液压滑模机在电站闸墩混凝土施工中的应用

简介： 滑模在电站二期闸墩上的应用,该工程工程二期开工较晚，时间紧.任务重,如果采用传统的混凝土施工工艺,在短期内任务难以完成,并且材料消耗较大,针对墩体等截面结构，采用液压滑模施工非常有利.
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广东梅州三龙电站位于梅州市长沙镇，是梅江于流规划的四个梯级的第二阶梯，右边厂房，左边船闸，中间有八个闸墩，混凝土总方量18万方，装机2.4KW.由于工程开工较晚，闸坝段连同船闸压在二沽施工，时间紧.任务重,如果采用传统的混凝土施工工艺,在短期内任务难以完成,并且材料消耗较大,针对墩体等截面结构，采用液压滑模施工非常有利.

一.液压滑模机的工作原理

　　液压滑模机由齿轮泵.电液换向阀.溢流阀.针形阀等液压元件及压力表组成一个控制台.由控制台输出的油液经外胶管.分油管路.支油管路.针形阀至千斤顶（爬行千斤顶）组成液压回路.如图所示

　　当启动电机使油泵工作时,油液经由二位四通电液阀的P腔通过A腔的节流口以不大于10㎏/㎝²的压力循环回油箱,此时B腔和O腔连通,油路系统处于回油状态.

　　当千斤顶需要供油时,操纵电液阀的旋扭(顶升位置),令电液阀换向,使油液由P腔经B腔进入油路系统,使千斤顶完成一次工作行程.

　　需要压力大小由溢流阀调整,由压力表读出压力值,当油路系统中达到设定压力时,油液从溢流阀卸荷口回油箱.为避免压力表因油压冲击跳动,以致失灵,在压力表联接口设有阴尼装置,避免压力表指针的急剧跳动,控制台顶板上的8个针形阀用以控制8路通道.

二、千斤顶（爬行千斤顶）的选用

　　选购千斤顶时，首先考虑滑升阻力；滑模自重；施工载荷；支撑杆的荷载。确定千斤顶的吨位及数量。

　　18.5M墩体模板的外表面积为66.7M²，附加影响系数取K=1.2，则滑升摩阻力为160KN；全套滑模包括模板围圈、操作安全平台等，根据设计其总重量为160KN，考虑人员、设备、材料以及动力荷载等施工荷载为260KN，则滑模滑升总阻力为580KN。

　　由于原则以轻便为主，受力点过宽则将造成滑模结构变形，参考同类施工技术经验及本围圈设计要求，千斤顶间距一般为2.5~3.5M，则单侧需要千斤顶6个，上下游圆弧头位置考虑到其模板面积较大，为均匀受力，各加设1个千斤顶。

　　根据以上结果计算得单台千斤顶受力为41.43KN，考虑千斤顶安全系数为2，并且在滑升过程中存在单侧或单点滑升调模的需要，采用100KN千斤顶。

　　再考虑在施工中千斤顶容易损坏，备多6台作备用。因此购买20台QYD-100千斤顶即可。

三、现场制作安装

　　大坝闸墩的工作面设计长：18.5M两端(上下游方向)为圆弧,宽2.5M.根据工作面的 尺寸,我们采用90的角铁设计制作一个钢结构的长方形框框,内框尺寸为:长18.66M,宽2.63M高1.1M;外框尺寸为:长20.46M宽4.43M高1.1M.四边采用螺丝联接，钢模板安装在内框四周围。中间采用180MM的工字钢制作6个“开”字架联接两边框架，每个“开”字架上安装2台共12台千斤顶。两边圆弧段各制作一个“F”架联接两端框架，一个“F”架安装一台千斤顶，共使用14台千斤顶。千斤顶安装时，控制钢模板到千斤顶的中心距在200MM，使千斤顶爬行上升时受力均匀。千斤顶套握48MM排珊管作为支撑杆，千斤顶工作时沿着排珊管爬行上升。

四、操作

　　起动电机前，检查液压油是否在标准线上，各针形阀是否打开，电液换向阀开关是否在“回油”位置，在安全的情况下超动机器。

　　1、混凝浇筑到设定高度时，（一般是浇筑1.2M上升0.3M）把爬行杆上的限位器调离千斤顶的0.3M高度,起动机器,把电液换向阀的开关转至”上升”位置, 千斤顶开始爬行, 千斤顶的一个爬升行1000程为100MM,当千斤顶上升到一个行程时, 千斤顶上的QYD-100筒式调平器会缩进千斤顶里面,系统此时开始溢流,立即把电液换向阀开关转到”回油”位置卸荷.待筒式调平器从千斤顶里面完全升出来后, 千斤顶再开始第二个上升行程,如此重复行程, 千斤顶爬升到需要高度为止,工作面继续浇筑混凝土.

　　2、当千斤顶爬升到需要高度时,如有个别千斤顶未爬升到需要高度时,为保证混凝土质量误差,把已爬升到需要高度的千斤顶的针形阀关闭,再起动机器,把未爬升到需要高度的千斤顶爬升到需要高度.

　　3、随着滑模滑升，当墩体垂直线出现偏差时,同样是采用关闭千斤顶的针形阀来调平.如向左偏时,关闭右边千斤顶的针形阀,左边限位器调高相应高度,开动机器,右边千斤顶爬升到设计高程即可.

五、拆除

　　当整个工作面混凝土施工完毕时，把钢结构架上面的工具、机具、材料吊离。开动机器，使滑模框架上升到脱离混凝土工作台面，拆除控制台引出的液压油管，吊离控制台。在钢结构框架上捆好钢丝绳，利用门式超重机超重，当钢丝绳受力均匀时停下，利用气割割除排珊管（爬行杆），再把整个钢结构框架吊到地面进行拆除解体。

六、效果

　　经过三龙电站闸墩的施工结果，我们认为：采用液压滑模机械浇筑混凝土要比采用传统的支模工艺更能保证质量、降低成本、减少安全隐患；由于混凝土连续浇筑，减少甚至避免施工缝隙，使混凝土的整体性能好，避免了支模、拆搭脚手架等多种重复性工作；进度快、工效高、材料消耗少等优点。据统计：

　　1、一个18M高的闸墩采用传统的分层施工需要6次24天时间，采用液体滑模，一个闸墩只需6天时间，施工速度非常快，而且可以节约大量的材料；

　　2、采用液压滑模施工，精度误差可以控制在10MM以内。因此说明，采用液压滑模施工大有潜力存在，笔者认为：在水电站及房建框架施工等，值得推广与应用液压滑模施工。