滑模與常規(guī)模板混凝土澆筑施工經(jīng)濟效益分析

潘 純，孟祥翠

（1.遼寧水利土木工程咨詢有限公司，遼寧 沈陽 110001；2.遼寧省水利水電工程局，遼寧 沈陽 110179）

1 概述

大伙房水庫輸水（二期）工程取水頭部位于大伙房水庫左岸，取水塔為岸邊豎井式，深45.5～48.5 m。沿水流方向設計依次為取水閘門段、旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)段、收縮段和快速閘門段，底板厚3～4.5 m，閘墩高42.2 m，共分3孔。采取了三層閘門錯層式布置、增設了旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)等，結(jié)構(gòu)物的曲線、折線、孔洞較多，型式獨特，結(jié)構(gòu)復雜，在國內(nèi)的水利工程中比較少見。閘墩混凝土總量31179 m3，混凝土設計指標為C25F300W6。

2 閘墩滑模方案的提出

鑒于取水塔結(jié)構(gòu)特殊復雜，各聯(lián)系梁、牛腿、門槽、門庫等穿插其中，高差大、作業(yè)面狹窄，施工精度及質(zhì)量要求高，安全隱患大等綜合因素，原計劃采用翻升模板與建筑模板及木模板相結(jié)合的方式，各閘墩與各聯(lián)系梁同步升程，2007年4月20日至11月5日完成閘墩混凝土澆筑，冬季不進行施工。并按此施工強度，布置了混凝土拌和系統(tǒng)（1臺HZ60型混凝土攪拌站，實際生產(chǎn)強度45 m3/h，日強度 500～600 m3/d）以及垂直運輸系統(tǒng)（1 臺SDMQ1260/60門機和1臺固定式10 t塔機）。

受施工征地及不利地質(zhì)條件影響，混凝土開盤推遲了3個月，為保證即定工期目標，將閘墩混凝土改為滑模澆筑，通過技術攻關，解決了多個單體構(gòu)筑物的模體組合技術、門庫邊導軌與側(cè)模間軟連接技術、梁窩及門槽部位免鑿毛技術，實現(xiàn)了閘墩滑模的高精度控制，取得了顯著的經(jīng)濟和社會效益。通過本工程實踐，現(xiàn)對閘墩采用滑模和常規(guī)翻升模板兩種施工方法進行綜合對比分析。

3 滑模與常規(guī)模筑工法比較

（1）提高效率，降低成本。滑模施工連續(xù)、速度快，可充分發(fā)揮機械設備能力，全部14個閘墩滑模結(jié)束僅用98 d；采用翻升模板每次升程3 m，需要198 d。滑模模體結(jié)構(gòu)簡單，單層作業(yè)，節(jié)省了模板制作量，不用安拆腳手架，省去普通翻升模板必須使用的大量消耗性拉筋。

（2）滑模施工無層間施工縫面處理，澆筑質(zhì)量提高，混凝土單元工程優(yōu)良品率高達96.9%。同時，表面壓光工序和及時糾偏措施，使得閘墩的外觀質(zhì)量尤為突出。

（3）降低設備配置容量的要求?；瑒幽０逶谝簤合到y(tǒng)作用下，自行升程，無需其他起重設備，大大降低設備配置容量的要求。

（4）減少了安全隱患，降低安全成本?；１旧硎且粋€施工作業(yè)平臺，操作盤和輔助盤為全封閉的，施工作業(yè)環(huán)境安全，施工程序簡單，輔助環(huán)節(jié)少，減少了許多不安全因素。

4 直接經(jīng)濟效益分析

4.1 節(jié)約用工量、降低垂直運行成本

采用翻升模板用工量為240人，4個作業(yè)面同時澆筑，采用滑模施工用工量為170人，可節(jié)約人工30860個工日，按日均工資82元計算，節(jié)約資金253.1萬元。

采用翻升模板需要594個門機臺班和426個塔機臺班，每臺班8 h；采用滑模澆筑需要294個門機臺班，246個塔機臺班。按綜合利用率為80%計算，則門機總計減少運行1920個臺時，每臺時423.16元，可節(jié)約資金81.2萬元；塔機總計減少1152個臺時，每臺時103.32元，可節(jié)約資金11.9萬元。

4.2 降低材料用量

（1）降低模板量。取水頭部墩、墻、閘門井的形狀各異，模板通用性差。如采用常規(guī)組合翻升鋼模板，每塊模板平面尺寸3 m×3 m，重1.5 t，每個閘墩兩排模板交互翻升，由于取水閘門段控制著閘前擋水工期，因此采用底梁、胸墻與閘墩同步升程，4個閘墩模板各做一套。

滑模采用鋼結(jié)構(gòu)，模板高1.26 m。閘墩采用翻升模板與滑動模板所用材料量比較見表1。

表1 閘墩翻升模板與滑動模板材料量對比表

從表1可以看出，采用翻升模板比滑動模板節(jié)約材料397 t，按每噸模板制作安裝費用7000元計，可節(jié)約資金277.9萬元。

（2）降低拉筋量。采用翻升模板需使用拉筋4 kg/m2，全部閘墩共26773 m2，需要消耗拉筋107 t，而滑模不需要拉筋，按制安費4500元/t計，此項可節(jié)約資金48.2萬元。

（3）采用翻升模板，在各門槽部位需要搭設腳手架。其中，取水閘門段和快速閘門段需搭設復合腳手架4800 m2，按27元/m2計，旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)段由于作業(yè)空間狹窄，需搭設滿堂紅腳手架5000 m3，按24.5元/m3計；而滑模施工不需要腳手架，此項可節(jié)約資金25.2萬元。

（4）采用翻升模板，每3 m一個升程，層間需鋪設2 cm厚砂漿；而滑模連續(xù)滑升，無需鋪設砂漿。混凝土為吊罐入倉，各種設計指標均相同，即混凝土設計指標為C25F300W6，均采用二級配混凝土。采用滑模施工，層間結(jié)合面常規(guī)混凝土代替砂漿總計212 m3，此項節(jié)約資金2萬元。

4.3 滑模增加的費用

滑模施工采用了兩套液壓滑升設備，其中，部分千斤頂為原有設備，因此，該項增加資金30萬元；滑模施工中采用千斤頂爬桿（φ48焊管）代替了閘墩豎向φ25鋼筋，考慮材料價差，該項增加成本1.6萬元。

4.4 缺陷處理費用

常規(guī)模板澆筑不可避免地進行表面缺陷以及拉筋孔處理，該缺陷處理預計投資2萬元。而滑模施工是連接進行的，表面有個壓光工序，不需要此項投資，而且外觀質(zhì)量更加優(yōu)良。

綜上所述，大伙房取水口閘墩采用滑模施工比常規(guī)模板施工節(jié)約直接投資669.9萬元。閘墩混凝土共計31179 m3，平均每方混凝土節(jié)約214.86元，具有可觀的經(jīng)濟效益。

5 結(jié)語

大伙房水庫輸水（二期）工程取水頭部受征地及不利地質(zhì)條件影響，促使結(jié)構(gòu)異常復雜的取水口閘墩混凝土澆筑由原計劃常規(guī)工法改為滑模澆筑，通過技術攻關，全部閘墩采用滑模工法按即定工期目標完成，壓縮工期3個多月，為后續(xù)項目的順利施工爭取了主動，為整個輸水（二期）工程通水運行提供了先決條件，同時，創(chuàng)造了可觀的直接經(jīng)濟效益。

通過本工程應用實踐證明，對于具有一定高差的豎向混凝土結(jié)構(gòu)，采用滑模比常規(guī)模板具有無可比擬的優(yōu)勢，應優(yōu)先論證滑模澆筑的可行性。