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1、连续多孔超高进水塔快速施工工法1、前言水电站进水塔高度约66米，是引水系统工程施工的关键线路。本工程进水塔主体结构复杂、尺寸较大、有板和多道连系梁相结合、金属结构预埋件多、钢筋密集、个别部位施工空间狭小，混凝土浇筑施工难度较大，质量难以保证。同时施工人员在受限空间内施工，安全风险很高。根据进水塔结构混凝土施工特点和以往类似工程施工经验，结合工程结构实际情况决定进水塔闸门井闸墩、拦污栅墩、门槽、二期事故闸门轨道等主体部位采用不同的滑模施工工艺和方法进行混凝土浇筑。底板、胸墙、连系板、梁及塔顶结构则采用钢木组合模板分层浇筑。与常规传统爬模或多卡模板施工方案相比，滑模配合钢木组合模板施工方法在技术上
2、切实可行，采用滑模和多卡模板施工工期可节省总用时的2/3,在安全上能从根本上消除施工现场人员高空作业和交叉作业的安全隐患，质量上减少了分层浇筑的层面处理和施工缝以及后期混凝土缺陷修补问题，同时能够有效避免混凝士表面蜂窝麻面、接缝错台现象。在保证安全、质量、进度的同时又能节约了成本。本工法对类似工程的施工方法进行阐述，使得类似工程的施工方法更加全面完善。类似工程可以直接借鉴使用。2、工法特点采用的滑升模板结构布置，其布置结构稳定功能齐全，操作人员在高空有一定作业空间。桁架在后期施工中重复利用。在技术上切实可行，施工简单、方便、安全、环保。对结构进行分块，解决了滑模施工资源配置比较集中的问题，减少
3、了人、材、机的投入。在滑升过程中在保证了滑模的平衡，同时也保证了工程的结构安全。在滑模施工中对混凝土结构的特殊部位采用了“滑框倒模”的施工方法。解决了在插筋、过缝钢筋及埋件、阴阳角等部位采用普通滑模施工存在的角拉裂、插筋影响模体滑升等问题，保证了施工质量。滑模施工的结构一般较高，采用承重架脚手架和桁架作为支撑进行封顶层的施工，成本较高，安全风险较大，也影响底部的交叉作业，通过计算将滑模做为封顶层支撑平台进行封顶层混凝土施工。不仅加快了施工进度，而且保证了施工安全。对滑模过程中遇到的连系梁及连接板，普通方法采用预留梁窝，施工相对比较复杂，根据不同部位采用了对连系梁受力钢筋提前预埋套筒，板的钢筋较
4、小可做90弯钩预埋（直径小的钢筋），确保了滑模快速持续的滑升。通过对滑模工艺的优化变通，解决了二期混凝土因空间狭小，轨道加固拉筋阻碍了千斤顶爬升的施工难题，其方法将液压千斤顶安装在门槽顶部，底部与滑模模体牢固连接，爬杆一次安装完成后安装在二期混凝土外侧，进行滑模施工，其平均滑升速度为10md,加快施工进度的同时降低了成本。3、适用范围本工法适用于大、中型水电站类似工程混凝土滑模施工。4、工艺原理进水塔主体部位结合工程结构实际情况采用不同的滑模施工工艺进行混凝土浇筑。底板、胸墙、连系板、梁及塔顶结构采用钢木组合模板进行施工。引水系统进水塔混凝土施工顺序紧跟进水塔底部垫层及底板混凝土浇筑施工进行，
5、先进行进水塔拦污栅墩滑模施工，由于闸门井胸墙混凝土结构限制，待闸门井部位滑升至进水塔胸墙底部，将滑模进行拆除后采用承重脚手架配合钢木组合模板分层现浇的方式，对进水塔胸墙部位进行施工。然后根据进水塔分块图组装滑模，进行进水塔主体闸门井、拦污栅墩及边墙部位滑模的施工。最后采用滑模桁架做为支撑体系，进行封顶施工，最后用拆卸的桁架用其组装成二期拦污栅墩以及事故闸门二期混凝土滑模模体进行施工。5、工艺流程及操作要点51工艺流程图引水系统进水塔混凝土施工顺序紧跟进水塔底部垫层及底板混凝土浇筑施工进行，先进行进水塔拦污栅墩及边墙滑模施工，由于闸门井胸墙混凝土限制，待闸门井部位滑升至进水塔胸墙底部，将滑模模体
6、进行拆除后采用承重脚手架配合钢木组合模板分层现浇的方式，对进水塔胸墙部位混凝土进行浇筑。然后再组装滑模模体进行进水塔主体闸门井、拦污栅墩部位的滑模施工。最后采用滑模模体自身作为承重架，对塔体进行封顶层的施工，采用吊装焊接桁架梁结构做为支撑主体，搭设承重脚手架和钢木组合模板分层对进水塔多道连系板梁及塔顶进行浇筑。最后拆除前期闸门井滑模模体，对其在此组装作为二期滑模的模体进行施To工艺流程如下图5.塔体基层、底板施工准备模板安装、混凝土浇筑.边墙、拦污栅墩施工准备+ :基础及缝面处理首层钢筋、I埋件安装I滑模模体制作加工滑模模体组装及调试J-滑模模体检查验收 混凝土浇筑施工I混凝土平仓、振捣、养护
7、I滑模模体拆除II闸门井胸区施工准备II基础及击面处理I钢筋、罩件安装脚手架搭设、钢木模板安装 + :I混凝土中筑施工I闸门井施工准备 二I滑模模体苗装及调试混凝土承筑施工塔顶、连系板梁施工准备脚手架搭设、钢木模板安装I混凝土道筑施工II塔体施I：完金、滑模拆除II二期滑模向装及调试I混凝凝白筑施工I施工完成 滑模拆除I定型排架、模板制作加工I混凝土平仓、振捣、养护滑模模体制作加工模板、钢筋、埋件检查验收混凝土平仓、振捣、养护连系板梁桁架梁吊装煌接I混凝土平仓、振捣、养护I图5.IT进水塔施工工艺流程图5.2施工方法5.2.1 滑模结构布置进水塔闸门井闸墩及拦污栅墩滑模采用液压调平滑升模板，整
8、体采用钢结构设计，选用N75*5的角钢作为加劲肋，模板加劲肋与围圈桁架梁骨架交点部位采用满焊固定，保证模体结构稳定，其桁架在后期施工中重复利用。滑模操作台采用双层框架钢结构操作盘和辅助盘做为混凝土施工作业平台，保证人员操作空间及操作安全。滑升动力装置为YKT-56型自动调平液压控制台。在技术上切实可行，施工简单、方便、安全、环保。5.2.2 塔体分块施工滑模施工资源配置比较集中，在滑模施工过程中根据现场实际资源配置情况,在单个塔体施工过程中闸门井、拦污栅墩各自采用单独的滑模进行施工，保证滑模正常施工。以下分块方法在实际施工中均被采用，均能保证塔体滑模的结构稳定和工程结构安全。1.1.1 2.3
9、塔体特殊部位施工在插筋、过缝钢筋及埋件、阴阳角等部位采用“滑框倒模”的施工方法。在滑模施工过程中结构阴阳角、预留插筋、过缝钢筋及埋件等部位，角容易拉裂，插筋影响滑模的滑升，为了保证该部位的施工质量，采用了“滑框倒模的施工方法”，其方法是在该部位模体不安装面板，在施工过程中直接提升桁架，准备的两套活动面板交替交换使用，该方法延长混凝土在模体内的凝结时间，保证结构尺寸的同时加快了施工进度。插筋则在活动面板上钻孔，保证相对尺寸的同时,不损害模体。5.2.4 封顶层施工封顶支撑采用直径16mm拉杆对滑模模体进行加固，将模体作为封顶层的施工的作业平台，进行塔体封顶层施工。不仅加快了施工进度，而且保证了施
10、工安全O5.2.5 连系梁及连系板施工根据现场情况在梁板结构处相应位置预埋钢筋，连系梁受力钢筋预埋套筒,如果板的钢筋较小可做90弯钩预埋，确保滑模持续滑升。5. 2.6二期滑模施工拦污栅墩和事故闸墩二期因其结构特点，采用两种不同的滑模施工工艺进行施工。事故闸门二期因空间大，采用预埋爬杆的方法进行施工。拦污栅轨道二期空间狭小，轨道加固的拉筋阻碍了千斤顶的爬升，采用预埋爬杆的方法无法进行施工；则采用了门槽外安装拉杆的方法进行施工，充分利用了千斤顶的功能，将爬杆通过缩管机缩管后，承插焊接并在承插处钻孔安装螺杆，保证爬杆接头处牢固，将千斤顶和液压系统安装在门槽顶部，爬杆一次安装完成，底部与模体牢固连接
11、，进行施工（详见下图）。5.3 操作要点为方便后期进水塔连系板、梁结构施工。进水塔主体闸门井和拦污栅墩滑模施工时要在设计位置提前安装好预留钢筋和套筒，并对钢筋和套筒做好保护，防止生锈或者破坏。为了保证混凝土入仓的均匀，水平运输采用在滑模平台上布置布料机，垂直运输采用ZLJ5130THBJ-1018R型车载地泵。有条件的也可以采用天泵。保证了混凝土浇筑施工的连续均匀入仓，提高混凝土和易性，避免施工缺陷。超高滑模施工过程中因模体滑升时间较长容易出现沾模，影响滑模的滑升，所以在模体滑升过程中及时对模板面进行清理，尽量保证混凝土满仓。大断面滑模因为千斤顶数量较多，所以安排专人及时对千斤顶进行检查，防止
12、因千斤顶损坏，导致受力不均模体发生倾斜。在模体上布设测量观测点，定期对模体进行偏差测量，在此过程中可借助吊垂线的方法进行自检，保证建筑物的垂直度。5.4 混凝土浇筑施工为保证混凝土浇筑质量，在滑模混凝土开仓后，人工均匀摊铺一层与混凝土同样标号的水泥砂浆，摊铺厚度为3cm左右，保证混凝土之间或与基岩之间结合良好。初始滑模摊铺厚度需严格控制，正常滑升摊铺厚度控制在0.3%上层混凝土覆盖下层混凝土的时间间隔不得大于混凝土的凝结时间。混凝土平仓：混凝土平仓是保证混凝土均匀性的措施之一，主要以人工平仓为主，禁止使用振捣器拖拉混凝土，混凝土入仓后要及时平仓，不允许堆积。整个仓面铺满一层振捣密实后，再铺筑下
13、一层，逐层铺筑。当粗骨料集中时，由人工用铁锹将粗骨料均匀的摊铺到砂浆较多的部位或均匀的撒在已摊平尚未振捣的混凝土面上，然后依次振捣密实。混凝土振捣：振捣是保证混凝土密实性的重要工序之一，施工严格按照操作规程执行，采用软轴振捣器，振捣器应快插慢拔，振动间距不大于振动半径的L5倍，振捣器插入深度不得超过下层混凝土内5cm,模板滑升时停止振捣，每一位置振捣时间以混凝土不再明显下沉，不出现气泡，并开始泛浆为止，同时应避免过振。严禁振捣器直接振动支撑杆、模板及预埋件等重要部位，以防位置发生偏移；对于钢筋密集区、狭小部位则使用小型软轴振捣器振捣。混凝土浇筑应保持连续性，如超过允许间歇时间，但混凝土能重塑者
14、，可继续浇筑，如局部初凝，但未超过允许面积，则在初凝部位铺水泥砂浆后可继续浇筑。如混凝土浇筑间歇时间超过规范和技术要求中所规定的时间，则视为施工缝处理。5.5 模板滑升系统混凝土初次浇筑和模板初次滑升严格按以下六个步骤进行：第一层浇筑3cm左右砂浆，第二层浇筑30Cnl厚混凝土,第三层再浇筑30CIn厚混凝土,此时混凝土厚度达到63CIn左右，开始模板滑升，滑升510cm,检查脱模的混凝土凝固是否合适（混凝土强度需达到0.20.4MPa,用指压法判断，即指印清晰面不下陷且混凝土不粘住模板），第四层浇后滑升15Cnb继续浇筑第五层，滑升1520cm,第六层浇筑后滑20cm,若无异常情况，便可进行
15、正常浇筑和滑升。模板初次滑升要缓慢进行，并在此过程中对提升系统、液压控制系统、盘面及模板变形情况进行全面检查，发现问题及时处理，待一切正常后方可进行正常浇筑和滑升。正常滑升根据施工现场混凝土初凝、混凝土供料、施工配合等具体情况确定合理的滑升速度，按分层浇筑间隔时间不超过允许间隔时间。两次提升的时间间隔控制在L5小时以内，一般情况每隔1小时提升12个行程以减少混凝土与模板面的摩擦阻力。施工进入正常浇筑和滑升时，尽量保持连续施工，并设专人观察和分析混凝士表面情况，根据现场条件确定合理的滑升速度和分层浇筑厚度。依据下列情况进行鉴别：滑升过程中能听到“沙沙”的声音；出模的混凝土无流淌和拉裂现象，手按有
16、硬的感觉，并留有Imm左右的指印；能用抹子抹平。滑升过程中有专人检查千斤顶的情况，每滑升2040cm,对每个千斤顶进行一次调平，各千斤顶的相对标高差不大于4cm,相邻两个提升架上的千斤顶相对标高差不大于2cm。观察爬杆上的压痕和受力状态是否正常，检查滑模中心线及操作盘的水平度。在模体滑升前在模体上布设固定观测点，在滑升过程中采用全站仪及时抽查进行观测，并在模体底部安装吊坠，在下盘上观测模体的垂直度，保证模体垂直滑升。在滑升过程中，及时清理粘结在模板上的砂浆和灰浆，不得将已硬结灰浆混进新浇筑的混凝土中，同时检查液压管路，不得出现油污污染钢筋及混凝土现象。5.6混凝土表面修整与养护表面修整是关系到
17、结构外表和保护层质量的工序，当混凝土脱模后及时进行检查修整，利用抹子在混凝土表面作原浆压平或修补，如表面平整亦可不做修整。修整完成后及时进行养护，保持混凝土表面湿润，养护方式利用接引至辅助平台的养护水管，制作花管喷雾形式连续养护28d。5.7滑模停滑措施滑模停滑包括正常停滑及特殊情况停滑。正常停滑指浇筑至设计或预定高程停滑，正常停滑按照施工缝进行处理，特殊情况下的停滑包括出现故障及其他意外因素引起的停滑。特殊情况下停滑制定以下措施：1、混凝土停止浇筑后，每隔0.5lh,滑升12个行程，直到混凝土与模板不在粘结（一般4个小时左右），同时对空滑支撑杆利用钢筋设置角撑进行加固；2、滑模全部脱离混凝土
18、面后，对滑模进行清理，涂刷脱模剂；3、停滑混凝土面层必须保持在统一高程，并将缝面做施工缝处理，人工将混凝土表面乳皮凿除，使骨料外漏，并用水冲洗基础面，满足建基面验收条件；4、经验收复工后，滑模重新定位，对各项组件重新检查，经验收合格后，施工缝铺设一层3cm左右厚同标号水泥砂浆，然后在进行混凝土浇筑。6、材料与设备6.1 材料所有进场材料必须附有生产厂家的材质证明、材料到场后必须清点、验收并妥善保管，必须要求专料专用，严禁混用代用。6.2 设备具体设备见下表。机械设备表序号设备名称规格型号单位数量备注1液压控制台YKT-56台12滑模千斤顶QYD-100台48+5备用5个3液压管路及附件套10+
19、2备用2套4电焊机BX-500台35振捣器A50台86平板车IOt辆1材料运输7混凝土罐车12m3辆48汽车吊50t辆19塔吊FHTT600台110车载地泵ZLJ5130THBJ-10018R台2备用1台11水准仪TS06台212对讲机S86台813变压器100OKV台214发电机500KW台215钢管缩管机Y112M-4台17、质量控制7.1 及时对混凝土原材料（中石、小石、砂子、水泥、外加剂）进行检验。确定不同抗压强度混凝土的配合比设计参数，提高计量精度。在混凝土浇筑开始前，在实验室和拌合楼作好混凝土试配、拌和的一切准备工作。7.2 对混凝土搅拌时间和需用方量进行控制；现场测定混凝土塌落度
20、、凝固时间，为滑模施工做好技术准备；已初凝的混凝土不得使用，浇筑前坍落度不在规定界限之内的混凝土不得使用，不允许用加水或其他办法变更混凝土的稠度。7.3 混凝土运输过程中要防止混凝土离析、水泥浆流失、温度回升、坍落度变化以及产生初凝等现象。7.4 混凝土浇筑前检查滑模支撑的稳固情况，发现问题及时加固。严格按照分层、平起、对称、均匀地浇筑混凝土，各层浇筑的间隔时间，不得超过允许间隔时间。混凝土施工时控制混凝土下降高度不高于2m,防止混凝土发生离析。浇筑及振捣混凝土时，不得冲击支撑杆、预埋件、钢筋、模板，振捣器插入下层混凝土的深度，宜为50mm左右，模板滑动时严禁振捣混凝土。7.5 从滑模组装到混
21、凝土浇筑施工，严格按照周边线中心垂线进行控制，确保其垂直度，偏差要符合施工质量技术要求。滑模施工各工种必须密切配合，各工序必须衔接，以保证连续均衡施工。在混凝土浇筑过程中，应及时把粘在模板、支承杆上的沙浆、钢筋上的油渍和被油污的混凝土清除干净。7.6 每次浇筑后必须露出最上面一层横筋，以用来确定钢筋绑扎间排距，钢筋绑扎间距需符合要求，每层钢筋基本上呈一水平面，上下层之间接头要错开,竖筋间距按设计布置均匀，相邻钢筋的接头要错开。7.7 对脱模后的混凝土表面，必须及时修整。及时洒水养护，养护期不应少于28天。7.8 在滑升的过程中，每次滑升要进行一次测量工作，发现问题及时处理。每次滑升前应严格检查
22、并排除妨碍滑升的障碍物。交接班应在工作面进行，了解上班滑升情况和发现问题，制定本班的滑升方式，并滑升23个行程进行测定。7.9 因故停止浇筑混凝土超过2小时，应采取“紧急停滑措施”并对停工造成的施工缝认真处理。7.10 10滑模在施工过程中若产生操作盘倾斜、支撑杆弯曲、模板变形等常见问题，则进行滑模纠偏、支撑杆弯曲和模板处理。对部分变形较小的模板增加撑杆加压修复；变形严重时，将模板拆除修复。如果模体偏移无法及时调整，可以将模体滑空，调正模体后继续滑升。8、安全措施8.1 工程开工前对施工环境条件及安全施工注意事项进行交底，及文明施工教育，施工现场规划布置合理美观，保持清洁卫生，按要求设置各种安
23、全警示标志，标志齐全、整洁、醒目。各种材料按种类、规格、型号堆放，标牌标识清楚明确，做到易拿易放，安全可靠，工作面每日做到工完料清，设备摆放整齐并交接清楚。8.2 配备专职安检人员，完善安全检查工作制度，认真召开班前安全会，对参加施工人员进行安全技术工作规程培训。作业区设置足够的设备运行场地和施工人员通道，进入施工工作面的人员应按要求劳保着装，配戴必备的安全防护用品。带电作业人员应有防触电安全措施。高危作业及其施工部位须有可靠的安全防护措施，并悬挂醒目的安全警示标志。8.3 加强电源及线路的专职管理，保证工作面有充足的照明。配电盘、照明设施等必须安装安全保护装置，安检人员定期检查配电设施的使用
24、情况，对线路接头不规范，电线老化等容易导致人员触电的危险源，要重点进行整改，并全过程跟踪。8.4 上下层作业相互配合，防止坠物伤人，施工脚手架及工作平台要搭设牢固。施工平台经常检修，以防止松架倒塌事故。各部位洞（孔）口处设置防护栏或临时门，并竖危险警示牌。8.5 仓号浇筑时，仓号内安排有专职安全员对浇筑设备的运行进行监控，对违规操作的操作人员要及时制止，避免设备伤人的情况发生。8.6 焊接现场禁止堆放易燃物品，并配备足够的消防器材。8.7 各型模板拆装时，对模板的重量、吊点等进行检查，严禁违规操作。支、拆模时禁止在同一垂直面内操作，上、下传送模板及工器具时，用绳子系牢后升降，不得乱扔，并设专人
25、指挥。8.8 设备进场后需要进行维护、保养。通过检查、试车发现的故障、不安全因素须及时进行维护。设备进场后的就位、拼装要有熟练作业人员或专业机械人员现场指挥，按先后顺序，有序进行；施工过程中根据需要及时进行维护、保养。设备投入使用前应由项目部机电、安全部门联合组织安全验收，验收合格后方可投入生产。8.9 施工器材检查：对施工需用工具、管材、电缆及其它辅助器材均应进行仔细检查，对存在安全隐患，影响施工质量、安全的器材严禁进入施工现场。9、环境保护措施9.1 按照国家对文明施工的有关规定和建设工地文明施工环境管理暂行办法组织施工。9.2 进场后先平整场地，清理障碍物，多余渣土原则上不外运，堆至场地
26、的空地上。9.3 施工现场严格按照施工组织设计中施工总平面图布置，对建筑物、临时设施、原材料堆放场地，道路要求等书写正确、清楚9.4 保持道路畅通、平坦、整洁、材料不乱堆乱放、无散落物，场地平整不积水；场地排水系统畅通不堵。防止泥浆、污水、废水和其它混浊废弃物流入下水道。材料运输车必须清理干净，及时清理散落在道路上的零星土，保持施工现场的清洁。9.5 场地出入口处设立门卫，并装设警报装置，24小时施工的工地还需在夜间设置专门治安巡逻值班人员。9.6 材料应严格按施工计划进场，并整齐堆放，保持现场整洁。10、效益分析10.1 经济效益采用滑模和多卡模板施工工期可节省总用时的2/3,尤其是较高的滑
27、模施工,其工期效应更加明显，也没有相应的后期缺陷处理，本工程仅拉杆头处理可节省成本35万（1.9万个），滑模与多卡模板施工方法相比，大大节省了机械、模板和辅材费用，可减少一般费用约为1050万元。滑模模体结构简单，重量轻，材料投入少，消耗少。同时使用滑模进行混凝土浇筑，在很大程度上减少了施工缝，省去了后续新老混凝土接缝处理的施工工序，减少投资费用合计约为30.14万元。由此采用滑模和多卡模板混凝土浇筑施工，共减少费用约1115.14万元。10.2 节能环保效益滑模模体结构稳定简单，重量轻，滑模模体加工材料投入费用少，消耗少，对于常规传统爬模或多卡模板施工方法来说，材料、设备等投入成本可大大降低
28、。滑模桁架可以重复利用，定制的异形多卡模板重复利用率较低，基本是一次性使用。滑模模体对混凝土浇筑施工质量较为稳定的控制特性，安拆便捷。不仅缩短了施工工期，降低了劳动力，而且提高了施工效率，减少了水电能源损耗，实现了文明施工具有良好的节能环保效益。10.3 3社会效益本工法在技术上切实可行，在安全上能从根本上消除施工现场人员安全隐患,质量上减少了分层浇筑的层面处理和施工缝以及后期混凝土缺陷修补问题，经济上减少了施工投资的同时节约了成本，施工简单、方便、安全，环保。进度上3md,大大加快了施工进度，今后的大、中型水电站引水系统超高进水塔混凝土施工和类似工程施工提供了有价值的参考，具有良好的社会效益。
