斜井底拱邊頂拱滑模施工技術(shù)

1、斜井底拱、邊頂拱滑模施工技術(shù)錢興喜，劉光，徐聰云（中國三聯(lián)總公司）摘 要：三峽永久船閘在下輸水系統(tǒng)，共有12條斜井，由于其具有短而陡，斷面漸變等特點(diǎn)，致使混凝土施工難度極大，先后采用了滿堂架襯砌、底拱及邊頂拱滑模等施工工法，其中以底拱、邊頂拱滑模操作最為簡便，應(yīng)用最為廣泛，值得在斜井混凝土施工中推廣應(yīng)用。關(guān)鍵詞：三峽工程；永久船閘斜井；二次滑模；施工技術(shù)1 概述三峽工程永久船閘為南北雙線5級船閘，其地下輸水隧洞以南、中、北3條線布置。地下輸水隧洞由平洞、豎井、斜井3大部分組成，在25級豎井上游均設(shè)有斜井與上下游平洞相連，共有斜井4級12條（襯砌后為16條，中隔墩一分為二）。斜井直段混凝土斷面為

2、漸變城門洞形，頂拱半徑R2.5m；邊墻高度：2級為3.04.2m，35級為2.52.9m；底板寬5.0m，由兩個半徑及0.5m的圓弧與直段連接而成；斜井傾角：2級頂拱為57.°、底板為54.5°，35級頂拱為57.5°、底板為56.9°；斜井長度：2級為21.97m，35級為35.17m。南北坡斜井設(shè)計混凝土厚度為o.6m；中隔墩斜井底板、兩邊墻設(shè)汁混凝土厚度為1.0m，中隔墻混凝土厚為1.5m，正頂拱最大混凝土厚為1.1m。混凝土設(shè)計標(biāo)號為R90300#。35級斜井體型斷面見圖由于斜井?dāng)嗝媸菨u變的，施工時考慮將底拱與邊頂拱分開作兩次施工；為使分縫位置對

3、結(jié)構(gòu)有利，底拱施工時包含1/4圓弧段及40cm高的直立邊墻。故斜井二次滑模由底模、頂模及相應(yīng)的牽引系統(tǒng)等組成。2 底拱滑模斜井底拱滑模主要由模板、支架、滾輪、抹面平臺、軌道裝置及牽引系統(tǒng)組成。見圖2所示。圖1 斜井煌 圖2斜井底拱滑模 圖3軌道結(jié)構(gòu)圖（1）模體 模板長1.5m，寬5m，采用6mm皿鋼板與型鋼制作而成，并與模板支架連為一體，在支架上設(shè)有4個滾動掛輪。莫板面板錐度為0.5。（2）軌道裝置模板與軌道之間每側(cè)各設(shè)置兩個滾輪，滾輪側(cè)掛于軌道上，安裝后與軌道之間有35mm的間隙，以保證滾輪轉(zhuǎn)動靈活。軌道采用14X5mm無縫鋼管，沿底拱以上1.095m兩側(cè)邊墻各布置一條，軌道固定于側(cè)部豎筋上

4、，用10mm鋼板相連。為防止?jié)仓r模板上浮及左右偏移，軌道與底拱、邊墻錨桿及部分結(jié)構(gòu)鋼筋焊連為一體。見圖3所示。（3）牽引系統(tǒng)底拱滑?？傊丶s2.5t，用兩只5t手拉葫蘆進(jìn)行牽引。手拉葫蘆固定于井口鋼支架上，通過鋼絲繩與模板相連。牽引時，人在井口進(jìn)行操作，每次手拉葫蘆行程完后，通過收縮鋼絲繩來調(diào)整葫蘆行程，通過鋼絲繩與葫蘆的不斷收放，牽引滑模不斷向上滑升。3 邊頂拱滑模邊頂拱滑模主要由模板、臺車架、行走輪、操作平臺、軌道裝置及牽引系統(tǒng)等組成。滑模系統(tǒng)布置見圖4。（1）模板 模板由頂模及側(cè)模組成。側(cè)模長為1.5m，頂拱模部分加長至2m，模板分塊制作后組合為一體。模板面板厚度為6mm鋼板，模板錐度0

5、.5。（2）臺車架 圖4斜井邊頂滑模系統(tǒng)布置采用工字鋼及槽鋼制作成裝配式結(jié)構(gòu)，用螺栓相連，以便運(yùn)輸及拆裝。臺車架與模板、行走輪及抹面平臺相連，前行走輪上設(shè)有卡軌器。臺車架上部平面可作為鋼筋運(yùn)輸、綁扎平臺，也可作為分料及振搗平臺，平臺均用木板鋪設(shè)。（3）軌道裝置軌道設(shè)置在底板成型混凝土面上，間距為2.5m，軌道頂面平行于斜井頂拱。由于35級斜井邊墻高差為40cm，為使高度變化在隧洞混凝土襯砌過程中順利實(shí)現(xiàn)，在軌道下面墊一高差為40cm的鋼支座，軌道用壓板固定于支座上。為使頂模能順利滑出井口，井口還需設(shè)置約5m長的延長軌道。軌道布置見圖5。每套滑模前行走輪上配有2只夾軌器，滑模處于停滑狀態(tài)時，用夾

6、軌器夾緊軌道。（4）牽引系統(tǒng) 斜井邊頂滑模臺車總重約10t，滑模施工時，在井口上平洞布置一臺JM8慢速卷揚(yáng)機(jī)，另外再增設(shè)兩只10t手拉葫蘆。手拉葫蘆作為模板混凝上澆筑滑升時牽引所用，而卷揚(yáng)機(jī)則主要用于臺車下放及鋼筋運(yùn)輸、綁扎，當(dāng)鋼筋綁扎完、滑模就位后卷揚(yáng)機(jī)便可拆除。4斜井滑模施工 圖5邊楠軌道結(jié)構(gòu)岡底拱與邊頂拱滑模均屬有軌滑模，其施工工藝除軌道安裝前略有不同外，其余均基本相同。4.1 底拱滑模施工（1）工藝流程 欠挖處理一錨桿制安一基礎(chǔ)驗(yàn)收一鋼筋安裝一軌道安裝滑模安裝開倉準(zhǔn)備混凝土澆筑模板滑升模板拆除（2）欠挖處理 首先對斜井全斷面進(jìn)行欠挖處理，避免局部出現(xiàn)較大欠挖而影響鋼筋綁扎及混凝土施工；

7、（3）鋼筋及軌道安裝底板鋼筋綁扎完驗(yàn)收合格后，經(jīng)測量放線即可進(jìn)行底拱滑模軌道的安裝。軌道與底拱豎筋和邊墻錨桿之間需焊接，并進(jìn)行可靠加固。軌道安裝后需調(diào)校平直，誤差調(diào)整在控制范圍內(nèi)，并在表面涂抹黃油。（4）模板安裝軌道驗(yàn)收合格后，在上彎段進(jìn)行模板和支架組裝。模板組裝好后沿軌道下放至斜井底部，滑模采用2只5t手動葫蘆牽引，在下滑過程中再次檢查模板、軌道及鋼筋是否在誤差允許范圍之內(nèi)，并調(diào)整至合格。4.2 邊頂拱滑模施工（1）工藝流程 縫面驗(yàn)收錨桿制安軌道安裝滑模安裝調(diào)試邊頂鋼筋安裝開倉準(zhǔn)備混凝土澆筑模板滑升模板拆除（2）錨桿制安 邊頂拱滑模施工時牽引使用的JM8型卷揚(yáng)機(jī)和2只10t手拉葫蘆，均通過設(shè)

8、置在斜井上彎段頂拱處的天輪進(jìn)行轉(zhuǎn)向，天輪與錨桿牢固連接。錨桿設(shè)制后，需拉拔試驗(yàn)合格方可使用。（3）軌道及模板安裝軌道安裝時，軌道支座利用預(yù)設(shè)的底板灌漿管進(jìn)行固定?；＼壍乐行木酁?.5m，誤差不得大于±5n皿。為使軌道頂面與斜井頂拱母線平行，在軌道下部墊一個高差值為040cm連續(xù)漸變的鋼支座，將軌道與支座用壓板壓緊，并將鋼支座與底板插筋焊為一體。上部延長軌道長約5m，可在混凝土澆筑至井口時再行安裝?；Ｔ谏掀蕉唇M裝好后，將其下放至斜井。為不影響交通，卷揚(yáng)機(jī)盡量靠邊布置，且鋼絲繩與卷揚(yáng)機(jī)滾筒正交。（4）鋼筋安裝 滑模系統(tǒng)調(diào)試正常后，即可用滑模進(jìn)行鋼筋的運(yùn)輸及綁扎。鋼筋除隔一定間距留部分

9、人員出入門外，其余一次性綁扎完畢。4.3 混凝土澆筑斜井邊頂滑模與底拱滑模施工方法基本相似，其混凝土澆筑過程也大致相同：（1）斜井部分鋼筋密集，混凝土采用二級配，塌落度控制在1416cm。為縮短混凝土的初凝時間，提高滑升速度，混凝土拌和時采用ZB 1A型減水劑。（2）布料厚度每層以30cm為宜，倉面布料需均勻上升。（3）在底拱混凝土澆筑過程中，邊墻上部需加蓋模，蓋模隨著滑模的上升而逐漸拆除，并對出模后的混凝土面進(jìn)行沖毛處理。（4）脫模強(qiáng)度控制在0.10.3MPa，滑升時以多動少滑為原則，每次滑升距離以1020cm為宜，對滑出后的混凝土面及時進(jìn)行壓實(shí)、抹光及養(yǎng)護(hù)。（5）混凝土運(yùn)輸根據(jù)每層布料需要

10、量進(jìn)行確定，加快每層布料速度，減少混凝土在攪拌車的滯留時間。5 質(zhì)量與安全控制（1）軌道精度底拱及邊頂拱滑模均屬有軌滑模，軌道安裝的精度制約著混凝土體形及施工質(zhì)量，尤其是底拱混凝土的成形質(zhì)量直接影響到邊頂拱的成形質(zhì)量，故安裝時軌道精度要嚴(yán)格控制，邊頂滑模軌道中心以底拱混凝土中心為基準(zhǔn)進(jìn)行測量放線。（2）工序驗(yàn)收 各道工序完成后，需經(jīng)嚴(yán)格驗(yàn)收，合格后方可進(jìn)行下一道工序的施工。（3）組織管理 為保證有序施工，必須加強(qiáng)現(xiàn)場管理，將責(zé)任落實(shí)到人，制定完善的倉面設(shè)計。（4）精心施工 混凝土澆筑過程中下料、振搗、模板滑升、抹面及養(yǎng)護(hù)均需專人負(fù)責(zé)及指揮?；行杓皶r檢查模板偏移情況，并及時進(jìn)行調(diào)整。（5）安

11、全控制由于斜井坡度較陡，為防飛石傷人，混凝土溜槽上部用保溫被或彩條布覆蓋；天輪等承力錨桿需拉拔試驗(yàn)合格后，方可使用；對卷揚(yáng)機(jī)、葫蘆、鋼絲繩及轉(zhuǎn)輪等經(jīng)常進(jìn)行檢查維護(hù)，保證機(jī)械設(shè)備可靠運(yùn)行。6 使用情況永久船閘地下輸水系統(tǒng)襯砌后共有斜井16條（中隔墩一分為二），在施工中使用了三種形式的模板，其中有14條斜井使用了底拱滑模，10條斜井使用了邊頂拱滑模，4條斜井邊頂拱使用了搭滿堂架鋪定型小鋼模，2條斜井使用了全斷面滑模。斜井底拱、邊頂拱滑模各制作了4套，斜井底拱及邊頂滑模不僅用于南北坡，而且成功地用于中隔墩雙洞的同步滑升。在使用中，斜井底拱及邊頂二次滑模體現(xiàn)出以下優(yōu)缺點(diǎn)：（1）結(jié)構(gòu)簡單，操作、維護(hù)方便

12、；（2）模板以軌道定位，使用中不易偏移，糾偏容易；（3）邊頂滑模特別利于鋼筋運(yùn)輸及綁扎，安全性高；（4）表面光滑平整，無錯臺、麻面等；（5）施工速度快，最快達(dá)4/d；（6）模板滑升用手拉葫蘆，牽引較費(fèi)力；（7）由于采用二次滑升，工序重復(fù)，增加了對施工縫面的處理。由于斜井采用底拱及邊頂拱滑模，重量輕、速度快、質(zhì)量好、工期短、成本低，因此具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益。表1為斜井邊頂拱滑模與斜井搭滿堂架立小鋼模澆筑的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)對比表。表1項(xiàng)目模板型式重量（t）工期（d）（d）備注單重總重分部總體1底拱滑模56840140表中數(shù)量均以南北坡斜井計，中隔墩為南北坡的2倍。2滿堂架小鋼模63100底拱滑模5214090邊頂滑模16507 結(jié)語三峽工程永久船閘斜井施工中的底拱、邊頂拱滑模，具有結(jié)構(gòu)簡明、操作方便、校模簡單等特點(diǎn)，襯砌后的混凝土表面質(zhì)量較好，在南北坡及中