蒲石河抽水蓄能电站引水斜井混凝土施工技术研究

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1、 欢迎阅读本文档，希望本文档能对您有所帮助!LSD斜井滑模系统在蒲石河抽水蓄能电站的应用摘 要阐述该系统的工作原理，该系统对传统的斜井混凝土衬砌滑模施工工艺是一种改革，介绍LSD斜井滑模在蒲石河抽水蓄能电站斜中陡倾角大直径长斜井混凝土衬砌施工技术和施工方法，在保证施工质量的基础上，提高了施工效率，降低了施工成本，获得了显著地经济效益。 意见如下;1. 我认为文件名“蒲石河抽水蓄能电站引水斜井混凝土施工技术研究”比文中题目“LSD斜井滑模系统在蒲石河抽水蓄能电站的应用”要好些，前者具有研究的意思，可以增加一些内容，后者感觉仅为技术的应用。2. 第一章可为“工程概况及问题的提出”，说明蒲石河引水斜

2、井的情况，施工存在的问题，从而提出有必要对其施工方法进行研究。第二章施工方法研究，阐述施工斜井常用的施工方法，包括LSD滑模施工,比较各自优缺点，原第一章内容可放在本章，有可能的话对LSD滑膜施工方法的研究和应用进行综述，最后得出拟采用LSD滑膜施工方法。第三章可改为滑膜系统设计，因为本章是论文的主要内容，是论文的研究成果。第五章一般为“结论与建议”或“结论与展望,存在的问题和需要进一步研究的问题也可以放在本章。3. 研究内容不很饱满，内容上应增加国内外研究进展或应用、施工技术研究的内容、与本研究相关的图表、有关的计算等。4摘要太短了，学校有要求，另文中字体及大小、图表的格式、论文封面等学校都

3、有要求，一定要按学校的要求完成。5. 参考文献数量少关键词：LSD斜井滑模系统 滑模施工 斜井混凝土衬砌Application of LSD incllned shaft slipform system to Pushiheng Pumped-storage Power StationABSTRACTThe working principle of the system, the system of the traditional concrete lining of inclined shaft slipform construction technology is a kind of re

4、form, introduced the LSD inclined shaft Slipform in Pushihe pumped-storage power station in long inclined steep obliquity and big diameter concrete lining construction technology and methods, to ensure construction quality, improve the construction efficiency, reduce the construction cost, obtained

5、remarkable economic benefitsKEY WORDS: LSD incllned shaft slipform system ;silpforn construction；concrete lining of inclined shaft 欢迎阅读本文档，希望本文档能对您有所帮助!摘 要IABSTRACTIII1.国内外斜井滑模施工技术概况12.工程概况13、滑模系统简介23.1滑模工作原理23.2滑模系统23.2.1滑模模体装置33.2.2运料小车系统33.2.3电气控制系统53.3 滑模系统受力分析计算63.3.1钢绞线锚固力验算63.3.2钢绞线承载力计算：74LS

6、D斜井滑膜施工74.1 施工程序74.2斜井欠挖处理74.3钢绞线、锚杆及插筋制安84.3.1钢绞线安装84.3.2锚杆、及插筋制安94.4 斜井段轨道安装与拆除104.4.1前行轨道安装104.4.2滑模后行轨道114.3.3滑模前行轨道的拆除114.5 滑模安装114.5.1滑模设计114.5.2滑模安装124.6起滑处堵头模板施工144.6.1堵头模板拉条锚杆的布置形式144.6.2堵头模板的形式144.6.3堵头模板拉条锚杆的受力验算144.7 钢筋制作安装154.7.1钢筋制作154.7.2 钢筋安装154.8 止水带、灌浆管的安装164.8.1止水带的安装164.8.2灌浆管的安装

7、164.9 渗水处理164.10 混凝土浇筑及模板滑升174.10.1溜管搭设174.10.2混凝土浇筑174.10.3模板滑升184.11 滑模纠偏措施194.12 混凝土温控及养护措施194.13停滑措施204.14斜井与6#施工支洞交叉段的施工方法204.14.1滑模停滑204.14.2 6#施工支洞处的模板施工204.14.3 6#施工支洞处斜井的预埋件施工204.14.4滑模正常起滑204.15滑模拆除215总结211.国内外斜井滑模施工技术概况陡倾角大直径斜井是地下引水式电站特有建筑物，混凝土衬砌施工难度大。危险性高、人工衬砌周期长，因此斜井混凝土衬砌是斜井施工的核心技术。LSD斜

8、井滑模制作简单、操作简便，混凝土施工质量高，大大简化了斜井混凝土的施工程序，减低了施工效率，提高了施工效率，并且造价降低，提高了混凝土浇筑施工质量与施工工艺.1981那年白山水电引水斜井混凝土衬砌采用卷扬机牵引模体进行滑膜施工获得水电部科技进步一等奖，但其施工布置复杂、牵引力较小、容绳量有限等不足，不适合斜井施工，没有得到比较广泛的应用。1990年广州抽水蓄能电站斜井混凝土衬砌采用国外CSM公司研制的间断式斜井滑模系统，每次提升12.5m，其中不足之处不能连续滑升，施工效率低。20世界末施工的天荒坪抽水蓄能电站斜井，混凝土采衬砌采用沿轨道爬升的液压爬钳牵引滑模，连续滑升。该滑膜系统2000年获

9、得国家科学进步二等奖。其不足之处：牵引力作用点在模体的底部，而滑升阻力的合理作用点理论是在模体的中心，因此造成偏心受力，长生很大的偏心力矩，是模体有向后翻转的趋势，带来模体变形、底拱上抬、爬钳上拔轨道以致爬钳损坏、轨道变形等一系列不良后果，不得不经常停滑处理故障。2004年中国水利水电第一工程局在浙江桐柏抽水蓄能电站引水斜井施工中此阿勇？连续拉伸液压千斤顶一钢绞线斜井滑模系统施工取得成功，LSD斜井滑模系统在国内外属于首创，该成果2005年获得中国水利水电建设集团公司科技进步一等奖，2006年获得国家发明专利，专利号200110011210.7，相关工法2007被评审为国家级工法。2.工程概况

10、本章可丰富一些内容，最后提出研究题目辽宁蒲石河抽水蓄能电站位于辽宁省宽甸满族自治县境内，距丹东市360km，该电站是我国东北第一座大型纯抽水蓄能电站，总装机容量为1200MW，单机容量为300MW，共4台机组。蒲石河抽水蓄此段可增加一个引水系统布置图能电站引水系统采用二机一洞引水方式，共布置2条引水洞，进口相邻洞轴线间距30.0m，引水隧洞采用斜井连接上下水平段（弯段），斜井与水平面夹角55斜洞段斜长为375m；1#引水斜井为空间转弯，与水平面夹角为544611”，洞轴线与2#引水斜井洞轴线水平投影夹角为72840.9”，斜洞段斜长为376m。引水隧洞混凝土强度等级为C20W6，衬砌后直径为8

11、.1m。斜井在高程110m以上为单层钢筋，在高程110m以下为双层钢筋。引水隧洞斜井段钢筋混凝土衬砌采用全断面滑模方式进行施工。在引水隧洞斜井中部高程186m处，设有6#施工支洞与斜井相连。斜井混凝土滑模施工与上水库进/出水口的施工同时进行，采用从上平段运送混凝土与上水库进/出水口的施工互相干扰，为减小相互的干扰，下弯段到6#施工支洞段斜井滑模施工采用从6#施工支洞运送混凝土，在6#施工支洞布置卷扬系统；6#施工支洞到上弯段滑模施工采用从上水库进/出水口经上平段运送混凝土，在上弯段处布置卷扬系统。本段是关于滑模施工的，可放在滑模系统设计或滑模施工一章。3、滑模系统简介设计3.1滑模工作原理滑模

12、系统原理，在斜井混凝土衬砌滑模模体上安装液压提升系统，该系统由两台连续拉伸式液压千斤顶、液压泵站、控制台、安全夹持器等组成。液压泵站通过高压油管与千斤顶连接。通过控制台操作液压泵站及千斤顶进行工作，液压泵站设有截流阀，可控制千斤顶的出力。通过两台连续拉伸式液压千斤顶抽拔锚固在上弯段顶拱的两束钢绞线，牵引模体提升。模体受力方向与斜井轴线平行。钢绞线为17标准型，为防止钢绞线缠绕在一起，每束钢绞线由左捻4根和右捻4根组成，钢绞线固定端锚固在上弯段顶拱围岩中。3.2滑模系统斜井滑模采用LSD连续拉伸式液压千斤顶爬升钢绞线提升模体，钢绞线与斜洞段洞轴线平行布置。整个滑模系统分为3个组成部分，分别为滑模

13、模体装置、牵引机具及设施、运料小车系统。其详细布置见下图图标应有编号，其他图表不再批注所示：3.2.1滑模模体装置滑模模体主要由中梁、操作平台、钢筋平台、主平台（模板）、修补平台、尾部平台及前、后支腿组成。中梁长度为15.53m，长宽为2.5m2.5m，整体为桁架结构，槽钢采用背靠背连接，中间设置10mm厚的加劲板和连接板。主平台在整个平台中受力最大，整个模板为椭圆形，上口大、下口小，锥度为0.6%。模板支撑为桁架结构，采用交叉式腹杆体系，其特点是腹杆可以承受变向荷载，提高结构的稳定性和刚度。模板与桁架接触为空间扭曲线，采用无缝钢管可保证模板与桁架贴实，保证混凝土浇筑过程中模板不会发生变形。3

14、.2.2运料小车系统（1）钢丝绳牵引系统运料小车（载物）受力计算（10倍安全系数）计算小车重量为2100kg，承载重量3600kg(混凝土1.5m3)，小车滑轮摩擦系数为0.05，32钢丝绳重量390kg/100m，按374m计算1458.6kg，总计重量为G=71.6KN。计算示意图为：平衡方程为：F1= Gsin55=58.7KNF2= Gcos55=41.1KNf=F2=41.1*0.05=2.1KN求得FN=60.7KN按10倍安全系数计算：10FN=607KN610KN满足SL398-2007水利水电工程施工通用安全技术规程要求固采用32，=1870Mpa，最小破断拉力Fmin=61

15、0KN的钢丝绳。（2）运料小车在使用中承担载人功能，在运输人员时不得运输其他物品，钢丝绳牵引系统（载人）受力计算（14倍安全系数）计算台车重量为2100kg，承载重量1500kg（按照每次运输15人计算），32钢丝绳重量390kg/100m，按374m计算1458.6kg，总计重量为G=50.6KN,小车车轮滚动摩阻系数取0.05。计算示意图下图所示：平衡方程为：F1= Gsin55=41.4KN F2= Gcos55=29.0KNf=F2=29.0*0.05=1.5KN求得FN=42.9KN按14倍安全系数计算：14FN=600.4KN610KN满足SL398-2007水利水电工程施工安全技

16、术通用规程要求。固采用32，=1870Mpa，最小破断拉力Fmin=610KN的钢丝绳。（3）限载保护装置在引水隧洞上平段设置限载保护装置，保护装置放置在滑轮下方，主要由承重传力机构（平台）、高精度称重传感器、称重显示仪表三大主件组成，通过滑轮受力传递至承重传力机构（平台），平台下部放置3个称重传感器，并通过电缆串联警示灯，当小车上物品超过设计荷载时，位移传感器连接的警示灯将报警，在控制箱里电源开关自动关闭，卷扬机停止工作。限载保护装置工作原理：在物体重力作用下，钢丝绳下压滑轮和平台，使称重传感器弹性体产生弹性形变，粘贴于弹性体上的应变计桥路阻抗失去平衡，输出与重量数值成比例的电信号，经称重仪

17、表的放大器、A/D转换器等将模拟信号转换成数字信号，再经仪表的微处理器（CPU）对重量信号进行处理后直接显示出重量等数据。（4）上、下限位开关上限位布置在上平段轨道中间，当小车到达设计起始位置时，小车触发限位开关，起始开关与卷扬机控制箱通过电缆线连接，控制箱内电源自动跳闸，卷扬机停止运行。下限位开关布置在滑模上平台底板位置，电缆线连接限位开关和卷扬机电源控制箱，运料小车下部焊接14槽钢，槽钢长度保证与限位开关相接触，当运料小车接触限位开关，卷扬机停止运行。（5）送料小车的制动装置采用双向制动方式。即控制开关分别设置在上平段及斜井中的送料小车上。正常情况下，由设在上平段的开关对送料小车进行控制。

18、在紧急状态下，则由设在送料小车上的开关进行制动及运行控制。（6）断绳保护装置为确保施工安全，本工程牵引卷扬机为10t双绳双筒卷扬机，选择此类卷扬机可避免两根牵引钢丝绳出现一长一短造成小车出现倾斜等现象，卷扬机在起始盘绳时圈数必须一致，另在运料小车上安装2个液压平衡油缸，2个液压油缸通过高压油管连接，钢丝绳连接至平衡油缸上，两根钢丝绳出现长度不一致时液压平衡油缸将自动调节其长度，使其长度一致，台车平稳不会出现倾斜现象。3.2.3电气控制系统（1）通信控制。在斜井混凝土施工中，上弯段卷扬机操作与模体和运输小车相互之间的联系，采用对讲机与座机结合的方式。由于运输小车在斜井中运行速度较快、巡行骗饭，为

19、保证小车巡行安全可靠，在斜井上弯段安装1只无线遥控装置进行联系。当小车需要紧急停止时，小车上的信号员可直接停车按钮使小车停车。（2）卷扬机电气控制。运输小车由2台无极变速卷扬机通过平衡轮共同牵引，通过集中控制台控制2台卷扬机同时运行或停止。为保证2台卷扬机同步运行，在集中控制台安装1只双层电位器，对2台卷扬机进行调速控制，达到同步。为了保证运行安全，在小车上、下总店位置分别安装限位开关，同时在接近终点位置处安装自动减速控制开关。当小车运行接近终点是，触碰自动减速控制开关，改开关控制发射器发射信号自动将变频器输出频率减小，是卷扬机减速，并发出警报信号，提醒卷扬机司机注意，即时卷扬机四级没有及时操

20、作停车，小车也会在撞到限位开关时自动停车，避免由于误操作使小车拉出轨道或与模体碰撞。（3）备用电源。为确保斜井滑膜的连续运行，防治由于供电线路长时间停电，造成混凝土凝固，模体无法滑升，在平洞内安装了1台160KW柴油发电机组作为备用电源。3.3 滑模系统受力分析计算滑模台车为钢结构形式，在引水下平段进行组装，在台车运行前从顶部到底部安装两束钢绞线，台车上安装2台连续自锁式千斤顶，千斤顶型号为LSD1000，千斤顶通过两束钢绞线爬升。3.3.1钢绞线锚固力验算根据预应力锚索设计规范DL/T5176-2003中锚固段长度的计算公式：L=g0YgdgcgpPm/pDc式中：L内锚固段长度mg0结构的

21、重要性系数，I级锚固工程采用1.1，II级锚固工程采用1.0，III级锚固工程采用0.9；Y设计状况系数，持久状况采用1.0，短暂状况采用0.95，偶然状况采用0.85；gd结构系数，仰孔采用1.3，俯孔采用1.0；gc黏结强度分项系数，采用1.2；gp单根预应力锚杆张拉力分项系数，采用1.15Pm单根预应力锚杆超张拉力kN；D锚杆孔直径，mm；c胶结材料与孔壁的黏结强度，MPa，缺乏试验资料按照下表选取。围岩类别IIIIIIVV黏结强度1.51.21.20.80.80.30.3L=1.11.01.31.21.151000/（3.141500.8）=5.24m钢绞线满足100t的锚固长度为5.

22、24m，设计锚固长度15m，满足锚固力要求。参考其他工程15m锚固长度均满足施工要求，另我部施工的主变运输洞100t预应力锚索锚固端为7.6m，为保证安全起见采用15m锚固长度。3.3.2钢绞线承载力计算：钢绞线采用直径15.2mm，强度级别1860Mpa，17标准型钢绞线，钢绞线距斜井中心线距离为2.5m，两束钢绞线的距离为5m，钢绞线与斜井中心线平行，每束有8根钢绞线。根据计算结果,选择提升能力为1000kN的连续拉伸式液压千斤顶2台,其提升能力总计为2000kN, 台车安装完后总计重量约60t，则千斤顶平均安全系数约为3.33;选择钢绞线为17标准型,公称直径15.2mm,强度级别186

23、0MPa,每根钢绞线的破断力为260kN,每束钢绞线为8根,2束钢绞线的总破断力：260KN16=4144kN,则钢绞线的安全系数约为6.91。需要说明,连续拉伸式液压千斤顶钢绞线系统应用于陡倾角大直径长斜井混凝土衬砌滑模施工,由中国水电一局发明,牵引系统的安全系数“无章可循”。采用上述安全系数,是参考其他工程实例,并考虑到混凝土滑模荷载的特殊性。4LSD斜井滑膜施工4.1 施工程序斜井段全断面混凝土衬砌的工艺流程如下所示：欠挖处理锚杆（插筋、钢绞线）安装基础验收轨道安装吊点安装卷扬系统滑模安装滑模台车调试钢筋绑扎预埋管（止水）安装下部堵头模板安装直线段混凝土滑模浇筑下弯段立模浇筑直线段混凝土

24、浇筑完成滑模系统停在上弯段利用滑模系统浇筑上弯段滑模拆除。4.2斜井欠挖处理在斜井滑模施工前，必须对斜井及上下弯段进行一次全面欠挖检查，如有欠挖须在滑模安装前处理结束，弯段在钢筋绑扎之前结束。斜井的欠挖检查和处理：利用现有的开挖台车作为欠挖检查处理的作业平台，人员的交通方式利用运人小车。斜井开挖结束后，利用开挖台车从下弯段开始向上检查处理至上弯段。 斜井欠挖处理结束后，在下弯段处进行开挖台车的拆除，运人小车暂时不拆除，留作滑模轨道的安装时人员和轨道及材料的运输。滑模轨道安装完成后拆除开挖时的运人小车。4.3钢绞线、锚杆及插筋制安4.3.1钢绞线安装（1）钢绞线的布置钢绞线布置在斜井的中心线位置

25、，钢绞线距斜井中心线距离为2.5m，两束钢绞线的距离为5m。钢绞线与斜井中心线平行。（2）钢绞线的安装锚索式钢绞线采用钻孔锚固法施工。1） 钻孔钢绞线锚固孔在钢绞线与上弯段顶拱相交处，钻孔孔径150mm，孔深15m（根据钻孔的地质条件确定孔深）。开挖结束欠挖处理完成后，在上弯段处搭设钻孔平台，为减小对围岩的扰动，钢绞线锚固孔钻孔采用回转取芯式地质钻机钻孔。2）钢绞线的安装钢绞线采用直径15.2mm，强度级别1860Mpa，17标准型钢绞线，钢绞线运至工作面附近，根据整捆锚钢绞线的长度和通长单根钢绞线的长度（1#斜井435m，2#斜井435m）以节省材料为原则进行下料，按照一正一反的原则对每根钢

26、绞线进行编号，下料时必须要有防折措施，锚索弯折后就不能穿过千斤顶。每束有8根钢绞线。人工将单根钢绞线另一端慢慢延轨道放至斜井底部，按编号顺序依次排列固定在洞壁锚筋上。钢绞线放完后，在上弯段利用钻孔平台进行锚固端编索，与正常锚索相同。然后将1寸尼龙灌浆管2根、排气管2根与钢绞线锚固端牢固绑扎后一同放入锚固孔内，采用快硬水泥砂浆进行孔口封堵。封堵段长度50cm。第一根灌浆管长度2.0m，外露1.0m，第一根排气管长度3.0m，外露1.0m，第二根灌浆管长度3.5m，外露1.0m，第二根排气管长度16.0m，外露1.0m。为保证锚固端与台车夹持器端不出现错孔，便于锚索自由端的梳理，在锚索编索前要其锚

27、固端根部安装一只梳理架，以便梳理自由端锚索。3）灌浆利用钢绞线安装施工作业平台进行锚固段的灌浆施工，待孔口封堵达到允许灌浆的强度后进行，采用水灰比为0.5：1的水泥浆进行灌浆，首先利用第一根灌浆管和排气管进行孔口段1.0m的灌浆。待强24h后利用第二根灌浆管和排气管进行全孔的灌浆。 （3）钢绞线锚固力验算根据预应力锚索设计规范DL/T5176-2003中锚固段长度的计算公式：L=g0YgdgcgpPm/pDc式中：L内锚固段长度mg0结构的重要性系数，I级锚固工程采用1.1，II级锚固工程采用1.0，III级锚固工程采用0.9；Y设计状况系数，持久状况采用1.0，短暂状况采用0.95，偶然状况

28、采用0.85；gd结构系数，仰孔采用1.3，俯孔采用1.0；gc黏结强度分项系数，采用1.2；gp单根预应力锚杆张拉力分项系数，采用1.15Pm单根预应力锚杆超张拉力kN；D锚杆孔直径，mm；c胶结材料与孔壁的黏结强度，MPa，缺乏试验资料按照下表选取。围岩类别IIIIIIVV黏结强度1.51.21.20.80.80.30.3L=1.11.01.31.21.151000/（3.141500.8）=5.24m钢绞线满足100t的锚固长度为5.24m，设计锚固长度15m，满足锚固力要求。参考其他工程15m锚固长度均满足施工要求，另我部施工的主变运输洞100t预应力锚索锚固端为7.6m，为保证安全起

29、见采用15m锚固长度。4.3.2锚杆、及插筋制安斜井滑模施工的锚杆主要有：固定卷扬系统的锚杆和起滑处堵头模板的拉筋锚杆和用于固定轨道的锚杆。 （1）固定卷扬系统的锚杆 根据现场实际情况在上弯段内布置10t双筒卷扬机来牵引送料小车，设置8根28锚杆固定卷扬机，其长度为240 cm ,入岩深度200 cm。该部分锚杆可在卷扬机安装时调整就位后现场打孔，使钢丝绳与卷扬机的滚筒正交。（2）起滑处堵头模板的拉筋锚杆起滑处堵头模板的拉筋锚杆重新施打，拉筋锚杆型号为：直径为25，其入岩深度为150cm，外露30cm。布置型式见图。（3）轨道锚杆轨道插筋起始位置从下弯段开始至上弯段末端，插筋纵向间距为50cm

30、，布置在每条轨道中心的两侧，其横向间距为20cm，轨道插筋型号直径为28，长度为80cm,入岩深度50cm，外露30cm。轨道插筋钻孔采用YT-28手风钻钻孔，锚固剂锚固。人员交通和插筋钢筋的运输利用开挖的运人小车。为减小加固难度，轨道插筋位置必须准确定位。4.4 斜井段轨道安装与拆除根据斜井滑模结构布置轨道，在欠挖处理施工结束后即可开始前行轨道安装工作，由测量队测量放线、准确定出轨道位置后，利用轨道插筋来安装滑模轨道。4.4.1前行轨道安装（1）轨道安装的测量 根据滑模设计尺寸，按照便于安装与拆除的原则，前行轨道由P38轨道钢分段制作，每段长度为3.12m，滑模前行轨道轨距为4000mm。安

31、装前根据滑模结构尺寸绘制轨道沿斜井轴线方向的纵剖面图和横剖面图，测量放点主要控制每段轨道的两个端头的高程，垂直轴线方向半宽来控制轨道的安装精度。轨道安装精度要求如下： 1）轨道中心线与隧洞中心线横向偏差不大于5mm； 2）轨距允许偏差不大于+3mm； 3）钢轨纵向接头高差不大于1mm；4）沿隧洞直线段任一横断面内，两轨顶高偏差不大于5mm。（2）轨道基础根据斜井钢筋的布置形式，滑模轨道采取两种形式，在高程110m以下双层钢筋的斜井段采用轨道锚杆焊接槽钢作为轨道基础，在高程110m以上单层钢筋的斜井段采用模喷混凝土基础。由于P38钢轨滑模轨道与原扩挖槽钢轨道位置不重合，需将每条斜井P38轨道从下

32、至上一次性铺装完成，而后从上至下分段进行基础模喷混凝土施工，至高程110m处结束。在喷混凝土时，应尽量减少喷到模体外面，基础喷射施工结束后，及时清理喷到底板上的混凝土。模喷混凝土强度等级与衬砌混凝土强度等级相同。斜井内钢轨铺装所用材料和模喷混凝土所用支模材料采用扩挖时制作的送料小车运输，钢轨一次性铺装完成后。（3）轨道安装在高程110m以下双层钢筋的斜井段轨道由锚杆、槽钢和P38钢轨构成， P38钢轨焊接在由锚杆和槽钢组成的基础上。轨道接头采用轨道连接板焊接。在高程110m以上单层钢筋的斜井段轨道由锚杆、连接板、压板和P38钢轨构成，钢轨每节长3.12m，由配套压板固定，轨道连接板间距1.00

33、m，在钢轨接头处连接板间距加密为40cm，连接板采用与压板配套的螺栓，该螺栓与轨道锚杆采用双面搭接焊，搭接长度为5d。轨道接头采用轨道连接板焊接。利用斜井扩挖时的小车从下至上进行滑模轨道的安装。4.4.2滑模后行轨道滑模后行轨道采用20槽钢，其布置形式在已浇混凝土面上采用螺栓与槽钢连接，轨道端头连接采用焊接连接。后行轨道轴线与底板中心线重合。在滑模中梁框架设计时，根据前行轨道的高度确定后行轨道高度。4.3.3滑模前行轨道的拆除 前行轨道在主平台处拆除，每根轨道3.12m，当前行走轮走过轨道接头后，就可以将主平台到前行走轮之间的轨道拆除，拆除的轨道由人工运输至上平台，然后由运料小车运至上平段。4

34、.5 滑模安装4.5.1滑模设计斜井滑模台车主要由以下几部分组成：中梁、上平台、牵引系统、浇筑平台、主平台、修补平台、尾部平台等，整个滑模系统总重（包含液压千斤顶和液压泵站）达60多吨。4.5.2滑模安装（1）下弯段及下平段扩挖2#斜井轴线与下弯段和下平段轴线在一个铅垂面内，下弯段为立面转弯，滑模安装在引水下平段进行安装，为保证滑模能够通过下弯段到达斜井起滑处就位及下弯段分缝处与滑模就位处的下三角体能够利用滑模施工，需要对下弯段底部和顶部进行扩挖，扩挖施工在滑模安装前进行。扩挖方量以现场测量收方为准。1#斜井轴线与下弯段和下平段轴线空间夹角为72840.9，下弯段为空间转弯，因此，滑模体从下平

35、段顺利通过下弯段，需要将空间转弯扩挖形成立面转弯，因此需要对下弯段和下平段部分进行扩挖，用来满足滑模台车的运行需要。具体的扩挖措施将另行上报措施报告，扩挖方量以现场测量收方为准。（2）滑模安装1）安装前的准备工作由于滑模在下平段内安装，因此在安装前需要准备以下工作：顶拱吊点的安设为使滑模行走较短的距离就能到达下弯段，因此滑模在距下弯段较近的下平段内安装，吊点的布设：第一排吊点距下弯段与下平段交点处10m，第二排距第一排5.0m，第三排距第二排6.0m。每排吊点3个，下平段顶拱中心线上1个，两侧夹角45各1个，由于中梁整体重量为18t多，因此下平段顶拱中心线的3个吊点按受力25t设计，其余吊点受

36、力按10t设计。下平段内10t卷扬机安装在下平段距第三个吊点20m处发电水流右侧安设1台10t卷扬机，卷扬机的位置不影响下平段的交通。其他准备工作准备5t、10t手动葫芦各3个，10t、25t滑轮各2个，60t三轮滑轮组2个。滑模安装场地平整，及下弯段、下平段内滑模轨道的安装。在施工斜井段滑模轨道插筋的同时将牵引滑模台车的导向轮锚杆施工。2）滑模安装模体在引水下平段进行组装，先装中梁，中梁在预先设置好的安装场地组装，中梁组装完成后利用10t卷扬机和下平段顶拱的第二个吊点形成的滑轮组将主梁吊起，中梁前部和后部用10t倒链稳定住，将前轮支架和后轮（附轮）支架分别移到主梁前部和后部利用中梁及5t倒链

37、安装就位，将螺栓拧紧。再将前轮和后轮（附轮）安装到支架上，安装完毕后，将中梁落下，前后轮分别落于轨道上。然后进行中梁上部各层平台及模板的安装（上部模板固定在中梁上方）。用下平段10t卷扬机沿轨道通过滑轮组将滑模提升至斜井直线段上，然后安装模体的牵引系统、组装中梁下部各层平台及模板，最后进行模体调试纠偏。主梁拼装示意图模板平台安装示意图4.6起滑处堵头模板施工滑模系统安装调试正常后，将其固定在斜井段与下弯段分缝处，定位后再进行起滑处堵头模板的施工。4.6.1堵头模板拉条锚杆的布置形式在下弯段与斜井直线段分缝处以上60cm和120cm各布设一环拉条锚杆，锚杆每环布设30根，环向夹角12，锚杆规格长

38、1.8m，直径25mm，入岩1.5m，外露30cm，锚杆垂直岩壁钻设。在堵头模板外侧打设入岩50cm外露30cm的插筋用来对堵头模板的承托。插筋的数量根据现场实际情况确定。4.6.2堵头模板的形式堵头模板用4cm木板拼装，纵横围囹均采用1212cm方木。支撑系统采用内拉内撑形式，内拉采用12拉筋，共设60根拉条，每根拉条焊接在一根拉条锚杆上。内支撑58cm方木。堵头模板垂直洞轴线。利用滑模进行下弯段分缝处与滑模就位处的下三角体混凝土施工。靠近内侧的堵头模板应比结构尺寸小510mm，以便台车能够顺利滑出而不对混凝土产生扰动。4.6.3堵头模板拉条锚杆的受力验算本次验算堵头模板的受力是考虑最不利条

39、件下堵头模板的受力，即在滑模模板顶拱浇筑1.0m厚的混凝土，底拱处混凝土厚度为6.5m，此时底拱混凝土按液态考虑，为简化计算，取堵头1.0m2模板进行荷载计算F=G砼sin55=6.51.0sin5510=133.1kN（1）单根拉条锚杆抗拔力计算根据建筑地基基础设计规范GB50007-2002第6.7.6条Rt=furhr式中：Rt锚杆抗拔力 经验系数，按永久锚杆取0.8 f水泥砂浆和混凝土与岩石间的粘结强度特征值，硬质岩取0.5 ur锚杆的周长取78.54mm hr锚杆锚固段嵌入岩层中的有效锚固长度取1.5mRt=furhr =0.80.578.541.5=47.12kN（2）锚杆受力计算

40、本方案中锚杆共60根，单根锚杆按47.12kN计，共计为2827.2kN模板面积=p（R2-r2）=3.14(4.652-4.052)=16.4m2每m2荷载=2827.2kN/16.4m2=172.39kN/m2172.39kN/m2133.1kN/m2因此，堵头锚杆的受力满足混凝土的荷载要求。4.7 钢筋制作安装4.7.1钢筋制作由施工队技术员根据施工详图和规范要求，按钢筋加工料单，交钢筋厂加工制作，制作成型后编号挂牌防止混乱。为保证钢筋符合设计和规范要求，内层钢筋架立筋适当加长。各作业队提货时应认真检查其尺寸是否满足要求，避免出现保护层过小的问题。对直径为22、25的钢筋接头采用直螺纹连

41、接，14的钢筋接头采用绑扎连接。具体要求详见有关规范。4.7.2 钢筋安装 当锚杆、插筋安装完毕并通过基础验收后即可开始钢筋绑扎工作，钢筋绑扎的原则是：斜井段待轨道安装完毕并经验收后，利用送料小车作为运输及绑扎平台先进行边顶拱钢筋绑扎，底板钢筋则只能在混凝土浇筑时边滑边绑。 斜井直段钢筋安装时，安装钢筋爬梯作为人员的上下通道。将部分轨道插筋延长，在插筋上面沿轨道方向焊一条1.5钢管，作为钢筋运输时的临时滑轨，此临时轨道随着钢筋绑扎的上升而将钢管逐段拆除。 由于滑模轨道面插筋段高程低于钢筋面高程，底板钢筋绑扎范围为前行走轮组至模板之间，边顶钢筋也可以利用中梁进行绑扎，钢筋绑扎在混凝土浇筑过程中进

42、行，随中梁的上移逐段绑扎。考虑到混凝土浇筑时分料的方便，顶拱分布筋暂不绑扎，但可以考虑将其临时固定在主筋上，所放位置尽量避开下料口，在混凝土浇筑过程中调整好间距后再绑扎，其余钢筋则一次性全部绑扎完毕。对于顶拱部分过短的钢筋必须给予加长处理，以免模板滑升时受影响，确实保证混凝土衬砌质量。 斜井小车上所放之物必须绑扎稳固，同时将气割设备等固定在小车上，但必须用钢筋焊一个铁框使其能稳定放置。人员在小车上进行钢筋绑扎时必须系安全带，平台堆放钢筋量最多不得超过3t，当材料下放时，人员不得与钢筋一起坐在台车上出现人货同运的现象，同时斜井下部工作人员不得站于正下方。4.8 止水带、灌浆管的安装4.8.1止水

43、带的安装止水带的安装在立堵头模板时进行，结构缝或施工缝在钢筋衬砌中央设置一道橡胶止水带，橡胶止水采用硫化热连接。止水片带夹于堵头模板上，安装时应准确定位、用12钢筋固定牢固并保护好。4.8.2灌浆管的安装 灌浆管采用钢管固定于钢筋上，灌浆孔采用50钢管。混凝土浇筑前，上、下弯段及斜井段的灌浆管则用电焊准确固定在钢筋上，预埋管一端紧贴模板，另一端靠近岩面，其两端均需封堵密实以防漏浆，靠近模板端的封堵宜采用具有柔性的材料（如废旧保温被、棉纱等）进行封堵，使预埋管的端头不直接与滑模接触，这样模板滑升过程中就不至于有大的影响。施工过程中灌浆管不得遗漏，混凝土浇筑时待模板组滑过之后应及时将管口找出，质检

44、人员对此应严格检查。4.9 渗水处理 对于井壁渗水采取下列方法处理：（1）对于裂隙水，采用打排水孔，安排水管排出，以后再扫孔灌浆处理，滑升过程中则可以在中梁内布置钢管作为引水管引至下弯段；（2）对于大面积渗水，则在混凝土浇筑时汇集引排，安排专人负责排水工作。4.10 混凝土浇筑及模板滑升 混凝土塌落度经试验室确定，选择1014cm为宜，运输采用6m3搅拌车，溜筒入仓方式。为减短混凝土凝固时间，保证滑模正常滑升，混凝土拌合时应采用无缓凝成分的减水剂。4.10.1溜管搭设在浇筑平台四周沿斜井的底拱、顶拱、两侧拱中部向下各布置一趟溜管（200mm），在出料孔处增设一个缓降器。混凝土浇筑时利用滑模的上

45、平台的储料斗储存混凝土料，以浇筑平台作为分料平台，人工推手推车运送混凝土，从两侧边墙、顶拱、底板使用溜筒下料，并在仓内现场搭设溜筒形成多个下料点。若钢筋安装完时，入料口处可以将主筋适当拉大间距，撤除溜筒后及时将其恢复。当入仓下料垂直高度大于1.5m时，应加挂溜筒以减小混凝土骨料分离。溜筒敷设完毕后用铁丝绑扎牢固。 4.10.2混凝土浇筑浇筑前应做好以下检查、准备工作：(1)仓内照明及动力用电线路、设备正常；(2)混凝土振捣器就位；(3)仓内外联络讯号用的电铃试用正常；(4)检查溜筒的可靠性；(5)卷扬系统正常。 仓面验收之后，混凝土下料前先用水泥砂浆湿润溜筒。混凝土入仓时应尽量使混凝土先低后高

46、进行，应考虑仓面的大小，使混凝土均匀上升，并注意分料不要过分集中，每次浇筑高度以30cm为宜，最大不得超过40cm。两侧边墙及顶拱的混凝土应均衡上升，下料时应及时分料，严禁局部堆积过高，以防止一侧受力过大而使模板、支架发生侧向位移。下料时对混凝土的塌落度应严格控制，一般掌握在1014cm之间，但也要根据气温等外部因素的变化而作调整。对塌落度过大或过小的混凝土应严禁下料，既要保证混凝土输送不堵塞，又不至于料太稀而使模板受力过大弯形也延长起滑时间。混凝土浇筑开始阶段，需认真检测斜井下部堵头模板是否正常。为保证混凝土成型质量，混凝土浇筑过程中若仓内有渗水时应安排专人及时将水排出，以免影响混凝土质量及

47、模板滑升速度。严格控制好第一次滑升时间。滑模进入正常滑升阶段后，可利用台车下部的修补平台对出模混凝土面进行抹面及压光处理，同时将灌浆管管口找出。振捣器选用变频插入式或软轴式振捣器。振捣应避免直接接触止水片、钢筋、模板，对有止水的地方应适当延长振捣时间。振捣棒的插入深度，在振捣第一层混凝土时，以振捣器头部不碰到基岩或老混凝土面，但相距不超过5cm为宜；振捣上层混凝土时，则应插入下层混凝土5cm左右，使上下两层结合良好。振捣时间以混凝土不再显著下沉、水分和气泡不再逸出并开始泛浆为准。振捣器的插入间距控制在振捣器有效作用半径 1.5 倍以内。振捣混凝土时应严防漏振现象的发生，模板滑升时严禁振捣混凝土

48、。4.10.3模板滑升（1）滑模工作原理 滑模系统原理在陡倾角大直径长斜井混凝土衬砌滑模模体上安装液压提升系统，该系统有两台连续拉伸式液压千斤顶、液压泵站、控制台、安全夹持器等组成。液压泵站通过高压油管与千斤顶连接。通过控制台操作液压泵站及千斤顶进行工作。液压泵站设有截流阀，可控制千斤顶的出力，防止过载。通过两台连续拉伸式液压千斤顶抽拔锚固在上弯段顶拱的两束钢绞线，牵引模体爬升。模体受力方向与斜井轴线平行。钢绞线为17标准型，每束钢绞线为8根，钢绞线固定端锚固在上弯段顶拱围岩中。（2）滑模操作程序在混凝土开始浇筑（三角区）时 ，在浇筑时间未超过混凝土初凝时间，进行模体初滑，滑升23cm左右，以

49、防止模体被混凝土粘牢；以后每浇筑约40cm高，即滑升5cm左右，直至模体浇满混凝土后，进入正常滑升。 对于承重的顶拱部分，通过试验取得砼不同时间的强度资料决定滑升时间。由于初始脱模时间不易掌握，必须在现场进行取样试验确定。脱模强度约0.30.5MPa，一般模板滑升速度不得大于10cm/h，遵循“多动少滑”的原则。滑升过程中，设有滑模施工经验的专人观察和分析混凝土表面，确定合适的滑升速度和滑升时间，滑升过程中能听到“沙沙”声，出模的混凝土无流淌和拉裂现象；混凝土表面湿润不变形，手按有硬的感觉，指印过深应停止滑升，以免有流淌现象，若过硬则要加快滑升速度。滑升过后人员站在滑模修补平台上用抹子将不良脱

50、模面抹平及压光。在浇筑前期，每天滑升约23m；浇筑后期，每天滑升约59m。4.11 滑模纠偏措施模板组由布置在中梁上的2台千斤顶牵引，模板滑升采取多动少滑的原则。轨道及模板制作安装的精度是斜井全断面滑模施工的关键，必须确保精心制作和安装。模板滑升时，应指派专人经常检测模板及牵引系统的情况，出现问题及时发现并向班长和技术员报告，认真分析其原因并找出对应的处理措施。模体上安装激光仪，LSD1000千斤顶设有位移传感器，主控台可采取对千斤顶分动方式进行调整。因而模体的水平偏差可用此调整，而垂直方向的偏差依靠精确的轨道铺设来控制。具体纠偏措施如下：（1）滑模采取多动少滑的原则，技术员经常检查中梁及模板

51、组相对于中心线是否有偏移，始终控制好中梁及模板组不发生偏移是保证混凝土衬砌体型的关键，必须作为一件重要工作来做。（2）混凝土浇筑过程中必须保证下料均匀，两侧高差最大不得大于40cm。当下料原因导致模板出现偏移时，可适当改变入仓顺序并借助于手动葫芦对模板进行调整。（3）在模体中梁设一个水准管，当模体发生偏移时，可通过观察水准管判断模板偏移方向，采取措施调整偏差。（4）每滑升6m对模板进行一次测量检查，发现偏移及时纠正。4.12 混凝土温控及养护措施斜井混凝土浇筑温度要求与平洞混凝土要求相同，应控制浇筑温度不超过设计指标，为满足混凝土温控指标，采取如下温控及养护措施： （1）1112月份浇筑时，采

52、用在拌和系统用温水拌合混凝土，把混凝土温度控制到指标之内。（2）由于斜井段分块较长，混凝土浇筑时间前后相差约2个月，故滑模台车滑升后，待混凝土终凝就必须开始洒水养护，且养护时间不少于28天，减少温度裂缝的产生；冬季气温较低时则可适当减少养护次数。4.13停滑措施停滑时确保混凝土的浇筑高度控制在同一水平面上。每隔一定时间提升一次千斤顶，确保混凝土与模板不粘结，同时控制模板的滑升量小于模板全高的3/4，以便在具备混凝土浇筑条件时继续进行滑模施工。4.14斜井与6#施工支洞交叉段的施工方法4.14.1滑模停滑根据引水斜井布置图，6#施工支洞与斜井交叉处底板高程为186m，为确保斜井顺利过度本段，采取

53、在高程为185m停滑，垂直方向设止水带。4.14.2 6#施工支洞处的模板施工本部位模板均采用竹胶板，支撑采取外撑外拉形式，在6#施工支洞内搭设满堂红脚手架，作为模板外部支撑体系，在底板和边墙增设拉条锚杆，12拉条固定模板。详细见后图5所示。4.14.3 6#施工支洞处斜井的预埋件施工根据施工进度要求，引水隧洞下斜段混凝土衬砌完成后须进行下半段的灌浆施工，6#施工支洞作为灌浆施工的主要通道。因此在停滑后安装牵引系统滑轮基础板、进人孔预埋盒和卷扬机钢丝绳过路线盒及斜井封闭的预埋钢板。卷扬机滑轮基础板随混凝土浇筑焊接至钢筋上，浇筑后在修补平台将表面上混凝土及时清除。预埋卷扬机的导向滑轮的基础板，规

54、格为50cm50cm3cm两块，规格为80cm80cm3cm四块。进人孔预埋盒和卷扬机钢丝绳过路线盒采用竹胶板预制，在模板施工时安装。在6#施工支洞顶拱部位将斜井封闭。封闭的方法采用在斜井混凝土中预埋钢板，钢板在6#施工支洞顶上1.0m处，预埋12块，规格为40cm40cm2cm，利用工字钢与预埋钢板焊接，形成框架，在框架上铺设6mm钢板。4.14.4滑模正常起滑起滑前模板须经测量校验合格后，开始进入试滑升阶段。浇筑前检查设备的完好情况，浇筑一层提升一次千斤顶，浇筑到模板高度三分之二时，即将千斤顶提升一个行程，观察液压系统和模板的工作情况，再试滑几个行程后，如均满足要求，即可转入正常滑升。4.

55、15滑模拆除斜井直线段滑模施工结束后，模体停在上弯段内，利用模体作为上弯段的施工平台，进行上弯段的模板、排架等施工，上弯段混凝土施工结束后，进行滑模模体的拆除。滑模模体的拆除程序如下：（1）第一步，拆除尾平台，利用气焊将平台分解，人工运送至上平段内。（2）第二步，拆除修补平台，利用气焊将平台分解，人工运送至上平段内。（3）第三步，拆除主平台。（4）第四步，拆除浇筑平台。（5）第五步，拆除中梁最下一节。（6）第六步，拆除中梁中间一节。（7）第七步，利用牵引运料小车的10t卷扬机牵引模体，拆除液压系统、千斤顶及上平台。（8）第八步，利用卷扬机牵引剩余中梁，拖入上平段内拆除。拆除的具体措施将在拆除时

56、另行上报。5总结一般为“结论与建议”或“结论与展望蒲石河电站斜井滑模台车结构设计合理，模体滑升时偏心力矩小,安全可靠。该系统运行连续、稳定、施工效率高，最高日进尺达到8m,衬砌混凝土成型准确、外观质量好,有效保证了混凝土施工质量，而且滑模系统的千斤顶上、下两层夹持器具有自锁和手动锁定功能,系统运行安全可靠。是高水头、大洞径、长斜井混凝土衬砌的首选方案。 归纳起来，斜井应用滑模核心经验有以下几点：（1）系统安全可靠，结构受力合理LSD斜井滑模系统的千斤顶上、下两层夹持器具有自锁和手动锁定功能，安全可靠，不需要想爬钳滑模系统那样增设两台10t卷扬机作为保护措施。由于牵引系统设计合理，模体牵引力的合

57、力与滑升阻力理论上保持在一条直线上，避免了偏心力矩产生的各种不良后果，运行稳定、无故障。(2)施工速度快，施工质量好LSD滑模系统的轨道起承重和导向作用，所以轨道能够尽量降低，是轨道基础工程量大大减少；而且牵引系统安装、调试方便，所以滑模准备周期大大减短。LSD滑模系统保证了滑模施工的连续性，施工精密便于控制和调整，保证了混凝土施工质量。衬砌完成的混凝土表面光滑、平顺，成型准确。形体检查结果，完全满足设计要求。(3)台车在下平段组装时务必将模板角度和尺寸调整准确，进入斜洞段后调整较为困难，且施工时间较长；(4)坚持“多动少滑”的原则，及时总结经验，特别是冬季期间，建议冬季严寒地区斜井混凝土不宜采用滑模方式进行施工。是否也应有存在问题或需进一步研究的问题？参考文献学校有要求的排列格式和参考文献的数量，似乎还应有一定数量地外文参考文献，你可咨询一下研究生处DL/T5144-2001 水工混凝土施工技术规范SL32-92水工建筑物滑模施工技术规范水力学 黄河水利出版社结构力学 清华大学出版社天荒坪抽水蓄能电站上游输水斜井混凝土衬砌滑模施工与监理 何明杰 短斜井混凝土衬砌滑模施工技术 刘剑 宝泉电站斜井滑模混凝土施工安全监理 董万生 LSD斜井滑模系统在桐柏抽水蓄能电站的应用 常焕生 LSD斜井滑模系统的设计要求及应用 常焕生