滑模施工组织设计(DOC)

水电站发电洞洞进水口滑模

施工组织设计

一、编制依据

1．《新疆#####水电站发电厂房建筑及金属结构安装工程》（[招标/合同编号：XJXH-JLBLK-TJ03-ZB201009-01-040]）。

2．业主提供的设计文件、图纸及工程量。

3．引用标准和规程规范（见附录）。

4．中国###集团股份有限公司的施工实力及积累的成熟施工技术和施工经验。

5．中国####集团股份有限公司可使用到本合同的各类施工资源。

二、工程概况

进口引渠段0-037.562-0-019.25，长18.312m，底板高程697.00m，断面型式为梯形，底宽19.6m；进水口闸井采用岸塔式结构，桩号0-019.25-0+000，闸井段19.25M，闸井由拦污栅段和事故门井段组成，闸井底部高程694.00m，顶高程为757.5m，高63.5m。内设3孔拦污栅，拦污栅孔口尺寸4.0m×12.5m;3孔挡水门槽，挡水门孔口尺寸4.0m×11.5m;1孔平板事故，事故门孔口尺寸6.50m×8.0m。发电洞进口位于左岸深孔泄洪洞内侧。发电洞上平洞、斜井弯段压力钢管施工与发电洞进水塔施工交叉作业，为不影响发电洞施工进度，进水塔0-019.25至0+000段施工必须保证进入发电洞运输材料的安全通道。安全通道采用槽钢制作，净空3.5m宽安全通道，通道部位设在进水塔两中墩之间。

三、施工方案

根据以往的施工经验,等截面结构构筑物的混凝土衬砌工程采用滑模施工要比传统的支模施工更能保证质量，降低成本,提高工效,减少安全隐患。采用滑模施工由于混凝土是连续浇筑的,故可以最大限度地减少甚至避免施工缝,使混凝土的整体性更好；避免了支模、拆模,搭拆脚手架等多种重复性工作,故进度更快；工效更高；材料消耗更少。因此，根据该工程结构特征，及现场设备配备情况，该进水塔拟采用EL:710.70以下采用常规立模施工，以上至750.7高程之间采用滑模的施工方案。四、滑模设计

滑模设计施工的主题思路：滑模采用液压调平内爬式滑升模板，滑模装置为便于加工，有足够的强度、刚度及稳定性，整个模体设计为钢结构，模板、围圈、操作盘、提升架等构件之间均为焊接连接，整个滑模装置主要由模板、围圈、操作盘，提升架、支撑杆（俗称“爬杆”），液压系统等几部分构成。

4．1、结构设计

采用液压调平内爬式滑升模板，滑模装置为便于加工，提高复用率，有足够的强度、刚度及稳定性，整个模体设计为钢结构，模板、围圈、操作盘、提升架等构件之间均为焊接连接，整个滑模装置主要由模板、围圈、操作盘，提升架、支撑杆（俗称“爬杆”），液压系统等几部分构成。

4.1.1、模板

模板是混凝土成型的模具，其质量（主要包括刚度、表面平滑度）的好坏直接影响着所浇混凝土的成型及外观质量，为了保证质量，圆弧段模板采用特制钢模，其它部位采用P50150、P30150等定型钢模板，模板高1.5 m。用50×50 ×5mm角钢作为筋肋，模板高度为1.5m，为了便于脱模，模板按一定锥度设计,上下口相差3mm。模板也可采用定型钢模板进行拼装，钢模板与围圈间采用螺栓连接以便模板回收和重复利用。

4.1.2、围圈

围圈主要用来支撑和加固模板，使其形成一个整体，围圈采用75×75×7mm的角钢制成1m×1m矩形桁架梁，围圈与模板的连接采用50×50×5mm的角钢。

4.1.3、提升架

提升架是滑模与混凝土间的联系构件，主要用于支撑模板、围圈、滑模盘。并且通过安装在顶部的千斤顶支撑在爬杆上，整个滑升荷载将通过提升架传递给爬杆，爬杆由φ48×3.5mm的钢管制成，根据施工经验和常规设计，采用“F”型和“开”型提升架，“F”型提升架用18号槽钢组合而成。“开”型提升架采用18#槽钢作为立杆，并用两层共三根16#槽钢作为开型架横梁。

4.1.4、操作盘

操作盘是滑模的主要受力构件之一，也是滑模施工的主要工作场地，各构件除满足强度要求外，还应有足够的刚度，操作盘支撑在提升架的主体竖杆件上，通过提升架与模板连接成一体，并对模板起着横向支撑作用，操作盘采用桁架结构，为确保工作盘强度、刚度，经过计算，选用75×75×7mm角钢加工成桁架，利用角钢互相连接工作盘，形成网架，盘面铺板采用50mm木板，防止混凝土撒落。盘面必须保持平整、密实。

4.1.5、辅助盘辅助平台

在距模板下口2 m处悬挂辅助平台，以便于施工人员随时观察混凝土脱模后的具体情况，及时对混凝土局部缺陷，进行表面修补、压光、预埋件处理和养护等工作。辅助平台为0.8 m宽平面桁架，采用∠80×8角钢制作而成，铺设5 cm木板形成走道，用Φ16钢筋每隔1.5m悬挂于桁架梁和提升架下。

4.1.6、支撑杆

支撑杆的下段埋在混凝土内，上段穿过液压千斤顶的通心孔，承受整个滑模荷载，并作为竖筋的一部分存留在混凝土内，在选择HM—100型液压千斤顶的同时，选择48×3.5mm焊管作支撑杆，经计算，其承载力及稳定性符合要求。

4.1.7、液压系统

液压系统有YKT—36型液压控制台，HM--100型液压千斤顶、油管及附件组成，组装前必须检查管路是否通畅，耐压是否符合和要求，有无漏油等现象，若有异常，必须及时排除。

4.1.8、洒水管

为使脱模的混凝土得到良好养护，在辅助盘上固定一周Φ50mm塑料管，在此管朝混凝土壁侧打若干小孔，高压水管与此管用三通接头相通，向此管供水，对混凝土进行洒水养护。

（附：模体结构设计图）

4.2、滑模荷载分析计算

1、滑模结构自重：钢结构：51424.96kg、木板: 3000kg

G1=54424.96kg

2、施工荷载：工作人员30人×75kg/人=2250kg、一般工具5000kg

考虑2倍的动力系数及1.3倍的不均匀系数，施工荷载为

G2=（2250+5000）×2×1.3=18850kg

3、滑升摩擦阻力

G3=fs=292㎡*250*1.5=94500kg

式中：f—单位面积滑升模阻力，滑升模板单位面积上的滑升模阻力一般为150—300kg/㎡,本工程按250kg/㎡计算，并需要考虑附加系数，取1.5。

S---模板与混凝土面的接触面积，滑模高度为1.26，则，模板与混凝土的接触面积为：292㎡

4、竖向总荷载

∑G=G1+G2+G3=54424.96+18850+94500=167774.96kg

单位面积上的滑升摩擦阻力按照计算，同时考虑附加系数为 1.5，所以整圈模板上的滑升摩擦阻力为：(按每平方200kg计算)

G3=S×200×1.5=143×200×1.5=42900kg

5、竖向荷载总重

G=G1+G2+G3=32637.4+17875+42900=93412.4kg

6 、支撑杆（爬杆）计算

(1):支撑杆承载能力

采用Φ48*3.5钢管，对称布置，则支撑杆的允许承载能力为：

P=3.142EL/ K(ul)2=3.142*2.1*106*11.35/2*1102=9711kg

式中：E---支撑杆的弹性模量 E=2.1*106kg/cm2

I----支撑杆的截面惯性矩 I=11.35cm4

k---- 安全系数，取k=2

ul----支撑杆脱空长度（从混凝土表面到千斤顶底座距离），=110cm

考虑到安全系数2.0，支撑杆承载能力P/2=4856kg

千斤顶受力计算

采用十吨千斤顶，对称布置，则千斤顶承载能力为：

P 0/2=10000/2=5000kg, 式中：P

----千斤顶允许承载能力

支撑杆的数量（千斤顶数量）：

由于P/2

/2因此千斤顶的数量应按支撑杆的承载能力来计算，则：

n=w/cp=167774.96/0.8*4856=43.2

其中：w——支撑杆所承载的总荷载w=G=G1+G2+G3=167774.96kg

P----支撑杆承载能力，p=4856kg

c----荷载不均匀系数，取0.8

根据结构特征及滑模工艺要求，选用千斤顶92台，支撑杆92根可满足施工要求五、模体制作与组装

结合现场情况，根据设计体型，结合滑模工艺的特殊性，具体模体制作见详图。当进水塔EL710.70高程以下施工完成后，利用埋件和插筋焊制滑模施工所需模体

支架组装模体、绑扎钢筋，经现场有关部门验仓合格后进行整体滑模施工。因在EL:727.05高程塔体外侧有一次变截面，所以在模体设计时特意在该位置加工几道小型单榀桁架梁，该桁架梁用螺栓或丝杠固定在外侧主桁架梁上，当滑升到相应位置后，拆除螺栓用丝杠将该活动桁架梁推至相应位置以满足设计断面要求。然后再继续滑升。该处如组织合理可不停盘进行改装。

滑模按设计要求制作后，进行组装调试，并按下表质量标准进行检查调整。

六、滑模施工

1、施工准备

滑模施工前必须做好准备工作，其中包括底板的凿毛、冲洗，滑模组装调试，测量放线工作，为滑模定位组装做好准备。

2、千斤顶进行试验编组

(1) 耐压:加压120kg/cm2， 5分钟不渗不漏；

(2) 空载爬升:调整行程30mm；

(3) 负荷爬升:记录加荷5吨,支撑杆压痕和行程大小,将行程相近的编为一组。

因施工用千斤顶，按一般要求需备用一部分，且需经常检修，还需备用如簧、上卡头、排油弹簧、滑块、密封圈、卡环、下卡头等。

3、滑模调试

滑模组装检查合格后,安装千斤顶 ,液压系统,插入爬杆并进行加固,然后进行试滑升3～5个行程，对提升系统、液压控制系统、盘面及模板变形情况进行全面检查，

发现问题及时解决，确保施工顺利进行。

施工现场需敷设一趟3×25+1电缆，提供380伏电源，为确保滑模施工顺利进行，不发生粘模事故，应做好备用电源准备工作。

4、钢筋绑扎

滑模施工的特点是钢筋绑扎、混凝土浇筑、滑模滑升平行作业，连续进行互相适应，模体就位后，按设计进行钢筋绑扎，为保证滑升速度，竖向钢筋采用带肋螺纹套筒连接工艺，安装简便快捷，工艺质量可靠性高；水平筋边滑升边绑扎，绑扎始终超前混凝土浇筑面50 cm左右。搭接长度要符合设计图纸规范要求，根据滑模的工艺特点，滑模用爬杆（Ф48×3.5mm）需代替部分立筋，且立筋布置于混凝土保护层一侧，以保证滑升过程中钢筋的顺利绑扎。滑升施工中，爬杆在同一水平内接头不超过1/4，因此第一套爬杆要有3种以上长度（6m 、 3m 2m ),错开布置,正常滑升时,每根爬杆长3m 或6m,要求平整无锈皮,当千斤顶滑升距爬杆顶端小于350mm时，应接长爬杆，接头对齐，不平处用角模机找平磨光，爬杆同环筋相连焊接加固。

5、混凝土浇筑

1）混凝土垂直、水平运输

混凝土的水平运输及垂直入仓能力是影响滑模施工的关键，因此必须有足够的混凝土入仓能力。同时为保证滑模运行稳定性，以及施工材料和工器具的提升，现场还必须准备切实可行的备用下料方式。

根据该进水塔的特点以及现场设备配备情况和工期安排情况，所有混凝土水平运输均采用混凝土罐车运输。混凝土垂直入仓可以混凝土泵机来实现。现场布置的塔机可以作为备用入仓手段来使用。

2）、混凝土浇筑

滑模施工按以下顺序进行：下料--平仓振捣--滑升--钢筋绑扎--下料。滑模滑升要求对称均匀下料，按分层30cm一层进行，采用70插入式振捣器振捣，经常变换振捣方向，并避免直接振动爬杆及模板，振捣器插入深度不得超过下层混凝土内50mm，模板滑升时停止振捣。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2小时，控制滑升高度30cm，日滑升高度控制在2.5m左右。

混凝土初次浇筑和模板初次滑升应严格按以下六个步骤进行：第一次浇筑100mm 厚半骨料的混凝土或砂浆，接着按分层300mm浇筑两层，厚度达到700mm时，开始滑

升30--50mm检查脱模的混凝土凝固是否合适，第四层浇筑后滑升150mm，继续浇筑第五层，滑升150--200mm, 第六层浇筑后滑200mm，若无异常情况，便可进行正常浇筑和滑升。

模板初次滑升要缓慢进行，并在此过程中对提升系统、液压控制系统、盘面及模板变形情况进行全面检查，发现问题及时处理，待一切正常后方可进行正常浇筑和滑升。

6、模板滑升

施工进入正常浇筑和滑升时，应尽量保持连续施工，并设专人观察和分析混凝土表面情况，根据现场条件确定合理的滑升速度和分层浇筑高度。依据下列情况进行鉴别：滑升过程中能听到“沙沙”的声音；出模的混凝土无流淌和拉裂现象，手按有硬的感觉，并留有1mm左右的指印；能用抹子抹平。

滑升过程中有专人检查千斤顶的情况，观察爬杆上的压痕和受力状态是否正常，检查滑模中心线及操作盘的水平度。

7、表面修整及养护

混凝土表面修整是关系到结构外表和保护层质量的工序，当混凝土脱模后，须立即进行此项工作。滑升时混凝土脱模强度控制在0.1～0.3MPa （砼表面用手指按压可留1mm的压痕），这时砼仍处于初凝期间，一般用抹子在混凝土表面作原浆压平或修补，如表面平整亦可不做修整。为使已浇筑的混凝土具有适宜的硬化条件，减少裂缝，在辅助盘上设洒水管喷水对混凝土进行养护。

8、预埋件及预留处理

预埋件主要有通气孔、水位计、钢筋计、门槽。该进水塔内设3孔清污轨、3孔拦污栅、3孔挡水门槽、1孔平板事故门。清污轨、拦污栅、挡水门槽孔口尺寸4.0m×12.5m;事故门孔口尺寸6.50m×8.0m。为赶工，先将水塔高程710.7以上各门槽正轨、反轨埋件加固制作成一体，整体吊装焊接预埋，不做二期预埋。预埋件主要有通气孔、水位计等。拦污栅闸墩与事故闸门井之间联系板梁采取预留槽的形式，预留槽摒弃传统木模方式，采用筛孔状目衣网（铁制）弯折成槽后直接浇筑方式，插筋穿过目衣网布置，外露端加工成螺纹。

9、停滑措施及施工缝处理

滑模施工要连续进行，因意外停滑或改模时应采取“停滑措施”混凝土停止浇筑

后，每隔0.5--1小时，滑升1--2个行程，直到混凝土与模板不在粘结（一般4个小时左右）。由于施工造成施工缝，根据水电施工规范，预先作出施工缝，然后在复工前将混凝土表面残渣除掉，用水冲净，先浇一层减半的骨料混凝土或水泥砂浆，然后再浇筑原配混凝土。

10、滑模控制

滑模中线控制：为保证门槽中心不发生偏移，分别在门槽两端各悬挂一根或几根垂线进行中心测量控制，确保门槽的垂直，满足测量要求和金结安装要求。

滑模水平控制：一是利用千斤顶的同步器进行水平控制，二是利用水准仪测量，进行水平检查。滑模施工中出现问题及处理

11、滑模施工中出现问题的处理：

滑模施工过程中常见的问题主要有：滑模操作盘倾斜、滑模盘平移、扭转、模板变形、混凝土表面缺陷、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，浇筑不对称，纠偏过急等。因此，在施工中首先把好质量关，加强观测检查工作，确保良好运行状态，发现问题及时解决。

11..1 纠偏：

1)、利用千斤顶自身纠偏，即关闭五分之一的千斤顶，然后滑升2--3行程，再打开全部千斤顶滑升2--3行程，反复数次逐步调整至设计要求。

2)、利用千斤顶安装的行程限位器，以及安装在爬杆上的水平调节器，有效地保证了滑模的垂直上升。同时在千斤顶与油管的连接处安装了针形阀，通过针形阀的开闭来调节因混凝土内外侧模板的摩擦阻力的不同而引起的内外模板滑升的不同步。

3)、在先期滑起的拦污栅边墩前后两面事先布置埋件，用2根18#槽钢形成轨道，使后期施工的模体沿该轨道垂直滑升，同时也可利用埋件用导链等设备施加一定外力给予纠偏。所有纠偏工作不能操之过急，以免造成混凝土表面拉裂、死弯、滑模变形、爬杆弯曲等事故发生。

11.2: 爬杆弯曲处理：

爬杆弯曲时，采用加焊钢筋或斜支撑，弯曲严重时切断，接入爬杆重新与下部爬杆焊接，并加焊“人”字型斜支撑。

11.3: 模板变形处理：

对部分变形较小的模板采用撑杆加压复原，变形严重时，将模板拆除修复。

11.4: 混凝土表面缺陷处理：

滑模施工时控制好脱模强度，尽量实现软脱模，这样就能利用模体下悬挂的辅助盘利用砼表面原浆进行修复，如果缺陷较大则采用局部立模，补上比原标号高一级的膨胀细骨料混凝土并用抹子抹平。

七、梁窝施工：

结合滑模施工工艺的特殊要求，为满足滑模施工的连续性，进水塔相应高程的连系梁以及隔板可以采用预留的方式进行施工。根据以往的成功经验，预留可采用“快易收口网”（俗称免凿毛）的材料进行预留。这样即方便了施工，又可大大减少了后期施工过程中对预留梁窝材料进行清除以及混凝土面凿毛的大量人工。当滑升到相关位置时，预留梁窝或者板槽，并按要求埋设插筋。当滑模运行结束后根据现场条件，在对该梁窝进行施工。滑模时还可根据后期联系梁的施工方案在相应位置事先埋设立模时所需埋件。滑升过后，利用该埋件后期对联系梁进行现浇施工。

八、滑模拆除：

滑模滑升至指定位置时，将滑模滑空后，利用现场布置的起吊设备在高处进行拆除，根据另外墩体的尺寸进行改装。条件具备的情况下，可局部进行整体拆装。滑模装置拆除应注意以下事项：

〈1〉必须在跟班经理统一指挥下进行，并预先编制安全措施。

〈2〉操作人员必须配带安全带及安全帽。

〈3〉拆卸的滑模部件要严格检查，捆绑牢固后下放。

九、材料

进水塔滑模所需模体材料

十、劳动组织、施工工期

劳动组织

主要人力资源配置

采用项目管理，两班作业制

施工工期

进度指标： 2.5m/d 模体制作：不占直线工期

模体拼装 10d EL:710.70-727.50 12d

模体改装 5d EL727.05-750.7 16d

合计 43d

十一、技术措施

(1)、施工前，对混凝土的配合比、外加剂进行试验工作，测定混凝土的塌落度、初凝时间，为滑模做好技术准备，根据滑模情况，因该拦污栅钢筋量较大，且是双排钢筋，为保证钢筋绑扎与滑模滑升速度相匹配，混凝土初凝时间可先按10-12小时进行配备，待一切正常后根据现场实际情况再做相应调整，初凝强度为0.25MPa,入仓时坍落度不能小于120mm.

(2)、从滑模组装到混凝土浇筑施工，严格按照闸墩周边线进行控制，确保其垂直度，在滑升的过程中，每次滑升要进行一次测量工作，偏差要符合施工质量技术要求,同时在相关部位悬挂垂线，定时测量，发现问题及时解决，并每天将测量成果报监理部。

(3)、严格按照分层分片对称浇筑混凝土，每次滑升间隔时间不超过2小时，滑升高度最大不超过300mm。

(4)、考虑滑模施工的特殊性，因露出混凝土面的水平钢筋最多为两层，所有钢筋是同混凝土浇筑平行作业随浇随绑的，因此如何保证钢筋安装质量尤为重要。从内部管理方面，我们从源头抓起，建立健全完善的质量管理体系，加强质量教育，增强质量意识，采取生产经理跟班制，班组长负责制，并把质量责任到人，将质量作为月末经济考核的重要指标进行考核，从根本上解决质量问题的发生。从现场施工方面，每次浇筑后必须露出最上面一层横筋，钢筋绑扎间距符合要求，每层钢筋基本上呈一水平面，上下层之间接头要错开，竖筋间距按设计布置均匀，相邻钢筋的接头要错开，在同一水平面的钢筋接头数应小于总数的1/5。同时我们接受监理等相关部门的旁站监督，从而确保工程质量。

(5) 因滑模所用爬杆保护层在安装时是按保护层厚度要求固定布置的，而水平筋又是与爬杆连接固定的，因此只要开盘前确保钢筋保护层厚度，整个滑升过程中保护层厚度就有保证，同时也可在模板上沿即开字架横梁上分别按保护层厚度的最小和最大偏差采取固定措施，使钢筋在模体的滑升过程中始终在该区间摆动，从而确保保护层厚度。

(6)、盘上要经常备用一部分钢筋，竖筋不少于50根，横筋不少于3层。

(7)、交接班应在工作面进行，了解上班滑升情况和发现问题，制定本班的滑升方式，并滑升2--3个行程进行测定。

(8)、加强设备的使用和维护工作，控制箱在每次滑升前油泵空转1--2分钟，给油终了时间2--3秒，回油时间不少于10秒，在滑升过程中应了解设备运行状态，有无漏油和其它异常现象，工作不正常的千斤顶要及时更换，拆开检修备用。

(9)、因故停止浇筑混凝土超过2小时，应采取“紧急停滑措施”并对停工造成的施工缝认真处理。

十二、安全措施

(1) 操作盘和辅助盘要设护栏，盘面经常保持清洁，以防坠物伤人。

(2)各种悬吊装置要牢固可靠，必须进行日常检查工作，确保安全无事故。

(3)做好电气设备管理和维护工作，防止漏电事故发生。

(4)经常检查液压管路，发现破损及时更换，防止高压油管伤人。

十三、质量保证体系

1、质量管理目标

科学管理，过程控制，质量第一。

2、管理体系

在施工中，我公司将建立完善的施工质量保证体系，以经理部一名副经理负责的技术部作为质量保证体系的管理机构，班组各部门的副职负责本部门的质量管理，技术员任质量管理员，建立三检制，班组为一检，经理部为二检，甲方为三检，形成一套完整的质量保证体系，保证工作质量，确保工程质量。

3、主要措施

(1)开展质量教育和培训工作，开工前进行全员质量教育和培训，培养全体职工牢固的质量意识，牢记质量目标。

（2）建立健全质量保证体系，成立质量管理机构，制定质量控制措施和保证方法，使工序管理和岗位管理都有章可循，认真开展质量监督检查工作，保证整个体系正常运行。

（3）实行全面质量管理，根据质量控制，质量保证方法制定责任制，实行质量效益工资和质量风险抵押金保证制度。

（4）严格每道工序，进行过程控制，钢筋的绑扎、对接严格按施工规范认真执行，严格混凝土的平仓、振捣，保证混凝土的质量。