某电站高压竖井滑模施工


一、 竖井砼施工简介
为确保竖井施工安全、保证施工质量、加快施工进度，竖井施工采取开挖、砼浇筑、灌浆立体交叉作业。
施工方法：
由于竖井施工复杂、工作量大、施工时采取预留岩塞段、设安全隔离平台的措施对竖井进行分段施工，化长竖井为短竖井施工，降低施工难度。同时实现了同一竖井开挖与砼同时作业，两个混凝土施工面同时施工、混凝土施工与灌浆施工平行作业；达到缩短竖井施工工期的目的。调压井和竖井均为全衬砌砼，厚度为500~600mm；在该竖井砼施工中采用液压滑模进行施工。用直径Φ48×3.5的钢管作为爬杆，爬杆浇筑在砼中可作为主筋使用。
竖井Ⅰ段砼为调压井段；砼衬切直径为7.7米。
竖井Ⅲ段、Ⅱ段、砼衬切直径为4.7米。
采用两套定型滑模，竖井和调压井各一套。
Ⅰ段砼与Ⅱ段开挖同步，Ⅱ段开挖与Ⅲ段砼同步，Ⅱ段开挖完成，Ⅲ段砼完成后进行岩塞段开挖采用从竖井旁洞出渣，再进行岩塞段和Ⅱ段砼施工。Ⅲ段滑模安装后进行Ⅲ段底部下弯段砼施工。
竖井砼采取自下而上分段施工的程序：竖井下弯段→Ⅲ段砼→竖井支洞旁洞段→ 堵塞段→上弯段砼→Ⅱ段→竖井施工支洞封堵；
竖井Ⅱ段及上弯段中间结合段的施工方法：由于滑模提升架、爬杆在模板外测当滑模爬升至离上弯段1米时便无法正常爬升，也就无法进行正常浇筑；如何浇筑结合段又如何浇满结合段，经方案比较决定拆出提升架、液压千斤顶、吊笼，利用吊笼卷扬机作为提升动力，用4轮吊环型滑车可提高卷扬机的提升能力，利用拆导管的卷扬机进行滑模的纠偏缓慢进行浇筑。
二、滑模结构原理
1、竖井滑模主要由：模板、围圈、提升架、筒芯、桁架、抹面平台、液压系统、千斤顶、限位器、爬杆及分料保护平台等组成。
其中模板为自制标准模板及非标准模板两种，分别用钢板δ=3及角铁50×50制作而成；液压系统控制台、千斤顶、油管等是专业生产厂家生产的定型产品。
其余部份都是钢结构按桁架结构设计自制的。
分料保护平台则根据现场按照分料、安全适用的原则现场用脚手架管根据施工作业队需要自制。
2、分料系统: 包括中心旋转分料器及整体六点分料溜槽；
中心旋转分料器中心安装一个可360度自由旋转的分料装置，根据下料需要由人工在分料系统下面操作；六点分料溜槽用δ=1.5铁板整体制作分六个方向出料，出料口分别挂溜桶至需要的仓面；整个分料系统用钢管脚手架管固定在滑模上，滑模不断上升分料系统也一起上升保证了砼下料的连续、均匀性。
三、滑模的安装
3.1竖井滑模的安装
在竖井下弯段砼施工前进行竖井滑模的安装，滑模安装完毕经有关部门验收，合格后进行空滑，利用脚手架管加固，边加固边滑升直至空滑到竖井直段；经测量校正后进行滑模整体加固，加固完拆出脚手架管进行下弯段施工；
3.2调压井滑模的安装
利用调压井隔离平台作为安装施工平台进行滑模的组装，材料设备用八吨吊车从井口运送至平台，人员从引水洞进入上弯段，制作安装一安全爬梯供人员上下隔离平台使用。
四、滑模的施工
为确保滑模施工的连续性，在竖井砼施工前对整个竖井进行一次全面检查及欠挖处理、危石处理、岩面清洗，经验收后方可进行砼的施工。
水、电供给均考虑利用现在已有的系统，并根据情况进行改造、完善，满足施工要求。
滑模施工时：人员、钢筋、材料均由井口用吊笼往下输送，操作人员必须经过一定训练了解操作技能，熟悉操作方法及保养规程，并能准确的理解施工中的信号及通讯；经考试合格后方准进行操作。

下面分别对施工中的信号及通讯、液压系统、砼下料及振动系统、模板滑升、电力系统、抹面系统分别进行简介。
4.1砼施工中的信号及通讯
调压井竖井砼施工均属于深井施工，通讯就显得十分重要；
它分两部份：1/：井口对外，2/：井内对井口。
井内对井口又分：1/：吊笼系统，2/：下料系统，3/：井下操系统对平台卷扬操作系统。
下面着重讲吊笼系统的通讯：吊笼系统采用电铃的间隔次数作为讯号；在施工前统一约定如：一停、二下、三上升。
电钤采用双回铃控制：在吊笼里面与卷扬机控制系统处均安装电铃，同时接通电源同时发出电铃声；如吊笼需向下时，在吊笼里面按二次电铃，此时吊笼里的电铃与卷扬机操作系统处的电铃同时响二次，操作系统人员听到铃声相应回二声铃后操作卷扬机使吊笼向下；同理一下停，三下上升。
下料系统也是采用双回铃控制，施工前统一约定如：一停止下料、二下料；
在井内滑模控制系统及砼下料系统处均安装电铃，同时接通电源同时发出电铃声；当需要下料时滑模控制系统按二次电铃，此时下料口处的电铃与滑模操作系统处的电铃同时响二次，操作系统人员听到铃声相应回二声铃后便开始下料；需要停止下料时滑模控制系统按一次长铃声操作人员便停止下料。
注意：吊笼系统及下料系统的电铃在井口要离开一定的距离分别布置；以免发生误会发生意外。
滑模施工图


图片无法显示不好意思。。。。。。。。。


4.2液压系统
主要由HY—36液压控制台、高压油管、分油器、千斤项QYD—60、截止阀、限位器等组成。


液压系统图



系统向千斤项加压时通过控制台面板上控制按纽控制，使其油泵输出的高压油通过电液换向阀到主油器，经针阀到分路油管；再经支路到分油器，经支路油管进入千斤顶使千斤顶加压向上滑升，滑升时要注意千斤顶的同步差。

液压千斤顶的使用

千斤顶同步差的调整可通过控制台截止阀进行调整，也可通过千斤顶侧边的截止阀调整，一般情况在滑模安装完毕后必须试滑调整；并在滑升过程中要仔细观察并做微调，以保证滑模的爬升质量；检查时可通过仪器检查整体要保持水平，也可通过普通水平管进行检查。
4.3、砼下料及振动系统
砼输送采用8〃普通厚壁管溜送，中间每隔12米长设置安装相应的砼缓降器，砼下料时应注意在圆周上对称均匀下料或在圆周上均匀三角形下料和多点下料，以免由于下料不均发生偏斜，在整个圆周应均匀上升；在平仓过程中配备铁锹、三角抓等必要的工具进行平仓，尽量不用振动器平仓，以免出现漏振、过振、骨料分离等质量事故。 砼振捣必须内实外光，振动器选用变频插入式振动器，振动棒的插入深度在振动第一层砼时以振动器头部不碰到老砼（或基岩）面，但相距不超过5cm左右为宜；振动上层时则应插入下层砼5cm左右，使上下两层结合良好；振动时间以砼不再显著下沉水分和汽泡不再逸出并开始泛浆为准。
砼下料系统


4.4、模板的滑升
4.4.1：初次滑升模板及测量加固
模板在安装时必须在设计断面上要求精确的对中、平整、经验收合格后要进行加固，为防止砼下料不均匀对模板产生不均匀的侧压力使模板发生移位，在浇筑前对模板上口、下口要进行加固；上口周围用手动丝杆顶住模板与岩石进行加固，下口内侧可焊挡块进行；首次爬升时松开上口手动丝杆即可进行爬升。模板的测量也可从井口引竖中心线至滑模平台上，用钢卷尺水平管吊垂引点校核模板，垂线在井口固定好，并对井口测量点要进行保护；在施工过程中施工专业人员要随时对模板进行检查，发现问题及时处理；滑升一段距离应由测量人员进行体型及对中、平行进行一次综合检查；发现问题及时处理。
4.4.2、滑板的初次滑升
滑模的初次滑升要缓慢进行，滑升过程中对液压系统模板结构以及有关设施在负载条件下做全面的检查发现问题及时处理，并严格按以下步骤进行；在第一次浇筑3cm厚的水泥砂浆，接着按分层浇筑的原则浇筑，当厚度达到80cm时开始滑升3—5cm，即千斤顶一次到二次行程；并检查脱模的砼凝固是否合适，若爬升过早容易起驺，抹面后仍会起驺，若爬升过晚砼达到一定强度根本无法抹面，一般情况当砼强度达到0.1~0.3Mpa时滑模即可进行滑升，滑升应循行“多动少滑”的原则进行；根据现场的施工经验砼首次入仓经5~6小时后就可进行初次滑升，滑出的砼面若用手按会留下明显的手印，这样利用原浆进行抹面，即节省材料人工又可使砼表面光滑，能较好地保证砼的质量。
4.4.3、模板正常滑升
滑模从初次滑升正常后施工转入正常滑升，应尽量保持连续施工，根据现场条件确定合理的滑升速度和分层浇筑厚度，日滑升高度控制在3米~5米范围，滑升过程中要有专人检查滑升情况观察爬升杆上的压痕和受力状态是否正常，检查滑模中心及模板的水平度。
4.4.4、滑模的纠偏
造成模板偏移主要有三种原因：一是由于下料及振动不均匀导致作用在模板上的侧压方不均衡使模板发生偏移；二是由于千斤顶不同步发生模板偏移甚至发生扭转，如不及时纠正会随着模板的上升而发生偏移造成不良后果；三是千斤顶回位不完全，造成每个行程爬升高度不相同造成模板偏移、扭转。
针对产生的原因不同应进行相应的纠正及预防措施。
首先下料时应尽量使砼先低后高进行，并注意分料不要过分集中，浇筑入仓内的砼应随浇随平不得堆积；应采用多点下料均匀上升使其整个圆周砼上升速度保持一致，这样作用于模板上的侧压力就能相互消除以保证滑模的爬升质量，同理振动器的振动也应对称均匀。
在安装完成后对整个液压系统进行调试，保证每个千斤顶的爬行速度保持一致；在施工中同时还应注意每个千斤顶的回位是否完全，若回位不完全可用锤敲击千斤顶上方及支撑杆使其复位彻底，以保证每个千斤顶每个行程相同，避免模板发生偏斜及扭转现象。
总之在模板滑升过程中纠偏要首先分清原因，缓慢进行不可操之过急，以免砼表面出现仄线及裂纹。
4.4.5、抹面平台
滑模下层设有抹面平台，滑模不断往上滑升则露出的砼面就要利用人工进行抹面；砼表面的质量主要是靠人工抹面来实现，所以要加强抹面人员的责任心的管理工作；抹面的好坏还要掌握好滑模的爬升时间，过早、过晚都会影响抹面质量。并在抹面平台上沿周边布置一趟洒水花管，进行砼养护。

4.4.6、用电系统
进入模板的主电源、分电源及照明电源的电源线全部使用电缆线；一般机械用电使用380V电压如：液压控制台的油泵电机、振动器及电焊机等。
工作面照明则采用36V安全电压供电照明。
主电源直接进到具有防雨功能的开关柜因洞内会有渗水，开关柜一定要装漏电保护装置，注意高底压电源应分开布置。
井内应备有应急灯作为井内紧急照明。
在井口配备有75KW柴油发电机作为备用电源，若发生停电通讯中断，应断开外部电源空气开关，合上备用电源空气开关启动柴油发动机备用电源，恢复动力设备的供电及通讯供电。
4.4.7、使用注意事项
1: 控制台：液压控制台以注入68#抗磨液压油，液压油必须保持清洁并定时清洗和更换滤芯，经常检查油位避免油泵吸入空气。
2: 应经常检查油位油温发现漏油查明原因及时处理，油温不超过60度，油温过高应检明原因加以消除。
3: 滑升前必须进行检查发现下列情况查明原因处理后方可滑升如：盘面堆积大量砼、钢筋、模板内砼没有浇均匀、盘面中心偏差状况不明等。
4: 电机运转正常后电液阀方可换向进入工作状态。
5: 液压控制台使用时应避免雨淋，并应有可靠接地保护。
4.4.8、液压千斤顶
1: 在使用前爬杆上一定要装限位器，支撑杆表面严禁涂抹任何防锈油脂或沾油。
2: 在滑升过程中偶而出现两支撑杆偏斜造成活塞复位困难时，可敲击千斤顶上方支撑杆使复位彻底，之后应校正支撑杆避免再次发生活塞复位困难的现象再次发生。
3: 注意保护千斤顶顶部清洁，防止砼砂浆顺支撑杆流入千斤顶内影响千斤顶的正常使用。
4.4.9、滑模的支撑
滑模在模板校正后周围应用手动撑杆把模板与岩面撑牢，以免模板在下料及振动时模板发生偏斜现象。
由于一些原因需滑模在中途停止时间较长，应注意一定要把滑模在往上滑升，使其大部份模板离开砼只留10cm左右在砼面上，并及时清理离开砼面模板上的砼，避免由于滑模停时间太长而无法爬动的重大事故。

五：使用情况
滑模自投入运行以来它的结构简单、操作、维护方便显示出滑模的优势。
采用滑模施工能够通过及时抹面使砼表面光洁平整，消除了砼表面常见的汽泡、麻面、错台等等。
施工速度快通常可达到4-5m/天，由于它结构简单滑升速度快、质量好、工期短、成本底在深井施工中具有明显的经济效益。
六：滑模存在的问题及改进措施
在施工过程中竖井一段滑模液压千斤顶QYD—6设计为18个，分布在12个提升架上，提升架均匀分布30°有六个提升架分别布置两个液压千斤顶。
如图在左图中可以看到液压千斤顶在滑升过程中提升架受到向上的拉力，由于液压千斤顶安装位置与提升架中心有一定距离，故提升架受弯运行过程中会发生弯曲现象，在使用前必须进行加固。

加固后的提升架


同理在双液压千斤顶的布置在两个方向都与提升架中心有一定距离，除了向左图加固外两个千斤顶有时会发生一千斤顶回位不彻底，再次滑升时由于两千斤顶滑升高度不一至导致提升架弯曲，故在使用前必须在两个方向进行加固如图。
建议：在今后设计中应多增加提升架及桁架，使其一提升架一液压千斤顶，避免发生提升架左右弯曲现象。

七：结束语
总之竖井滑模在混凝土衬彻中，滑模重量轻、爬升速度快、质量好、工期短、成本低；因此有明显的经济效益，是一种成熟具有前途的施工方法，是值得推广使用。