海塘混凝土护坡滑模模具设计及施工分析

海塘混凝土护坡滑模模具设计及施工分析

刘荣辉

刘荣辉(33090319791004451x)

摘要：通过对实例海塘混凝土护坡施工过程的仔细研究，提出了混凝土滑模施工中滑模模具的设计方法和滑模施工的流程。有效地解决了护坡混凝土施工中存在的常见问题，确保了混凝土护坡坡面的平整度，是施工效果更理想。

关键词:护坡混凝土；滑模；模具设计；模板标准塘的混凝土护坡施工工程主要包括了沉井、混凝土护坦、混凝土护坡及顶部防浪墙几个工序。其中混凝土护坡环节是在原有干砌石护坡的基础之上，在边坡每隔5m进行分块混凝土按1:2的比例浇筑施工，护坡混凝土浇筑后的平均厚度为20cm。

一般的施工过程中，混凝土与其他材料的配合比往往是已经确定下来的，那么混凝土的质量好坏就主要取决于它的密实度。由于施工是在1:2的斜坡上进行，即使将混凝土塌落度定位在2～3cm，在后期振捣时仍会发生流淌的现象，因此在实际的施工过程中难以保证边坡的设计坡度。立模施工的过程中存在着模板周定的问题，有较大的操作难度，鉴于此在施工中混凝土浇筑的方式常常选择敞开式，即直接由人工来完成整平。敞开式的浇筑施工时为确保准确的外形，就会经常频繁的发生混凝土漏振少振额现象，如何解决这个棘手的问题，目前行之有效的办法是采取滑模施工。

一、设计滑模模具的计算依据之前护坡设计的分块（5m）要求，结合原浆砌石护坡轨道的法向固定比较困难的情况。因此在施工方案前提下，可以先确定无法向固定的模板结构。滑动模板的重量必须满足的条件是在混凝土浇筑的过程中模板不会出现上浮和下挠现象，同时满足牵引省力等施工要求，对模板质量的定量要求为模板的重力G≥混凝土对模板的向上的托举力P。如果模板的重量不能满足此要求，可以在模板上增加重量，例如采用预制混凝土块，储水箱和钢铸条等方式进行配重。

1.1模板的设计参数（1）在确定模板的荷载类型时，可以结合模板施工过程中的的受力特点，按模板的均布荷载来确定。

（2）在确定模板均布荷载值时，由于前面提到过，要确保滑模模板在混凝土施工过程中不会出现上浮，因此滑动模板在施工中实际使用的重量必须要保证不小于总的向上托举力。一般情况下，施工荷载就按每平米lkN计算。

（3）混凝土向上的浮托力P与浮力系数和模板的有效面积呈正比关系，P等于两者的乘积。当倾角小于45°的时候，浮力系数取每平米3-5KN，反之当倾角大于或等于45°的时候。浮力系数取每平米5-12KN。

（4）混凝土与模板间存在着摩阻力，这种摩阻力又具体的分为粘接力及摩擦力，新完成浇筑的混凝土和模板间的粘接力可按每平米0.5kN计算；混凝土与模板间的摩擦系数f可按0.4～0.5进行计算。

（5）模板和滑轨之间也存在摩擦力：分为滚动摩擦和滑动摩擦，发生滚动摩擦时的摩擦系数f取0.05，发生滑动摩擦时f取0.15-0.5。

（6）受到所用振捣器的振动半径和脱模要求，一般模板的宽度可在1.1-1.5m之间取值；根据施工的实际情况，一般模板的长度L取L=（l+0.8）m。

1.2模板的结构由于模板对承载的重量有特殊要求，且模板多数是在施工现场制作完成，因此一般采用型钢组合，选择型钢时根据一般计算公式进行计算，选择与计算结果相近的型钢组合。注意在模板结构的设计上还应留出可能增加的配重的足够空间。

1.3确定配重在计算得出模板的自重后，配重可由下式计算出：W配=q配·l=(q总—q型)·l。其中q总为设计的模板均布荷载，q型为主梁的自重所产生的均布荷载。

二、滑轨依据混凝土的浇筑厚度，采用槽钢来制作轨道，槽钢一般采取楔形木榫进行对接，安装完成后，可在滑轨的顶部涂少量的黄油来降低摩擦力。

三、滑模施工工艺与施工过程1施工顺序施工准备→凿平原消浪块石→风枪打毛→冲洗清理→放样立模→浇筑养护2模具制作为确保模板的刚度，模板原材料采用b型槽钢，整块模板由3块槽钢拼接而成，长度取单块仓面宽度(现为5m)加30cm，宽度80~100cm，纵向用槽钢作支梁，整个模具成框架结构，在施工中，再在模具中间放置配重(图1)。

图1模具示意图由于混凝土护坡表面积较大，为此采用滴管加麻袋铺盖的方法进行养护。在混凝土护坡上部铺设水管，水管处留有出水口，混凝土表面采用麻袋铺盖，确保混凝土的养护质量。

（1）安装侧模在测量定位后进行侧模的安装，侧模选用槽钢来进行制作。因为该海塘混凝土护坡的原坡面为浆砌块石，因此在安装侧模时，采用打插筋的方法进行固定。插筋用圆钢制作，一般插筋孔的孔深要控制在7-9cm。

（2）就位模扳把模板就位时，根据配合完成施工的吊机起重能力的不同可以分以下二种情况：①当吊机的起重能力不够时，可以先将模板吊至坡顶，再用牵引绳和葫芦把模板放到坡脚。②当吊机的起重能力能够将模板直接吊到坡脚就位后，将牵引绳和葫芦等与模板联接牢固。

（3）基面处理为确保现浇混凝土厚度及混凝土与原界面的接触良好，混凝土贴面与原护坡之间的界面按二期混凝土施工技术进行处理，浇筑前凿平原消浪石块，清除局部地段的表面混凝土，然后对整个坡面进行打毛，并冲洗干净。

（4）放样立模先用经纬仪定位拉线，两边槽钢立模成型(为防止漏浆，底部用混凝土找平)。简易滑模置于槽钢的底部，两边用钢丝绳与上部的葫芦相连。高程用水准仪测定，确保两侧处于同一水平面上(图2)。

图2模板安装(5)浇筑__混凝土采用自下向上跳格分块浇筑。从原塘顶搭设钢管架平台，采用人力翻斗车运输，斜面淌板入仓，自下向上铺料，直至混凝土大致将整个空间填满。然后用插入式振捣器斜插入模板内部依次振捣，在振捣过程中，应注意随时加料，直至混凝土不再显著下沉为止。整块混凝土浇筑完成后，人工提拉滑轮，提拉过程应注意两侧均衡上升，并且提拉量以保持滑模底部与浇好的混凝土搭接宽度不少于20cm为宜，以确保上部浇筑时不影响已浇筑完成的混凝土。滑模提升后，再用平板振捣器振捣，滚筒滚平，铁板光面，最后用扫把拉毛。用混凝土罐车或小翻斗车将浇筑护坡时用的混凝土送到施工现场，边搅拌边倒入临时设置的溜槽，人仓后的混凝土不能超出模板上口的20cm。

振捣要有专门的工人负责，为避免漏振应从二侧向中间或从中间向二侧进行振捣，振完一层就向上滑升一次。为防避免单侧葫芦发生危险．滑动模板时应尽量缓慢，(4)抹面抹面工作应由专人负责，可在抹面平台上随滑随抹，由于此时刚刚离模的混凝土表面浆液很丰富、表面也足够平整，因此可一次完成抹面工作。

(5)模板移位混凝土护坡浇筑完成一块后，吊机配合会将模板移至下一块。为进一步提高施工的进度和效率，减少轨道的重复安装，浇筑也可以跳块进行。在混凝土达到养护的强度后就可以开始采用在坡顶设喷淋管的方法进行混凝土的养护。

四、施工的效果采用滑模模板施工后，边坡的精度明显得到提高，由于振捣充分和均匀，使得混凝土的密实度也大幅度的提高；同时混凝土表面的整体平整度明显改善，面层的砂浆丰富，不仅减少了抹面的工作量，也有效的保证了混凝土表面的质量；采取隔块浇筑的方法有效的减少了侧模的安装次数，又能让每两块之间的接缝更加平整，加强了整体的外观质量。

五、结语在众多水利工程中，不论是标准塘混凝土护坡、水渠混凝土护坡，还是防洪堤混凝土护坡，只要采用本文中的模板来进行施工，都是保证其工程质量的有效办法。只要我们不断的探索新的施工工艺，进行科学有效的管理，一定会在混凝土护坡领域取得更加满意的效果。

参考文献：[1]王宣.滑模技术在溢流堰体混凝土施工中的应用[J].陕西水利.2009（4）[2]陈昕.关于高层建筑滑模施工技术的探讨[J].科技与生活.2010（10）[3]曹春菊.公路水泥混凝土滑膜施工中配合比设计[J].四川建材.2009.35（5）[4]吴春杰.超大直径原煤仓滑模施工技术[J].山西建筑.2010.36(22)