大顶子山C2标泄洪闸折线堰面及消力戽挑坎滑模施工技术
门红,李长明,李恩宝,孟繁荣,陈志彦
(中国水利水电第六工程局,辽宁丹东118200)
摘要:泄洪闸堰面大体积混凝土及消力戽挑坎混凝土浇筑,由于堰面坡度较缓,而消力戽挑坎坡度较陡,采用滑模施工能保证堰体及挑坎的平整度、弧度、美观性。从滑模设计和浇筑工艺两方面介绍滑模施工技术,为类似堰体及消力戽施工提供参考。
关键词:折线堰;消力戽挑坎;滑模
中图分类号:TV653+.2文献标志码:B文章编号:1002-4972(2008)05-0123-03
1概述
大顶子山航电枢纽工程枢纽总平面布置从右至左为:船闸、10孔泄洪闸、河床式水电站、28孔泄洪闸、混凝土过渡坝段、土坝及坝上公路(桥)等,坝线全长3 249.78 m。
左汊28孔泄洪闸,每孔净宽20.00 m,右侧16孔堰顶高程106.00 m,左侧12孔堰顶高程107.00 m,堰型为折线堰。
C2标消力戽砼共29块。每块长11.49 m、宽11.50 m,堰体及消力戽结构形式如图1所示。
2 折线堰面施工
堰面106.0 m高程以下采用台阶法分4层进行浇筑,最后一层(斜堰面)采用有轨滑模施工工艺。
根据设计图纸进行分块浇筑,除#14,#28堰面外,每块堰面宽23 m,最后一层每个堰面以闸墩边线为界分两块同时进行浇筑,每块宽10.0 m,堰体分层分块形式见图2,3。
2.1堰面滑模设计
滑模系统由模体、滑模轨道及牵引设备组成,模体由面板(6 mm厚钢板)、桁架梁等组成,模体长10.0 m,宽1.2 m,高1.1 m,在堰体上游设两个槽钢支架,每个槽钢支架放一个倒链牵引模体,模体下游侧设工作平台,上面铺设30 mm马道板(用于堰体人工抹面)。
滑模轨道设计:右岸10孔泄洪闸滑模轨道采用[8槽钢制作,外侧轨道布置在模板上方,底部支撑采用[8槽钢与堰体模板焊接固定,里侧轨道布置在堰面钢筋上方,底部支撑采用预埋螺纹钢筋进行固定,此种方案缺点是轨道施工焊接量较大,安装要求精确,施工时间较长。C2标堰面采用两条脚手架钢管做为滑模轨道,分别布置在堰体左右两侧,脚手架钢管顶部与堰面混凝土平齐,轨道底部每隔0.9 m采用125钢筋三角支撑,与预埋在底部钢筋进行焊接,滑模轨道与堰面折线平行,模体在脚手架钢管上滑行,经现场实际施工检验,此种方案滑模轨道安装简便、容易拆除,节省了安装及拆除时间,加快了堰体的施工速度。
2.2混凝土浇筑
混凝土由20 t自卸车从拌和楼运至现场,用高架门机吊罐入仓。设计要求堰体表面50 cm范围内浇筑3级配混凝土,混凝土浇筑时人工用铁锹将混凝土甩到模板边,再浇筑内部混凝土,同时振捣。
模体滑行速度控制在0.5 m/h左右,视温度条件和混凝土坍落度而定。滑行速度过高,混凝土表面易产生流淌变形;行驶速度过低,混凝土表面易拉裂;以混凝土表面无变形、湿润、手指下压稍有硬感适宜。模体过后,抽出滑模轨道,人工进行抹面压光,施工过程中遇到下雨,用五彩布覆盖保护,并及时洒水养护,堰面滑模施工工艺见图4。
3 消力戽挑坎施工
消力戽每块长11.49 m,宽11.50 m,戽面由水平面、挑坎、斜平面3部分组成,其中水平面长5.00 mm,圆弧面长4.72 m,斜平面长1.75 mm,分3层进行浇筑,水平面段采用“钢管”棍杠压平;圆弧面段、斜平面段采用滑模施工,消力戽分层形式见图5。
3.1 消力戽滑模设计
滑模系统主要由模体、轨道、埋件、牵引设备等组成。
3.1.1模体
1)根据消力戽特点,消力戽圆弧面段圆弧半径为6 000 mm。如果采用弧型面板结构模板,斜平面段不好处理,如果采用平面型面板结构模板,其面板不可太宽,否则“矢高”大,滑模滑行阻力大,且曲面变形大。
2)利用工字型“龙门吊”轨道梁(2根,每根宽400 mm)为模体,为减小“矢高”,以更趋近设计(戽面线)值,中间采用“轴”连接,(当模板宽400 mm时,矢高3.3 mm),模板可受制于轨道几何形状进行“直、曲”变化,从而可形成设计的消力戽结构面。
3)采用侧挡式支承轮限制滑模面板与轨道之间最小距离;采用限位组件限制滑模面板与轨道之间的最大距离,从而实现滑模面板与轨道之间保持正常位置变化,使滑模保持正常运行,消力戽滑模结构形式见图6。
3.1.2埋件、支撑及轨道
根据消力戽混凝土分层分块情况,对滑模钢支架进行制作和相关埋件进行预埋,埋件(在相邻两侧消力戽第二层施工时进行预埋)采用4根122钢筋,埋深30 cm,外露10 cm。
支撑架采用[8槽钢进行焊接,轨道形式为工字钢结构,采用16 mm厚钢板焊接而成。
3.1.3牵引设备
牵引设备采用2条20 t倒链固定在I25工字钢立柱上,I25工字钢立柱布置在消力戽模板外侧。
3.1.4消力戽挑坎混凝土浇筑
从预留的台阶到设计堰面,混凝土最高厚度为3.3 m。混凝土水平运输采用20 t自卸汽车,四方吊吊罐入仓,平铺法下料,一次浇筑成型,模体过后人工抹面压光,施工过程中遇到下雨,用五彩布覆盖保护,并及时洒水养护,消力戽挑坎施工工艺见图7。
4 结语
大顶子山航电枢纽折线堰溢流面上游椭圆段采用定型钢模,折线以下采用有轨滑模,消力戽挑坎采用有轨滑模施工工艺,针对不同部位设计了不同模板施工。施工中工艺简单,进度快,成型好,不论模体还是模板均采用废旧钢材制成,节约大量材料,钢模周转次数多,拆装方便,溢流面及挑坎成型后平整度及弧度满足设计规范要求。
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