永久船闸闸室衬砌墙单侧滑框倒模设计与施工 晏正根

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1、永久船闸闸室衬砌墙单侧滑框倒模设计与施工武警水电二总队三峡永久船闸北线工程指挥所副总工程师晏正根【摘要】三峡工程永久船闸闸室衬砌墙混凝土浇筑是衬砌墙施工的一大难题，在闸室衬砌墙常规模板、普通滑模及单侧滑框倒模三个方案中，单侧滑框倒模具有砼表面强度不扰动、施工速度最快、表面光滑平整、无施工缝等优点。【关键词】三峡工程永久船闸闸室衬砌墙单侧滑框倒模1工程概况永久船闸共有南北双线五级闸室，每级闸室分左右侧共有42块衬砌墙，衬砌墙为混凝土薄壁结构。墙体迎水面横向12~14m分块（标准块宽为12m，以下设计均为标准块计），闸室单数块中间设浮式系船柱，每隔4块衬

2、砌墙设1个爬梯槽。每块竖向15m左右分水平结构缝，竖向分缝处设两道铜止水，水平结构缝设水平止水，墙体厚度从下至上为1.5~2.1m，墙体最高达48m，墙背布置的间距2×1.5m高强锚杆端头距迎水面仅5cm，墙背设有竖向及水平排水管网。2单侧滑框倒模结构及计算2．1滑框倒模结构组成单侧滑框倒模结构由三大部分组成：模骨系统、液压系统、电气设备系统。2.1.1模骨系统模骨系统由模板、滑道、围圈、提升架、导轨、操作平台、支承架等组成。①模板高度为200cm，分五层，每层高度40cm；模板之间用U形卡扣接。②围圈与模板之间设置滑道，滑道采用ф48×3.5mm钢

3、管制作并固定在围圈上，滑道间距30cm。单侧滑框倒模提升时模板不随提升架滑动，只是滑道与模板之间相对滑动。③围圈设三道，采用16#工字钢，围圈立柱设计为可调节结构。④提升架为整体框架结构，立柱用18#工字钢制作，用螺栓和主次架（[20槽钢）相连。⑤导轨是主要的受力结构，砼侧压力均作用在导轨上，导轨下端与墙体预埋套筒相连，上端与高强锚杆相连。在对应高强锚杆部位竖向设6根导轨，采用20#工字钢。滑升时导轨交替上升，保证4根处于完全受力状态，在每根导轨的上方设一手拉葫芦，作为导轨提升之用。⑥操作平台分三层，上层平台为下料平台，放置6套下料斗；中层平台为钢筋

4、绑扎和装模操作平台；下层平台液压控制操作平台；在模板下口的排架上设简易活动跳，为拆翻模板及缺陷修补之用。⑦支承架的竖杆采用ф48×3.5mm的钢管作爬杆，12m标准块采用7组，每组为6根，第一组（7根）浇在砼中，其它爬杆用扣件连成整体排架。支承架与下部墙体通过预埋套筒连在一起。2.1.2液压滑升系统每4只千斤顶为一组，每组的水平间距为1.9m，标准段布置7组，共计千斤顶28只。控制台采用YKT－36型，千斤顶GYD-60型。2.1.3电气设备系统机械动力设备采用380V电压。操作平台上照明电压采用36V低压，以保证夜间工作安全。662.2单侧滑框倒模

5、结构计算经计算荷载如下（按支承架高52m，宽5.5m考虑）：①模具自重116.61KN；②砼侧压力14.9KN/m；③施工荷载41.41KN；④操作平台上电焊机、小型振动房等杂物为30KN；⑤钢模与滑道摩阻力1.65KN/m;⑥钢管扣件总重369KN；⑦支承杆力计算P=K0K1F/28=61.80KN<[P0]=81.52KN;K0---不均匀系数取1.5K1---安全系数取2F---荷载总量[P0]--ф48×3.5mm钢管支承杆容许承载力81.52KN⑧千斤顶承载力计算P1=K0K1F1/28=22.26KN<[P1]=30KN;F1---千斤顶

6、上部荷载总量[P1]--千斤顶最小容许承载力30KN⑨支承杆稳定计算稳定校核公式:[P2]=ψP0=37.25KN>P1=22.26KN。很安全。ψ--稳定系数,单根钢管的最大节长为2m,ф48×3.5mm钢管回转半径i=1.58，长细比λ=200/1.58=126，查得稳定系数0.457整体框架更加稳定,不再计算。⑩导轨挠度计算(按4根受力计)f=PL3/(48EI)=0.63cm<1cm。P0---砼侧压力14.9KN/mL---导轨长度取3.2mE---A3钢弹性模量2.1×106Kgf/cm26I---截面惯性矩2370cm41施工布置利用闸

7、室现有的门塔机进行钢筋、混凝土等材料的垂直运输，混凝土由自卸车从▽98.7拌和系统运至现场。2单侧滑框倒模施工4．1仓位准备①首先搭设双排钢管脚手架。岩面清理时在脚手架上搭活动跳板，用高压冲毛机冲洗清理基岩面，部分松动大块岩石人工清撬。②安装墙后排水管网，竖向墙后排水管网为砼预制件，横向墙后排水管网为广水软管。③墙背钢筋须一次到顶全部安装结束。迎水面钢筋边浇筑边施工，采用镦粗直螺纹钢筋连接。④墙背钢筋绑扎结束后，将冷却水管一次性埋设。⑤上下游侧模及止水可一次性施工到顶和先部分施工后随滑框倒模一同上升。下料斗安装搭设安装平台测量定位4．2单侧滑框倒模模

8、具安装程序主次架及提升架安装平台拆除液压系统安装及调试安插支承杆并加固围圈滑道模板导轨安装4．3单侧滑框倒模