水电站泄洪闸闸墩滑模施工组织设计.doc

康扬水电站泄洪闸闸墩滑模施工组织设计一、工程概况 康扬水电站泄洪闸设计为三孔泄洪，由两个中墩与两个边墩组成。中墩桩号闸下054.200-003.50，长57.70m,宽6.00m,沿水流方向墩中心线为结构缝。单孔泄洪闸设有一检修闸门和一护闸。闸下0005.750为一事故检修门, 2028.00m位置设有牛腿， 2033.13m位置设有液压启闭机。闸下0+046.2000+054.200 2024.00m为一交通桥平台。闸下0+038.000闸下0+046.200在 2024.00m2036.00m为斜面。设计墩高 2017.00m2036.00 m,计19.00m。左边墙桩号闸下0+054.20闸上0-003.50，长57.70m,垂直于水流方向设有两道结构缝, 2017.00m墙厚13.00m, 2036.00m，宽度3.0m，坡度1：0.5，墙内设有一道混凝土刺墙，2009.00m2033.00m，坡度1：0.7及1：0.025。墙内埋设有一趟灌溉管。右边墙闸下0+038.00 设有一道结构缝， 2017.00m,墙宽10.50m，2034.00m2036.00m,墙宽1.5m，坡度1：0.50。其所有门槽插筋在施工中作预埋或预先处理。二、施工方案根据以往的施工经验，滑模施工浇筑混凝土相对于常规模板浇筑具有连续性好，进度快，质量好，材料消耗少等诸多优点，拟采用滑模浇筑施工方案。1、中墩滑模为便于中墩整体起滑，墩尾部分先滑至 2013.00m后停滑, 2013.00m2014.50m廊道部分，预先安装曲线模板。整个中墩整体从 2013.00m起滑，混凝浇筑至 2024.00m后,进行模体改装。当滑升至牛腿底部高程时，将牛腿部位整体预留，混凝土连续浇筑，模板继续滑升至牛腿顶部高程后顶滑。再利用模体及混凝土中预埋插筋（牛腿底部高程）进行牛腿模板立模，加固，再一次浇筑滑升至设计高程。2、边墩滑模左边墩作为一个整体进行滑模施工，滑至 2024.00后改装再行滑升至2036.00m。牛腿部位处理方式同中墩。右边墩作为一个整体滑升，滑升至 2024.00m后改装，再继续浇筑至2036.00，其牛腿部处理方式同中墩。为方便边墙滑模施工时的轨道安装，边墩滑模时，在两墩头各埋设一趟插筋,垂直间距1.0m。 3、边墙滑模左边墙闸下0+054.200闸上0-003.50作为一个整体进行滑升,砼刺墙部位脱模后凿毛处理, 然后再进行混凝土刺墙施工,可采用常规模板浇筑。为了加强边墙与刺墙的联结，可在其联结部位作预埋钢筋处理。右边墙作为一个整体进行滑模施工。三、滑模设计（一） 中墩滑模设计（二）1、结构设计中墩采用液压调平内爬式滑升模板，滑模装置为便于加工，提高复用率，同时为了保证有足够的强度、刚度及稳定性，整个模体设计为钢结构。模板、围圈、提升架等构件之间均为焊接联接。整个滑模装置主要由模板、围圈、操作盘、提升架、支撑杆（俗称“爬杆”）、液压系统等部件构成。1）、模板模板作为成型的模具，其质量（刚度、表面平滑度）的好坏直接影响着脱模混凝土的成型及表观质量。为了保证质量，模板拟采用6mm的钢板制作，用 505角钢作筋肋，模板高度1.26m，为了便于脱模，模板按一定锥度设计，上下口相差2mm。2）、围圈围圈主要用来支撑和加固模板，使其形成一个整体，根据经验及水平测压力计算，围圈采用矩形桁架梁（截面尺寸80120cm），桁架梁宽120cm，高80cm，上表面距模板上口25cm，下表面距模板下口21cm，围圈与模板的连接采用 505mm角钢焊接。桁架梁主筋采用 808角钢，主肋采用 636角钢，斜肋采用 505角钢。3）、提升架提升架是滑模与混凝土之间的联系构件，主要用于支撑模板体、围圈、滑模盘。并通过安装在其横梁上的千斤顶支撑在爬杆上，整个滑升荷载将通过提升架传递给爬杆。爬杆由483.5mm焊管制成。根据施工经验和常规设计，采用“F”型和“开”型提升架，提升架由 636角钢和 505角钢组成桁架梁结构，截面尺寸50cm80cm。 4）、工作盘工作盘是滑模的主要受力构件之一，也是滑模施工的主要工作场地，各构件除满足强度要求处，还应有足够的刚度。工作盘支撑在提升架的主体竖杆件上，通过提升架与模板连接成一体，并对模板起着横向支撑作用。该工作盘采用围圈上平面代替，盘面采用50mm木板铺平，为防止坠物，盘面必须密实、平整并保持清洁。5）、辅助盘为便于施工人员随时检查脱模后的混凝土质量，即时修补混凝土表面缺陷，扒出埋件，以及即时对混凝土表面进行洒水养护，在工作盘下方2.8m处悬挂一辅助盘，用505角钢组成，宽0.7m，用50mm木板铺密实，用16钢筋悬挂于桁架和提升架下。6）、支撑杆支撑杆的下段埋在混凝土内，上段穿过液压千斤顶的通心孔，承受整个滑模荷载，并作为竖筋的一部分存留在混凝土内，在选用HM100型液压千斤顶的同时，选用483.5mm焊管作为支撑杆，经过计算，其承载力及验稳定性符合要求。7）、液压系统液压系统由YKT36型液压控制台、HM100型液压千斤顶、油管及其他附件组成。组装前必须检查管路是否通畅，耐压是否符合要求，有无漏油等现象，若有异常，及时排除。8）、洒水管为使用脱模的混凝土得到良好养护，在辅助盘上固定一周 50mm塑料管，在此管朝向混凝土面一侧打若干小孔，高压水管与此管用三通接头相通，向此管供水，对脱模混凝土面进行及时养护。9）、测量控制在地面上放控制点，从工作盘面下方吊挂两根重垂线，随时监测模体偏移及旋转情况，以便及时纠偏，确保模体垂直滑升。模体垂直滑升依靠千斤顶的同步器进行控制。2、滑模荷载分析计算1）、滑模结构自重钢结构：47.74T木板：7.92m30.8=6.34TG1=6.34+47.74=54.08T2）、施工荷载工作人员：4075kg/人=3.0T一般工具：1.0T钢筋及支撑杆：3.5TG2=7.5T21.3=19.5T3）、滑升摩阻力单位面积上的滑升摩阻力按200 kg计算，同时考虑附加系数 1.5G3=1.26140200=52.92T4）、竖向荷载G1+ G2+ G3=52.92+19.5+54.08=126.5T5）、混凝土对模板的侧压力当采用插入式振捣，混凝土对模板侧压力为：P=r（h+0.05）r- 混凝土容重取5000kg/m3h- 混凝土厚度，取0.3m P1=2500(0.3+0.05)=875kg/m2同时,考虑混凝土浇筑时动荷载对模板的侧压力:P2=200kg/m2 P=P1+P2=1075kg/m2侧压力:P=1075kg/m2140m0.7m=10.35T6）、支撑杆（爬杆）计算允许承载能力：P=3.142EI/K（ul）2E-支撑杆弹性模量，E=2.1106kg/cm2I- 支撑杆的截面惯性矩，I=11.35cm4K-安全系数， K=2Ul-计算长度，按Ul=1.20mP=3.1422.110611.35/2（1.2）28159.85kg/cm2因此支撑杆数量（千斤顶数量）：n=w/cpP-支撑杆承载能力，取P=5T;C-载荷不均衡系数，取C=0.8;N=126.5/0.85T=32(台)取千斤顶44台,支撑杆根,可满足要求.7)提升架选择由于提升架需满足强度、刚度及稳定性要求,选择21个开型提升架及2个F型提升架。提升架为600800mm桁架梁结构。(附图)(二)边墩滑模设计为方便施工组织,拟制作中墩滑模体两套,一套运行,另一套安装,一套滑升完成拆除后,可用其改装边墩模体,其围圈也采用8001200mm桁架梁,提升架为600800mm桁架,组成开型架和F型架,千斤顶采32台10T穿心式千斤顶,配套使用483.5mm焊管作为支撑杆。（附图）左、右边墩一次整体滑升厚度均为3m。（三）边墙滑模设计当边墩滑模结束后，即可利用拆下的边墩模体进行边墙模体的改装及轨道制作。轨道采用600800mm桁架梁及槽钢组成，立筋采用 636角钢，肋筋采用 505角钢。四、滑模施工1、中墩滑模施工1）、模体安装在闸下0+046.20闸下054.20间 2007.00 m以下，利用散模浇筑完成后，安装桁架支承平台，其支承平台上表面要求在同一高程上，支撑平台采用25钢筋制作，截面尺寸不小于1.20m1.20m，平台间距为4.0m左右。支撑平台安装完成后，在平面上找出闸墩的设计轮廓线，并用线漆标记，此线即为模板边线，将桁架梁利用起吊设备放到支承平台上，并加以固定，再进行钢模板安装，然后依次安装提升架、千斤顶及爬杆。首次只安装闸下0+054.20闸下0+030.25段闸墩，滑升至 2013.00后停滑。再用同样方式进行整个中墩模体的安装。模板边线与设计边线允许偏差2mm，相邻模板的环境平整度允许偏差2mm，模板及千斤顶垂直度允许偏差3mm，安装千斤顶横梁标高允许偏差5mm，操作盘平整度20mm。千斤顶安装前，应进行试验编组，耐压120kg/cm2，5分钟不渗不漏，行程调整等，因施工用千斤顶需经常检修，需备用如簧、上卡头、排油弹簧、滑块密封圈、卡环、下卡头等附件。安装结束后，对整个模体应进行细致的检查，发现问题及时解决。施工现场需敷设一趟325+110电缆，提供380电源，为确保滑模施工顺利进行，不发生粘模事故，应做好备用电源的准备工作。2）、钢筋绑扎滑模施工的特点是钢筋绑扎，混凝土浇筑，滑模滑升平行作业，连续进行。模板定位检查完成后，即可进行钢筋的安装，前期钢筋绑扎从模板底部一直绑扎至提升架横梁下部，起滑后，采用边滑升边绑扎钢筋平行作业方式，钢筋绑扎超前混凝土30cm左右。钢筋的垂直运输，依靠地面起吊设备运至工作面。滑升中，钢筋绑扎严格按照设计要求，由于每根爬杆占用一根竖向筋位置，可代替一根竖向筋。爬杆接头在同一水平内不超过1/4，要求爬杆平整无锈皮，当千斤顶滑升至爬杆顶端小于350mm时，应及时接长爬杆，接头对齐，不平处用角磨机磨平，爬杆同环筋相连，焊接加固。钢筋及其它材料由起吊设备运至工作面。3）、混凝土入仓运输，入仓及人员上下工作盘混凝土采用混凝土罐车运输至现场，由塔载机直接输送入仓。 人员由工作盘下放的爬梯上下工作面。4）、滑模滑升混凝土初次浇筑和模板的初次滑升，严格按以下六个步骤进行，第一次浇筑10cm厚，半骨料的混凝土或砂浆，接着按分层厚度不大于30cm浇筑第二层，厚度达到70cm时，开始滑升36cm，检查脱模混凝土凝固是否合适，第四层浇筑后滑升6cm，继续浇筑第五层又滑升1215cm，第六层浇筑后滑升20cm，若无异常现象，便可进行正常浇筑和滑升。混凝土浇筑采用分层对称浇筑，分层厚度不大于30cm。滑模的初次滑升要缓慢进行，并在此过程中，对液压装置，模板结构以及有关设施，在负载情况下，作全面检查，发现问题及时处理，待一切正常后方可进行正常滑升。施工转入正常滑升时，应尽量保持连续作业，由专人观察脱模混凝土表面质量，以确定合适的滑升时间和滑升速度。正常滑升3.0m左右。混凝土浇筑前应做混凝土固身凝固试验，应控制其固身凝固时间68小时。为保证混凝土顺利入仓，要求混凝土和易性好，坍落度过618c。脱模的混凝土面应无流淌和拉裂现象，手按有硬的感觉并能压出mm左右的指印，能用抹子抹光。若脱模混凝土面平整，可不做抹光处理。如脱模混凝土面有缺陷，应立即进行混凝土表面修补，一般用抹子在混凝土表面用原浆压平。为使已脱模混凝土面具有适宜的硬化条件，防止发生裂缝，在辅助盘上设洒水对脱模混凝土面进行及时养护。滑模施工工艺：混凝土下料平仓振捣滑升钢筋绑扎 下料5）、测量控制中墩滑模的测量控制，采用悬挂重垂线的方式进行，在两墩头中心位置各悬吊两个重垂线，以检测整个模体的偏移及扭转。利用千斤顶同步性进行水平控制，以确保整个模体垂直滑升。同时利用千斤顶的高差，进行模体纠偏。6）、预埋件及预留处理中墩检修门槽有二期砼工程，需凿毛及埋件处理，而牛腿部位在滑升过程中作预留处理。7）、停滑措施及施工缝处理滑模施工需连续进行，因结构需要或意外原因停滑时，应采取停滑措施，混凝土停止浇筑后，每隔15分钟，滑升12个行程，直至混凝土与模板不再粘结。由于停滑造成的施工缝，根据水工施工规范要求处理。8）、滑模施工中出现问题及处理滑模的施工中出现的问题有：滑模体倾斜、滑模体平移、扭转、模体变形、混凝土表观缺陷、爬杆弯曲等，其产生的根本原因在于千斤顶工作不同步，荷载不均匀，混凝土浇筑不对称，纠编过急等。因此，在施工过程中首先要把好质量关，加强观测检查工作，确保良好运行状态，发现问题及时处理。a、纠偏利用千斤顶高差自身纠偏或施加一定的外力给予纠偏。所有纠偏不能操之过急，以免造成混凝土表面拉裂，死弯，滑模变形，爬杆弯曲等事故发生。b、爬杆弯曲爬杆弯曲时，采用加焊钢筋或斜支撑，弯曲严重时，切断爬杆，重新接长后再与下部爬杆焊接，并加焊“人”字型斜支撑。c、模板变形处理对部分变形较小的模板，采用撑杆加压复原，变形严重时，将模板拆除修复。d、混凝土表观缺陷处理采用局部立模，补上比原标号高一级的膨胀细骨料混凝土并用抹子抹平。9）、滑模拆除滑模滑升至设计位置时，将滑模滑空后，利用起吊设备，在高处拆除。滑模体拆除注意事项：a、必须在跟班经理的统一指挥下进行，并预先制定安全措施。b、操作人员必须配戴安全带及安全帽。c、拆卸的模体部件要严格检查，捆绑牢固后由起吊设备下放。2、边墩滑模施工1）、边墩滑模体安装当中墩滑升结束后，对拆除下来的模体进行改装边墩模体，改装完成后，即可测量放线，进行边墩模体的安装工作。左边墩从闸下0+054.20闸上0-003.50在 2013.00 m安装支承平台进行模桁架安装。安装顺序为桁架梁模板提升架千斤顶爬杆，安装完毕后，由专业测量人员对模板进行检查确定无误后，即可准备混凝土浇筑。2）、钢筋绑扎钢筋绑扎工序及要求同中墩一样，不再叙述。3）、混凝土浇筑混凝土浇筑如前如述，当混凝土浇至 2024.00 m时，停止混凝土浇筑，模体继续滑空后进行模体的改装。改装后，再行滑升浇筑混凝土。牛腿部位处理方式同中墩。4）、测量控制边墩滑模的测量控制亦采用悬挂重垂线的测量控制方式，在边墩两墩头位置各悬挂一根重垂线，记下初始位置，模体滑升过程中，及时检查控制点，掌握模体偏移情况，发现偏移及时纠偏。5）、左边墩与左边墙之间施工缝处理因方便滑模施工，左边墩与边墙间形成一条垂直施工缝，边墩滑模脱模后混凝土面及时凿毛。同时可在其两端设止水，为了增加其间的联结，可在其接合面预设部分联系钢筋。右边墩滑模安装工序同左边墩，由于右边墩设计边墩与边墙间有结构缝，故混凝土脱模面不作处理。6）、技术安全措施同中墩，不再叙述另为了边墙滑模轨道安装，两墩在滑升过程中在两墩头垂直埋设一趟钢筋，垂直间距1.0m。7）、劳动组织采用两班12小时作业方式，共计70人。施工工期（左边墩30天，右边墩25天）共计55天。3、边墙滑模施工1）、模体安装边墩滑模结束后，由专业测量人员放线，放出边墙斜面混凝土边线，并根据边线用25钢筋焊接几个支承平台，支承平台上表面为边墙混凝土设计表面。再进行边墙模体的吊装。模体安装完成后，依据混凝土面设计线，按一定间距安装模体运行轨道（4趟）。边墙两端垂直面也设垂直轨道（两趟）。（附图），安装结束后，经测量检查合格后，即可进行混凝土浇筑准备。2）、混凝土入仓采用塔载机直接输送入仓。3）、滑模滑升左边墙一次性滑升至于 2036.00 m，右边墩滑升至 2034.00 m停滑。2034.00 m2036.00 m利用轨道及模体立模浇筑混凝土。初始起滑1.0m左右后，再悬挂辅助盘。4）、测量控制因模体由轨道控制，所以，模体运行过程中，由测量经常检测模体及轨道的形变，以便及时调整，保证混凝土体形变形在3cm以内。5）、其技术、安全措施同边墩4、劳动组织采用两班12小时作业方式，计3