滑模施工组织设计.docx

1、滑模施工组织设计尾水调压井滑模施工组织设计1. 概述根据合同文件要求，调压井井筒衬砌采用液压滑升模板衬砌（以下简称滑模）。调压井井筒范围为EL884.020EL.935.000,衬砌后直径为26m,可使用滑模衬砌的有效范围为EL884.320EL.932.700, EL.884.020EL.884.320在阻抗板浇筑时连带浇筑,并按滑模施工技术要求预埋好支承杆及竖向钢筋,EL.932.700EL.935.000牛腿采用拉条反拉组合钢模板浇筑。主要工程量：C20砼8117m3，钢筋811.8t。砼分部位工程量如下表：部位高程方量(m3)底板EL866.020EL869.0201632边墙EL86

2、9.020EL880.0202112阻抗板下层EL880.020EL881.5201148.0625阻抗板上层EL881.520EL884.0201421.24253m井筒EL884.020EL896.0003272.69643m2m变化段EL896.000EL897.000224.512m井筒段EL897.000EL911.0002461.762m1m变化段EL911.000EL912.000130.311m井筒EL912.000EL933.5001822.77牛腿EL933.500EL935.000205.67合计145312. 施工布置2.1施工交通水平运输：滑模拼装所需材料通过3#施工

3、支洞4#施工支洞6#施工支洞尾水管后延段尾水调压井底板，采用13m长的尼桑车运输；砼料通过电梯间交通洞尾水调压井交通洞，采用混凝土搅拌车运输；垂直运输：滑模拼装部件采用调压井球冠顶拱布置的中心吊点进行起吊，材料及小型机具及人员可采用EL935悬臂钢平台及边缘吊点进行起吊。2.2泵机布置根据施工强度需要，拟采取两台泵机布置在EL935调压井交通洞两侧，泵管沿环形栈桥延伸一段距离后，接竖向溜筒至滑模浇筑高程，采用单向500型胶带机将骨料运输至滑模中心，滑模中心布置一条500型可逆式胶带机，该胶带机可以顺时针或逆时针转动，皮带可以正向或反向转动，将骨料均匀运输至井筒圆周各部位。2.3水、电布置水主要

4、用于养护和冲洗，拟采用1吋水管就近从尾水调压井交通洞已形成的供水系统接至用水工作面；电利用调压井开挖施工已有的供电系统，可在EL935布置一盏大功率镝灯，在滑模平台上部沿圆周每隔1015m布置一盏碘钨灯，仓内视情况采用低压照明。2.4 砂石加工及混凝土拌和系统砂石加工利用位于EL.999EL.1020砂石加工系统生产的砂石骨料。混凝土拌和采用在EL.999拌和楼拌制，临时拌和楼备用，在现场滑模施工出现故障被迫停仓或EL999拌和楼检修需要停仓时，利用临时拌和楼加工骨料进行滑模收仓面调平，滑模施工前对EL999拌和楼及临时拌和楼进行一次全面检修。3. 滑模体型设计滑模装置主要由模板系统、操作平台

5、系统、液压系统以及施工精度控制系统等部分组成。3.1模板系统1）、模板模板采用3009模板，为了便于脱模，模板的上下口可设计成一定的锥度（0.5%）,沿圆周一圈共用需3009横板268块模板,每隔67块模板采用一块凑和模板拼接,凑和模板上口宽度为324mm,下口宽度为318mm。2）、围檩围檩的主要作用是使模板保持组装的平面形状并将模板与提升架连接成一整体,根据力学计算,采用14槽钢围檩,围檩距模板边缘15cm,围檩共需2道,每道围檩下部与滑模提升架相连接,且围檩与提升架之间设有垫片,通过调节垫片的数量可以实现模板的纠偏。3）、提升架提升架又称作千斤顶架，它是安装千斤顶并与围檩、模板连接成整体

6、的主要构件。提升架的主要作用是控制模板、围檩由于混凝土的侧压力和冲击力而产生的位移变形；同时承受作用于整个模板上的竖向荷载，并将上述荷载传递给千斤顶和支承杆。当提升机具工作时，通过它带动围檩、模板及操作平台等一起向上滑动。3.2操作平台系统操作平台系统由操作平台和辅助平台组成。1）、操作平台滑模操作平台又叫工作盘，滑模的操作平台是绑扎钢筋、浇筑混凝土提升滑模体的操作场所；也是钢筋混凝土埋设件等材料和千斤顶、振捣器等小型备用机具的暂时存放场地。2）、辅助平台辅助平台为便于施工人员随时检查脱模后的混凝土质量，及时修补混凝土表面缺陷，扒出埋件，以及及时对混凝土表面进行洒水养护，安装在操作平台下方，为

7、了保证安全，其外侧应设防护栏杆挂设安全网。3.3液压提升系统液压提升系统主要由液压千斤顶、液压控制台、油路和支承杆等部分组成。1）、液压千斤顶 液压千斤顶采用穿心式液压千斤顶。其中心穿过支承杆，在周期式的液压动力作用下，千斤顶可沿支承杆作爬升动作，以带动提升架、操作平台和模体随之一起上升。液压千斤顶采用6t千斤顶,滑模每个支撑点需1个千斤顶,共需30个。2）、液压控制台 液压控制台是液压传动系统的控制中心，是液压滑模的心脏。主要由电动机、齿轮油泵、换向阀、液压分配器和油箱组成。 液压系统安装完毕，应进行试运转，首先进行充油排气，然后加压至12Mpa，每次持压5分钟，重复3次，各密封处无渗漏，进

8、行全面检查，待各部分工作正常后，再插入支承杆。3）、油路系统 油路系统是连接控制台到千斤顶的液压通道，主要由油管、管接头、液压分配器和截止阀等元、器件组成。 为了保持各台千斤顶的供油均匀，便于调整千斤顶的升差，油路系统一般采用三级并联方式。即：从液压控制台通过主油管至分油器为一级，从分油器经分油管至支分油器为二级从支分油器经支油管（胶管）至千斤顶为三级。采用扣压式胶管接头或可拆式胶管接头；钢管接头可采用卡套式管接头。 截止阀又称针形阀，是控制油路通断的节门，用于调节管路及千斤顶的油液流量、控制千斤顶的升差。 液压油是液压系统中借以传递能量的工作介质。液压油应具有良好的润滑性和稳定性，一般可选用

9、LHM矿物油型液压油。4）、支承杆支承杆又称爬杆。它支承着作用于千斤顶的全部荷载。 由于采用额定起重量为60KN的大吨位千斤顶，与之配套的支承杆采用48mm3.5mm钢管或采用48mm4.0mm无缝钢管,其长度为3m,其接头处先采用内部焊接钢筋定位,避免钢管对接偏心,在滑模滑过后立即进行加固焊接。4. 滑模结构设计图1-滑模主桁架力学计算物理模型图1为滑模主桁架力学计算的物理模型，各类荷载共计按180t计算，则每榀桁架所受荷载为18t，简化为集中力作用如图，工作盘的19节点为主受力区，917节点为非受力区，在施工组织时，材料及工具房应布置在主受力区。滑模设计其结构简图详见图2和图3。图2-滑模

10、工作盘平面结构图图3-滑模各剖面示意图调压井的模体采用12946mm单榀桁架梁作为辐射式模体骨架，桁架梁上弦主梁采用212.6双槽钢，下弦主梁主要采用2636角钢，腹杆采用2505或2636角钢，辐射式单榀桁架梁之间上面采用12.6单槽钢连接，下面采用2636双角钢焊接连接。竖向接头板及缀板采用10mm厚钢板,水平接头板采用8mm厚钢板。千斤顶与桁架节点处采用4M20螺栓连接外,其余节点均采用焊接连接。模板采用P3009钢模板，模板高度为0.9m。围檩采用14号槽钢压成，和模板采用铁板连接，围檩与提升架采用80807槽钢连接。模板、围檩、提升架采用勾头螺栓连接成一体，围檩和提升架中间加小钢板调

11、节模板位置和锥度，提升架采用“F”型提升架。“F”型提升架主梁采用2 12.6槽钢，高度为1.5m，提升动力采用HM-60型30台6吨穿心式千斤顶。支承杆（俗称爬杆）采用483.5钢管，由于爬杆占用一根竖向钢筋的位置，在施工中每一根爬杆代替一根竖筋。工作盘上面主受力区用5cm木板铺严。滑升能力的验算：1) 滑升摩擦力：G1kfsk：附加影响系数 取k1.2f：摩擦阻力 取f2kN/m2s：模板的外表面积 s3.14260.973.47m2G1kfs176.3kN2) 模体结构自重：G2300kN 3) 脚手板自重： G3500 m20.05m6kN/m3 150Kn4) 胶带机自重： G450

12、Kn5) 钢筋堆存重量： G5150Kn6) 施工载荷：G6a、人员：T140人750N/人30kNb、设备：T230kNc、材料、工器具：T340kN取2倍的动力载荷系数和1.3倍的不均匀系数G4（T1十T2十T3）21.3260kN7) 支撑杆载荷：P允许载荷能力：P3.142EI/k（UL）2 E：支撑杆的禅性模量，对A3钢E2.1106kg/cm2I：支撑杆的惯性矩，对d483.5钢管I11.35cm4UL：计算长度，按0.7300cm则 P3.1422.110611.35/2（0.7150）210657 kg 6000kg故支撑杆完全满足要求。为了便于砼脱模后进行砼养护及缺陷修补，在

13、桁架梁下端吊挂一辅助平台，平台采用505角钢焊成，辅助平台80cm宽，铺=5cm马道板，利用20钢筋悬挂在桁梁上，外侧焊接围栏，以确保施工人员的安全。8) 千斤顶的数量：nW/C/PW：总载荷WG1十G2十G3十G4十G5十G61086kNC：荷载不均匀系数，取0.8P：千斤顶最大承载力为60KN，取计算承载能力45kN 则n1086/0.8/4530.2（台）考虑到工作盘的受力选用30台千斤顶能滿足滑升能力的需要。5. 滑模施工工艺5.1施工准备1) 千斤顶调试为了检查制作完毕后的滑模系统装置是否完善，结构是否合理，加工是否符合设计要求，使滑模装置能够顺利的组装和使用，必须在地面进行千斤顶调

14、试。耐压：加压12Mpa，5分钟不渗不漏。空载爬升：调整行程均为30mm。负荷爬升：记录加荷3吨根据爬杆压痕和行程大小，将压痕和行程相近的编为一组。千斤顶备用、备件：工作千斤顶为30台，备用量为20%，即6台。备用配件：上下卡20、大小压簧、排油簧、大小宻封圈及卡环各20。混凝土基础面的处理，包括混凝土基础面的凿毛、冲洗等各项工作必须在滑模安装前处理完毕；2) 滑模组装及调试当884.320高程底板砼施工及承重排架拆除完成后，即可进行滑模体的安装，先在阻抗板上搭设支撑桁架的钢管支架，架子设高程为EL884.310,即使滑模组装完成后模板下口比已浇砼井壁低10cm。准确对中，找平，依次安装桁架梁

15、、模板、千斤顶。桁架用加长尼桑运至调压井底板（EL869.020）,采用EL949.67中心吊点起吊桁架至阻抗板上面的架子上，桁架及拼装材料起吊完毕后将阻抗孔搭平台封闭，在阻抗板上形成一个拼装操作平台。在操作平台上定出滑模工作盘中心点，模板下口圆周线，支撑杆布置圆周线，标出各支撑杆中心点的位置。依次组装桁架梁、围檩、模板等。安装千斤顶，对准支撑杆位置安装支撑杆，进行固定，下垫5mm厚钢板，调平找平。接通电源，开动液压站，检查千斤顶及管路、阀门有无漏油。并测试给油、回油时间。组装完毕经检查调整合格试滑3-5个行程，检查滑模装置是否完全适用、提升系统是否正常、以及千斤顶的爬升情况、提升架是否倾斜、

16、盘面各部位的变形情况，发现问题及时处理。调试合格方可进行滑模施工。组装后滑模体应符合以下质量要求：模板直径 设计值26000mm 偏差 土2mm提升架双向垂直度 土2mm千斤顶底板水平度 土2mm模板上口半径 13002mm 土3mm模板下口半径 12998mm 土3mm提升架左右位置 20mm提升架前后位置 5mm千斤顶中轴线垂直度 不允许相邻模板平整度 土0.5mm千斤顶横梁标高 5mm工作盘平整度 土5mm3) 模板收尾模板调整加固完成后，即进行模板收尾。模板的收尾包括模板铲灰、补缝、涂刷脱模剂等环节。涂刷脱模剂是模板收尾的最后一道工序，必须待铲灰、补缝等全部完成后方可进行。选用脱模剂时

17、，应选用脱模效果良好且对砼表面基本不产生污染的脱模剂；涂刷时，应使用滚筒在模板表面均匀涂刷并尽量避免脱模剂污染钢筋和仓面。脱模剂涂刷完毕后，不宜再冲洗模板表面。5.2滑模施工1）、滑模施工工艺流程砼初次浇筑和模板初次滑升应严格按以下五个步骤进行；第一次浇筑10cm厚半骨料的砼或砂浆，接着按分层20cm浇筑第二层、第三层，厚度达到50cm时，开始滑升36cm，检查脱模砼凝固是否合适。第四层浇筑后滑升912cm，继续浇筑第五层，第五层浇筑后滑升20cm，若无异常现象，便可进行正常浇筑和滑升。滑模的初次滑升要缓慢进行，并在此过程中对液压装置，模体结构以及有关设施在负载情况下作全面检查，发现问题及时处

18、理，待一切正常后方可进行正常滑升。施工转入正常滑升时，应尽量保持连续施工，并设专人观察和分析砼表面情况，确定合适的滑升时间，并根据以下几点进行鉴别，滑升过程能听到“沙沙”的声音；脱模的砼无流淌和拉裂现象，手按有硬的感觉，并能留出1mm左右的指印，能用抹子抹平。滑模正常滑升根据现场施工情况，确定合理的滑升速度，按正常滑升每次间隔约2小时，控制滑升高度20cm，日滑升高度控制在23.0m左右。修面是滑模砼的一道重要工序，当砼脱模后须立即进行此项工作，一般用抹子在砼表面用原浆压平或修补，如表面平整亦可不做修整，为使已浇筑的砼具有适宜的硬化条件，防止发生裂缝，在辅助盘上设洒水管对墙壁进行养护。（滑高较

19、低的可不作。）洒水管设在辅助盘外圈，采用直径30mm的钢管，朝井壁侧每隔500mm钻直径为lmm的小孔，高压水管与洒水管用三通连接，（视现场应多处供高压水）。由高压管供水，水便从小孔喷出，对已脱模的井壁砼进行良好的养护。对滑模砼要求固身初凝时间8至10小时。所谓固身初凝是达不到初凝但又不流淌。即手按有1mm指痕，约0.1Mpa左右。滑模施工工艺：砼下料平仓振捣滑升钢筋安装下料。下料采用泵管沿EL935环型栈桥运输，然后挂MYBOX溜筒进行垂直运输至工作平台上部，通过单向皮带运输至中部可逆式皮带机，通过转运可逆式皮带机将骨料运输至各下料点。下料点沿圆筒每610m布置一个。平仓振捣：混凝土浇筑先平

20、仓后振捣，严禁以振捣代替平仓，振捣时控制振捣时间，不得欠振或过振。振捣以混凝土粗骨料不再显著下沉，不出现气泡，开始泛浆时即可。施工中注意泵管或溜槽不能和模板、钢筋接触，边下料边振捣，3m厚井筒砼中部采用80硬轴器振捣，靠近钢筋或保护层的地方用50软轴振捣器进行振捣，振捣头远离竖向钢筋50cm；2m厚井筒或1m厚采用50软轴振捣器充分振捣密实，并不超过振捣头和度的1.25倍，振捣过程中，振捣器的移动距离不超过其有效半径的1.5倍，保持振捣头垂直，并插入下层混凝土的厚度不少于5cm，顺序、次序、方向一致，以保证上下层混凝土充分结合，避免漏振，振捣完成后慢慢拨出；为防止浇筑过程中模板变形，应适当控制

21、混凝土浇筑速度；振捣器距模板的垂直距离，不应小于振捣器有效半径的1/2。滑升：滑模施工原则上不分仓，不设施工缝，但考虑到拌和楼的实际工作能力，拟在3m厚井筒砼、2m厚井筒砼、1m厚井筒砼施工完成后停仓检修拌和楼及滑模系统，停仓部位按施工缝进行凿毛、冲洗等处理。钢筋安装：钢筋安装与砼浇筑同步进行，由于砼浇筑每个升程约需2小时，在2小时内，最大绑扎钢筋量为竖筋的1/4和34层环向钢筋，通过方案比较和经济比较，D32、D28、D36钢筋采用直螺纹套筒连接，D18 钢筋采用焊接连接或搭接。根据滑模施工需要，外层钢筋下料长度为4.5m,内层钢筋下料长度为9m，环向钢筋下料长度为9m。在外层竖筋第一层布置

22、时，同一截面接头不超过钢筋数量的50%，且其外露于砼面长度不超过1.5m, 便于滑模安装。外层钢筋第二层布置时, 同一截面接头不超过钢筋数量的25%，每三层及以后各层钢筋下料长度均为4.5m, 同一截面接头不超过钢筋数量的25%，这样可减少砼浇筑过程中同步加工钢筋的数量，避免钢筋加工影响滑模滑升时间，并减少工作盘上的钢筋荷载。2）、测量控制滑模在滑升过程中，受各种不均匀动力影响，模体会发生偏移情况，为了方便及时地观察模体偏移，在工作盘上任选两个垂直方向上距中心等距离设4参照点，用细钢丝悬吊重锤至阻抗板表面，阻抗板上相应投影点设4个阻抗器，阻抗器可用50cm高废油桶装30cm高废机油制成，每滑升

23、一个升程（20cm）时检查重垂线相对于初始参照点的位移，计算平台上对应点的水平偏差或垂直偏差。发现偏差及时纠偏，控制砼体形变形在3cm之内。滑模的竖直方向的偏差采用两个方向上水平管控制也是行之有效的方法。外力纠偏：利用井壁锚筋挂导链牵拉模体，施加外力强迫模体旋转，达到纠偏目的。自身纠偏：通过调整千斤顶高差，使工作盘面有相应目的的发生高差，在滑升过程中逐渐自身纠偏。自身和外力纠偏：在偏差（或旋转）较大时，两种方法并用，达到纠偏目的。3）、预埋件及爬梯施工尾调井预埋件在井筒部位设有爬梯预埋件，在钢筋绑扎时同步预埋。滑模滑过后时间将该预埋件的锚垫板25015010mm拔开，使其露出砼壁面，便于后期爬

24、梯安装，爬梯施可利用滑模下滑灌浆时段同步施工。4）、滑模改装滑模从EL884.320EL932.700上升滑动,用于浇筑井筒砼;滑模滑至EL932.7后,将进行重新改装,改装就是将滑模模板、工作盘上的工具房等拆除，不必要的连系杆及踏步板视情况拆除，将工作盘桁架千斤顶及接头割掉，使滑模工作盘直径约小于井筒直径,使滑模能在中心吊点的配合下顺利下滑，以便用于灌浆。5）、滑模拆除滑模在完成浇筑和灌浆任务后,将在阻抗板上部进行解体，将模体固定后进行拆除，滑模拆除应注意以下事项：A、必须在跟班经理统一指挥下进行，并预先编制安全措施。B、操作人员必须配戴安全带及安全帽。C、拆卸的滑模部件要严格检查，捆绑牢固

25、后下放。6. 施工强度分析1) 泵送砼入仓强度分析3m井筒处如果按22.5cm/层,则每层浇筑方量约为62m3。布置2台泵机入仓,每台泵机按正常工作计算,其每小时的实际输出砼量为36m3,拌和楼的实际拌和能力约为45m3/小时,因此,连续浇筑每小时最大浇筑强度约为36m3，在3m井筒处浇筑一层（22.5cm）需耗时2小时。浇筑一个3009模板高度约需8小时，由于试验室确定的砼初凝时间为612小时，因此可以满足施工需要。2) 钢筋连接强度分析每个平面上竖向钢筋绑扎最大工程量约为竖筋总量的1/4,环向钢筋绑扎按领先于平台上四层,则根据尾水调压井衬砌钢筋图可计算施工过程中可能用遇到的一次性最大钢筋接

26、头数量如下表:部位钢筋重量（t）套筒数量（个）备注3m厚衬砌14350D32套筒228个,D36套筒122个2m厚衬砌8.2262D18采用焊接,D36套筒79个1m厚衬砌5.4258D18套筒183个,D28套筒136个7. 工期分析根据目前调压井下部结构施工进展情况，预计调压井采用滑模施工时间安排如下表：滑模拼装：2006年6月15日2006年7月15日 滑模上升浇筑井筒砼：2006年7月16日2006年10月15日 EL932.7EL935.0牛腿: 2006年10月16日2006年10月30日滑模改装: 2006年11月01日2006年11月15日滑模下降(井筒灌浆): 2006年11

27、月16日2006年12月31日以上工期分析满足总进度计划及年度计划要求。8. 资源配置根据施工强度及我部现有的人力资源状况, 采用两班12小时作业方式拟投入的主要劳动力下表：劳动力配置表序 号工 种人 数备 注1技术主管1人2值班副经理21人3值班技术员22人4值班班长22人5钢 筋 工220人6砼 工210人7电 工22人8电 焊 工23人9修面养护24人10滑模维护工22人11杂 工27人合计：107人根据混凝土工程总体施工进度安排和施工强度，拟配备主要机械设备下表。 主要施工机械配置表序号机械名称规 格单 位数 量备 注1混凝土泵HBT60台260m3/h2混凝土搅拌车MR45-T辆66

28、m33滑模套1自制4自卸汽车NISSIA（16T）辆25吊 车QY16台16卷扬机JM10台210t7硬轴振捣器8048变频机49leica全站仪TC1800台（套）210软管振捣器5089. 质量保证措施施工过程中进行跟班质量检查和隐蔽工程验收。严格每道工序。进行过程控制，对钢筋的绑扎和连接、混凝土的平仓振捣、滑模的提升面的修整及养护按照施工规范要求进行检查验收，确保施工质量。1) 混凝土浇筑控制A. 严格控制混凝土配合比、水灰比、调整混凝土坍落度；B. 随施工进行垂直度观测；C. 掌握混凝土的浇筑厚度；D. 滑升时注意控制初滑、正常滑升与末滑时间、防止表面裂纹；E. 滑升前对钢筋安装进行验

29、收，滑升过程对钢筋的连接、绑扎、保护层在混凝土浇筑过程中严格控制；F. 滑升过程中对预埋件的安装应位置准确，固定牢固。脱模后应及时清理使其外露，位置偏差不应大于20mm。2) 滑升控制滑模滑升过程的基本要求：初滑-正常滑升-末滑。正常滑升根据现场施工情况确定合理的滑升速度，首先，初滑阶段，必须对滑模装置和混凝土凝固状态进行检查。正常滑升过程的时间间隔不应超过2小时，控制一次滑升高度20cm，日滑升高度控制在2.5m左右。在滑升过程中，根据气温变化控制提升时间，千斤顶一个行程为30mm，中间提升的高度控制为12个行程。在滑升过程中，操作平台应保持水平。各千斤顶的相互差不得大于40mm，相邻两个提

30、升架上千斤顶的升差不得大于20mm。3) 模体体型控制A. 滑模中心线控制：为保证结构物中心不发生偏移，在关键部位悬挂垂线进行中心测量控制，同时也保证其它部位的测量要求。B. 滑模水平控制：一是利用千斤顶的同步器进行水平控制，二是利用水准管测量，进行水平检查。C. 测量队每天两次对滑模进行垂直度和变形观测，以确保垂直度和变形符合设计要求。4) 滑模施工中出现问题及处理滑模的施工中出现的问题有：滑模体倾斜、滑模体平移、扭转、模体变形、混凝土表观缺陷、爬杆弯曲等，其产生的根本原因在于千斤顶工作不同步，荷载不均匀，混凝土浇筑不对称，纠编过急等。因此，在施工过程中首先要把好质量关，加强观测检查工作，确保良好运行状态，发现问题及时处理。A. 纠偏利用千斤顶高差自身纠偏或施加一定的外力给予纠偏。所有纠偏不能操之过急，以免造成混凝土表面拉裂，死弯，模体变形，爬杆弯曲等事故发生。B. 爬杆弯曲爬