浅析滑模技术在水利水电工程施工中的应用

浅析滑模技术在水利水电工程施工中的应用

王先秋

四川路航建设工程有限责任公司 四川省成都市 610081

摘要：营造优美、宜居宜业的城乡环境，是全面建成小康社会的必然要求，全面治理江河流域，保持水土不流失、保护生态环境势在必行，这给水利水电工程行业带来了新的机遇和挑战。为维持社会经济可持续性发展，我们水利水电工程行业也需要在新技术、新工艺、新材料、新设备等四新技术上不断深入的创新，更加广泛的推广和运用四新技术。滑模技术，在土木工程和水利水电工程中，无论是在中小型工程，还是高难度和超规模的大型工程，都具有很高的应用价值。本文将主要对滑模技术在水利水电工程中的施工应用进行浅析讨论。

关键词：滑模技术；水利水电工程；施工；应用

引言

滑模，是一种由牵引设备牵引而缓慢滑动的定型模板。具有机械化程度高、施工速度快、结构整体性好、抗震性能优良、安全作业有保障、环境与经济综合效益显著等诸多优势。在水利水电工程施工中，滑模技术主要应用于梯形槽（渠）混凝土、U形槽（渠）混凝土和坡面混凝土的浇筑。尤其是河道治理工程中，新建和加固堤防，都少不了护岸施工，常水位以下的迎水面大多采用混凝土面板护坡，常水位和洪水位之间，有的采用混凝土面板护坡，有的也采用生态格构护坡。

1 滑模的结构组成

滑模主要由模板系统、提升系统和工作平台组成。

1.1模板系统

常见的模板系统由两侧模板和一块面模板组成。两侧模板同时具有定位尺寸、施工分块分仓、兼作滑道的功能，与已浇筑的混凝土一起构成支撑滑动面。面模板采用≥5mm的钢板焊接于槽钢龙骨支撑架，在面模板顶部和尾部设置工作平台，为施工人员提供操作空间，也具有给面模板配置压重的作用。模板系统通常采用槽钢和钢板焊接制作成组合定型钢滑模，钢滑模使用十分广泛。

2.2提升系统

用于小型工程的滑模一般采用安装于岸顶的人工手拉葫芦并配用钢丝绳进行牵引提升，工效相对较慢；用于中、大型工程的钢质滑模通常采用安装于岸顶的电动卷扬机并配用钢丝绳进行牵引提升，也有采用液压千斤顶作为牵引设备的，扩坡面板混凝土浇筑施工中多采用卷扬机牵引，工效也较快。使用前和使用过程中，应随时检查牵引设备安装的稳固可靠程度和钢丝绳的是否有断裂的情况，以确保施工安全。

2.3工作平台

工作平台分为混凝土浇筑用操作平台和混凝土压光抹面及泄水管安装用操作平台。混凝土浇筑操作平台设置于面模板龙骨支撑架上，踩脚面可以用螺丝固定普通木模板铺设，也可以采用焊接或螺丝锁固带有防滑纹路的钢板铺设，在工作平台的两侧边和临空边焊接有三边封闭的安全护栏，未封闭的一边用于浇筑和振捣混凝土；混凝土压光抹面及泄水管安装用操作平台，一般采用具有一定强度和刚度的硬质木方横梁或型钢横梁，横梁顶平台宽度宜≥300mm，以满足人员基本的操作需要。横梁用两根可靠的绳索连接于面模板的型钢龙骨架和横梁的两端。在横梁上的操作人员不宜超过3人，横梁上不便设置安全护栏时，操作人员必须佩戴安全带。

2 滑模技术的应用

2.1 滑模操作要点

河道治理护岸面板混凝土浇筑施工，滑模的安装、拆除和水平移动，通常采用小型机具吊装和人工辅助完成。滑模在组装完成后，应进行仔细的检查，自检合格，再由甲方和监理验收通过后再投使用。正式使用前，还应进行调试，确保各系统工作正常。施工前应进行滑模技术交底和施工安全交底。在模板初滑阶段，模板的滑升速度和混凝土的出模时间应经过试验确定，避免产生黏模和混凝土溢流、鼓包的现象发生。

牵引设备带动模板在侧模和成型的混凝土表面滑动。把握模板最佳滑升的时间是混凝土接近初凝状态，此时混凝土大约具有1.5×10⁵Pa的强度。滑升的速度同时也受气温影响，当气温为20～25℃时，平均滑升速度约为20～30cm/h，混凝土掺加速凝剂和采用低流态混凝土时，可提高滑升速度。混凝土由模板的上口分层向套槽内浇灌，每层一般不超过30cm厚，当模板内下层的混凝土达到一定的强度后，模板依靠提升机具的牵引作用，沿着已浇筑的混凝土表面滑动，向上再滑动约30～50cm，这样如此连续循环作业，直到达到设计高度，完成整个施工。

2.2 滑模浇筑混凝土

采用滑模浇筑混凝土，应采用低流动度或半干硬性混凝土，入槽混凝土的坍落度宜为30-60mm，振捣器应从滑模上口插入仓内进行振捣。混凝土由搅拌车运输，采用溜槽输送混凝土入仓。12m宽以下的滑模用1条溜槽入仓，12m宽以上的滑模，根据实际需要，采用2～3条溜槽入仓，通过人工移动槽尾节进行均匀布料。在滑升过程中，对出模的混凝土表面要及时进行抹光处理，及时进行保护和养护，养护是避免发生混凝土裂缝的重要措施，面板混凝土养护包括保温、保湿两项内容，一般采用草袋保温、喷水保湿，始终保持混凝土表面湿润，并要求连续养护，根据《水工混凝土施工规范》SL677-2014规定，混凝土养护时间，不宜小于28d。在对混凝土表面进行抹光处理时，应同步按照设计要求处理好埋设泄水管，泄水管的底部应插入堤身填料层中，用反滤包包裹泄水管底口。

面板纵缝的间距决定了面板的宽度，由于面板通常采用滑模连续浇筑，因此，面板的宽度决定了混凝土的浇筑能力，也决定了钢模的尺寸及其提升设备的参数。滑模技术浇筑混凝土护坡，适宜采用跳（隔）仓法，通常按照混凝土面板设计伸缩缝长度进行分块分仓，确定单次浇筑面板的长度时，遵循单次浇筑面板的长度与伸缩缝长度为整倍模数关系的原则，如设计混凝土面板每隔30m或50设置一道宽为20mm的伸缩缝，则现浇混凝土滑模的单次浇筑长度可设置5m。沿护坡底边和顶边进行测量按每5m划分并做好侧模安放位置的标线，每浇筑一版5m，留空间隔5m，留空时注意要另加2个伸缩缝的宽度，然后浇筑下一版5m，以此类推，循环浇筑，直至完成所有浇筑。待面板混凝土养护3-7天后，即可补仓浇筑留空部位的面板混凝土，补仓浇筑混凝土时直接利用两侧已浇筑的面板混凝土作为滑动支撑面。补仓浇筑混凝土前，应沿两边已浇筑混凝土面板的侧面粘贴符合设计要求的伸缩缝材料，设计无要求时，可采用20mm厚沥青杉板或挤塑板。

图例 滑模技术隔仓法浇筑护坡混凝土

结语：滑模技术已经成为水利水电工程施工中一项较为先进和成熟的水工混凝土浇筑工艺手段。滑模技术的应用提高了水利水电工程施工的质量和效率，降低了工程施工难度。滑模避免了频繁的立模、拆模工作，提高了模板的利用率，降低了模板损耗，减少了施工成本。采用滑模技术浇筑的混凝土无施工缝，省掉了接缝处理工作，使混凝土表面平整光洁，增加了构筑物的整体性。在实际施工时，施工人员要认真落实每个环节，保证模板安装、拆除、滑升和混凝土浇筑等各环节的有效衔接。同时，我们还要不断研究、探索和提升滑模技术，进一步提高水利水电工程施工质量。

参考文献:

[1]全国一级建造师执行资格考试用书编写委员会.水利水电工程管理与实务[M].北京：中国建筑工业出版社，2021.4：95，123-124.