【摘 要】本文以遼寧錦凌水庫為工程背景,對(duì)大型水庫溢流壩面滑模施工技術(shù)進(jìn)行研究。主要介紹堰面滑模設(shè)計(jì)、制作、安裝以及滑;炷翝仓┕ぜ夹g(shù),通過對(duì)滑模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、提升速度確定、軌道設(shè)計(jì)以及寬尾墩、堰體結(jié)構(gòu)分縫等特殊位置的澆筑技術(shù)進(jìn)行重點(diǎn)研究,保證了錦凌水庫溢流壩面滑;炷粮咝、優(yōu)質(zhì)施工。 
【關(guān)鍵詞】混合壩;溢流壩堰面;寬尾墩;滑模 
  1.工程簡介 
  錦凌水庫工程溢流壩段長177.5m,共設(shè)10個(gè)泄洪表孔,堰頂高程51.3m,每個(gè)溢流壩Sta0+2.1設(shè)有1道平板檢修閘門,Sta0+5.923設(shè)1道弧型工作閘門。溢流壩閘墩下游Sta0+19.65~Sta0+27.9位置設(shè)寬尾墩,寬尾墩頂高程為▽50.94,寬尾墩底部距堰面高度為0.2~1.5m,深入閘孔0~30cm。溢流壩表孔Sta0+19.65~Sta0+27.9孔口凈寬由15m漸變至14.4m,Sta0+19.65上游側(cè)閘孔尺寸為15m。堰面主要曲線方程為: , 10孔溢流壩的結(jié)構(gòu)尺寸完全相同。堰面結(jié)構(gòu)尺寸如圖所示: 
  2.滑模板系統(tǒng)設(shè)計(jì) 
  2.1滑模結(jié)構(gòu)及軌道設(shè)計(jì) 
  滑模設(shè)計(jì):滑模面板采用8mm厚鋼板,主梁采用3根500×200工字鋼,主梁與面板組拼焊接,主梁之間采用L50角鋼@1.0m進(jìn)行焊接連接。模板寬90cm,上游側(cè)焊接5×10cm方鋼,以防混凝土下料時(shí)外溢,下游側(cè)設(shè)計(jì)外挑人工抹面平臺(tái)。
  軌道設(shè)計(jì):寬尾墩范圍軌道采用4道?20鋼筋,以間隔1.0m架立的Φ28鋼筋支撐,軌道鋼筋按堰面曲線形狀加工,高程誤差控制在5mm以內(nèi),在人工抹面時(shí)將軌道割除。寬尾墩范圍外的軌道采用 [10槽鋼,通過埋設(shè)在閘墩側(cè)上下兩排Φ22水平錨筋分別固定于兩側(cè)閘墩上,槽鋼中心位置距堰面高度為20cm。 
  2.2牽引動(dòng)力設(shè)施配置 
  采用2臺(tái)10t手動(dòng)葫蘆及2臺(tái)5t手動(dòng)葫蘆牽引,分別布置距閘墩邊分別為1.5m、5.5m,其中2臺(tái)5t手動(dòng)葫蘆作滑模的安全制動(dòng)裝置。 
  2.3滑模系統(tǒng)結(jié)構(gòu)受力計(jì)算 
  a、模板自重:5.16t; 
  b、操作人員:70kgf/人, 按照5人考慮,350kg 
  c、操作平臺(tái)及儲(chǔ)存的材料和加工件的重量:取500kg 
  d、滑模與砼之間的摩擦阻力:3Kp 
  新澆砼對(duì)模板的最大側(cè)壓力強(qiáng)度:Pmax=γh 
  h:側(cè)壓力計(jì)算高度,0. 39m,(取0.65H,H為混凝土澆筑高度,每層澆筑高度為30cm,按兩層考慮,取0.6m) 
  γ:砼容量,取2.4×103kg/m3 
  取滑模承受最大側(cè)壓力狀態(tài)時(shí)(溢流面陡坡處,最大坡角為48?)的受力情況,滑模長為14.4m,寬為0.9m。 
  T:滑模牽引力 
  G:滑模自重、人員、機(jī)具荷載 
  T1:抹面平臺(tái)作用力 
  τ:滑模與砼面摩擦力 
  P:砼浮托力 
  P1:砼卸料時(shí)對(duì)模板的沖擊力或砼振搗時(shí)對(duì)模板的浮托力,取較大值0.4t/m2 
  P=γLh2/2sin48°=2.63t 
  P1=0.3×0.4×14.4 sin48°=1.28t(每層澆筑高度按0.3m考慮) 
  G=5.16+0.35+0.5=6.01t 
  要求滑模自重加配重的法向分力大于新澆混凝土對(duì)滑模產(chǎn)生的浮托力 
  即: Gcos 48°=4.02>P+P1=3.91t,滑模自重可滿足配重要求。 
  由于軌道支撐錨桿固定槽鋼軌道,可防止滑模上浮及下沉。 
  牽引力計(jì)算: 
  滑模牽引力的大小與滑模自重、面板與新澆混凝土粘結(jié)力有關(guān) 
  T=(G sinα+fGcosα+τF)k 
  其中:T為滑模牽引力;G為滑模的自重:6.01t;τ 為滑模與砼之間的摩擦阻力:3Kp;f 為滑模與軌道之間摩擦系數(shù):0.09;為坡面與水平面的夾角:取最大值48;F為滑模與新澆混凝土接觸的表面積:0.6×14.4=8.64㎡;k為安全系數(shù),取k=2。 
  T=(G sinα+fGcosα+τF)k=(6.01 sin48°+ 0.09×6.01 cos 48°+8.64×0.3) ×2 =14.84t 
  即選用4臺(tái)手動(dòng)葫蘆,其中2臺(tái)為5t安全制動(dòng)葫蘆,2臺(tái)為10t葫蘆。可滿足牽引力要求。 
  2.4滑;俣却_定 
  本工程一臺(tái)塔機(jī)吊運(yùn)混凝土入倉的強(qiáng)度為15m3/h,堰面部分砼澆筑厚度取0.9m,分層攤鋪高度取30cm,每攤鋪一層砼約需15×0.9×0.3÷15=0.27h,小于砼的正常初凝時(shí)間3h,滑模的寬度取90cm,砼的上升速度為0.5m/h。根據(jù)堰面的坡度及寬度,可適當(dāng)調(diào)整砼的運(yùn)輸速度及倉內(nèi)砼面的上升速度,將速度控制在0.5~0.7 m/h。 
  3.滑模施工工藝研究 
  3.1滑模及軌道安裝 
  滑模利用塔吊吊至溢流面下游側(cè)就位安裝。 
  寬尾墩范圍滑軌現(xiàn)場制作安裝,溢流面鋼筋制安完成后,根據(jù)設(shè)計(jì)的軌道位置安裝軌道鋼筋,用鋼筋架子固定,保證滑軌的表面光滑平順。寬尾墩范圍以外的滑模軌道安裝,先在閘墩側(cè)面放樣出軌道中心線位置,利用電錘在閘墩上打孔,Φ22鋼筋嵌入閘墩固定槽鋼軌道。 
  3.2混凝土施工 
  混凝土從滑模上口入倉,分散卸料,混凝土入倉后及時(shí)平倉振搗,每層鋪料厚度不大于500mm,澆筑層厚不大于400 mm。采用100型插入式振搗器振搗,輔以φ50軟軸插入式振搗器振搗。 
  在第一孔溢流面混凝土澆筑時(shí),先進(jìn)行試驗(yàn)性澆筑,以選取適當(dāng)?shù)呐浜媳、坍落度、混凝土澆筑速度、混凝土初凝時(shí)間、滑模滑升的時(shí)間點(diǎn)的控制等參數(shù),并根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。模板滑升后,及時(shí)進(jìn)行抹面處理。 
  澆筑過程中由于溢流面曲面、坡度、滑模牽引點(diǎn)的改變以及混凝土澆筑速度的不同,會(huì)對(duì)滑模產(chǎn)生不同的浮托力,在滑模上開孔設(shè)置?20定位錐控制滑模上浮,使滑模滾輪緊貼槽鋼軌道,保證堰面曲線滿足設(shè)計(jì)要求。