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配重式滑模在嘉陵江草街航电枢纽厂房及冲沙闸工程中的应用

日期：2015-7-2 14:54:21　来源：转载　浏览数：
　

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1· 工程概况
嘉陵江草街航电枢纽工程冲沙闸溢流曲面由2 个反弧段和1 直线段组成，底层混凝土分台阶浇筑完成，面层40 cm 混凝土为抗冲耐磨混凝土，设置有插筋，见图1、图2。面层混凝土浇筑时采用了配重式滑模施工工艺，有效保证了收面工程质量和进度。

    2 ·滑模设计
    2.1 滑模组成
    本工程采用的滑模由滑模模体、牵引系统和轨道系统、滑模操作平台4 部分组成[1]。
    2.2 滑模模体的设计
    2.2.1 面模
    根据收面宽度及施工质量进度要求，模板采用桁架结构，面模长8 m，宽1.2 m，采用P3015钢模拼装，钩头螺栓连接，［12 槽钢作围檩，25的工字钢作肋板。为保证面模刚度，面模背后焊∠100×10 等边角钢桁架。在面模的两端，焊接2个吊环作为牵引之用，吊环采用准36 钢筋弯曲并与角钢双面焊接而成。面模与侧模接触的上、下口进行倒角处理，以防止在升降过程中带动侧模。面模两端与侧模搭接长度各30 cm。
    2.2.2 侧模
    侧模采用P3015 钢模，高50 cm，每块长1.5m。上口在拼装时测量放线，保证与设计弧线吻合。使用钢三脚架与大头螺母与下层混凝土固定牢固。
    2.2.3 配重
    滑模设计荷载包括模体荷载F1、施工荷载F2、钢模板与混凝土的粘结力F3 以及新浇混凝土对模板的上托力F。根据规范规定应满足F1 + F2 + F3＞F。当模板的倾角小于45°时，上托力取3～5 kN/m2，本工程中上托力F = 5S = 5 × 8 × 1.2 = 48 kN。模板自重35 kN，需配重13 kN。考虑现场实际情况，采用混凝土块与大块石进行配重，可满足配重要求。
    2.2.4 提升系统
    根据水工建筑物滑动模板施工技术规范[2]，滑模牵引力T 按以下公式计算：
    T = [τA + Gsin θ +（Gsin θ - P）f1 + Gcos θ f2] K
    式中：A 为模体与混凝土的接触面积；τ 为模体与混凝土的黏结力；θ 为模体倾角；G 为模体系统自重；p 为混凝土的上托力；f1 为钢模板与混凝土的摩擦系数；f2 为滚轮与轨道的摩擦系数；K 为牵引力安全系数。
    取τ = 0.5 kN/m2，A = 6 m2，G = 35 kN，θ =45°，P = 48 kN，f1 = 0.5，f2 = 0.05，K = 2.0，计算得T = 34.8 kN，选2 台20 kN 卷扬机提升，动滑轮换向。卷扬机的位置随混凝土浇筑仓面的移动而移动，并通过吊环固定。卷扬机、吊环以及地锚之间用准14 mm 钢丝绳连接。2 台卷扬机间设置同步装置，使2 台卷扬机能同步或异步运行。
    2.3 配重式滑模的施工工艺及施工过程
    2.3.1 滑模施工程序
    滑模施工程序为仓面清理→钢筋制安→测量放线→立侧模→安装滑模轨道→测量验收→滑模模体就位→提升系统安装→滑模系统安装、调试→滑模系统试运行→滑模系统验收→混凝土浇筑→滑模系统提升，抹面→滑模移动下一仓，混凝土养护。
    2.3.2 滑模施工方法
    根据施工顺序，首先进行测量放线，再进行侧模及轨道施工，滑模轨道采用钢管架设，浇筑完成后要及时拆除，见图3。随后进行滑模系统安装、调试，采用50 t 履带吊将滑模吊运至施工仓面进行拼装，同时进行提升系统安装。

    本工程采用2 台卷扬机，卷扬机沿待浇筑混凝土中心线对称布置。卷扬机的布置应注意钢丝绳绕入卷筒的方向应与卷筒轴线垂直，这样能使钢丝圈排列整齐，不致斜绕和相互错叠挤压。钢丝绳可使用钢管架架立一定高度。卷扬机操作时需2 名操作人员，在操作中要同步一致。
    2.3.3 混凝土入仓，浇筑，抹面
    根据施工作业速度，按试验室提供的施工配合比，尽量降低水灰比。现场试验后确定坍落度控制在0.9～1.2 cm，水灰比控制在0.48～0.55 范围内，确保滑模的提升速度和质量。同时现场配备技术人员盯仓，根据现场情况及时对混凝土进行调整。
    混凝土运输采用10 t 自卸汽车运至现场，挖机配合浇筑。混凝土入仓后采用平铺法铺料，铺料厚度控制在30 cm 左右，可根据现场实际情况进行调整，保证混凝土薄层浇筑均匀上升。滑模底部的混凝土要浇筑满，并且振捣到位，混凝土振捣采用准75 插入式振捣棒振捣，要求操作人员均匀插捣，振捣棒垂直插入20～30 cm，振捣棒不得插入过深，以防止过振抬高滑模。施工过程中滑模的提升速度可根据现场气候条件、混凝土和易性、凝结时间等进行调整，施工中由于是抗冲耐磨混凝土，提升速度控制在1.1 m/h。
    收面是该工艺的关键，滑模模体提升后，便开始进行人工收光抹面。完成后立即进行养护，见图4。

    2.3.4 脱模
    脱模采用专门的工具，混凝土强度控制在0.2MPa 左右，脱模时采取适当的保护措施，以避免混凝土及模板损伤。
    3· 滑模施工质量要求
    采用配重式滑模进行混凝土浇筑时，除满足混凝土施工技术要求外，还需注意以下要求[3]：
    1）必须保证牵引力的方向平行于混凝土结构边线。
    2）卷扬机拉动滑模时要求同步进行，以保证滑模施工过程中无侧向偏移。
    3）滑模的就位与安装、侧模的安装、轨道的安装必须进行测量放样，确保施工尺寸符合设计要求。
    4）控制混凝土入仓速度及滑模提升速度，以保证混凝土成品质量。