永久船闸闸室衬砌墙单侧滑框倒模设计与施工 晏正根45686.docx

永久船闸闸室衬砌墙单侧滑框倒模设计与施工武警水电二二总队三三峡永久久船闸北北线工程程指挥所所 副总工工程师 晏正根根【摘 要】 三峡峡工程永永久船闸闸闸室衬衬砌墙混混凝土浇浇筑是衬衬砌墙施施工的一一大难题题，在闸闸室衬砌砌墙常规规模板、普普通滑模模及单侧侧滑框倒倒模三个个方案中中，单侧侧滑框倒倒模具有有砼表面面强度不不扰动、施施工速度度最快、表表面光滑滑平整、无无施工缝缝等优点点。【关键词】 三峡工工程 永久船船闸 闸室衬衬砌墙 单单侧滑框框倒模1 工程概概况永久船闸共共有南北北双线五五级闸室室，每级级闸室分分左右侧侧共有442块衬衬砌墙，衬衬砌墙为为混凝土土薄壁结结构。墙墙体迎水水面横向向1214mm分块 （标准准块宽为为12mm，以下下设计均均为标准准块计），闸闸室单数数块中间间设浮式式系船柱柱，每隔隔4块衬衬砌墙设设1个爬爬梯槽 。每块块竖向115m左右分分水平结结构缝，竖竖向分缝缝处设两两道铜止止水，水水平结构构缝设水水平止水水，墙体体厚度从从下至上上为1.522.1mm，墙体体最高达达48mm，墙背背布置的的间距22×1.55m高强锚锚杆端头头距迎水水面仅55cm，墙墙背设有有竖向及及水平排排水管网网。2 单侧滑滑框倒模模结构及及计算21滑框框倒模结结构组成成单侧滑框倒倒模结构构由三大大部分组组成：模模骨系统统、液压压系统、电电气设备备系统 。2.1.11模骨系系统模骨系统由由模板、滑滑道、围围圈、提提升架、导导轨、操操作平台台 、支支承架等等组成。 模板板高度为为2000cm，分分五层，每每层高度度40ccm；模模板之间间用U形形卡扣接接。 围圈与与模板之之间设置置滑道，滑滑道采用用48×3.55mm钢钢管制作作并固定定在围圈圈上，滑滑道间距距30ccm。单侧滑框框倒模提提升时模模板不随随提升架架滑动，只只是滑道道与模板板之间相相对滑动动。 围圈设设三道，采采用166#工字钢钢， 围围圈立柱柱设计为为可调节节结构。 提升升架为整整体框架架结构，立立柱用118#工字钢钢制作，用用螺栓和和主次架架（20槽槽钢）相相连 。 导轨是是主要的的受力结结构，砼砼侧压力力均作用用在导轨轨上，导导轨下端端与墙体体预埋套套筒相连连，上端端与高强强锚杆相相连。在在对应高高强锚杆杆部位竖竖向设66根导轨轨，采用用20#工字钢钢。滑升升时导轨轨交替上上升，保保证4根根处于完完全受力力状态，在在每根导导轨的上上方设一一手拉葫葫芦，作作为导轨轨提升之之用。 操作平平台分三三层，上上层平台台为下料料平台，放放置6套套下料斗斗；中层层平台为为钢筋绑绑扎和装装模操作作平台；下层平平台液压压控制操操作平台台；在模模板下口口的排架架上设简简易活动动跳，为为拆翻模模板及缺缺陷修补补之用。 支承架架的竖杆杆采用48×3.55 mmm的钢管管作爬杆杆，122m标准块块采用77组，每每组为66根，第第一组（77根）浇浇在砼中中 ，其其它爬杆杆用扣件件连成整整体排架架。支承承架与下下部墙体体通过预预埋套筒筒连在一一起。2.1.22 液压压滑升系系统 每4只千斤斤顶为一一组，每每组的水水平间距距为1.9m，标准准段布置置7组，共共计千斤斤顶288只 。控控制台采采用YKKT336型，千千斤顶GGYD-60型型 。2.1.33 电气气设备系系统机械动力设设备采用用3800V电压压。操作作平台上上照明电电压采用用36VV低压，以以保证夜夜间工作作安全。2.2单侧侧滑框倒倒模结构构计算经计算荷载载如下（按按支承架架高522m，宽55.5mm考虑）： 模具自重1116.611KN； 砼侧压力114.99KN/m； 施工荷载441.441KNN； 操作平台上上电焊机机、小型型振动房房等杂物物为300KN； 钢模与滑道道摩阻力力1.665KNN/m; 钢管扣件总总重3669KNN； 支承杆力计计算 P=K0KK1F/228=661.880KNN<PP0=881.552KNN;K0-不均匀匀系数取取1.55K1-安全系系数取22F -荷载总总量P0- 48×3.55 mmm钢管支支承杆容容许承载载力811.522KN 千斤顶承载载力计算算 P1= KK0K1F1/288=222.266KN<<P11= 30KKN;F1-千斤顶顶上部荷荷载总量量P1- 千千斤顶最最小容许许承载力力30KKN 支承杆稳定定计算稳定校核公公式: P22= P0=377.255KN>>P1=222.266KN。很很安全。-稳定定系数, 单根根钢管的的最大节节长为22m,48×3.55mm钢管管回转半半径i=1.558，长长细比=2000/11.588=1226，查查得稳定定系数00.4557整体框架更更加稳定定,不再再计算。 导轨挠度计计算(按按4根受受力计)f=PL33/(448EII)=00.633cm<11cm。P0- 砼侧侧压力114.99KN/mL -导轨长长度取33.2mmE -A3钢 弹性模模量2.1×106Kgf/cmm2I -截面惯惯性矩223700cm43 施工布置置利用闸室现现有的门门塔机进进行钢筋筋、混凝凝土等材材料的垂垂直运输输，混凝凝土由自自卸车从从98.7拌和和系统运运至现场场。4 单侧滑框框倒模施施工41 仓位准准备 首先先搭设双双排钢管管脚手架架。岩面面清理时时在脚手手架上搭搭活动跳跳板，用用高压冲冲毛机冲冲洗清理理基岩面面，部分分松动大大块岩石石人工清清撬。 安装墙墙后排水水管网，竖竖向墙后后排水管管网为砼砼预制件件，横向向墙后排排水管网网为广水水软管。 墙背钢钢筋须一一次到顶顶全部安安装结束束。迎水水面钢筋筋边浇筑筑边施工工，采用用镦粗直直螺纹钢钢筋连接接。 墙背钢钢筋绑扎扎结束后后，将冷冷却水管管一次性性埋设。 上下游游侧模及及止水可可一次性性施工到到顶和先先部分施施工后随随滑框倒倒模一同同上升。下料斗安装搭设安装平台 测量定位42 单侧滑框框倒模模模具安装装程序主次架及提升架安装平台拆除液压系统安装及调试安插支承杆并加固围圈滑道模板导轨安装43单侧侧滑框倒倒模施工工工艺流流程框架滑升 纠偏迎水面钢筋绑扎、插支承杆混凝土浇筑液压系统安装及调试拆翻模44单侧侧滑框倒倒模施工工4411混凝土土运输自卸车将将混凝土土从98.7拌和和系统运运至现场场，倒入入混凝土土卧罐，由由门塔机机吊运至至下料斗斗入仓。4422混凝土土配合比比混凝土的的配制，除除符合设设计要求求个，尚尚应控制制坍落度度46cm，夏夏季控制制1012小小时达00.5MPaa，采用用三级配配。4433混凝土土浇筑采用插入入式振捣捣器振捣捣，振捣捣时不得得触动模模板、钢钢筋、支支承杆、预预埋套筒筒等埋件件。混凝凝土入仓仓从一侧侧向另一一侧进行行，厚为为40ccm。4444初滑单侧滑框框倒模安安装及调调试完成成，验收收开仓后后，进行行混凝土土浇筑，22米高模模板分五五层浇筑筑到顶，待待第一层层超过110112小时后后，将模模板与滑滑道之间间的连接接全部解解除，开开始滑升升1-22个行程程（一个个行程33cm左右右），检检查滑具具是否正正常。第第一次滑滑升500cm，将将第一层层模板拆拆除。检检查混凝凝土是否否达到脱脱模要求求，表面面强度须须达到00.5MPaa以上。4455正常滑滑升采用单侧侧滑框倒倒模施工工，滑升升速度快快，夏季季每天可可达45米。正正常浇筑筑后，每每次每层层浇筑440cmm，滑框框40ccm，拆拆翻模板板40ccm。4466劳动力力组合为保证单侧侧滑框倒倒模施工工的连续续性，采采用两班班制，每每班的劳劳动力组组合见下下表： 序号工 种人数内 容1带班队长1全面负责，现现场管理理，材料料到位 22 技术员员1技术指导，做做好施工工记录3 信号号员2台下1人，台台上1人人，材料料吊运，砼砼入仓浇浇筑4木 工工16翻板、插板板、埋铁铁件8人人，上下下游模板板拆安88人5电气焊工2埋件焊接，砼砼内支承承杆焊接接6液压工8插支承杆，换换千斤顶顶，平台台滑升控控制7钢筋工6负责钢筋的的运输及及绑扎8砼 工6砼浇筑、伸伸缩缝、施施工缝处处理9抹灰工2局部修整，砼砼养护10电 工工1平台电源维维护，夜夜间照明明11测量工4监控平台的的位置、平平整度、砼砼形体检检测等12架子工6支承架的拉拉杆，斜斜支撑的的连接13普工6卸料挂钩22人、平平台扶罐罐下料22人、清清模2人人14门机工2砼的垂直吊吊运入仓仓，材料料吊运15驾驶员3砼的水平运运输16拌和系统98.7拌拌和系统统（暂不不计）17调度1协调各工作作面 19合计67 45 浮浮式系船船柱及爬爬梯槽部部位施工工4511浮式系系船柱浮式系船柱柱部位另另用三只只千斤顶顶组成一一个独立立系统。利利用浮式式系船柱柱护角埋埋件，采采用滑模模，模板板高1220cmm。浮式式系船柱柱的滑模模与整体体滑框倒倒模相结结合，互互不影响响。4522爬梯槽槽爬梯槽部位位与立面面模板组组成整体体滑框倒倒模系统统。5 安全与质质量控制制5.1 安安全措施施滑框倒模除除架子工工外的所所有工种种的操作作均在平平台上进进行，平平台分为为上、中中、下三三层。平平台均为为安全网网封闭式式，在大大风、雷雷电、或或下大雨雨时可采采取停滑滑措施。不不可任意意变动平平台上的的荷载，保保持平台台荷载均均匀，架架子工在在进行钢钢管的连连接时，须须系好安安全带，以以确保自自身安全全。搭设设规范爬爬梯上下下，并挂挂封闭安安全网。5.2 质质量控制制5.2.11砼质量量控制针对闸室衬衬砌墙结结构的特特点，仓仓位小、钢钢筋密集集，下料料比较困困难，砼砼采用三三级配，砼砼从原材材料、拌拌制、运运输、振振捣、养养护等施施工过程程中严格格按照施施工规范范作业，在在砼施工工的过程程中，一一方面要要满足拆拆模时砼砼表面强强度要求求，另一一方面又又要保证证浇筑层层面砼不不初凝。按滑框倒模模施工工工艺要求求，在拆拆模时，混混凝土强强度表面面必须达达到0.5MPa以上。当当最低一一层混凝凝土已浇浇筑100-12个小小时，强强度已达达到拆模模要求，即即可滑升升拆模。模模板每次次安插前前必须将将脏物清清理干净净并刷脱脱模剂，安安插模板板时，顶顶层模板板口上的的砂浆必必须清除除干净，使使接缝严严密。5.2.22墙体垂垂直度的的检测控控制 支承承架靠衬衬砌墙部部位上下下游两端端和中间间各设一一个重锤锤，滑升升前调好好线锤，并并固定好好底面标标记，线线锤通过过钢丝绳绳及滑轮轮随着支支承架的的滑升而而不断往往下放，每每隔一段段时间观观察一次次，以确确定偏差差程度而而进行相相应调整整，当支支承架上上口偏差差1cmm时就进进行一次次调整。 5.2.3支承承架平台台水平度度的检测测控制水平度的检检测采用用水管法法：在每每根支承承杆上设设一刻度度尺，并并将水管管尺绑附附在刻度度尺上，刻刻度尺以以1 cm为一一单位，水水管内充充满有色色水,在在滑升前前，将每每一水管管的水位位都调在在同一水水平上，然然后在滑滑升过程程中，不不断观测测，尤其其是四个个角及中中间的立立柱的水水位刻度度，当累累计误差差超过335cm就进进行一次次调平。5.2.44纠偏 衬砌墙在滑滑升过程程中出现现偏差和和滑升平平台偏差差的情况况下均需需要进行行纠偏，纠纠偏的方方法如下下：导轨调整法法-松紧紧导轨调调节衬砌砌墙的垂垂直度；液压系统调调整法-通过千千斤顶调调平器或或关闭部部分千斤斤顶来达达到调平平的目的的，确保保水平度度和垂直直度。在施工过程程中要经经常注意意的几个个问题： 应勤检检查各千千斤顶的的高差，确确保操作作平台均均稳滑升升； 提升前前要严格格检查并并解除模模板与周周围及滑滑道上的的所有联联系； 严格控控制平台台上的荷荷载量； 标准块块中保证证4根导导轨处于于完全受受力状态态； 及时搭搭好排架架与下部部墙体的的联接； 做好混混凝土的的夏季养养护和冬冬季的保保温工作作。6 结束语 我我部自行行设计、自自行施工工的闸室室衬砌墙墙单侧滑滑框倒模模系首次次在永久久船闸使使用。运运用单侧侧滑框倒倒模施工工的闸室室衬砌墙墙质量好好，可防防止常规规模板和和滑模施施工的一一些质量量通病，具具有普通通滑模所所没有的的下列优优点：解解决了普普通滑模模易扰动动砼、表表面强度度会下降降的关键键问题；滑模设设施结构构更为合合理；无无施工缝缝、表面面光洁无无波浪；机动灵灵活可随随时停滑滑；不受受高度限限制、一一次到顶顶、施工工速度快快等。从从已施工工的北二二闸室北188块衬砌砌墙滑框框倒模来来看，表表面光洁洁平整、滑滑升速度度是常规规滑模的的1.55倍左右右，常温温条件下下日滑升升速度可可达3.044.0米米，完全全达到了了预期目目的，施施工效果果较理想想，运用用前景很很好。单单侧滑框框倒模前前期投入入较大。注：薄壁壁砼单侧侧滑框倒倒模装置置已获获国家专专利，专专利号为为ZL00023323554.00。 11