液压提升系统在斜井混凝土衬砌施工中的运用.pdf

第3 期 2 0 1 2 年3 月 广东水利水电 g u a n g d o n gw a t e rr e s o u r c e sa n dh y d r o p o w e r n o 3 m a r 2 0 1 2 液压提升系统在斜井混凝土衬砌施工中的运用 兰波1 ，强壮2 ( 1 中国水利水电第一工程局有限公司云南分局，云南昆明1 3 0 0 6 2 ； 2 柳州职业技术学院，广西柳州5 4 5 0 0 6 ) 摘要：鲁地拉水电站6 条引水隧洞斜井混凝土衬砌采用液压提升斜井滑模系统进行混凝土浇筑施工。该文着重介绍该 套液压提升斜井滑模系统结构的特点及施工工艺流程。 关键词：斜井；滑模施工；液压提升系统 中图分类号：t u 7 5 5 2文献标识码：b文章编号：1 0 0 8 0 1 1 2 ( 2 0 1 2 ) 0 3 0 0 5 4 一0 3 1 工程概况 鲁地拉水电站位于云南省大理州和丽江市的交界 处，引水发电系统主要布置在右岸山体中，由进水口、引 水隧洞、地下主副厂房、主变室、调压室、尾水隧洞、尾水 出口和其他辅助洞室及地面中控楼开关站等组成。6 条引水隧洞斜井段衬砌直径均为l l m ，倾角为6 0 0 ，长 度在4 4 4 6 m ，斜井段为双层钢筋网，其斜井混凝土主 要工程量：c 2 5 w 6 f 1 0 0 二级配方量为79 6 2 2 m 3 ，钢筋 为6 3 7 6 t 。参照国内其它大型水电站工程斜井混凝土 施工方法，6 条引水隧洞斜井段采用液压提升斜井滑模 系统进行混凝土浇筑施工。 2 液压滑模系统 本工程所采用液压滑模系统主要由框架结构、液压 提升系统、行走装置、操作平台、模板和尾部平台等几部 分组成。液压滑模系统总体布置如图1 所示。在斜井 直线段底拱处铺设2 道滑轨，用滑轨顶托模板重量，并 保证滑模竖向不偏移。通过液压提升系统与预先锚固 在上弯段拱顶的钢绞线的共同作用，牵引滑模向上爬 升。 2 1 液压提升系统 液压提升系统作为滑模系统的动力装置由液压提 升千斤顶、液压泵站、控制系统组成。其工作原理是利 用钢绞线与专用夹持装置把重物、提升千斤顶、承重构 件三者连接起来，利用提升千斤顶上、下夹持器交替动 作和提升千斤顶活塞与油缸沿钢绞线的相对运动，使重 物上升或下降，并利用位移传感器把提升千斤顶活塞的 ； 耄癸毪石。 n 粼酆巨搏 k 一 小 组蓑潲地，j1 图l 液压滑模系统总体布置示意( 单位：m m ) 位置信号传给计算机，由计算机进行处理，把信息送到 控制台，由人工或计算机按规定程序控制液压泵站，液 压泵站根据指令使千斤顶的活塞和夹持器动作，形成一 个闭合循环，经过一个闭合循环，重物升高或下降一定 的高度，周而复始直至把重物提升或下降到预定高度。 2 1 1 液压提升千斤顶 本工程设置2 台为1 0 0 t 的t 1 0 0 液压提升千斤顶， 其技术参数见表1 。 t 1 0 0 液压提升千斤顶设计有液压锁及防失速坠落 装置，即使施工中意外停电、油管破裂，系统均能自动自 锁，重物平稳地停在某一高度，不会下坠，保证系统的安 收稿日期：2 0 1 l 一1 2 1 3 作者简介：兰波( 1 9 7 l 一) ，男，本科，工程师，主要从事水利水电工程施工管理工作。 5 4 万方数据 2 0 1 2 年3 月第3 期兰波，等：液压提升系统在斜井混凝土衬砌施工中的运用 n o 3m 毗2 0 1 2 全可靠。 钢绞线采用直径为1 5 2 m m 、强度级别为 l8 6 0 m p a 、l 7 标准型钢绞线，共2 束钢绞线，每束有8 根钢绞线。钢绞线有足够的安全系数，满足安全要求。 表1 1 1 液压提升千斤顶技术参数 2 1 2 液压泵站 2 台提升千斤顶配置1 台y z 液压泵站，液压泵站 的理论流量为3 5 l m i n ，额定压力为3 1 5 m p a 。液压泵 站设置有节流阀和溢流阀，可调节千斤顶的提升速度， 控制千斤顶的提升力，并对系统进行过载保护。 2 1 3 控制系统 主控设备采用1 套l s d k c 一6 控制台，每台千斤顶 上安装1 套位置控制传感器。位置控制传感器实现千 斤顶行程的自动转换，实现自动整体顶升，必要时也可 以进行手动控制。当模板滑升出现水平偏差时，主控台 可采取对千斤顶分动方式进行调整( 见图2 ) 。 图2 主控台方框 3 施工工艺 3 1 施工流程 斜井滑模混凝土施工工艺流程见图3 所示。 3 2 施工方法 3 2 1 钢绞线下料及锚固 准备直径为1 5 2 4 、抗拉强度为18 6 0 m p a 的钢绞 线，左右旋转各一半，按图纸要求的长度及数量进行下 料，并做好等长标记，使下好的钢绞线表面保持清洁。 钢绞线束锚固在隧洞上弯段腰线两侧，钢绞线束入岩深 度为1 5 m ，每束锚索由8 根钢绞线组成，将钢绞线另一 端延轨道放至斜井底部，按编号顺序依次排列固定在洞 图3 施工工艺流程 壁锚筋上。钢绞线放完后，在上弯段利用钻孔平台进行 锚固端编索，保证锚固端与台车夹持器端不出现错孔。 3 2 2 液压提升系统的安装调试 2 台t 1 0 0 提升千斤顶作为滑模的顶升动力装置， 分别倒置安装于滑模两侧腰线位置( 见图4 所示) ，并 按要求安装行程检测装置及夹持器状态检测装置。 把控制系统、泵站安装在设计位置上，按设计编号 在千斤顶与液压泵之间连接油管，油管连接要一一对 应，按设计编号连接电气线路，控制电缆应铺放好，并在 空中固定好，避免人员踩踏或硬物损伤。连接完成后应 由主管工程师进行检查核对，如有误应及时纠正。 3 2 3 滑模的牵引 平移、人斜井滑模在平地上拼装好后，需要通过卷 扬机将滑模拖人斜井并立起。当滑模到达预定高度时， 用安全夹持器锁紧受力的2 根钢绞线，并小心调整上下 锚压板与夹片的间隙。余下的主牵引钢绞线依次从安 全夹持器一下夹持器上夹持器_ + 导向锚穿过。用2 t 手拉葫芦将钢绞线单根预紧，完成滑模入井。 3 2 4 液压提升滑模系统空载调试 调试要保证手动、自动过程中操作与设备运行动作 一一对应、正确。调整各传感器至最佳工作状态，调整 好所有紧锚开关的状态，要求看紧锚灯亮起时，所有夹 片均刚好将钢绞线夹紧无松动的现象出现。调整好各 个接近开关之间的距离，使得2 台千斤顶活塞伸出长度 一致，消除累积误差。 3 2 5 滑模的提升 1 ) 试顶检查 顶升前要再次对提升装置的液压系统、电路系统、 5 5 万方数据 2 0 1 2 年3 月第3 期 广东水利水电 n o 3m a r 2 0 1 2 ， 、 怒t i 一 怒。 _ _- 、卫 心 、 心闷 刊7 l 、 安全夹持器 、 念 汝一 - 一 、 、 l ii l ：， 网绞线柬 、 砑崩铹 t 1 0 0 提升下斤顶 ll - i 上夹持器 i ￥一 、腰l 。 卜 懑 历h 图4 液压提升系统的安装调试示意 夹持系统、控制与显示系统及钢绞线进行全面细致检 查。将滑模提升离地面一定高度，静止l h 。检查滑模 结构受力、牵引钢绞线受力情况、液压顶升装置性能和 夹片锚夹持效果等，确认全部正常后方可继续顶升滑 模，否则应停止顶升作业。试顶结束后，安装气泡式水 平仪并将滑模调至水平，等待正式顶升。 5 6 2 ) 正式顶升 模体滑升前混凝土应浇筑到模板高度的2 3 处，模 板上缘距混凝土表面预留3 0 5 0 c m 浇筑层厚度，等第 一层混凝土达到脱模强度后，开始滑升约6 c m ，视脱模 后混凝土表面情况冉进行正常滑升。正常滑升时，每次 滑升高度控制在3 0 c m 内，每隔9 0m i n 再继续滑升，保 持连续施工。滑升速度取决于混凝土初凝时间、下料速 度、施工环境温度等因素。通常混凝土脱模强度控制在 0 3 m p a 左右，过早脱模容易造成滑出的混凝土塌落，过 晚脱模容易将混凝土拉裂。并由专人观察和分析砼表 面情况，根据现场条件确定合理的滑升速度和分层浇筑 厚度。滑升过程中有专人对千斤顶操作、监控。液压顶 升装置在顶升过程中，要定时检查系统各部分受力情 况，确认一切正常，方可继续顶升。 在提升过程中，构件承重锚安装孔中心与千斤顶的 中心应在同一轴线内，严格控制钢绞线偏移千斤顶轴线 的角度3 0 。当不能保证时，应对两端的吊具采取铰接 的方式联接或在钢绞线进入安全锚前设置滚轴过渡。 随时通过水平仪观察滑模的水平姿态，当2 台液压顶升 装置顶升速度不同步时，应对速度较慢的液压提升千斤 顶进行调整。 3 2 6 滑模拆除 斜井直线段滑模施工结束后，模体停在上弯段内， 利用模体作为上弯段的施工平台，进行上弯段的模板、 排架等施工，