厄瓜多爾CCS水電站砼面板堆石壩滑模設(shè)計(jì)方案

1、CCS電站砼面板堆石壩 滑模設(shè)計(jì)方案說(shuō)明 中國(guó)水利水電第十工程局工程部目錄1、 工程簡(jiǎn)介2、 設(shè)計(jì)依據(jù)3、 面板堆石壩滑模介紹 4、 滑模施工5、 滑模機(jī)具數(shù)量及重量 CCS電站砼面板堆石壩滑模設(shè)計(jì)方案1.工程簡(jiǎn)介CCS電站砼面板堆石壩上游壩坡1:1.4，下游壩坡1:1.8，結(jié)構(gòu)分縫條幅寬分別為12.0m、6.0m，大壩面板共分16塊（其中異型板CSF1、CSF16，6m板寬CSF2CSF5、CSF12CSF15，12 m板寬CSF6CSF11），澆筑壩頂高程EL1233.50m，壩軸線141m，最大壩高58m，最大斜長(zhǎng)83.89m，壩頂寬度為10m，砼面板均厚為40cm，砼澆筑量為4200m

2、3。 大壩面板異型板采用人工模板施工，其余矩形條帶板面采用滑模施工，砼面板堆石壩滑模采用無(wú)軌滑模施工，每一結(jié)構(gòu)塊為一施工單元，采用跳倉(cāng)澆筑的施工方式進(jìn)行施工。見(jiàn)圖1. CCS水電站調(diào)蓄水庫(kù)砼面板堆石壩面板布置圖。圖1.CCS水電站調(diào)蓄水庫(kù)砼面板堆石壩面板布置圖2設(shè)計(jì)依據(jù)1 水電水利工程模板施工規(guī)范DL/T 5110-2000。 2 水工建筑物滑動(dòng)模板施工技術(shù)規(guī)范SL32-92. 3 建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GBJ91987； 4 砼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范GB502042002； 5 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB500172003； 6 水工砼施工規(guī)范 DL/T51442001； 7 國(guó)家現(xiàn)行各相關(guān)規(guī)程規(guī)范。3

3、面板堆石壩滑模介紹 滑模設(shè)計(jì)以安全可靠為宗旨,結(jié)構(gòu)以簡(jiǎn)潔、實(shí)用為原則，根據(jù)壩面的體型特征，保證砼入倉(cāng)、振搗、表面修整（抹面和壓光）以及養(yǎng)護(hù)等施工作業(yè)的便利，建議采用慢速卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引；設(shè)計(jì)安裝的側(cè)模充分適合堆石壩面板表面輪廓線及無(wú)軌滑模施工?；Ｏ到y(tǒng)包括：1.模板系統(tǒng)、2.抹面平臺(tái)及棚架、3.側(cè)模、4.壩頂橫向牽引架（包括卷?yè)P(yáng)牽引系統(tǒng)）、5.砼入倉(cāng)布料系統(tǒng)、6.輔助系統(tǒng)六部分組成。見(jiàn)圖2.滑模施工組平面布置圖，圖中1為模板，2為抹面平臺(tái)，3為側(cè)模，4為壩頂橫向牽引架，5為砼入倉(cāng)溜槽，6為運(yùn)料小車，7為砼攪拌運(yùn)輸車。圖2.滑模施工組平面布置圖3.1滑模系統(tǒng)滑模模板尺寸選定長(zhǎng)度：滑模根據(jù)面板結(jié)構(gòu)分逢間

4、距12m，且端頭考慮0.5m的外挑長(zhǎng)度，滑模設(shè)計(jì)長(zhǎng)度13m，滑模后期施工面板結(jié)構(gòu)分逢間距6m，滑模設(shè)計(jì)為3節(jié)，中間節(jié)加2節(jié)端頭節(jié)組成，中間節(jié)單節(jié)設(shè)計(jì)長(zhǎng)度6m，兩節(jié)端頭模板拼接各長(zhǎng)3.5m。寬度：根據(jù)砼初凝時(shí)間2.53小時(shí)，每小時(shí)澆筑一層，每層砼澆筑厚度為0.25m0.3m（斜長(zhǎng)約 0.4m左右）澆筑第三或第四層即可以開(kāi)始脫模，因此滑模的寬度選定為1.2m。 厚度：考慮滑模的周轉(zhuǎn)使用和克服砼浮托力的影響等因素，且滿足模板自身的撓度控制在 30 mm以內(nèi)，面板擬使用 8 mm厚鋼板，模板形式根據(jù)受力計(jì)算，模板箱體自身高度800 mm，其平臺(tái)組合高度1350 mm?；８⊥辛Φ挠?jì)算 進(jìn)水口坡比為1:

5、1.4。模板傾角小于45°工況，新澆砼對(duì)模板的上托力，取 4 kN/m2，模板與砼接觸寬度按 1.2m計(jì)算。滑模要求自重及配重的法向分力略大于新澆砼對(duì)滑模產(chǎn)生的浮托力，即要求: （G0+G1+G2）×cosP P=Pn×L×b P=4×12×1.2 P=57.6 KN （G0+G1+G2）×cos36° 57.6 （G0+G1+G2）70 KN因?yàn)橐蠡Ｗ灾?、配重及施工荷載合計(jì)大于72 KN，取（G 0+G1+G2）=85 KN式中：G0、G1、G2滑模的自重、滑模的配重、施工荷載（KN）； P新澆砼對(duì)斜坡面上滑

6、模的浮拖力（KN）； Pn內(nèi)傾模板的砼側(cè)壓力，本方案取 Pn= 4 KN/m2；L、b滑模長(zhǎng)度、滑模寬度（m）； 面板與水平面間的夾角，此方案取=36°計(jì)算?；恳αΦ挠?jì)算 T=( G0+G1+G2)sin+f1(G0+G1+G2)cos- P+f2(G0+G1+G2)cos+SK=85×sin36°0.5×85×cos36°-57+0.05×85×cos36°1.5×12×1.2×2 =156 Kn 當(dāng)滑模自重、配重及施工荷載合計(jì)為 G0+G1+G2=85 KN時(shí)，滑模

7、的總牽引力為 196.22 KN 式中：T滑模牽引力（KN）； G0、G1、G2滑模的自重、滑模的配重、施工荷載（KN）； f1滑模與砼的摩擦系數(shù)，取0.5； f2滑模與側(cè)模頂面間的滑動(dòng)摩擦系數(shù)，取0.05； 滑模面板與新澆砼之間的粘結(jié)力，取 1.5 kN/ m2S滑模與新澆砼的接觸面積 K安全系數(shù)，K=23.2抹面平臺(tái)及棚架抹面平臺(tái) 抹面平臺(tái)是對(duì)脫模后的砼進(jìn)行壓光抹面而設(shè)計(jì)的。抹面平臺(tái)是固定在滑模后部，隨滑模一起滑升，平臺(tái)寬 1000mm并設(shè)有護(hù)欄。為了保護(hù)抹面成型后的砼表面，同時(shí)減少水份流失，可采用覆蓋塑料薄膜或噴灑養(yǎng)護(hù)劑等方法進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。防雨棚架基于施工地區(qū)雨水較多，為方便施工操作，在操作

8、平臺(tái)及抹面平臺(tái)上設(shè)計(jì)防雨棚架。棚架結(jié)構(gòu)主要由 48鋼管構(gòu)成，滑模梁上設(shè)有插接孔位方便安裝。施工方需自備鋼管扣件及防雨篷布。見(jiàn)圖3.滑模施工AA斷面布置圖。圖3.滑模施工AA斷面布置3.3 側(cè)模側(cè)模由側(cè)模板、側(cè)模可調(diào)節(jié)螺桿及插筋組成。側(cè)模板（選配） 側(cè)模一般選用 34mm厚的Q235鋼板、鋼帶和角鋼加工制作。側(cè)模作為滑模的滑行軌道，考慮到耐磨和重復(fù)使用,模板上緣用L50角鋼制作。側(cè)?？烧{(diào)節(jié)螺桿（選配） 側(cè)模可調(diào)節(jié)螺桿除了固定側(cè)模板和承受新澆砼的側(cè)壓力外，還可通過(guò)調(diào)節(jié)螺栓對(duì)側(cè)模板高度進(jìn)行局部調(diào)整，以保證砼面板壩線型。3.3.3側(cè)模固定插筋（工地自備）側(cè)?？烧{(diào)節(jié)螺桿主要靠插筋固定，依靠插筋的抗剪能力

9、來(lái)平衡面板砼的側(cè)壓力。插筋直接插入斜坡面砂漿墊層內(nèi)，深度不小于 300。插筋用28的鋼筋打尖，總長(zhǎng)度為500m。3.4壩頂橫向牽引架壩頂橫向牽引架中安裝了卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引系統(tǒng)、卷?yè)P(yáng)機(jī)鋼繩排繩系統(tǒng)，卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引系統(tǒng)主要包括：卷?yè)P(yáng)機(jī)、鋼絲繩、錨固點(diǎn)、電控箱。3.41卷?yè)P(yáng)機(jī) 根據(jù)前述計(jì)算知，要求卷?yè)P(yáng)機(jī)的總牽引大于 156 Kn，每套滑模一般采用兩臺(tái)同規(guī)格的慢速5t卷?yè)P(yáng)機(jī)，通過(guò)一對(duì)動(dòng)滑輪，總牽引力可達(dá)200Kn，完全滿足要求。由電控箱操控的兩臺(tái)卷?yè)P(yáng)機(jī)，可同時(shí)或獨(dú)立地進(jìn)行正反向的運(yùn)轉(zhuǎn)，以保證滑模的均衡滑升。地錨牽引鋼絲繩采用臺(tái)架錨點(diǎn)固定，已經(jīng)計(jì)算確定。電控箱 電控箱的功能：操作兩臺(tái)卷?yè)P(yáng)機(jī)聯(lián)動(dòng)、單獨(dú)動(dòng)作、正反向運(yùn)

10、轉(zhuǎn)，考慮電控箱布置在牽引臺(tái)架上方便操控。3.4.4滑模行走裝置為便于滑?？焖倬臀辉诨蛇吀髟O(shè)置 1組行走輪裝置（每組2個(gè)行走膠面輪），當(dāng)滑模完成一倉(cāng)位澆筑時(shí)，行走輪裝置通過(guò)鉸接翻轉(zhuǎn)，輪子接觸地面，使用千斤頂將滑模主體頂離壩面（下放時(shí)模板底面要高于側(cè)模），行走輪裝置又通過(guò)調(diào)整絲桿和鎖緊銷將滑模與行走輪固定可以在壩面行走，卷?yè)P(yáng)機(jī)反向轉(zhuǎn)動(dòng)，滑模通過(guò)行走輪滑至壩底。3.5砼入倉(cāng)布料系統(tǒng)（工地準(zhǔn)備） 從壩頂?shù)交ｓw前緣砼輸送采用斜溜槽輸送，溜槽應(yīng)分段系在鋼筋網(wǎng)上,以保證安全。為了裝拆方便和適應(yīng)擺動(dòng)散料，溜槽要有一定的剛度，節(jié)與節(jié)之間用掛鉤連接。每套滑模布置 2條溜槽?；ｍ湃雮}(cāng)布料系統(tǒng)見(jiàn)上圖 2所示。

11、3.6輔助系統(tǒng)（選配） 滑模施工輔助系統(tǒng)及鋼筋和材料的運(yùn)輸系統(tǒng)由一臺(tái)運(yùn)料小車和一套壩頂橫向牽引架組成。見(jiàn)圖4.滑模施工BB斷面布置圖，圖5.滑模施工CC斷面布置圖，圖6.滑模施工側(cè)模布置（D放大）圖。圖4.滑模施工BB斷面布置圖 / 圖5.滑模施工CC斷面布置圖圖6.滑模施工側(cè)模布置（D放大）圖4.滑模施工4.1施工工藝流程框圖4.2施工操作程序滑模的拼裝和就位在待澆筑塊的倉(cāng)號(hào)頂部，先行安裝壩頂橫向牽引架，搭設(shè)一個(gè)臨時(shí)拼裝滑模的平臺(tái)，進(jìn)行滑模的拼裝，將三節(jié)滑模用螺栓連接成一體，待側(cè)模安裝調(diào)整完成并通過(guò)測(cè)量驗(yàn)收后，吊裝滑模到滑模的起始位置，安裝牽引鋼繩，安裝行走裝置，安裝抹面平臺(tái)，利用安全防護(hù)裝

12、置臨時(shí)固定住滑模，防止下滑和移位。 4.2.2卷?yè)P(yáng)機(jī)的固定，牽引繩和導(dǎo)向滑輪的安裝，溜槽的鋪設(shè)滑模就位的同時(shí)，進(jìn)行卷?yè)P(yáng)機(jī)的吊裝就位，將卷?yè)P(yáng)機(jī)固定在橫向牽引架平臺(tái)上，然后，進(jìn)行牽引繩和導(dǎo)向滑輪安裝，先將卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引繩穿過(guò)牽引架頂端的排繩器的定滑輪到滑模牽引點(diǎn)的動(dòng)滑輪處，鋼繩穿過(guò)動(dòng)滑輪繞回牽引架的錨固點(diǎn)固定，牽引動(dòng)滑輪與滑模前端的吊環(huán)要連接起來(lái)。滑升機(jī)構(gòu)安裝調(diào)試完成后，在下放滑模到砼澆筑點(diǎn)之前，應(yīng)進(jìn)行一到二次短距離的試滑，檢驗(yàn)系統(tǒng)有無(wú)問(wèn)題，并確定上下統(tǒng)一指揮的方式。一切滑模下放的準(zhǔn)備工作就緒后將滑模緩慢地下放到位，同時(shí)，進(jìn)行砼入倉(cāng)溜槽的鋪設(shè)，溜槽直接鋪在鋼筋網(wǎng)上。滑模行走見(jiàn)圖 7、圖8所示。圖7.滑

13、模施工下放圖圖8.EE剖視圖4.2.3 抹面平臺(tái)及塑料薄膜支架的安裝 在砼澆筑之前，應(yīng)安裝好抹面平臺(tái)及防雨棚架。4.2.4 側(cè)模的安裝在銅止水片安裝完成后，進(jìn)行側(cè)模的安裝，模板面與止水片中心對(duì)齊，支架用打入墊層的插筋固定。側(cè)模頂部為滑模的軌道，要與面板的設(shè)計(jì)線一致，誤差應(yīng)符合規(guī)范要求。4.2.5 砼澆筑砼澆筑應(yīng)嚴(yán)格遵守分層攤鋪和振搗的原則，每層的攤鋪厚度為25cm30cm（斜長(zhǎng)約 40cm左右），按照滑模的設(shè)計(jì)寬度，可滿足三次鋪料的要求。溜槽的卸料端口與滑模上口應(yīng)保持一定的距離，最少不小于1m。 倉(cāng)面砼振搗宜選用直徑不大于 50cm的插入式振搗器，34臺(tái)，振搗器應(yīng)垂直插入砼內(nèi)進(jìn)行振搗。4.2.

14、6 滑模的滑升根據(jù)以往技術(shù)參數(shù)，滑模的首次滑升是在第四層砼平倉(cāng)振搗完成之后進(jìn)行，即第一層砼在滑模內(nèi)停留的時(shí)間，不應(yīng)超過(guò) 3個(gè)小時(shí)。因此，要求砼的入倉(cāng)強(qiáng)度的下限為每小時(shí)一層（25cm30cm）。按照 88cm的面板厚度計(jì)算，砼小時(shí)入倉(cāng)強(qiáng)度至少應(yīng)達(dá)到 7m 3/小時(shí)。按照砼初凝時(shí)間的上限 2.5小時(shí)（150分鐘）和氣溫條件，脫模時(shí)間在 2小時(shí)左右，澆筑一層砼的速度可擬定為 40分鐘，滑模的滑升速度可達(dá)到每小時(shí)75cm100cm。白天氣溫較高，砼的入倉(cāng)強(qiáng)度可以加大，縮短到2030分鐘澆筑一層，這樣，滑升速度可以達(dá)到為每小時(shí)1m1.5m，砼小時(shí)入倉(cāng)強(qiáng)度為15m3/小時(shí)。為減少摩阻力，保證滑?；衅椒€(wěn)，

15、滑升前應(yīng)鏟平模板前沿堆積的砼，每隔1015分鐘小距離滑升一次。4.2.7表層砼的修整和養(yǎng)護(hù)滑?；?，工人可以在抹面平臺(tái)上，對(duì)脫模的砼表面進(jìn)行修整、抹面、壓光。然后，立即覆蓋塑料薄膜，以防止表面水份迅速蒸發(fā)而產(chǎn)生干縮裂縫，同時(shí)可以防曬、防雨。4.3注意事項(xiàng)4.3.1 滑模的移位和修整滑模在完成一個(gè)倉(cāng)號(hào)的連續(xù)澆筑后，先滑空2m。將模板與可靠的固定、分解。使用現(xiàn)場(chǎng)大型吊裝設(shè)備將牽引架和滑模吊運(yùn)設(shè)備運(yùn)至下一倉(cāng)號(hào)組裝。 滑模移位、存放時(shí)，在面板下墊木板或方木，避免損壞面板。砼的攤鋪和振搗砼必須水平攤鋪，鋪層厚度嚴(yán)格控制，不允許厚薄不均、高低不平，否則影響滑升速度。幾臺(tái)振搗器不宜同時(shí)振搗，以避免產(chǎn)生滑模的共振，使剛剛脫模的砼產(chǎn)生變形。嚴(yán)禁振搗器順?shù)摻罹W(wǎng)插入滑模下部，導(dǎo)致砼從滑模尾部擠出難以處理而造成質(zhì)量事故。4.3.3脫模時(shí)間的控制根據(jù)面板滑模特點(diǎn)及以往施工經(jīng)驗(yàn)，砼初凝前可以脫模，有利于砼表面的修整、抹面和壓光，同時(shí)避免砼在模板內(nèi)停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，因粘結(jié)力過(guò)大，而造成砼表面被拉裂。由于混凝土的塌落度為7cm12cm，白天和晚上氣溫的差異，混凝土配合比和外加劑的特性等因素，脫模時(shí)間需要在實(shí)踐中進(jìn)行摸索，靈活掌握。4.3.4?；木o急措施由于停電、暴風(fēng)雨、卷?yè)P(yáng)機(jī)故障等特殊原因?qū)е马磐Ｖ節(jié)仓?，除了按照施工?guī)范對(duì)已經(jīng)入倉(cāng)的砼進(jìn)行處理外，還必須設(shè)法將滑模按照脫模時(shí)間的要求繼續(xù)