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常规水电站短斜井滑模衬砌混凝土施工工法

云南华电鲁地拉水电有限公司、中国水利水电第一工程局有限公司

1. 前言

在水电站施工中斜井混凝土衬砌是一个难点，长斜井在抽水蓄能电站引水系统中应用比较广泛，但近几年短斜井在常规水电站引水系统中应用也比较多，而且对于一个电站斜井条数布置也比较多，斜井一般倾角较陡，但无论其长短施工难度均特别大，而且施工中存在着很多不安全因素。对于常规水电站短斜井衬砌施工，如何从施工技术的角度优化施工方案，改进以前的斜井施工技术，实现一套滑模系统进行多条短斜井衬砌，并以技术进步保证斜井的施工安全、质量和进度。

在云南鲁地拉水电站引水系统短斜井施工中，云南华电鲁地拉水电有限公司（以下简称鲁地拉公司）和中国水利水电第一工程局有限公司（以下简称水电一局）在水电一局已取得的国内领先、国际先进的“连续拉伸式液压千斤顶—钢绞线斜井滑模系统（简称LSD斜井滑模系统）”基础上进一步研究改进，实现斜井本身上下三角体的一同滑升即斜井完全滑模完成，改用溜管加溜槽运送混凝土代替运输小车运送混凝土，而且实现一套滑模系统实现6条斜井衬砌施工。LSD滑模系统于2005年1月通过中国水利水电建设集团公司的科技成果鉴定，并先后取得中国水利水电集团公司科技进步一等奖及中国电机工程学会中国电力科学技术三等奖,并取得国家发明专利，此系统主要针对长斜井衬砌施工，其混凝土斜井内运输系统复杂。为满足鲁地拉水电站短斜井的施工需要，如何减少人员和设备及设施的投入，满足6条引水斜井的施工质量、安全及进度，鲁地拉公司和水电一局参与技术人员进行了大量的研究，将长斜井衬砌施工工法进行改进，形成了短斜井滑模混凝土新的施工工法。此短斜井滑模衬砌混凝土施工工法将为常规水电站陡倾角、大直径、短斜井的混凝土衬砌施工提供一个可靠的施工系统，将产生显著的经济效益和社会效益。

2、工法特点

2.1仍然利用LSD液压千斤顶做为滑模体的提升系统，达到了连续不间断滑升，受力合理，体积小、提升力大，并可控制出力。

2.2该系统运行连续、稳定，施工效率高，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，缩短了施工工期。

2.3短斜井衬砌采用井内布设溜管、模体上布设溜槽直接进行混凝土分料入仓，取消长斜井采用运输小车运送混凝土、人工推料入仓方式，节省了小车系统部分费用和人工推料费用，并减少了繁琐的维护，没有了运输小车在斜井内高速运行的危险性。

2.4滑模模体面板进行改进，由于面板刚度增大并采用纵环肋、螺栓连接，不但可增加周转次数从而保证质量，并且极大的改善了拆装难易程度，从而加快了施工进度，而且此方面的改进可适用于长斜井衬砌施工。

2.5探索并实现了斜井本身上下三角体的一同滑升，降低了端头木模板安装、起步钢筋的安装难度，尤其起步钢筋的安装，而且不再需要上下三角体采用现支模板方式施工，极大的减少了人力、物力的投入，经济效益显著，而且此方面的改进也可适用于长斜井衬砌施工。

2.6 LSD液压千斤顶在陡倾角、大直径、短斜井中的改进应用，并取得成功，具有较高的实际应用价值，在短斜井混凝土衬砌施工中具有广阔的推广应用前景。而且面板的改进、上下三角体的滑升也对长斜井衬砌施工方法进行了进一步完善，同样也可适用于长斜井衬砌施工。

3、适用范围

适用于各种倾角、直径和长度在百米之内的斜井混凝土衬砌施工。

4、工艺原理

连续拉伸式液压千斤顶—钢绞线斜井滑模系统技术方案要点：在斜井混凝土衬砌滑模模体上安装LSD液压提升系统，该系统由两台LSD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。通过控制台操作液压泵站及千斤顶进行工作。液压千斤顶通过上下夹持器的交替动作来拉伸钢绞线，以达到提升模体的作用，安全夹持器可防止钢绞线回缩。液压泵站设有截流阀，可控制千斤顶的出力，防止过载。模体受力方向与斜井轴线平行，以保证中心受力。钢绞线固定端按预应力锚索内锚段锚固在上部围岩中。

5、施工工艺流程及操作要点

5.1 施工工艺流程

施工准备（含轨道安装及固定、外环底拱钢筋安装、小车系统安装等） 斜井岩面清洗 模体安装 牵引系统安装、调试、就位 测量校验 整体调试 钢筋绑扎（端头模板安装） 混凝土浇筑 循环 试滑升、调整 正常运行滑升 模体拆除 测量控制和纠偏

图5.1－1 施工工艺流程图

5.2 操作要点 5.2.1滑模系统布置 滑模结构主体为钢结构台车。滑模系统由中梁、平台、模板、行走系统、牵引系统、运输系统等六部分组成。