尾水调压室大井滑模施工技术方案Word格式.docx
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（1）土建主体工程C4标招标文件及合同文件；
（2）《尾水调压室结构布置图》等设计图纸；
（3）《水电水利工程斜井竖井施工规范》（DL/T5407-2009）；
（4）《水工混凝土施工规范》（DL/T5144-2015）；
（5）《水工建筑物滑动模板施工技术规范》（DL/T5400-2007）；
（6）《水电水利工程施工通用安全技术规程》（DL/T5370-2007）；
（7）《水电水利工程土建施工安全技术规程》（DL/T5371-2007）；
（8）《水电水利工程施工安全防护设施技术规范》（DL/T5162-2013）；
（9）《水利水电工程劳动安全与工业卫生设计规范》（GB50706-2011）；
（10）《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46-2005）；
（11）《煤矿用JTP型提升绞车安全检验规范》（AQ1033-2007）
（12）《水电水利工程模板施工规范》（DL/T5110-2013）；
（13）《水利水电工程施工作业人员安全技术操作规程》（DL/T5373-2007）
3施工布置
3.1施工道路布置
尾水调压室混凝土施工主要规划两条施工道路，分别为：
施工道路一，主要满足调压室上室竖井EL215.5m以上部分的钢筋、混凝土、模板、钢管等材料运至工作面，施工运输路线为：
综合加工厂→上下库连接公路→1#施工支洞→8#施工支洞→调压室EL290m平台→尾调室工作面。
运距约2.5km。
施工道路二，主要满足调压室连接管竖井EL215.5m以下部分的钢筋、混凝土、模板、钢管、扣件等需运输至工作面，施工运输路线为：
综合加工厂→上下库连接公路→进厂交通洞→4#施工支洞→6#施工支洞→尾水主洞→调压室下平洞→施工工作面。
运距约3.0km。
施工人员上下通行主要采用专用绞车，另外，还在调压室内侧井壁布设垂直爬梯作为应急通道。
3.2混凝土拌制及运输
主要利用上下库连接公路旁施工场地A内设置一座HZS60强制式拌和站及进场公路Ⅲ标旁（加油站对面）设置有一座HZ75混凝土拌和站为本工程提供混凝土。
混凝土采用混凝土罐车（8m3）运输至作业平台，由泵车入仓。
混凝土平均运距约为3.5km。
大井混凝土施工设备布置：
调压室上室竖井EL215.5m以上部分混凝土采用6～8m3混凝土罐车经8#施工支洞及新增支洞运至调压室EL290m处，砼经溜管、砼缓冲器、溜槽、集料斗、分支溜槽后对称进入仓号内。
3.3风、水、电布置
施工风、水、电：
沿用开挖期布置的风、水、电作为主线路，再根据施工需要分线引到工作面。
详见《尾调室大井滑模施工平面布置图》。
施工排水：
施工期排水主要包括仓号清理、砼养护等施工弃水等的抽排，各工作面施工废水自流汇集到调压室下平段洞临时集水坑内，然后再使用小型污水泵抽排至6#施工支洞主泵站内，最后集中抽排至7#施工支洞和自流排水洞。
3.4提升牵引装置布置
提升装置包括人员升降提升装置和材料运输提升装置两部分：
人员升降提升装置包括：
双筒缠绕式绞车、φ32钢丝绳、吊笼、转向滑轮、电铃、有线通讯设备、紧急安全开关、限位器；
其中双绳缠绕式绞车配有盘式制动器、PLC控制系统、安全保护联锁功能、上位监控功能、防止过卷装置、防止过速保护装置、过负荷和欠电压保护装置、深度指示器失效保护装置、闸间隙保护装置、减速功能保护装置及供电控制柜。
材料运输提升装置包括：
10t卷扬机、配电柜、φ28钢丝绳、钢筋吊装平台笼、转向滑轮、电铃、有线通讯设备、紧急安全开关、限位器；
井口施工平台：
平台周边布置1.2m高护栏和30cm高踢脚板；
井口平台与井内EL290.76安全平台通道联通，施工人员通过安全通道上下吊笼，吊笼布置90cm宽单开门。
安全通道宽1.2m，临边防护栏杆高1.5m，平台及围栏铺钢丝网。
绞车钢丝绳均采用直径φ32mm的（6×
37s+FC纤维芯）钢丝绳。
10T卷扬机采用φ28mm的（6×
37s+FC纤维芯）钢丝绳牵引；
钢筋吊装平台笼采用［14槽钢双拼焊接制作，长14.8m，宽5m。
转向滑轮：
转向滑轮是牵引提升系统的一个重要部件，按照《起重机用铸造滑轮》（JB/T9005-1999）的要求加工制作。
电铃、有线通讯设备：
两套联络系统安装在吊笼内，需设有防潮装置并固定在吊笼上。
电铃及通讯电缆作为井内与井外沟通的讯号。
绞车吊笼内安装一组紧急安全开关，并与电源开关联通，在紧急情况下，通过安全开关直接将绞车断电制动，停止运行。
上、下限位器：
上限位开关布置在井架上，下限位开关布置在尾水调压室滑模隔离平台上，均布置机械和光电限位器各一组。
限位器信号线采用五芯线进行布置，下限位器信号线沿尾水调压室井壁布置并利用尾水调压室系统锚杆绑扎牢固。
4滑模施工工艺
4.1滑模施工工艺特点
滑模施工以其独特的施工工艺，具有以下施工特点：
滑模施工速度快；
成本低：
由于滑模模体结构简单，重量轻，材料投入少，消耗少，对于其他施工方法来说，材料、设备等投入成本可大大降低。
施工质量可靠：
滑模混凝土浇筑严格按30cm分层控制，浇筑、振捣作业在模板表面进行，便于操作和控制，同时滑模施工具有连续性，减少了施工缝，体形具有可调性，防止出现体形的较大偏差或跑模；
表面质量平滑，外观平整，避免出现“麻面”，错台现象。
安全性好：
滑模模体结构有封闭、固定的操作平台，可以有效防范施工人员坠落、坠物等安全事故。
4.216.4m竖井施工工艺
混凝土施工的主要工序都是相同的，都要经过基岩面或施工缝面的清理、测量放线、钢筋施工、模板施工、预埋件埋设、仓面验收、混凝土浇筑、拆模或滑模后抹面、养护等工序，混凝土浇筑的一个工作流程即完成。
根据工程特点，尾水调压室竖井段和弯管段均采用滑模施工。
1、竖井段分上室竖井施工工艺
施工工艺：
钢筋吊笼及卷扬机安装钢筋安装
EL215.5底板砼底板模体平台搭设模体及埋件安装（底板45°
斜边模板）底板斜面砼及竖井底部第一层砼浇筑竖井2.0m高砼滑模
修饰平台安装大井砼滑模模体改装灌浆；
5.16.4m竖井滑模设计
5.1滑模结构形式
本套滑模系统包括爬升系统、钢筋运输系统、模板系统，以及用于向模板系统送去混凝土或浆料的入仓系统，
爬升系统分为混凝土浇筑时爬升系统和灌浆施工时爬升系统；
混凝土浇筑时爬升系统：
包括内爬杆、千斤顶；
爬杆采用φ48壁厚5mm钢管埋入竖井混凝土内。
灌浆施工时爬升系统包括预埋在井壁上的钢板、φ48壁厚5mm的外爬杆；
钢筋运输系统包括10T卷扬机、吊笼；
模板系统主要由模板、围圈、提升架、交通梁、船型梁、高压油管、液压控制台、主平台、修饰平台等组成。
主平台用于混凝土下料、内层钢筋存放、安装连接、混凝土振捣、模板清理；
修饰平台用于混凝土脱模后进行灌浆管的寻找、混凝土的抹面压光、缺陷处理、养护。
混凝土入仓系统包括竖井口受料平台、溜管、缓冲器、溜槽、溜筒、分支受料斗、旋转溜槽、分支溜槽及受料支撑排架；
详见16.4m竖井滑模结构示意图。
5.2液压爬升系统
根据《水工建筑物滑动模板施工技术规范》（DL/T5400-2007）的有关规定以及本工程特点，有关液压提升系统的设计、提升门架布置的间距、油路的设置等详见下表。
本工程各施工单元液压千斤顶选用QYD－60型千斤顶32台；
高压油路系统的油管选用主路油管（Φ16）、支路油管（￠8）；
液压控制柜选用HY56型；
爬升杆选用Φ48钢管。
液压提升系统的基本设置
分项工程
竖井平面尺寸（m）
QYD-60型千斤顶（台）
提升架设置（榀）
操作平台形式
调压井
￠16.4米直径
32
桁架
液压千斤顶参数值
液压千斤顶参数
技术项目
型号及参数
QYD-60滚珠式
额定工作压力
Mpa
8
工作起重量
KN
40
最大起重量
60
行程
㎜
≥20
外形尺寸
160×
430
质量
㎏
26
适用支承杆
Ф48×
5.0钢管
安装尺寸
4-Ф17
120×
120
液压控制及油路布置
油路采用主（Ф16）、支（Ф8）油路系统，油管采用高压油管，胶管实验压力为工作压力的1.5倍；
选用30#液压油，粘度为7-33×
10-3Pa.S。
油路布置应便于千斤顶的同步控制和调整，单个组油路的长度、元件规格和数量相等，以便于压力传递均匀，油量尽可能一致。
整个油路分组并联不止，由①…④根主油管通过分油器相连，一根主油管始端与液压控制台油阀相连，控制8台千斤顶；
见设计布置图。
液压控制柜性能参数
HY56型
额定流量
1/min
36
Mm
850×
695×
1090
330
5.3滑模设计参数：
1、滑模装置总（静）荷载（自重）N1=198.1KN
提升架系统：
G1=75㎏/套×
32+25kg/套×
32=3200kg（门架由[14b和[12组成）
围圈、加固：
G2=37×
6×
16.9g/m=3752kg（围圈在内模上下设两道，加固二道，均是环周布置，采用的工字钢均是I14）。
操作平台系统（木板、木方、船型梁、交通梁）：
G3=船型梁及交通梁2000kg＋5cm厚木板等1500kg＋溜槽及支撑架等3000kg＝6500kg
修饰平台及防护栏杆筋：
G4=修饰平台等1070kg＋铺板720kg=1790kg
钢模板及U型卡：
G5=P3012钢模块数（172）×
18.36kg/块=3158kg
液压系统：
G6=千斤顶个32×
15kg/个＋液压柜1个330kg＋液压油、油管等600kg＝1410kg
总计N1=G1+G2+G3+G4+G5+G6=16168kg=198.1KN
2、操作平台上的施工荷载N2=60.50KN
（1）、工作人员（每班最多按15人考虑）：
15人×
70kg/人=1050kg
（2）、钢筋等材料（均匀分布）：
2000kg
（3）、焊机、料斗、溜槽及支撑架、小推车等：
1000kg
（4）、操作平台的安全防护：
2000Kg
3、卸料对操作平台的冲击力根据公式WK=γ[（hm+h）A1+B]
式中WK——卸料对平台冲击力；
γ——砼的重力密度（KN/㎡）；
hm——料斗内砼面至料斗口的最大高度（m）；
h——料斗口平卸料点的最大高度（m）；
A1——卸料口的面积（㎡）；
B——卸料点堆积的最大砼量（m3）；
由以上进行计算确定，一般取N3=24×
[（6＋0.6）×
0.12＋1]＝43.01kN
4、模板与砼之间的摩阻力，一般在1.5—3.0（KN/㎡）之间，本工程考虑可能出现挺滑、模板变形、倾斜等原因造成的不利影响，摩阻力取最大值3.0KN/㎡，本工程模板与砼之间的摩阻力N4=16.4×
3.14×
1.8×
3=278KN
5、风荷载：
该滑模装置在竖井内部，外部的水平方向风荷载的作用可以不用考虑，又因整个滑模装置在井内，风荷载的作用一般是负压的形式而存在，所以可以不考虑风荷载。
总垂直荷载N总=N1+N2+N3+N4=198.1+60.5+43.01+278
=579.6KN
6、每根支撑杆的承载力：
（1）、当采用Ф48×
5.0㎜钢管支撑杆时，支撑杆允许承载力按下式计算；
P0=（α/K）×
（99.6-0.22L）
式中P0——支撑杆允许承载能力；
α——工作安全系数，取0.7；
K——安全系数，取2.0；
L——支撑杆长度，当支撑杆在结构体内，L取千斤顶下卡头到浇筑砼上表面的距离，取80cm；
P0=（0.7/2）×
（99.6-0.22×
80）=28.7KN
（2）、根据千斤顶设计性能，单根支撑杆允许承载力为额定承载力GYD-60型千斤顶的1/2，P0=30KN。
从a和b中选择其最小值，即28.7KN
7、选用最少千斤顶数量验算结果
计算单个千斤顶或支撑杆的允许承载力（KN）：
nmin=N/P0=579.6/28.7=[21]台；
计算所得的千斤顶数量为21台＜构造所得的千斤顶数量32台，因F=N/n=579.6/32=18.1KN＜28.7KN，所以按构造要求设置的液压千斤顶即能满足施工要求，又能满足滑模装置的构造要求。
6滑模安装
6.1滑模安装方法
6.1.1尾水调压室滑模系统安装方法
为方便尾水调压室滑模安装，开挖结束后，必须对尾水调压室段进行全面、仔细的欠挖检查，如有欠挖必须在滑模安装前处理结束。
滑模制作精度、安装和滑升是整个滑模施工的关键所在，必须引起足够的重视，保证尾水调压室的衬砌体型和混凝土表面质量。
根据尾水调压室混凝土衬砌设计结构要求，安装顺序如下：
竖井滑模主要结构由模板、围圈、提升架、船型梁梁、交通梁架、修饰平台、液压系统、千斤顶、限位器、爬杆（支承杆）及分料斗、溜管、受料平台等组成。
其中模板为自制标准模板及非标准模板两种，分别用δ=3mm钢板及∠50×
50×
3mm角钢制作而成；
液压系统控制台、千斤顶、油管等，采购专业生产厂家生产的定型产品。
其余部份参照现行《钢结构设计规范》（GB50017-2014），结合以往施工经验自行设计加工的钢桁架结构。
6.1.2尾水调压室滑模安装工艺流程
本工程竖井滑模模具与设备组装流程如下：
工作面清理→找出中心线和放线→安装提升架→安装内围圈→绑扎提升架以下水平钢筋→安装模板→安装桁架→铺设平台板→安装液压提升设备→插入支撑杆→安装混凝土输送溜管→试滑升→滑升1.8m以上时安装吊架及吊架板和安全网→正常滑升→滑升至290高程（在井壁混凝土内预埋钢板）→模板、液压装置、修饰平台、溜槽及支架等拆除→操作平台下放至井底（外爬杆从上至下接到井底）→竖井灌浆→操作平台拆除。
6.2滑模安装使用技术要求
1）尾水调压室竖井滑模安装前，应核对滑模的各类部件的规格、数量，并检查其材质质量。
2）竖井滑模安装完毕，经总体检查验收合格后，方可投入使用。
设置有对模板水平度、中心点、垂直度等项目的测量控制手段，以便滑模开始滑升或在滑升中对其水平度、垂直度、中心点，以便及时进行调整。
3）竖井滑模在竖井底部组装、调试达到要求后，将其提升至竖井与连接管相贯段上部50cm位置，用开挖阶段布置的锚杆固定，竖井与连接管相贯部分混凝土施工之后进行竖井混凝土施工。
4）滑模每次滑升前严格检查并排除妨碍滑升的障碍物，滑模下端设置安全网、并随时进行检查，清扫井口平台上的砂浆、石块、木块等杂物，防止坠落发生事故。
5）滑模混凝土衬砌按分层浇筑、分层振捣、对称下料连续匀速滑升，每层混凝土以400～500mm为宜，每层混凝土由人工铺平，浇筑的间隔时间不得超过允许间隔时间。
6）混凝土振捣时，不得将振捣器直接触及支撑杆、预埋件、钢筋和模板；
振捣器插入下层混凝土的深度宜为50mm左右，模板滑动时严禁振捣混凝土。
7）滑模滑升时的混凝土强度一般在2～4kg/cm²
，滑模初升时的速度尽量缓慢均匀；
模板正常滑升时其分层滑升的高度应与分层的厚度相配合，滑升的间隔停歇时间不超过1h；
滑模滑出后，及时对混凝土进行抹面，待混凝土初凝后洒水养护，养护水管设在抹面平台吊脚手架上。
6.3爬杆安装
本工程采用内、外爬升式滑模，爬杆直径48mm厚5mm无缝钢管，采用螺纹丝扣连接，整个调压室竖井滑模设置32根内爬杆，24根外爬杆。
混凝土浇筑阶段采用内爬式；
灌浆施工时采用外爬式；
内爬式爬杆安装在混凝土内；
内爬杆供混凝土浇筑时使用；
外爬杆安装在混凝土外面，通过预埋在井壁上的钢板定位，安装前首先检查承力杆是否清洁、有无弯曲，安装前必须清理干净，不合格的不准用，以免损坏千斤顶。
6.4混凝土溜管、缓冲器、分料槽安装施工
混凝土输送溜管采用160无缝钢管，每隔15m左右设置一个混凝土垂直运输缓冲器装置。
1）混凝土溜管每节长度6m，两端焊接法兰便于安装，在每节溜管中部焊接连结环（耳朵用φ22圆钢弯制）便于将所有溜管及缓降器利用两根钢丝绳全部串联在一起后固定于井壁，防止局部溜管或缓降器连接螺栓断裂跌至井内造成人员伤亡。
2）缓冲器与上、下溜管采用法兰连接。
3）溜管在提升牵引设备安装、调试运行完成后安装，由井口向井底逐段安装。
4）为确保溜管安全运行，在混凝土溜管两侧及上变径装置的耳朵上，用直径26mm以上的钢丝绳穿过并用绳卡卡牢。
钢丝绳井口上端头固接在井口施工平台上的工字钢上。
5）安装混凝土溜管时，每12m位置处采用固定钢筋与井壁锚杆焊接牢固。
6）井口受料斗入口处用φ12圆钢焊结成10×
10cm的网格栅，防止超径骨料进入溜管而引起卡管；
溜管上口采用溜槽受料，在井口溜槽内人工捡拾大的骨料，以防堵管。
溜管下口用溜槽分料，溜槽支架用φ48钢管搭设，溜槽坡度以i=1:
2为宜，溜槽数量为12条。
混凝土溜管及缓冲器安装时利用吊物笼提升系统从井口进行运输，安装从上到下依次进行，每安装一节利用两根钢丝绳穿过溜管或缓冲器吊耳串接一节，每隔15m左右安装一节缓冲器，每隔12m左右利用开挖期间施工完成的锚杆焊接固定溜管（缓冲器），溜管及缓降器安装前必须仔细检查溜管及缓降器内无杂物。
为便于检修，溜管布置两道，在两道溜管间布置检修爬梯。
详见《16.4m竖井滑模混凝土入仓示意图》。
混凝土分料槽用3mm厚钢板现场制作，安装利用吊笼提升系统将钢板从井口运至井内滑模顶部平台，施工人员根据现场实际情况在滑模顶部平台沿仓面圆周均布12个分料槽，混凝土旋转分料器位于所有分料槽的中间位置。
6.5滑模系统拆除
大井混凝土滑模施工到EL289.5m高程时，在边墙混凝土面上预埋10mm厚钢板，钢板规格为40*30cm，钢板内焊接Φ25爪筋预埋在竖井边墙混凝土内，爪筋与竖井竖筋（岩石面层竖筋）焊接连接。
钢板作为后期灌浆滑模外爬升杆导向架的受力支撑点，同时也是灌浆工作完成后灌浆平台拆除的受力构件之一。
图6.1滑模系统拆除施工分区流程图
1、模板拆除及主平台的下放
将模体平台分为1区2区3区4区，按区先后顺序进行拆除；
拆除前将1区以外其他各区利用爬升杆将爬升架焊接牢固，以便于解除液压系统。
模板采用3.5mm钢板制作而成，模板高1.8m，拆除前用葫芦将模板悬挂在锚杆上，然后用气枪将模板与围圈隔离，模板割除时按照0.5m割成一块，以便于人工在井圈混凝土面上搬运；
以此类推进行其他各区模板的割除；
模板割除后，用10t卷扬机起吊船型梁和交通梁；
船型梁采用I16工字钢制作形成，船型梁用I16型钢37m，连接件采用［10槽钢，槽钢总长50m，船型梁自重为：
37*16.9+50*10.07=1129Kg；
交通梁长*宽*高为6.0*1.0*0.8m,采用［10槽钢焊接而成，单边交通梁重［6*4+（1+0.8）*2*6］*10.07=460Kg；
船型梁及交通梁自重为1589Kg，用气枪将船型梁与交通梁割下后用10T卷扬机可以直接起吊，然后下放到井底；
船型梁和交通梁割除后进行1区范围内的围圈割除及下放，先用10卷扬机将1区内的围圈起吊，约微受力后，割除围圈间的连接板及围圈与爬升杆的连接件，并下放到井底，在下放到井底前，用葫芦将围圈调整到相应的位置存放备用；
以此类推将其他各区的围圈分割并下放到井底；
待全部围圈下放到井底后，再通过10T卷扬机和葫芦再井底进行平台的组装焊接，与从上而下接长的外爬杆组成灌浆爬升平台。
灌浆施工完成后进行下步灌浆平台的拆除。
拆除前利用预埋钢板及内爬杆将平台焊接固定在进口位置。
2、交通梁拆除
拆除时用钢丝绳吊住交通梁两端，然后用10T卷扬机吊住栓交通梁的钢丝绳，带钢丝绳约微受力时，用气枪割断交通梁与围圈及船型梁的连接钢板，在10T卷扬机及水平葫芦的双重牵引下，将交通梁运送到EL290高程平台存放及解体。
3、拆除船型梁
交通梁拆除后进行船型梁的拆除，按照拆除交通梁的方法原理拆除；
船型梁为主梁结构，采用一次拆除，用钢丝绳将船型梁两端拴牢，然后10T卷扬机吊住钢丝绳，同时在船型梁靠近支洞平台位置一端栓水平钢丝绳，水平钢丝绳用葫芦牵引，在10T卷扬机和葫芦均约微受力时，用气枪将船型梁与围圈隔开，然后通过葫芦和10T卷扬机双重牵引，将船型梁运送至EL290平台存放及解体。
4、围圈拆除
灌浆平台围圈的拆除与上述混凝土围圈拆除方法一致，分区分块进行。
5、割除爬杆
爬升杆随灌浆施工的上升而拆除，在灌浆平台升到井口位置时，待灌浆平台拆除完后再进行拆除，剩余部分爬杆的割除采用10T卷扬机或葫芦割除，用10T卷扬机将或葫芦将爬杆栓牢固后，用气枪从预埋钢板上割除并运送到EL290平台存放，然后装车运出洞外。
6.6滑模施工方法
6.6.1滑模施工必备条件及施工准备
1）尾水调压室竖井滑模施工必备条件
（1）开工前建立施工指挥系统，制定岗位责任制、交接班及安全操作、质量检查等各项规章制度。
（2）对滑动模板装置、提升（牵引）机具设备、液压系统、施工精度控制系统进行检查、调试等进行预验收，验收合格后方可运往现场安装。
（3）提升系统，必须经有关部门检查合格后，方可启用。
（4）对液压设备，起重、运输机械操作人员进行技术培训，经考核合格后方可上岗操作。
（5）消防器材及设施配备齐全，并经有关部门检查合格。
（6）液压控制系统，必须经校正、检查合格。
2）施工准备
（1）准备施工所需工器具、材料、预埋件等。
（2）制作施工中使用的溜筒、溜槽、受料斗。
（3）井身欠挖处理：
①由测量人员从上而下检查井身岩壁欠挖情况，每3～5m测量绘出断面图，并在欠挖位置做好标示。
根据测量提供的数据自下而上进行处理，对于欠挖部位，采用无声破碎剂、导爆索或人工撬挖、凿除等方式，孔深根据现场情况进行确定，采取密孔少药量原则进行处理。
局部处理不到的地方，待混凝土浇筑到此部位再行处理。
②欠挖处理的工作平台利用提升系统，施工人员可
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