衬砌混凝土施工技巧大揭秘

竖井混凝土衬砌施工方法主要有滑模施工、翻模施工。滑模施工又分为液压爬杆式滑模施工、柔性滑模施工。以下主要介绍液压爬杆式滑模施工方法。

滑模体分为下料平台、操作平台、整修平台3 层，模板可采用单面内壁普通钢模板，钢模板固定在操作平台和整修平台之间的钢结构框架上，模体滑升采用油压千斤顶爬升代替竖向钢筋的特制爬杆。

8.1.6.1　施工工序

竖井混凝土衬砌施工工序如图8-12所示。

图8-12　竖井混凝土衬砌施工工序图

8.1.6.2　混凝土浇筑方法

采用定型钢模板滑模施工，将主纵向筋制成丝扣套管对接作为爬杆。爬升动力为液压千斤顶牵引。

(1)滑模体设计。

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、桁架梁、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、桁架梁、操作盘、提升架、支撑杆(俗称“爬杆”)、液压系统、辅助盘等部分构成。

2)模板。

模板是混凝土成型的模具，其质量(主要包括刚度、表面平整度)的高低直接影响着所浇混凝土的成型及外观质量，为了保证质量，采用定型钢模板拼装而成(高度1.20m)。

3)桁架梁。

桁架梁是模体的主要受力构件。模板以其为支撑形成一个整体，根据其承受的水平侧压力计算，围圈采用槽钢，上、下两道，上围圈距模板上口20cm，下围圈距模板下口15cm，围圈与模板通过角钢(与模板间采用螺栓连接，另一端与围圈直接焊接)连接。

4)提升架。

提升架是滑升模板与工作盘的联系构件，主要用于支撑模板、围圈、滑模工作盘，并且通过安装于其顶部的千斤顶支撑在支撑杆(爬杆)上，整个滑模荷载将通过提升架传递给支撑杆。

5)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，选用角钢加工成轻型桁架，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。

6)辅助盘。

为便于施工人员随时检查脱模后的混凝土质量，及时修补混凝土局部缺陷，扒出预埋件，以及对混凝土表面进行洒水养护，在操作盘下方悬挂一辅助盘，用圆钢悬挂于桁架和提升架下。

7)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，在选择液压千斤顶的同时，选择Φ48mm×3.5mm钢管作支撑杆。

8)液压系统。

液压系统由液压控制台，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，耐压是否符合要求，有无漏油等现象，若有异常，必须及时排除。

9)洒水管。

为使脱模的混凝土得到良好养护，在辅助盘上固定Φ25mm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连，向此管供水，对混凝土进行喷水养护。

10)测量控制。

在地面井口投放控制点，在操作盘平面上吊挂四根重垂线，随时监测模体偏移及旋转情况，以便及时纠偏，确保模体垂直滑升。模体精度见表8-4。

表8-4　滑模体精度控制表

11)运输系统。

施工人员由电梯进入，施工材料和设备由吊篮垂直运输，水平运输采用5t 载重汽车。混凝土在下库混凝土拌和站制作，8m3混凝土搅拌车运至施工现场，通过溜筒和缓降器输至滑模体操作平台粉料仓，通过溜槽入仓。

(2)滑模施工。

1)施工准备。

滑模按设计要求制作后，按质量标准进行组装调试。

2)千斤顶。

耐压:加压120kg/cm2，5min 不渗不漏;(www.xing528.com)

空载爬升:调整行程30mm;

负荷爬升:记录加荷5t，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，且须经常检修，还需备用小弹簧、上卡头、排油弹簧、滑块、密封圈、卡环、下卡头等易损配件。

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电缆，提供380V电源，为确保滑模施工顺利进行，不发生黏模事故，应做好备用电源准备工作。为保证混凝土质量，在辅助盘上敷设一趟水管，以便于及时对出模的混凝土进行养护。

4)钢筋绑扎。

滑模施工的特点是钢筋绑扎、混凝土浇筑、模体滑升平行操作，连续进行互相适应，模体就位后，按设计进行钢筋绑扎，绑扎及焊接要符合规范要求，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4 种以上长度(2.5m、3.0m、3.5m、6.0m)，错开布置，正常滑升时，每根爬杆长6.0m，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，不平整处用砂轮磨平，爬杆同环筋相连加固。

5)混凝土运输、下料及上下人员。

滑模施工用混凝土由混凝土拌和站提供，8m3 混凝土搅拌车运到施工现场，经过下料管、缓冲器、溜筒送入仓号。钢筋及其他材料用卷扬下放到工作面，人员乘电梯上下。

6)施工工艺。

①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，振捣器插入下层混凝土内的深度不得超过50mm，模板模体滑升时停止振捣。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2h，控制滑升高度30cm，日滑升高度控制在3.5m左右。

混凝土初次浇筑和模板初次滑升应严格按以下6 个步骤进行:第一次浇筑100mm厚减半骨料的混凝土或20mm厚的砂浆，接着按分层300mm浇筑两层，开始滑升30mm～50mm检查脱模的混凝土凝固是否合适，第Ⅳ层浇筑后滑升150mm，继续浇筑第Ⅴ层，滑升150mm～200mm，第Ⅵ层浇筑后滑升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。

②模体滑升。

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厚度。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，检查滑模中心线是否偏移及操作盘的水平度。

③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。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。

④停滑措施及施工缝处理。

滑模施工要连续进行，因意外停滑时应采取“停滑措施”。混凝土停止浇筑后，每隔0.5h～1h，滑升1～2 个行程，直到混凝土与模板不在黏结(一般4h 左右)。由于施工造成施工缝，根据水电施工规范，预先做出施工缝，然后在复工前将混凝土表面残渣除掉，用水冲净，先浇一层减半骨料的混凝土或水泥砂浆，然后再浇筑原配比混凝土。

⑤滑模控制。

滑模中线控制:为保证竖井中心不发生偏移，在模体两侧各悬挂两根垂线进行中心测量控制，同时也保证其他部位的测量要求。

滑模水平控制:一是利用千斤顶的同步器进行水平控制，二是利用水准管测量，进行水平检查。

⑥滑模拆除。

滑模滑升至指定位置时，将滑模滑空后，进行拆除。滑模装置拆除应注意以下事项:

必须在跟班经理统一指挥下进行，并预先编制安全措施。

操作人员必须佩戴安全带及安全帽。

拆卸的滑模部件要严格检查，捆绑牢固后吊运。

⑦滑模施工中出现问题及处理。

滑模施工中经常出现的问题有: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，在施工中首先要把好质量关，加强检查检测工作，确保良好运行状态，发现问题及时解决。

⑧其他。

纠偏: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 个行程，再打开全部千斤顶滑升2～3 个行程，反复数次逐步调整至设计要求。并针对各种不同情况，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。

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”字形斜支撑。

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。

混凝土表面缺陷处理:采用局部立模，补上比原混凝土标号高一级的细骨料混凝土并抹平。