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滑模技术在水利水电工程施工中的应用研究

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  摘 要 众所周知,水利水电工程关乎国际民生,其施工质量的重要性不言而喻,其中滑模技术安全抗震、施工便捷,得到了广泛应用。对此,笔者分析了滑模技术的施工原理和特点,并探讨了其应用要点,希望对提高水利水电工程滑模技术的施工质量有所帮助。
  关键词 滑模技术;水利水电工程;应用
  近年来,人们对水利水电工程的关注程度逐步提高,尤其是在强调高质量发展的形势下,施工技术不断涌现,如滑模技术的合理应用,不仅提高了作业效率,还有助于节约施工成本和时间,综合效益显著,因而在水利水电工程施工中得以推广应用。
  1 滑模技术的施工原理与特点
  滑模技术是一种相对先进的施工方法,主要利用液压提升装置完成模板的滑升,然后对竖向混凝土结构进行浇筑,每浇筑一层就滑升一定高度的模板,直至浇筑结束,不过在施工前应事先组装好液压滑模装置,包括操作平台、模板、千斤顶、支承杆等构件,并注意调平模板体系,保证构筑物的垂直度[1]。
  较之一般混凝土施工技术,滑模技术可降低水利水电工程的施工难度,作业效率更高,由于模板周转次数的减少,可减少因模板损耗带来的施工成本,连续性的浇筑特点,还可以缩短工期,提高施工质量,基于柔性支撑系统的滑模技术组装更加灵活、更为安全可靠,滑升能力更强。
  2 滑模技术在水利水电工程施工中的应用要点
  2.1 完善液压提升系统
  液压系统对于滑模技术的影响是不可小觑的,这是因为液压控制台连接着油路与千斤顶,千斤顶连接着被提升的物体,且在滑升过程中,高压油泵会在电动机的作用下先后经过静止阀、换向阀以及分油器及其管路将油送至千斤顶为其提供作业动力,然后在不断的供油与回油中千斤顶完成重复性的压缩和复位,促使支撑杆上的模板装置不断上升。假设水利水电工程选用的是额定顶推力为60KN的滚珠式千斤顶,那么在实际施工时则要选择一半的顶推力,并结合公式N=(∑F)/(Pφ)确定千斤顶的数量N,其中∑F代表全部荷载,P和φ分别代表千斤顶的提升力和拆减系数(一般设为0.7)。而在计算支撑杆承载力时,可选用一般的建筑钢管,但要控制接头错开率低于25%,在手提磨光机的作用下打磨焊接接头,并使其数量与千斤顶数量一致,用于提升模板刚度,同时选用公式P=(α40EJ)/{ K(L0+95)}2计算支撑杆的承载力,其中α为工作条件系数,可在 0.7-1.0之间取值,E为弹性模量,取值2.06*104KN/cm2,J为脱空长度,K为安全系数至少为2,L0则代表千斤顶卡头与混凝土表面的距离[2]。
  2.2 加强滑模结构控制
  滑模结构中的模板控制非常关键,也是水利水电的施工重点,具体控制时既可以用水平仪器也可以借助千斤顶同步器,为了切实避免滑模结构发生偏移,一般会结合使用吊线与激光照射仪对其进行严格而准确的测量,以便及时发现滑模变形的精确位置,并采用有效措施加以解决。如果滑模确实变形,可自上而下确定竖井结构的直径范围,尽可能保证竖井稳定并减少变形。
  2.3 重视模板滑升速度
  水利水电工程中会涉及大量的钢筋安装,为防止交叉作业的不良影响,必须加强工种之间的协调性,而合理的模板滑升速度控制不失为一个有效方法。因此在初升阶段,即混凝土厚度处于600~700mm时,需要及时检查其凝结状态,并确认滑模装置达标,待初浇结束3~4h后开展试滑试验,此时提高千斤顶50~60mm左右,用于对混凝土是否可以脱模、时间是否合理进行判定。在滑升阶段,先要保证提升模板的速度稍低于混凝土的浇筑速度,当浇筑位置距离模板上口50~100mm时可以正常速度对模板进行提升。在末升阶段,即模板高度距离建筑顶部100mm左右时降低滑升速度,并注意两者保持200mm距离之前进行超平与找正,以确保最后一层浇筑的混凝土交圈均匀,浇筑精准。通常每层浇筑的混凝土高度在200~300mm时模板高度可滑升9~12次,时间可控制在20~40min之间,当然具体数值还应视情况而定[3]。
  2.4 降低滑模施工偏差
  水利水电工程滑模施工偏差的降低,在很大程度上取决于具体的施工操作和管理,如在模具安裝环节,应做好钢筋预埋工作,使其地面露出的高度低于15m,待闸墩底板作业结束后及时清理地基并凿毛处理混凝土,为更好地保护模板,应在地面增设10~20cm左右的木质垫板,并在预定位置借助吊葫芦放置单元,配以螺栓固定减少偏差。再如在检测滑模时可在钢制垫板的作用下填高千斤顶,通过压迫支撑轴形成一定的位移,促使平台与模板整体的良好融合,使其按照预设的方向滑升,进而减少误差,提高灌浆质量。
  2.5 提高混凝土施工质量
  混凝土施工质量的提高可从三点着手,一是强化材料质检,尤其是水泥、砂石、添加剂等施工材料的选用,必须为正规厂家生产且具有质保书,同时尽量保证材料性质稳定、热量低,像水泥材料要基于科学的存储以防受潮质变,为避免混凝土收缩裂缝最好选用防裂性强的添加剂以及无杂质的砂石等。二是注意科学配比,如基于严格的配比试验确定最佳的水泥和水的用量以及搅拌时间,以在整体上提升混凝土的强度和性能,为滑模施工奠定基础。三是控制浇筑速度,尽量保证混凝土浇筑与滑模升降的统一性,通过振捣方式、力度、次数和时间的合理控制,对滑模爆裂情况予以规避。
  此外,还应尽可能减少模板自重对滑模平台的不良影响,并减少平台材料的堆放,可通过少堆放、勤上料保证平台刚度。
  3 结束语
  总之,水利水电工程施工的安全性和质量的可靠性离不开施工技术的支持,为更好地促进工程建设与发展,就必须加大滑模技术的研究力度,掌握施工要点并予以不断完善,以此充分发挥滑模技术优势,提高应用水平与价值,打造安全优质的水利水电工程。
  参考文献
  [1] 叶健.浅谈滑模技术在水利水电工程施工中的应用[J].科技风,2019,(11):207.
  [2] 代国.滑模技术在水利水电工程施工中的实施[J].现代物业(中旬刊),2018,(09):236.
  [3] 徐青.滑模技术在水利水电工程施工中的实践[J].现代物业(中旬刊),2018,(08):213.
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