水利施工中滑模技术的应用探讨

赵宏兰

(山西省晋中市水利建筑工程总公司，山西 晋中 030600)



水利施工中滑模技术的应用探讨

赵宏兰

(山西省晋中市水利建筑工程总公司，山西 晋中 030600)

文章从滑模施工技术的内涵和工艺流程出发，对滑模技术在水利工程应用中的现状与技术优势进行了详细探讨，并从实际工程施工角度出发，对滑模技术应用过程中的技术要点进行了分析，包括材料配合比的合理确定、安装与调试、施工偏差控制等方面，结果表明，在我国当前水利建筑事业快速发展的情况下，大力推广该技术的应用对提高工程质量，发挥工程经济效益与社会效益具有积极意义。

水利工程；滑模技术；材料配合比；偏差控制

1 滑模技术概述

滑模施工技术完全借助多组千斤顶作为动力源对滑模动力设备加以带动，以使加工成型的钢模板在混凝土表面事先设计好的框架内进行滑动，滑动过程中从模板入口处浇筑混凝土至套槽内，待所浇筑的混凝土达到既定强度后随即利用提升设备将模板套槽重新沿着混凝土表面框架滑动返回。滑模施工工艺包括模板系统(模板、围圈、提升架)、操作平台系统(绑扎钢筋、浇筑混凝土、模板提升等工作平台和吊脚手架)、液压系统(支撑杆、液压千斤顶及液压控制台、油路系统)、施工精度控制系统、水电等配套系统等部分。滑模施工技术中模板系统、操作平台系统、液压系统和施工精度控制系统的荷载传递流程如图1。

图1 滑模施工技术各系统的荷载传递流程

滑模施工技术尤其在渠道边坡处和梯形断面边坡处施工具有很大优势，该技术既可以达到设计高度，又可以满足水利工程工期长、施工过程复杂、对工程质量要求高、混凝土浇筑难度大等特殊要求，该技术的应用有利于大大缩短水利工程施工期、保证混凝土浇筑施工质量、简化施工程序并保证施工质量。

2 滑模技术在水利施工中的应用

2.1 应用现状

在梯形渠道断面边坡的支护施工过程中采用滑模施工技术，尺寸为3.5m×4.5m(高×长)的模板在刚成型的混凝土表面滑动运行，基本能够满足规范要求，并保证全部施工过程的顺利完成。在U型渠道边坡及支护施工过程中，利用滑模技术完成混凝土灌浆与U型混凝土模板的浇筑施工，悬模施工机械需利用渠顶轻轨加以支撑，亦或通过渠床土模作为支撑设备，两种支撑材料设备进行比较可以发现，渠床土模投资低较为经济且运行速度快。无论是在梯形渠道断面边坡的支护施工，还是在U型渠道边坡及支护施工中，滑模施工技术均具有提高和优化工程施工质量，控制施工及后续运行成本，保证水利工程经济效益和社会效益及早发挥等优势。为保证技术的成功运用，务必严格按照施工技术规范要求进行，确保所有施工技术人员熟练掌握施工技术及控制要点，遵守施工程序和施工过程质量控制，保证滑模施工技术优势作用最大限度的发挥。

2.2 技术优势

除上所述，滑模施工技术既能保证施工过程的经济性与施工质量，又有利于减少施工过程所需的人力、物力等资源，能够取得良好的施工效果。对于水利工程施工中的隧洞施工和迎水面坡度较大的水利大坝而言，混凝土部分施工难度较大，而且该部分施工很难达到预期的施工效果，这便为后期分部工程的施工埋下质量隐患。利用滑模施工技术可以对有特殊要求的分部工程进行针对性强的施工操作，大大降低了模板的运转次数和运转损耗，达到提高工程施工质量并控制工程投资的目的，利用滑模施工技术的传输功能加快了混凝土施工与浇筑速率，有效减少混凝土与空气之间的接触时间，保证灌浆环节完结后封浆的及时性，有利于达到最佳的混凝土浇筑施工效果。利用滑模施工技术所浇筑的混凝土表面光滑，鲜有裂缝出现，后期的运行养护费用大大降低，值得大范围推广。

3 技术要点分析

3.1 材料配合比的合理确定

滑模施工技术中混凝土材料配合比的合理确定过程其实就是科学确定水泥(表1)、掺和料、砂骨石料和混凝土外加剂等成分的合理含量与比例，以实现最佳的施工效果的过程。

表1 水泥熟料化学结构与作用的比较

为了保证混凝土配合比的恰当与合理，必须科学确定混凝土单位用水量、混凝土含沙量，并采用科学方法确定混凝土材料的配合比。常用的确定混凝土材料用量的方法包括假定容重法和绝对体积法两种，利用上述方法计算出各种材料用量后，便可进行混凝土试拌，在试拌过程中不断调整混凝土用水量和含砂率并进行其容重的测定，为达到最大水平的容重，在试拌过程中要随时根据需要调整各种材料的用量，找到能使容重最大的材料用量后便可据此确定试件性能，此时的材料用量之间的比例就是混凝土材料配合比。

3.2 安装与调试

为保证滑模施工混凝土结构质量，必须在滑模模板组装结束进行试滑，试滑过程无误后便可立即开始滑升作业，如不出现意外情况，应保证滑升过程的连续性，因为一旦停止滑升，便会出现混凝土不同部分互相黏结不密实的现象，便会出现施工缝，以及施工缝中夹杂夹渣等情况，为混凝土部分埋下安全隐患。

滑模施工还必须注意施工季节的选择，为保证滑模施工混凝土的质量，必须将施工温度控制在适宜范围内，如果施工过程中温度超过25℃，则会引发混凝土表面出现裂缝、蜂窝、坍塌、不平整等质量问题，对于这些问题的后续处理难度很大，且导致施工成本的增加。如果施工温度低于5℃，则会延长混凝土凝结时间，降低混凝土强度，导致窝工的出现，为了应对这类质量缺陷，必须采用强化剂等补强加固措施。综上，混凝土滑模施工过程中最适宜的温度应为5℃-25℃，应尽量避免北方冬季和南方夏季施工。

1-基面；2-导向滑板；3-槽钢梁；4-进料漏斗；5-分料隔板；6-弹簧；7-振动梁；8-拖板；9-后拖板；10-混凝土面；11-U型胶胎

3.3 滑模及施工偏差控制

为了保证滑模施工过程中模体能够始终为中线位置而不发生偏离，必须按照规范所规定的时间对壁面进行垂直度的测量，并利用铅垂仪加以纠偏。垂线一般选用Ф18钢丝，保证垂线下端下坠物的重量≥5kg，为保证测量效果，所设立的观测点应≥6个，每当滑模滑升至距离井口35cm左右位置时观测开始，并保证每一轮滑模施工过程中进行一次观测与校核。

为保证滑模施工水平性能，续利用千斤顶同步仪器对滑模的水平性能加以测量，并辅之以水准仪进行水平校核，对于墩身则可以利用全站仪配合以高程测量法和测量钢尺加以测量与复核。

4 结 论

通过分析可知，在我国当前水利工程建筑规模不断扩大的情况下，利用滑模施工技术对于提高施工效率保证水利工程施工质量意义重大，应当大力推广这种施工技术在水利工程施工中的应用范围，并注意施工要点加强施工质量控制，以实现最佳的施工效果。

[1]丁宗仁.滑模技术在水利水电施工中的应用[J].黑龙江科技信息，2013(30)：204.

[2]覃国仰.浅谈滑模技术在水利水电工程施工中的应用[J].建筑界技，2013(14)：55.

[3]陈延国.滑模技术在某水库施工中的应用[J]，黑龙江水利科技，2016，44(02)：103-105.

1007-7596(2017)05-0144-03

2017-04-16

赵宏兰(1969-)，女，山西晋中人，工程师，从事水利工程施工与管理工作。

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