[科普中国]-有轨滑模

简介

糯扎渡水电站溢洪道长1445 m、宽151.5 m，底板设计坡比23%，浇筑分块尺寸为118 m×15 m和68 m×15m（长×宽），采用通仓整体浇筑。底板砼浇筑面临的主要问题：溢洪道设计最大过流流速为52m/s，当高速水流通过溢流面，由于溢流面的不平整，在高速水流的扰动作用下，流体发生变化，产生微小空间，该空间增大到一定程度后，就会对砼表面产生空蚀，从而形成空蚀现象和空蚀破坏。因此解决问题的关键落在底板平整度控制措施上，有轨滑模浇筑系统的应用可有效解决这一技术难题，既能满足质量要求，又能确保工期目标1。

滑模浇筑系统的组成及运行底板有轨滑模系统由轨道、滑模、布料桁架、上料平台和牵引系统组成。滑模系统运行情况：砼自卸车将砼运输至浇筑仓号附近，通过卸料平台，将砼卸入布料桁架的料斗中，料斗沿桁架左右移动，在仓号内卸料。布料桁架和滑模通过牵引系统向上整体移动，滑模滑行过后，抹面人员站在滑模的操作平台上进行人工收面。依次重复循环上面的各环节，直至整个仓号浇筑完成。

1.滑模

滑模设计成三节组合结构（长×宽：7m×1.2m，7 m×1.2m，2 m×1.2m），每节模板采用M24×75高强度螺栓连接，采用δ10 mm钢板作面板，[36a槽钢作围檩。滑模面板长16m，两段各安装一个50cm高的轮箱，轮箱与滑模采用M24×75高强度螺栓连接。滑模施工时，砼坡面收仓面同时需要进行抹面收光处理，为方便抹面人员施工操作，滑模的尾部设一个抹面平台。抹面平台采用栓销铰接的方式固定在滑模桁架上，随滑模一起滑升。

2.布料桁架

布料桁架是用于坡面砼浇筑入仓手段的机械装置，桁架采用15cm的方钢做成的桁架结构，桁架内安装一个可以移动料斗（容积4.5m3），横梁上装一小型卷扬机，牵引4.5m3料斗沿桁架左右移动。主桁架两端各设有一个三角形支架配行走轮，桁架靠卷扬机牵引，沿轨道上下行走。主桁架分两段，用螺栓联接，总长为22.5m，主桁架含两端行走轮重约14t，4.5m3料斗重约2t。

3. 卸料平台

布料桁架的料斗过高，自卸汽车不能直接卸料至布料桁架料斗，因此制作三角型的卸料平台，便于自卸车给桁架内料斗供料，卸料平台靠卷扬机牵引。上料平台采用I25a工字钢，重量约为4t。

4. 轨道

仓号左右两边各安装一条轨道，滑模和布料桁架沿轨道行走。轨道基础设置插筋（Φ16、L=0.5m、外露0.2m、排距为2.0m）与基岩（或盖重砼）相连。插筋顶部焊接螺杆，用以固定轨道垫板及压板，轨道安装完成后，经测量校正后，轨道两侧立模浇筑40cm×30cm（宽×高）C20砼基座，防止滑模滑动时轨道变形。待底板仓号砼浇筑完成后，先拆除滑模，再拆除轨道，最后将基础砼拆除。

5.牵引系统

滑模的牵引系统采用2台5t 慢速电动卷扬机、滑轮、牵引绳组成。两台卷扬机的规格相同，卷扬机的电器联动操作，以保滑模的均衡上升。布料桁架牵引系统采用2台8 t 慢速电动卷扬机，滑轮、牵引绳组成。两台卷扬机的规格相同，卷扬机的电器联动操作，以保布料桁架的均衡上升。砼自卸车牵引系统采用1台8 t 慢速卷扬机，主要防止雨天施工，砼车坡面运输时打滑。

6.配重

为了防止砼浇筑时挤压滑模面板，使其上浮脱轨，滑模增加3t重的配重。配重块采用砼预制件构成，单块重37.5 kg（体型0.25m×0.25m×0.25m），放置在滑模箱体中，每次滑模安装完成后人工搬运至滑模箱体中，每次滑模拆除之前人工搬离滑模2。

滑模系统现场优化1.滑模存在问题及改进措施

（1）滑模的抹面平台简化，原设计直接采用厂家提供抹面平台，平台下游端设计距收仓面过高，抹面作业人员操作难度较大。经改进使抹面平台尽量靠近收仓面，便于抹面作业人员人工收面，提高工人的工作效率，减少了人力资源的投入。

（2）滑模轮箱改进，滑模浇筑结束时，滑模运行至上游收仓位置，无大型设备吊装，不便滑模的拆除，但又急需对滑模面板占压位置砼面进行人工摸光处理。为此滑模两端轮箱各增加一组高腿转轮，每仓砼浇筑完成后可随时安装，抬高滑模面板5cm，将滑模沿轨道向下滑移，先完成对滑模占压部分的人工收面，随后再进行滑模的拆除。

2.布料桁架的改进

（1）布料桁架行走轮过高导致滑模的吊装困难，并且砼卸入料斗的冲击力大，存在较大的安全隐患。经改进去掉了行走轮中直径50cm的转轮，改换为[8的槽钢，将其直接焊接在行走轮的三角支架上，代替转轮沿轨道滑行，大大降低了布料桁架的高度，同时适当降低卸料三角架的高度，确保了砼施工的安全。

（2）对布料桁架进行“瘦身”，原设计布料桁架的斗容量为4.5m3，但实际生产中砼自卸车每次拉运为3m3砼，经过生产性荷载试验，按料斗承载3m3砼计算，将布料桁架多余的斜撑割掉，达到减轻自重的目的，在确保安全的同时又方便了安装。

3.轨道的改进

改进后轨道基础插筋设计为Φ25、L=0.6 m、外露0.3m，插筋顶部不用焊接螺杆，加焊一根Φ25、L=0.4m圆钢作为轨道基础，轨道安装完成后，经测量校正后，轨道不用浇筑基座砼，按0.7m 间距加焊轨道基础，再用横向钢筋将上下游插筋连为一起，就相当于轨道下面做了一个钢筋网支撑，经过生产性试验轨道没任何变形。

改进后的优点在于：

（1） 减少了轨道砼的浇筑和挖除的环节，节省了成本，并防止砼浇筑引起轨道变形的隐患；

（2）一旦最终验收时发现轨道有问题，砼基座的轨道很难调整，钢筋网基座的轨道较易调整；

（3）砼基座的轨道螺杆、轨道垫板、压板消耗量大，钢筋网基座的轨道省掉了这些材料，节省了成本。虽然钢筋使用量增大，但可以重复利用。

4.牵引系统的改进

根据实际施工经验将原设计在浇筑仓号上游的滑模卷扬机，改设在滑模上安装，上游设置定滑轮进行导向。

改进后的优点在于：

（1）便于卷扬机操作人员能清楚的看到滑模的移动情况，更容易的控制滑模移动距离，确保了施工质量；

（2）操作人员也能清楚看见滑模周围的情况，确保安全生产；

（3）人力资源紧缺的情况下不必设专人操作，砼浇筑作业人员可以自己操作，节省了人力资源的投入，降低了成本。

5.配重的改进

原设计配重为单块重37.5kg（体型0.25m×0.25m×0.25m）的砼块放置在滑模箱体中，每次滑模安装完成后需人工搬运至滑模箱体中，每次滑模拆除之前需人工搬离滑模，操作极为不便。改进后，将滑模的箱体密封，顶部预留直径5cm的孔，下端预留直径3cm的孔，将配重改为施工用水，每次滑模安装完成后，封堵下端预留孔，整个滑模箱体加满水，增加滑模自重，每次滑模拆除之前，打开下端预留孔放空水。加水完全能够满足配重的要求，施工又方便简单。

6.卸料平台的改进

原设计卸料平台在砼面上行走靠1台单独的卷扬机牵引向上运行，改进后直接将卸料平台加固在布料桁架的框架结构上，中间用方木垫开，卸料平台随着布料桁架一起移动，这样保证了卸料平台和料斗的同步移动，防止卸料平台和料斗移动距离不一致，避免了不必要的麻烦。

7.搬运小坦克的使用

搬运小坦克是市场一种比较长用重物搬运工具，具有使用方便，承载量大等特点。搬运小坦克的使用对滑模的运输、安装起到很重要的作用。例如溢洪道中间段底板滑模安装无法用到大型吊装设备，滑模拼装必须在掺气井平台进行，拼装完成后，直接将搬运小坦克安装在滑模的面板上，由卷扬机牵引滑至安装位置，大大方便了滑模的安装，同时节省了轨道的安装，大大节省了成本3。

总结溢洪道底板砼方量超过15万m3，整个浇筑都由有轨滑模系统完成，在砼浇筑过程中，针对出现的问题集思广益，对滑模系统的不停的优化改进，既方便了施工，确保了质量和进度，又很大程度节省了砼的浇筑成本，增加了利润3。