水電站矩形高塔液壓爬升滑模系統(tǒng)及施工方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了水電站矩形高塔液壓爬升滑模系統(tǒng)及施工方法，所述系統(tǒng)包括“開”字形提升架、圍圈桁架梁、“F”型提升架、千斤頂、模板、Φ48爬桿、輔助盤掛鉤、5cm厚馬道板、輔助盤、養(yǎng)護(hù)水管、待澆混凝土、澆筑混凝土、脫?；炷痢z修門槽、閘體；所述方法包括以下步驟：(1)滑模模體在加工廠加工成模體構(gòu)件，現(xiàn)場(chǎng)組裝，構(gòu)件的長(zhǎng)度和重量以方便裝運(yùn)為宜；(2)模體支撐平臺(tái)施工；(3)模體組裝順序；本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：能實(shí)現(xiàn)連續(xù)施工、速度快、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、節(jié)省了模板制作量、減少了安全隱患、降低了安全成本。
【專利說明】
水電站矩形高塔液壓爬升滑模系統(tǒng)及施工方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及水電站矩形高塔液壓爬升滑模系統(tǒng)及施工方法，屬于水電站施工技術(shù) 領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，對(duì)于豎向鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)物，在施工時(shí)按照傳統(tǒng)的施工工藝，每次澆筑高度 為2.0~4.0m，模板通常采用大鋼模板、組合鋼模板、竹夾板模板。
[0003] 例如，申請(qǐng)?zhí)枮镃N201010546376.4的專利公開了一種風(fēng)力發(fā)電高塔系統(tǒng)的可靠度 分析方法，其包括以下步驟:選取風(fēng)力發(fā)電高塔的外部荷載隨機(jī)參數(shù);選取或生成與隨機(jī)參 數(shù)對(duì)應(yīng)的外部荷載;在ANSYS系統(tǒng)中建立風(fēng)力發(fā)電高塔系統(tǒng)的殼單元模型;將外部荷載輸入 ANSYS模型中進(jìn)行動(dòng)力響應(yīng)分析;利用等價(jià)極值原理算出系統(tǒng)的可靠度。
[0004] 例如，申請(qǐng)?zhí)枮镃N201410163028.7的專利公開了一種基于分流集流閥的超大型剪 板機(jī)同步液壓系統(tǒng)，屬于液壓系統(tǒng)領(lǐng)域。主要包括油箱、油栗、電機(jī)和過濾器;油栗的輸出端 連接有第一油路、第二油路、第三油路、第四油路以及油栗壓力表;本發(fā)明采用分流集流閥 來調(diào)控進(jìn)入主、輔剪切缸油液的流量，能較好的保證剪切缸剪切板材的同步精度。本發(fā)明采 用壓力繼電器，在控制壓料缸壓力的同時(shí)，也實(shí)現(xiàn)了壓料缸壓緊板料的單獨(dú)控制。
[0005] 例如，申請(qǐng)?zhí)枮镃N201210489515.3的專利公開了一種用于控制清漂船行進(jìn)的液壓 系統(tǒng)，它包括油箱、柱塞栗、先導(dǎo)控制系統(tǒng)以及動(dòng)力輸出系統(tǒng)，先導(dǎo)控制系統(tǒng)包括與柱塞栗 相連通的減壓閥、與減壓閥相連通的先導(dǎo)控制閥，柱塞栗上設(shè)置有一可調(diào)節(jié)其控制油缸，先 導(dǎo)控制閥與該柱塞栗的控制油缸的控制口相連通，動(dòng)力輸出系統(tǒng)包括與柱塞栗相連通的第 一馬達(dá)、由第一馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的左螺旋槳、與柱塞栗相連通的第二馬達(dá)、由第二馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的右螺 旋槳以及設(shè)置在第一馬達(dá)和第二馬達(dá)之間的電磁換向閥，油箱、柱塞栗、第一馬達(dá)、第二馬 達(dá)構(gòu)成控制油路，電磁換向閥具有兩個(gè)工作位置，在第一工作位置時(shí)，第一馬達(dá)與第二馬達(dá) 并聯(lián)設(shè)置在控制油路中，在第二工作位置時(shí)，第一馬達(dá)和第二馬達(dá)串聯(lián)設(shè)置在控制油路中。
[0006] 綜上所述，傳統(tǒng)的施工工藝中，作業(yè)人員投入較多，模板周轉(zhuǎn)次數(shù)有限，腳手架隨 施工高度的增加而增高，施工原材投入較大，混凝土澆筑完一層后才能澆筑后一層，施工進(jìn) 度較慢，施工完成后由于混凝土施工縫面結(jié)合問題，容易產(chǎn)生錯(cuò)臺(tái)、漏漿的質(zhì)量缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的在于提供一種能夠克服上述技術(shù)問題的水電站矩形高塔液壓爬升 滑模系統(tǒng)及施工方法，為了提高混凝土施工進(jìn)度、保證混凝土外觀質(zhì)量、降低施工設(shè)備及原 材投入、減少安全隱患、節(jié)約施工成本，本發(fā)明采用液壓滑升模板（以下簡(jiǎn)稱滑模)來實(shí)現(xiàn)對(duì) 混凝土豎向大高度結(jié)構(gòu)物的施工。本發(fā)明適用于水電工程、路橋工程及工民建領(lǐng)域現(xiàn)澆混 凝土快速施工，廣泛用于貯倉(cāng)、水塔、煙肉、橋墩、進(jìn)水塔、立井井壁、邊墻、尾水閘墩、等斷面 豎向結(jié)構(gòu)、高層和超高層民用建筑的豎向結(jié)構(gòu)的施工。
[0008] 本發(fā)明的水電站矩形高塔液壓爬升滑模系統(tǒng)包括："開"字形提升架、圍圈桁架梁、 "F"型提升架、千斤頂、模板、Φ48爬桿、輔助盤掛鉤、5cm厚馬道板、輔助盤、養(yǎng)護(hù)水管、待澆 混凝土、澆筑混凝土、脫?；炷痢z修門槽、閘體。
[0009] 所述"開"字形提升架是滑動(dòng)模板模體的一種構(gòu)造形式，"開"字形提升架1是安裝 千斤頂并與圍圈、模板連接成整體的主要構(gòu)件。提升架的主要作用是控制模板、圍圈由于混 凝土的側(cè)壓力和沖擊力而產(chǎn)生的位移變形；同時(shí)承受作用于整個(gè)模板上的豎向荷載，并將 上述荷載傳遞給千斤頂和支承桿。當(dāng)提升機(jī)具工作時(shí)，通過它帶動(dòng)圍圈、模板及操作平臺(tái)一 起向上滑動(dòng)。
[0010] 所述圍圈桁架梁用于加固滑動(dòng)模板面板使模板具有足夠的剛性與穩(wěn)定性。其主要 作用是使模板保持組裝的平面形狀并將模板與提升架連接成一整體。
[0011 ]所述"F"型提升架是滑動(dòng)模板模體的一種構(gòu)造形式，所述"F"型提升架安裝千斤頂 并與圍圈、模板連接成整體的主要構(gòu)件。所述"F"型提升架的作用是控制模板、圍圈由于混 凝土的側(cè)壓力和沖擊力而產(chǎn)生的位移變形；同時(shí)承受作用于整個(gè)模板上的豎向荷載，并將 上述荷載傳遞給千斤頂和支承桿。當(dāng)提升機(jī)具工作時(shí)，通過所述"F"型提升架帶動(dòng)圍圈、模 板及操作平臺(tái)一起向上滑動(dòng)。
[0012] 所述千斤頂又稱為穿心式液壓千斤頂或爬升器，所述千斤頂?shù)闹行拇┻^支承桿并 在周期式的液壓動(dòng)力作用下，所述千斤頂沿支承桿作爬升動(dòng)作以帶動(dòng)提升架、操作平臺(tái)和 模體隨之一起上升。
[0013] 所述模板又稱作圍板，所述模板依賴圍圈帶動(dòng)其沿混凝土的表面向上滑動(dòng)，所述 模板的作用是使混凝土按設(shè)計(jì)要求的截面形狀成形。
[0014] 所述Φ48爬桿又稱為支承桿，所述Φ48爬桿支承著作用于所述千斤頂?shù)娜亢?載。
[0015] 所述輔助盤掛鉤用來懸掛輔助盤的掛鉤。
[0016] 所述5cm厚馬道板是便于工人在其上方行走、轉(zhuǎn)運(yùn)材料和施工作業(yè)的一種臨時(shí)周 轉(zhuǎn)使用的建筑材料，所述5cm厚馬道板常采用松木。
[0017] 所述輔助盤用于便于施工人員隨時(shí)檢查脫模后的混凝土質(zhì)量、即時(shí)修補(bǔ)混凝土表 面缺陷、扒出埋件以及即時(shí)對(duì)混凝土表面進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)，所述輔助盤9安裝在工作盤下方。 所述輔助盤用 L 50 X 5角鋼組成，盤面用δ50πιπι木板鋪密實(shí)，懸掛于桁架和提升架下。
[0018] 所述養(yǎng)護(hù)水管用于為使已脫?；炷撩婢哂羞m宜的硬化條件以防止發(fā)生裂縫，并 在輔助盤上設(shè)灑水對(duì)脫模混凝土面進(jìn)行及時(shí)養(yǎng)護(hù)。
[0019] 所述待澆混凝土是準(zhǔn)備澆筑的混凝土。
[0020 ]所述饒筑混凝土是正在饒筑的混凝土。
[0021] 所述脫?；炷潦且褲仓瓿傻幕炷?。
[0022] 所述檢修門槽是閘室檢修用的門槽。
[0023] 所述閘體為閘室實(shí)體。
[0024] 滑模結(jié)構(gòu)采用液壓調(diào)平內(nèi)爬式滑升模板。本發(fā)明整個(gè)模體為鋼結(jié)構(gòu)，模板、圍圈、 操作盤、提升架構(gòu)件之間均為焊接連接，整個(gè)滑模裝置由模板、圍圈、操作盤，提升架、支撐 桿(俗稱"爬桿"）、液壓系統(tǒng)構(gòu)成。
[0025] 所述模板是混凝土成型的模具，其質(zhì)量(包括剛度、表面平滑度）的好壞直接影響 著所澆混凝土的成型及外觀質(zhì)量，為了保證質(zhì)量，模板均采用6mm的鋼板制成，用50Χ50Χ 5mm角鋼作為筋肋，模板高度為1.5m，為了便于脫模，模板按一定錐度設(shè)計(jì)，上下口相差3mm。
[0026] 所述圍圈用來支撐和加固模板，使其形成一個(gè)整體，圍圈采用角鋼的角鋼制成 1.0m X 1.0m矩形桁架梁，圍圈與模板的連接采用50 X 50 X 5mm的角鋼。
[0027] 所述提升架是滑模與混凝土間的聯(lián)系構(gòu)件，用于支撐模板、圍圈、滑模盤。并且通 過安裝在頂部的千斤頂支撐在爬桿上，整個(gè)滑升荷載將通過提升架傳遞給爬桿，爬桿由Φ 48 X 3.5mm的鋼管制成，提升架采用型和"開"型結(jié)構(gòu)，型提升架用18號(hào)槽鋼鋼組合制 作而成。"開"型提升架采用18#槽鋼作為立桿，并用兩層共三根12#槽鋼作為開型架橫梁。
[0028] 所述操作盤是滑模的主要受力構(gòu)件之一，也是滑模施工的主要工作場(chǎng)地，各構(gòu)件 除滿足強(qiáng)度要求外，還應(yīng)有足夠的剛度，操作盤支撐在提升架的主體豎桿件上，通過提升架 與模板連接成一體，并對(duì)模板起著橫向支撐作用，操作盤采用桁架結(jié)構(gòu)，為確保工作盤強(qiáng) 度、剛度，經(jīng)過計(jì)算，選用80X80X8角鋼加工成桁架，利用角鋼互相連接工作盤，形成網(wǎng)架， 盤面鋪板采用50mm木板，防止混凝土撒落。盤面必須保持平整、密實(shí)。
[0029]為便于施工人員隨時(shí)檢查脫模后的混凝土質(zhì)量，及時(shí)修補(bǔ)混凝土局部缺陷，扒出 預(yù)埋件，以及時(shí)對(duì)混凝土表面進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)，在操作盤下方約2. Om處懸掛一用Z 50角鋼制 作的所述輔助盤，用Φ 18圓鋼懸掛于桁架梁和提升架下。
[0030]所述支撐桿的下段埋在混凝土內(nèi)，上段穿過液壓千斤頂?shù)耐ㄐ目?，承受整個(gè)滑模 荷載，并作為豎筋的一部分存留在混凝土內(nèi)，在選擇HM -100型液壓千斤頂?shù)耐瑫r(shí)，選擇48 X 3.5mm焊管作支撐桿。
[0031]所述液壓系統(tǒng)由YKT-36型液壓控制臺(tái)，HM-100型液壓千斤頂、油管及附件組成， 組裝前必須檢查管路是否通暢，耐壓是否符合和要求，有無漏油現(xiàn)象，若有異常，必須及時(shí) 排除。
[0032]為使脫模的混凝土得到良好養(yǎng)護(hù)，在輔助盤上固定一周Φ 50mm塑料管，在此管朝 混凝土壁側(cè)打若干小孔，高壓水管與所述灑水管用三通接頭相通，向所述灑水管供水，對(duì)混 凝土進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)。
[0033] 本發(fā)明的水電站矩形高塔液壓爬升滑模施工方法包括以下步驟：
[0034] (1)滑模模體在加工廠加工成模體構(gòu)件，現(xiàn)場(chǎng)組裝，構(gòu)件的長(zhǎng)度和重量以方便裝運(yùn) 為宜。加工好的模體構(gòu)件運(yùn)送到現(xiàn)場(chǎng)吊車吊裝范圍內(nèi)的合適位置；
[0035] (2)模體支撐平臺(tái)施工；
[0036]由于滑模體是懸空組裝，需要先施工支撐平臺(tái)，支撐平臺(tái)采用Φ 28螺紋鋼焊制，支 撐平臺(tái)設(shè)計(jì)為牛腿形，支撐平臺(tái)的上面與預(yù)埋的插筋焊接，下面斜撐筋與預(yù)埋的套筒或模 板拉筋焊接，支撐平臺(tái)焊點(diǎn)要牢固可靠，支撐平臺(tái)根據(jù)模體的構(gòu)件長(zhǎng)度進(jìn)行布置，支撐平臺(tái) 的上平面要進(jìn)行測(cè)量控制，確保支撐平臺(tái)上面在一個(gè)平面上。
[0037] (3)模體組裝順序；
[0038] 支撐平臺(tái)施工完成后，進(jìn)行模體的組裝。
[0039] 所述模體的組裝的順序?yàn)?桁架梁工作平臺(tái)框架-提升架-部分液壓千斤頂-圍 圈-模板-鋪盤-液壓系統(tǒng)-輔助盤。
[0040] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：
[0041] (1)能實(shí)現(xiàn)連續(xù)施工，速度快，能充分發(fā)揮機(jī)械設(shè)備能力，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，節(jié)省了模板制 作量，不用安拆腳手架，同時(shí)省去普通翻升模板必須使用的大量消耗性拉筋。
[0042] (2)滑模施工無層間施工縫面處理，提高了澆筑質(zhì)量并降低了優(yōu)良率低的風(fēng)險(xiǎn)。
[0043] (3)滑動(dòng)模板在液壓系統(tǒng)作用下自行升程，無需其他起重設(shè)備，大大降低設(shè)備配置 容量的要求。
[0044] (4)減少了安全隱患，降低了安全成本?；１旧硎且粋€(gè)施工作業(yè)平臺(tái)，操作盤和 輔助盤為全封閉的，施工作業(yè)環(huán)境安全，施工程序簡(jiǎn)單，輔助環(huán)節(jié)少，減少了許多不安全因 素。
【附圖說明】
[0045] 圖1是本發(fā)明所述水電站矩形高塔液壓爬升滑模系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0046] 圖2是圖1的A-A方向的剖面即"開"字型提升架總裝示意圖；
[0047] 圖3是圖1的B-B方向的剖面即"F"字型提升架總裝示意圖；
[0048] 圖4是本發(fā)明所述水電站矩形高塔液壓爬升滑模系統(tǒng)的閘室結(jié)構(gòu)示意圖；
[0049] 圖5是圖4的A-A方向的剖面示意圖。
[0050] 圖1至圖3中：卜"開"字形提升架，2-圍圈桁架梁，3-"F"型提升架，4-千斤頂，5-模 板，6- Φ 48爬桿，7-輔助盤掛鉤，8為5cm厚馬道板，9-輔助盤，10-養(yǎng)護(hù)水管，11-待澆混凝土， 12-饒筑混凝土，13-脫?；炷?，14-檢修門槽，15-閘體。
[0051] 圖5中：1_檢修門槽，2-閘體。
[0052]圖1是圖4在水平剖面下，即圖4中A-A剖面的滑?？蚣芙Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0053]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)描述。如圖1至圖5中，
[0054]所述"開"字形提升架1是滑動(dòng)模板模體的一種構(gòu)造形式，"開"字形提升架1是安裝 千斤頂并與圍圈、模板連接成整體的主要構(gòu)件。提升架的主要作用是控制模板、圍圈由于混 凝土的側(cè)壓力和沖擊力而產(chǎn)生的位移變形；同時(shí)承受作用于整個(gè)模板上的豎向荷載，并將 上述荷載傳遞給千斤頂和支承桿。當(dāng)提升機(jī)具工作時(shí)，通過它帶動(dòng)圍圈、模板及操作平臺(tái)一 起向上滑動(dòng)。
[0055] 所述圍圈桁架梁2用于加固滑動(dòng)模板面板使模板具有足夠的剛性與穩(wěn)定性。其主 要作用是使模板保持組裝的平面形狀并將模板與提升架連接成一整體。
[0056] 所述"F"型提升架3是滑動(dòng)模板模體的一種構(gòu)造形式，所述型提升架3安裝千斤 頂并與圍圈、模板連接成整體的主要構(gòu)件。所述"F"型提升架3的作用是控制模板、圍圈由于 混凝土的側(cè)壓力和沖擊力而產(chǎn)生的位移變形；同時(shí)承受作用于整個(gè)模板上的豎向荷載，并 將上述荷載傳遞給千斤頂和支承桿。當(dāng)提升機(jī)具工作時(shí)，通過所述"F"型提升架3帶動(dòng)圍圈、 模板及操作平臺(tái)一起向上滑動(dòng)。
[0057] 所述千斤頂4又稱為穿心式液壓千斤頂或爬升器，所述千斤頂4的中心穿過支承桿 并在周期式的液壓動(dòng)力作用下，所述千斤頂4沿支承桿作爬升動(dòng)作以帶動(dòng)提升架、操作平臺(tái) 和模體隨之一起上升。
[0058]所述模板5又稱作圍板，所述模板5依賴圍圈帶動(dòng)其沿混凝土的表面向上滑動(dòng)，所 述模板5的作用是使混凝土按設(shè)計(jì)要求的截面形狀成形。本實(shí)施例中所述模板5采用6mm的 鋼板制成。
[0059] 所述Φ48爬桿6又稱為支承桿，所述Φ48爬桿6支承著作用于所述千斤頂4的全部 荷載。本實(shí)施例中所述Φ 48爬桿6采用Φ 48 X 3.5mm國(guó)標(biāo)鋼管。
[0060] 所述輔助盤掛鉤7用來懸掛輔助盤的掛鉤，本實(shí)施例中所述輔助盤掛鉤7采用Φ 18 圓鋼制作。
[0061] 所述5cm厚馬道板8是便于工人在其上方行走、轉(zhuǎn)運(yùn)材料和施工作業(yè)的一種臨時(shí)周 轉(zhuǎn)使用的建筑材料，所述5cm厚馬道板8常采用松木。
[0062] 所述輔助盤9用于便于施工人員隨時(shí)檢查脫模后的混凝土質(zhì)量、即時(shí)修補(bǔ)混凝土 表面缺陷、扒出埋件以及即時(shí)對(duì)混凝土表面進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)，所述輔助盤9安裝在工作盤下 方。所述輔助盤9用L 50X5角鋼組成，盤面用δ50πιπι木板鋪密實(shí)，懸掛于桁架和提升架下。 [0063]所述養(yǎng)護(hù)水管10用于為使已脫?；炷撩婢哂羞m宜的硬化條件以防止發(fā)生裂縫， 并在輔助盤上設(shè)灑水對(duì)脫?；炷撩孢M(jìn)行及時(shí)養(yǎng)護(hù)。所述養(yǎng)護(hù)水管10采用φ 32塑料花管養(yǎng) 護(hù)。
[0064]所述待澆混凝土 11是準(zhǔn)備澆筑的混凝土。
[0065] 所述澆筑混凝土 12是正在澆筑的混凝土。
[0066]所述脫模混凝土 13是已澆筑完成的混凝土。
[0067]所述檢修門槽14是閘室檢修用的門槽。
[0068] 所述閘體15為閘室實(shí)體。
[0069] 本實(shí)施例中，在水電站左岸進(jìn)水口布置一條泄洪沖沙洞，泄洪沖沙洞進(jìn)口底板高 程680.0m，泄洪洞事故閘門孔口尺寸8.0m X 8.0m，事故閘門室總高度64.0m，混凝土總方量 4855m3。泄洪洞事故閘門室經(jīng)施工方案比較，決定采用滑模施工，閘室橫截面尺寸為9.4m X 14.7m矩形斷面，閘室中間為檢修門槽，采用滑模施工高程為EL696.75~EL735.0，EL696.75 以下采用常規(guī)方法澆筑。閘室剖面圖如圖5所示。
[0070] 1、施工準(zhǔn)備；
[0071]滑模施工前必須做好準(zhǔn)備工作，其中包括底板的鑿毛、沖洗，滑模組裝調(diào)試，測(cè)量 放線工作，為滑模定位組裝做好準(zhǔn)備。
[0072] 2、滑模荷載分析計(jì)算；
[0073] (1)、滑模結(jié)構(gòu)自重：
[0074] 鋼結(jié)構(gòu)：G1 = 26024kg;
[0075] (2)、施工荷載:工作人員；20人X 75kg/人=1500kg;
[0076] -般工具及材料2000kg。
[0077] 考慮2倍的動(dòng)力系數(shù)及1.3倍的不均勻系數(shù)，施工荷載分別為：
[0078] 62 = (1500+2000) X2X1.3 = 9100kg；
[0079] (3)、滑升摩擦阻力；
[0080] 單位面積上的滑升摩擦阻力按照計(jì)算，同時(shí)考慮附加系數(shù)為1.5,所以整圈模板上 的滑升摩擦阻力為:按每平方200kg計(jì)算；
[0081 ] G3 = S X 200 X 1 · 5 = 91 · 5 X 200 X 1 · 5 = 27450kg;
[0082] (4)、豎向荷載總重；
[0083] w=Gl+G2+G3；
[0084] ff=26024+9100+27450 = 62574kg；
[0085] (5)、混凝土對(duì)模板的側(cè)壓力；
[0086]當(dāng)采用插入式振搗器時(shí)，混凝土對(duì)模板的側(cè)壓力為：
[0087] P = r(h+0.05)；
[0088] 式中：r為混凝土的容重，取2500kg/m3;
[0089] Η為每層饒筑混凝土厚度，取0.3m;
[0090] 貝lj :P1 = 2500 X (0 · 3+0 · 05) = 875kg/m2;
[0091] 同時(shí)考慮澆筑混凝土?xí)r，動(dòng)荷載對(duì)模板的側(cè)壓力P2 = 200kg/m2;
[0092] 故：P = Pl+P2 = 875+200 = 1075kg/m2;
[0093] (6)、支撐桿(爬桿)計(jì)算；
[0094] 允許承載能力：
[0095] P = 3.142EI/K(ul)2；
[0096] E =支撐桿的彈性模量Ε = 2· 1 X 106kg/cm2;
[0097] I撐桿的截面慣性矩；
[0098] 1 = 11,35cm4；
[0099] k安全系數(shù)，取k = 2;
[0100] ul:計(jì)算長(zhǎng)度，按0 · 6 X 1 · 8 = 1 · 08m計(jì)；
[0101] 貝lJp/2 = 3.142X2. IX 106XII.35/[2X (0.6XI .8X100)2] =5037kg/cm2;
[0102] 1 /2p0 = 10000 X 0.5 = 5000kg ；
[0103] pO:千斤頂允許承載能力；
[0104] 因此支撐桿的數(shù)量即千斤頂?shù)臄?shù)量；
[0105] n=w/cp;
[0106] w:支撐桿承載；
[0107] w=Gl+G2+G3；
[0108] P:支撐桿允許承載能力;取5000kg;
[0109] c:載荷不均衡系數(shù);取0.8;
[0110] 62574/(0.8*5) = 15,6；
[0111]結(jié)合以上計(jì)算，根據(jù)結(jié)構(gòu)特征，為保證模體均勻整體滑升，事故閘井選用千斤頂28 臺(tái)能滿足要求。
[0112] 3、千斤頂進(jìn)行試驗(yàn)編組；
[0113] (1)耐壓：加壓120kg/cm2，5分鐘不滲不漏；
[0114] (2)空載爬升:調(diào)整行程30mm;
[0115] (3)負(fù)荷爬升:記錄加荷5噸，支撐桿壓痕和行程大小，將行程相近的編為一組。
[0116] 因施工用千斤頂，按一般要求需備用一部分，且需經(jīng)常檢修，還需備用如簧、上卡 頭、排油彈簧、滑塊、密封圈、卡環(huán)、下卡頭。
[0117] 4、模體組裝；
[0118] 滑模模體在加工廠加工成模體構(gòu)件，現(xiàn)場(chǎng)組裝，構(gòu)件的長(zhǎng)度和重量以方便裝運(yùn)為 宜。閘墩混凝土澆筑至相應(yīng)高程時(shí)，加工好的模體構(gòu)件運(yùn)送到現(xiàn)場(chǎng)吊車吊裝范圍內(nèi)的合適 位置。
[0119] 模提組裝前，首先施工作業(yè)平臺(tái)，再依次進(jìn)行組裝。模體組裝時(shí)做好以下幾點(diǎn)：
[0120] (1)對(duì)全體模體組裝人員進(jìn)行技術(shù)交底貫徹；
[0121] (2)滑模組裝要成立專門的指揮小組，指定專人負(fù)責(zé)指揮；
[0122] (3)特殊工種要經(jīng)過培訓(xùn)并持證上崗；
[0123] (4)搭設(shè)的滑模組裝平臺(tái)要牢固可靠，焊縫要符合標(biāo)準(zhǔn)要求；
[0124] (5)模體組裝起吊前要與吊司機(jī)制定統(tǒng)一的指揮信號(hào)，并保證暢通；
[0125] (6)吊運(yùn)滑模構(gòu)件時(shí)要有專人警戒，起吊物范圍內(nèi)嚴(yán)禁行人；
[0126] (7)吊裝滑模構(gòu)件的鋼絲繩要綁扎牢固，且在鋼絲繩與構(gòu)件棱角接觸部位采取措 施保護(hù)鋼絲繩不被割傷；
[0127] (8)大構(gòu)件鋼絲繩的起吊點(diǎn)要盡量使構(gòu)件起吊平衡，防止構(gòu)件傾斜；
[0128] (9)構(gòu)件間的連接要牢固可靠，并符合設(shè)計(jì)要求；
[0129] (10)模體構(gòu)件在倉(cāng)號(hào)上方下落時(shí)要緩慢，下方不得有人，待模體下落到人可以手 扶的高度后，人員從側(cè)面輔助模體就位；
[0130] (11)模體與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)位置的局部偏差采用導(dǎo)鏈或機(jī)械千斤頂拉頂?shù)轿唬?br>[0131] (12)滑模組裝期間其他相鄰工作面工序不得進(jìn)行上下交叉作業(yè)。組裝好的滑模整 體平面圖及"開"字型及型提升架如圖2、圖3所示。
[0132] 5、滑模調(diào)試；
[0133] 滑模組裝檢查合格后，安裝千斤頂、液壓系統(tǒng)，插入爬桿并進(jìn)行加固，然后進(jìn)行試 滑升3~5個(gè)行程，對(duì)提升系統(tǒng)、液壓控制系統(tǒng)、盤面及模板變形情況進(jìn)行全面檢查，發(fā)現(xiàn)問 題及時(shí)解決，確保施工順利進(jìn)行。
[0134] 施工現(xiàn)場(chǎng)需敷設(shè)一趟3 X 25+1電纜，提供380伏電源，為確?；Ｊ┕ろ樌M(jìn)行，不 發(fā)生粘模事故，應(yīng)做好備用電源準(zhǔn)備工作。
[0135] 6、鋼筋綁扎；
[0136] 滑模施工的特點(diǎn)是鋼筋綁扎、混凝土澆筑、滑?；叫凶鳂I(yè)，連續(xù)進(jìn)行互相適 應(yīng)，模體就位后，按設(shè)計(jì)進(jìn)行鋼筋綁扎，為保證滑升速度，立筋采用套筒聯(lián)接，橫筋采用綁扎 連接。搭接長(zhǎng)度要符合設(shè)計(jì)規(guī)范要求，根據(jù)滑模的工藝特點(diǎn)，滑模用爬桿（Φ 48 X 3.5mm鋼 管）需代替部分立筋，且立筋布置于混凝土保護(hù)層一側(cè)，以保證滑升過程中橫筋的順利綁 扎?；┕ぶ校罈U在同一水平內(nèi)接頭不超過1/4,因此第一套爬桿要有3種以上長(zhǎng)度(6m、 3m、2m)，錯(cuò)開布置，正?；龝r(shí)，每根爬桿長(zhǎng)3m或6m，要求平整無銹皮，當(dāng)千斤頂滑升距爬桿 頂端小于350mm時(shí)，應(yīng)接長(zhǎng)爬桿，接頭對(duì)齊，不平處用角模機(jī)找平磨光，爬桿同環(huán)筋相連焊接 加固。
[0137] 7、混凝土垂直、水平運(yùn)輸；
[0138] 混凝土的水平運(yùn)輸及垂直入倉(cāng)能力是影響滑模施工的關(guān)鍵，因此，必須有足夠的 混凝土入倉(cāng)能力。同時(shí)為保證滑模運(yùn)行穩(wěn)定性，以及施工材料和工器具的提升，現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備 QTZ163塔吊的備用下料方式。
[0139] 根據(jù)該閘門井的特點(diǎn)以及現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備配備情況和工期安排情況，所有混凝土水平運(yùn) 輸均采用8m3混凝土罐車運(yùn)輸。混凝土垂直入倉(cāng)采用溜槽配合混凝土栗機(jī)來實(shí)現(xiàn)。
[0140] 8、混凝土澆筑；
[0141]滑模施工按以下順序進(jìn)行：下料-平倉(cāng)振搗-滑升-鋼筋綁扎-下料?；；?對(duì)稱均勻下料，按分層30cm-層進(jìn)行，采用70插入式振搗器振搗，經(jīng)常變換振搗方向，并避 免直接振動(dòng)爬桿及模板，振搗器插入深度不得超過下層混凝土內(nèi)50mm，模板滑升時(shí)停止振 搗。滑模正?；鶕?jù)現(xiàn)場(chǎng)施工情況確定合理的滑升速度，按正?；看伍g隔2小時(shí)，控 制滑升高度30cm，日滑升高度控制在2.5m左右。
[0142] 混凝土初次澆筑和模板初次滑升應(yīng)嚴(yán)格按以下六個(gè)步驟進(jìn)行:第一次澆筑100mm 厚半骨料的混凝土或砂漿，接著按分層300mm澆筑兩層，厚度達(dá)到700mm時(shí)，開始滑升30-50mm檢查脫模的混凝土凝固是否合適，第四層饒筑后滑升150mm，繼續(xù)饒筑第五層，滑升 150-200mm，第六層饒筑后滑200mm，若無異常情況，再進(jìn)行正常饒筑和滑升。
[0143] 模板初次滑升要緩慢進(jìn)行，并在此過程中對(duì)提升系統(tǒng)、液壓控制系統(tǒng)、盤面及模板 變形情況進(jìn)行全面檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理，待一切正常后進(jìn)行正常澆筑和滑升。
[0144] 9、模板滑升；
[0145] 施工進(jìn)入正常澆筑和滑升時(shí)，應(yīng)盡量保持連續(xù)施工，并設(shè)專人觀察和分析混凝土 表面情況，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件確定合理的滑升速度和分層澆筑高度。依據(jù)下列情況進(jìn)行鑒別:滑 升過程中能聽到"沙沙"的聲音；出模的混凝土無流淌和拉裂現(xiàn)象，手按有硬的感覺，并留有 1mm左右的指印；能用抹子抹平。
[0146] 滑升過程中有專人檢查千斤頂?shù)那闆r，觀察爬桿上的壓痕和受力狀態(tài)是否正常， 檢查滑模中心線及操作盤的水平度。
[0147] 10、表面修整及養(yǎng)護(hù)；
[0148] 混凝土表面修整是關(guān)系到結(jié)構(gòu)外表和保護(hù)層質(zhì)量的工序，當(dāng)混凝土脫模后，須立 即進(jìn)行此項(xiàng)工作?；龝r(shí)混凝土脫模強(qiáng)度控制在0.1~〇.3MPa，砼表面用手指按壓留1mm的 壓痕，這時(shí)砼仍處于初凝期間，一般用抹子在混凝土表面作原漿壓平或修補(bǔ)。為使已澆筑的 混凝土具有適宜的硬化條件，減少裂縫，在輔助盤上設(shè)灑水管噴水對(duì)混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。
[0149] 11、預(yù)埋件及預(yù)留處理；
[0150] 為滿足滑模工藝的要求，保證滑模順利滑升，所有閘門井的門槽埋件采用預(yù)埋鋼 板或者將預(yù)留鋼筋改為一級(jí)鋼，后期進(jìn)行回直的方法施工。邊滑升邊安裝，待脫模后利用輔 助盤將埋件鑿出。待滑模施工完成后，再進(jìn)行二期混凝土澆筑。
[0151] 12、?；胧┘笆┕たp處理；
[0152]滑模施工要連續(xù)進(jìn)行，因意外停滑或改模時(shí)應(yīng)采取"?；胧?混凝土停止?jié)仓?后，每隔0.5-1小時(shí)，滑升1-2個(gè)行程，直到混凝土與模板不在粘結(jié)，一般4個(gè)小時(shí)左右。由于 施工造成施工縫，根據(jù)水電施工規(guī)范，預(yù)先作出施工縫，然后在復(fù)工前將混凝土表面殘?jiān)?掉，用水沖凈，先澆一層減半的骨料混凝土或水泥砂漿，然后再澆筑原配混凝土。
[0153] 13、滑?？刂?；
[0154] 滑模中線控制：為保證門槽中心不發(fā)生偏移，分別在門槽兩端各懸掛一根或幾根 垂線進(jìn)行中心測(cè)量控制，確保門槽的垂直，滿足測(cè)量要求和金結(jié)安裝要求。
[0155] 滑模水平控制:一是利用千斤頂?shù)耐狡鬟M(jìn)行水平控制，二是利用水準(zhǔn)儀測(cè)量，進(jìn) 行水平檢查。
[0156] 14、滑模施工中出現(xiàn)問題的處理；
[0157] 滑模施工過程中常見的問題有:滑模操作盤傾斜、滑模盤平移、扭轉(zhuǎn)、模板變形、混 凝土表面缺陷、爬桿彎曲。其產(chǎn)生的根本原因在于千斤頂工作不同步，荷載不均勻，澆筑不 對(duì)稱，糾偏過急。因此，在施工中首先把好質(zhì)量關(guān)，加強(qiáng)觀測(cè)檢查工作，確保良好運(yùn)行狀態(tài)， 發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)解決。
[0158] 15、糾偏；
[0159] (1)利用千斤頂自身糾偏，即關(guān)閉五分之一的千斤頂，然后滑升2-3行程，再打開 全部千斤頂滑升2-3行程，反復(fù)數(shù)次逐步調(diào)整至設(shè)計(jì)要求。
[0160] (2)利用千斤頂安裝的行程限位器，以及安裝在爬桿上的水平調(diào)節(jié)器，有效地保證 了滑模的垂直上升。同時(shí)在千斤頂與油管的連接處安裝了針形閥，通過針形閥的開閉來調(diào) 節(jié)因混凝土內(nèi)外側(cè)模板的摩擦阻力的不同而引起的內(nèi)外模板滑升的不同步。
[0161] 16爬桿彎曲處理；
[0162] 爬桿彎曲時(shí)，采用加焊鋼筋或斜支撐，彎曲嚴(yán)重時(shí)切斷，接入爬桿重新與下部爬桿 焊接，并加焊"人"字型斜支撐。
[0163] 17、模板變形處理；
[0164] 對(duì)部分變形較小的模板采用撐桿加壓復(fù)原，變形嚴(yán)重時(shí)，將模板拆除修復(fù)。
[0165] 18、混凝土表面缺陷處理；
[0166] 滑模施工時(shí)控制好脫模強(qiáng)度，盡量實(shí)現(xiàn)軟脫模，這樣就能利用模體下懸掛的輔助 盤利用砼表面原漿進(jìn)行修復(fù)，如果缺陷較大則采用局部立模，補(bǔ)上比原標(biāo)號(hào)高一級(jí)的膨脹 細(xì)骨料混凝土并用抹子抹平。
[0167] 通過采用滑模施工，經(jīng)濟(jì)效益成果顯著，體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
[0168] (1)節(jié)約用工量；
[0169] 事故閘門室采用翻升模板用工量為40人，采用滑模施工用工量為20人，能節(jié)約人 工1500個(gè)工日，人工日均工資按220.0元計(jì)算，能節(jié)約資金33萬(wàn)元。
[0170] (2)降低垂直運(yùn)輸成本；
[0171]采用翻升模板需要104個(gè)塔機(jī)臺(tái)班，采用滑模需要24個(gè)塔機(jī)臺(tái)班，能減少運(yùn)行80個(gè) 臺(tái)班，每個(gè)臺(tái)班按照300.0元計(jì)算，能節(jié)約資金24000.0元。
[0172] (3)降低拉筋量；
[0173] 閘室滑模部分共3025m2,采用常規(guī)方法施工，拉筋按4kg/m2考慮，共需消耗拉筋 12. It，而滑模不需要拉筋，按照鋼筋制安費(fèi)5400元/噸計(jì)，此項(xiàng)能節(jié)約資金65340.0元。
[0174] (4)省去腳手架搭設(shè)；
[0175] 采用翻升模板需在門槽部位搭設(shè)腳手架，閘門井滑模高度38.3m，需搭設(shè)腳手架 1200m2，每平米按20.0元計(jì)算，此項(xiàng)能節(jié)約資金24000.0元，而滑模施工不需要腳手架。
[0176] (5)缺陷處理費(fèi)用；
[0177] 常規(guī)模板澆筑不可避免地進(jìn)行表面缺陷及拉筋孔處理，該項(xiàng)處理預(yù)計(jì)投資15000 元，而滑模施工時(shí)連續(xù)的，表面經(jīng)壓光處理，不需要此項(xiàng)投入，而且外觀更加優(yōu)良。
[0178] 綜上，泄洪洞事故閘采用滑模施工，高效，優(yōu)質(zhì)，安全地完成了澆筑任務(wù)，比常規(guī)方 法施工節(jié)約投資45.8萬(wàn)元，大大的縮短了施工工期，壓縮直線工期50余天，為整個(gè)電站下閘 蓄水創(chuàng)造了先決條件，同時(shí)創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)通過對(duì)滑模模體的設(shè)計(jì)、安裝、運(yùn) 用和拆除的成功應(yīng)用，能為類似工程施工起到指導(dǎo)和借鑒的作用。
[0179]以上所述，僅為本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何 熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明公開的范圍內(nèi)，能夠輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵 蓋在本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 水電站矩形高塔液壓爬升滑模系統(tǒng)，其特征在于，包括："開"字形提升架、圍圈巧架 梁、"F"型提升架、千斤頂、模板、Φ48爬桿、輔助盤掛鉤、5cm厚馬道板、輔助盤、養(yǎng)護(hù)水管、待 誘混凝±、誘筑混凝±、脫?；炷?、檢修口槽、閩體； 所述"開"字形提升架是滑動(dòng)模板模體的一種構(gòu)造形式，"開"字形提升架1是安裝千斤 頂并與圍圈、模板連接成整體的主要構(gòu)件； 所述圍圈巧架梁用于加固滑動(dòng)模板面板使模板具有足夠的剛性與穩(wěn)定性;其主要作用 是使模板保持組裝的平面形狀并將模板與提升架連接成一整體； 所述"F"型提升架是滑動(dòng)模板模體的一種構(gòu)造形式，所述"F"型提升架安裝千斤頂并與 圍圈、模板連接成整體的主要構(gòu)件。所述"F"型提升架控制模板、圍圈由于混凝±的側(cè)壓力 和沖擊力而產(chǎn)生的位移變形；同時(shí)承受作用于整個(gè)模板上的豎向荷載，并將上述荷載傳遞 給千斤頂和支承桿；當(dāng)提升機(jī)具工作時(shí)，通過所述"F"型提升架帶動(dòng)圍圈、模板及操作平臺(tái) 一起向上滑動(dòng)； 所述模板依賴圍圈帶動(dòng)其沿混凝±的表面向上滑動(dòng)，所述模板的作用是使混凝±按設(shè) 計(jì)要求的截面形狀成形； 所述Φ 48爬桿支承著作用于所述千斤頂?shù)娜亢奢d； 所述輔助盤掛鉤用來懸掛輔助盤的掛鉤； 所述輔助盤9安裝在工作盤下方。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水電站矩形高塔液壓爬升滑模系統(tǒng)，其特征在于，所述5cm厚 馬道板采用松木。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水電站矩形高塔液壓爬升滑模系統(tǒng)，其特征在于，所述輔助盤 用X 5角鋼組成，盤面用δ 50mm木板覆蓋。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水電站矩形高塔液壓爬升滑模系統(tǒng)，其特征在于，所述輔助盤 懸掛于巧架和提升架下。5. 水電站矩形高塔液壓爬升滑模施工方法，其特征在于，包括W下步驟： (1) 滑模模體在加工廠加工成模體構(gòu)件，現(xiàn)場(chǎng)組裝； (2) 模體支撐平臺(tái)施工；由于滑模體是懸空組裝，需要先施工支撐平臺(tái)，所述支撐平臺(tái) 的上面與預(yù)埋的插筋焊接，下面斜撐筋與預(yù)埋的套筒或模板拉筋焊接，支撐平臺(tái)焊點(diǎn)要牢 固可靠，支撐平臺(tái)根據(jù)模體的構(gòu)件長(zhǎng)度進(jìn)行布置，支撐平臺(tái)的上平面要進(jìn)行測(cè)量控制，確保 支撐平臺(tái)上面在一個(gè)平面上； (3) 模體組裝順序;支撐平臺(tái)施工完成后，進(jìn)行模體的組裝。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的水電站矩形高塔液壓爬升滑模施工方法，其特征在于，所述步 驟(1)中，所述模體構(gòu)件的長(zhǎng)度和重量W方便裝運(yùn)為宜;加工好的模體構(gòu)件運(yùn)送到現(xiàn)場(chǎng)吊車 吊裝范圍內(nèi)的合適位置。7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的水電站矩形高塔液壓爬升滑模施工方法，其特征在于，所述步 驟(2)中，所述支撐平臺(tái)采用Φ28螺紋鋼焊制。8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的水電站矩形高塔液壓爬升滑模施工方法，其特征在于，所述步 驟(3)中，所述模體的組裝的順序?yàn)?巧架梁工作平臺(tái)框架^提升架^部分液壓千斤頂^圍 圈^模板^鋪盤^液壓系統(tǒng)^輔助盤。
【文檔編號(hào)】E04G11/22GK105839985SQ201610157375
【公開日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2016年3月18日
【發(fā)明人】董黨, 婁聚會(huì), 王杰, 樊瑞釗, 曲勝輝
【申請(qǐng)人】中國(guó)水利水電第十工程局有限公司, 中國(guó)水利水電第十一工程局有限公司