采用角钢桁架式结构，断面尺寸为90×50cm。辐射梁混凝土的侧压力大部分通过围圈传递到辐射梁上，由4根对称布置的辐射梁支撑砼的侧压力。提升架由横梁和铺板组成，周围布置栏杆、供浇筑时使用。2.1.2操作平台系统操作平台系统主要包括上部受力料平台、中间操作平台及下部抹面平台。受料平台有立柱、梁和铺板组成，周围布置栏杆供浇筑时下料，上面布置液压系统。操作平台由木板铺设在两侧围圈上，上面布置各种操作设备，是浇筑砼施工人员的操作场地。抹面平台主要供砼浇筑后抹面，找预埋钢板、拆预埋盒、砼养护及质量检查用，由吊杆、横梁、脚手板及护栏组成，上吊于围圈桁架上，宽72cm。2.1.3液压滑升系统液压滑升系统是滑模上的动力装置，由支撑杆（爬杆）、液压千斤顶、液压控制台和油路等组成。爬杆是千斤顶上爬的轨道，采用ф48×3.5mm钢管组成，单根长3～6m，要求同一高程上接头不超过25％，且相邻支撑杆接头应错开，接头处用丝牙连接。液压千斤顶采用穿心式楔块千斤顶（QYD-60A），通过油压反复供油和停油来完成一次循环，从而带动模板上升。液压控制台和油路系统用于操作千斤顶的运转并供给千斤顶油压。液压控制台主要由电动机、油泵、换向阀、溢流阀、压力表、开关等组成。油路系统是连接控制台至千斤顶使油液通行的通路，主要由油管、管接头、分液器、针阀等器件组成。三、滑模设计3.1滑模施工设计力学计算3.1.1滑模型式及面板选择根据输水隧洞进口段竖井设计断面尺寸，将滑模设计成桁架式，利用一套滑模浇筑竖井，选用桁架组装式。为减轻重量、节约成本和提高功效，选用定型小块组合模拼装起来作面板，板厚3.5mm。（1）设计思路外层钢筋超前，然后边绑扎内层钢筋边滑升，在距桁架3m高处设计分料平台及钢筋绑扎操作平台，并对滑模滑升摩阻力和爬杆的抗压强度计算复核。（2）理论计算1.拟采用方案a)千斤顶：GYD-60(滚珠式)额定起重量：6t工作起重量：3t理论行程：35mm实际行程：20-30mm工作压力：8MPa自重：25kgb)支承杆：Ф48×3.5钢管外径：48mm内径：41mm壁厚：3.5mm外表面积：0.152㎡／m重量：3.84kg／m截面面积：4.89c㎡弹性模量：E=2.1×105MPa截面特征：J=12.296cm4;W=5.096cm3;r=1.58cm根据西北工业大学对Ф48×3.5爬杆承载能力的理论计算和荷载----变形曲线分析，在滑模施工中当采用Ф48×3.5钢管作为支撑杆且处于混凝土外体时，其最大脱空长度不应超过2.5m（采用6t大吨位千斤顶，工作起重量为3t），最好控制在2.4m以内，支撑杆稳定性是可靠的（《建筑施工手册》第四版第二页P996-997）。c)模板采用1200高钢模板。d)单横梁“п”形提升架，槽钢围圈。2.支撑杆、千斤顶个数计算熟料库计算：a)操作平台施工荷载：操作平台面积：3.14×62=113m2操作平台施工荷载：113×1.5KN／m2(取值)=169.5KN，相当于17t。b)模板与混凝土摩阻力：摩阻力系数取2.0KN／m23.14×12×1×1.2×2.0KN／m2(取值)=90.4KN，相当于9t。c)平台实际荷载：28.82t的计算依据：1)提升架：[141.6m×1根×30套×14.53kg／m=697kg[120.55m×2根×30套×12.059kg／m=397kg[140.9m×1根×30套×14.53kg／m=392kg[140.14m×2道×30套×14.53kg／m=122kgФ38×30.06m×30套×2.589kg／m=4.66kg[146m×2道×30根×14.53kg／m=5230kg（10mm厚钢板）0.252×3.14×0.01×7850=15.4kg2)围圈及平台檩条[8「3.14×12×1×4道」×14.53kg／m=219kg3)平台板平台木板（50mm）按照荷载规范600-700kg／m3113m2×0.05m×0.7t／m3=4.0t4)模板系统模板：3.14×12×1×1.2×40kg/m2=1808kg5)千斤顶30台×25kg／台=750kg6)高压油管300kg7)液压控制台150kg8)内吊架、平台（取530mm宽，距外库壁100mm），施工荷载标准值(包括自重及有效荷载)取2.0KN／m23.14×12×1×0.53×2.0=39.94KN(相当于4.0t)9)斜撑[6.31.5m×1根×30套×6.633kg／m=298.5kg10)料斗支架向平台直分散混凝土所产生的集中荷载W取值：1.混凝土重力密度ν=25KN／m32.料斗内混凝土表面至料斗口德最大高度h=1.3m3.卸料时料斗口至平台卸料处的最大高度h=0.5m4.料斗口面积A=3.14r2=3.14×0.152=0.071m25.卸料口下放可能堆积的最大混凝土量0.15m3=25×「（1.3+0.5）×0.071+0.15」=6.95KN，相当于0.695t滑模施工总荷载：17t（操作平台施工荷载）+9（摩阻力）+28.82t（滑模装置实重）=36.8/td)支承杆采用Ф48×3.5mm钢管，允许承载力：P0=(a／K)×(99.6-0.22L)=31.92KN式中P0-----------支承杆允许承载能力a为工作条件系数，取0.8K为安全系数，取2.0L为支承杆长度，取90cme)液压提升系统做需的千斤顶和支承杆的最少数量可按照以下公式计算：n=N／PN为总垂直荷载P为单个千斤顶的计算承载力按支撑杆允许承载力或千斤顶的允许承载力（为千斤顶额定承载力的二分之一），两者取其最小者f)千斤顶数量确定：GYD-60滚珠式千斤顶工作起重量为P0=30KN；支承杆允许承载能力P0=31.92KN计算时，P0取最小值为30KN作为支承杆脱空长度大于2.5m时，必须采取的加固措施，则圆库所需千斤顶最少数量为:n=N／P=36.8t／3t=13台，实际采用千斤顶30台。按照以上理论计算，共需用千斤顶个数为25-30台。该液压系统向千斤项加压时通过控制台面板上控制按纽控制，使其油泵输出的高压油通过电液换向阀到主油器，经针阀到分路油管；再经支路到分油器，经支路油管进入千斤顶使千斤顶加压向上滑升，滑升时要注意千斤顶的同步差。四、滑模的安装4.1竖井滑模的安装在竖井下弯段砼施工前进行竖井滑模的安装，滑模安装完毕经有关部门验收，合格后进行空滑，利用脚手架管加固，边加固边滑升直至空滑到竖井直段；经测量校正后进行滑模整体加固，加固完拆出脚手架管进行下弯段施工；4.2调压井滑模的安装利用调压井隔离平台作为安装施工平台进行滑模的组装，材料设备用十吨吊车从井口运送至平台，人员从引水洞进入上弯段，制作安装一安全爬梯供人员上下隔离平台使用。五、滑模的施工为确保滑模施工的连续性，在竖井砼施工前对整个竖井进行一次全面检查及欠挖处理、危石处理、岩面清洗，经验收后方可进行砼的施工。水、电供给均考虑利用现在已有的系统，并根据情况进行改造、完善，满足施工要求。滑模施工时：人员、钢筋、材料均由井口用吊笼往下输送，操作人员必须经过一定训练了解操作技能，熟悉操作方法及保养规程，并能准确的理解施工中的信号及通讯；经考试合格后方准进行操作。下面分别对施工中的信号及通讯、液压系统、砼下料及振动系统、模板滑升、电力系统、抹面系统分别进行简介。5.1砼施工中的信号及通讯调压井竖井砼施工均属于深井施工，通讯就显得十分重要；它分两部份：1/：井口对外，2/：井内对井口。井内对井口又分：1/：吊笼系统，2/：下料系统，3/：井下操系统对平台卷扬操作系统。下面着重讲吊笼系统的通讯：吊笼系统采用电铃的间隔次数作为讯号；在施工前统一约定如：一停、二下、三上升。电钤采用双回铃控制：在吊笼里面与卷扬机控制系统处均安装电铃，同时接通电源同时发出电铃声；如吊笼需向下时，在吊笼里面按二次电铃，此时吊笼里的电铃与卷扬机操作系统处的电铃同时响二次，操作系统人员听到铃声相应回二声铃后操作卷扬机使吊笼向下；同理一下停，三下上升。下料系统也是采用双回铃控制，施工前统一约定如：一停止下料、二下料；在井内滑模控制系统及砼下料系统处均安装电铃，同时接通电源同时发出电铃声；当需要下料时滑模控制系统按二次电铃，此时下料口处的电铃与滑模操作系统处的电铃同时响二次，操作系统人员听到铃声相应回二声铃后便开始下料；需要停止下料时滑模控制系统按一次长铃声操作人员便停止下料。注意：吊笼系统及下料系统的电铃在井口要离开一定的距离分别布置；以免发生误会发生意外。5.2液压千斤顶的使用千斤顶同步差的调整可通过控制台截止阀进行调整，也可通过千斤顶侧边的截止阀调整，一般情况在滑模安装完毕后必须试滑调整；并在滑升过程中要仔细观察并做微调，以保证滑模的爬升质量；检查时可通过仪器检查整体要保持水平，也可通过普通水平管进行检查。5.3、砼下料及振动系统砼输送采用8〃普通厚壁管溜送，中间每隔12米长设置安装相应的砼缓降器，砼下料时应注意在圆周上对称均匀下料或在圆周上均匀三角形下料和多点下料，以免由于下料不均发生偏斜，在整个圆周应均匀上升；在平仓过程中配备铁锹、三角抓等必要的工具进行平仓，尽量不用振动器平仓，以免出现漏振、过振、骨料分离等质量事故。砼振捣必须内实外光，振动器选用变频插入式振动器，振动棒的插入深度在振动第一层砼时以振动器头部不碰到老砼（或基岩）面，但相距不超过5cm左右为宜；振动上层时则应插入下层砼5cm左右，使上下两层结合良好；振动时间以砼不再显著下沉水分和汽泡不再逸出并开始泛浆为准。5.4、模板的滑升5.4.1：初次滑升模板及测量加固模板在安装时必须在设计断面上要求精确的对中、平整、经验收合格后要进行加固，为防止砼下料不均匀对模板产生不均匀的侧压力使模板发生移位，在浇筑前对模板上口、下口要进行加固；上口周围用手动丝杆顶住模板与岩石进行加固，下口内侧可焊挡块进行；首次爬升时松开上口手动丝杆即可进行爬升。模板的测量也可从井口引竖中心线至滑模平台上，用钢卷尺水平管吊垂引点校核模板，垂线在井口固定好，并对井口测量点要进行保护；在施工过程中施工专业人员要随时对模板进行检查，发现问题及时处理；滑升一段距离应由测量人员进行体型及对中、平行进行一次综合检查；发现问题及时处理。5.4.2、滑板的初次滑升滑模的初次滑升要缓慢进行，滑升过程中对液压系统模板结构以及有关设施在负载条件下做全面的检查发现问题及时处理，并严格按以下步骤进行；在第一次浇筑3cm厚的水泥砂浆，接着按分层浇筑的原则浇筑，当厚度达到80cm时开始滑升3—5cm，即千斤顶一次到二次行程；并检查脱模的砼凝固是否合适，若爬升过早容易起驺，抹面后仍会起驺，若爬升过晚砼达到一定强度根本无法抹面，一般情况当砼强度达到0.1~0.3Mpa时滑模即可进行滑升，滑升应循行“多动少滑”的原则进行；根据现场的施工经验砼首次入仓经5~6小时后就可进行初次滑升，滑出的砼面若用手按会留下明显的手印，这样利用原浆进行抹