三里坪碾壓砼雙曲拱壩中孔模板設(shè)計(jì)與應(yīng)用體會(huì)

1、<p>　　三里坪碾壓砼雙曲拱壩中孔模板設(shè)計(jì)與應(yīng)用體會(huì)</p><p>　　摘要：三里坪碾壓混凝土雙曲拱壩溢流壩段泄洪中孔結(jié)構(gòu)復(fù)雜，包含異性模板和鋼木組合平面模板兩部分組成。其中異性模板長(zhǎng)度8m，平面模板長(zhǎng)度25.78m。對(duì)此施工技術(shù)含量高、施工難度大、工期要求緊等多重困難，為了確保發(fā)電工期，及混凝土外觀更高的質(zhì)量目標(biāo)，使混凝土“免裝修”、“內(nèi)實(shí)外光”?？卓隗w型復(fù)雜且其工程量較小，定型鋼模板都是一次使用

2、，不能周轉(zhuǎn)使用，為降低成本、便于操作，我方采用木模板方案，鋼木加工廠加工，現(xiàn)場(chǎng)精確放樣定位加固。取得了預(yù)期的效果，得到參建各方的好評(píng)。本文重點(diǎn)介紹異性模板的設(shè)計(jì)和應(yīng)用情況。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：碾壓混凝土 泄洪中孔異形模板 設(shè)計(jì) </p><p>　　中圖分類(lèi)號(hào)： TU37文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A </p><p><b>　　1、工程簡(jiǎn)介 </b

3、></p><p>　　三里坪水利水電樞紐工程位于湖北省十堰市房縣境內(nèi)，地處漢江中游右岸一級(jí)支流南河的中游。距離房縣縣城50km、老河口129km。工程開(kāi)發(fā)的主要任務(wù)是防洪與發(fā)電。水庫(kù)正常蓄水位416.00m，相應(yīng)庫(kù)容為4.72億m3，總庫(kù)容4.95億m3，調(diào)節(jié)庫(kù)容2.11億m3，防洪庫(kù)容1.21億m3，具有多年調(diào)節(jié)性能，電站總裝機(jī)容量為70MW，保證出力12.4MW，多年平均發(fā)電量1.834億kw&

4、;#8226;h，裝機(jī)利用小時(shí)2620h。本工程為Ⅱ等大（2）型工程，攔河大壩采用碾壓混凝土對(duì)數(shù)螺旋線拱形雙曲拱壩，壩頂高420. 00m，河床底高程279.00m，最大壩高141.00m，壩頂上游面弧長(zhǎng)284.62m，弧高比2.14，拱冠頂厚5.50m，底厚22.70m，厚高比0.17m，拱端最大厚度31.78m。 </p><p>　　泄洪中孔高程為EL360m至EL368m，孔高8m，孔寬5m，中孔軸線長(zhǎng)度

5、為50.809m，設(shè)計(jì)為兩孔。每孔安設(shè)兩道閘門(mén)，在上游5.5m為事故檢修閘門(mén)，下游23.38m為弧形工作閘門(mén)。中孔孔身長(zhǎng)度33.78m，包含異性模板和鋼木組合平面模板兩部分組成。其中異性模板長(zhǎng)度8m，平面模板長(zhǎng)度25.78m。孔身段模板包括上游平板檢修閘門(mén)門(mén)槽和下游弧形工作閘門(mén)門(mén)槽。優(yōu)化了施工方案，加快了施工速度，為大壩的按期發(fā)電提供了強(qiáng)有力的保證。進(jìn)水口的結(jié)構(gòu)斷面和平面圖如圖1、圖2。 </p><p>　　2

6、、進(jìn)水口異性模板施工 </p><p>　　2.1模板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) </p><p>　　本工程進(jìn)水口的曲面方程為：進(jìn)口地板為1/4圓面，圓半徑R=2m；側(cè)面為1/4橢圓曲面，橢圓方程為X22/3.32+Y22/1.12=1；頂面為近似1/4橢圓曲面，橢圓方程為X12/82 + Y12/2.672=1。根據(jù)《三里坪水利水電樞紐大壩砼施工技術(shù)要求》相關(guān)技術(shù)條款，孔口體型復(fù)雜且其工程量較小，定型鋼

7、模板都是一次使用，不能周轉(zhuǎn)使用，為降低成本、便于操作，我方采用木模板方案，鋼木加工廠加工，現(xiàn)場(chǎng)精確放樣定位加固。 </p><p>　　圓曲面模板分為四組制作，平均每塊弧長(zhǎng)0.785m，長(zhǎng)度1.5m一塊，三塊為一組，相貫線附近單獨(dú)制作，共制作8套； </p><p>　　側(cè)面橢圓曲面模板一組分為8塊制作，每塊高度2m，長(zhǎng)度0.5～0.8m，共制作8m高度，兩孔同時(shí)制作，相貫線附近單獨(dú)制作；

8、 </p><p>　　頂面橢圓曲面模板一組分10塊制作，每塊弧長(zhǎng)0.5～0.8m，長(zhǎng)度1.5米，每層需要塊數(shù)根據(jù)制作現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際放樣為準(zhǔn)制作，由于兩孔為同時(shí)澆筑，所以共制作2套，相貫線附近單獨(dú)制作。 </p><p>　　2.2模板加工制作 </p><p>　　制作形式：面板采用3cm厚木板，肋條采用5cm厚木板制作，肋條間距50cm，肋條要求放樣制作，2吋鐵釘將3

9、cm厚木板定于肋條上，要求木板縫隙控制在2mm以內(nèi)。所有形式曲面模板均在現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)采用0.5吋鐵釘將0.4cm厚復(fù)合木板釘在3cm木板內(nèi)側(cè)，固定牢靠。以使混凝土澆筑過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)漏漿現(xiàn)象，也能保證混凝土表面的平整度。木模板外部弧形支撐采用方木進(jìn)行支撐，方木規(guī)格為10cm*10cm，平面支撐采用鋼管進(jìn)行支撐并于拉錨連接。施工安全防護(hù)設(shè)施方面，針對(duì)模板的外形設(shè)計(jì)了可拆卸的簡(jiǎn)易工作平臺(tái)和防護(hù)攔，供拆除和安裝模板時(shí)使用。進(jìn)水口模板加工圖如圖3所

10、示。 </p><p>　　2.3模板安裝與拆除施工 </p><p>　　現(xiàn)場(chǎng)安裝前，測(cè)量人員精確放樣，現(xiàn)場(chǎng)施工人員積極配合。全站儀每50cm一個(gè)斷面，斷面必須垂直孔身軸線，每個(gè)斷面內(nèi)放樣間距0.6cm，根據(jù)各自曲面長(zhǎng)度情況布置放樣點(diǎn)數(shù)。采用Φ12鋼筋焊接在測(cè)量放樣點(diǎn)位之上，根據(jù)測(cè)量放樣成果，精確控制高程或者水平軸距，并用油漆等做醒目標(biāo)記。用線繩將同一斷面內(nèi)的進(jìn)行連接校核，若無(wú)誤，則采用

11、Φ12鋼筋將同一斷面內(nèi)標(biāo)記進(jìn)行連接焊接，作為模板支撐鋼筋，要求焊接牢靠，若有問(wèn)題則重新逐個(gè)檢查各放樣點(diǎn)測(cè)量放樣成果或者操作誤差。支撐鋼筋焊接完成后測(cè)量人員隨即進(jìn)行檢測(cè)校核，最后開(kāi)始進(jìn)行模板安裝工作，進(jìn)口底面及側(cè)面曲模板采用Φ25鋼筋彎成曲面作為橫圍囹，Φ48鋼架管作為豎圍囹，Φ12拉錨鋼筋內(nèi)拉加固，開(kāi)倉(cāng)前在進(jìn)行測(cè)量校核。頂面模板采用承重架支撐，立桿均橫成排豎成線，在承重架頂部進(jìn)行測(cè)量放樣，并標(biāo)記于立桿上。 </p><

12、;p>　　圖1 進(jìn)水口結(jié)構(gòu)斷面圖圖2 進(jìn)水口結(jié)構(gòu)平面 </p><p>　　針對(duì)兩個(gè)曲面的相貫線施工，我們利用測(cè)量放樣標(biāo)記牽引線繩，每個(gè)斷面的牽引線繩交點(diǎn)就是相鄰曲面相貫線中的一個(gè)交點(diǎn)，將每個(gè)交點(diǎn)采用Φ12鋼筋進(jìn)行定位并標(biāo)記高程，將所有Φ12鋼筋上的標(biāo)記采用Φ12鋼筋進(jìn)行連接，這便是相貫線。進(jìn)水口施工共計(jì)有8個(gè)相貫線，每孔四個(gè)，提前在鋼木加工廠進(jìn)行制作，然后根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)放樣相貫線位置及尺寸對(duì)于相應(yīng)的曲面模板進(jìn)行

13、現(xiàn)場(chǎng)部分調(diào)整并固定。 </p><p>　　進(jìn)口曲面在模板施工過(guò)程中，按照底面及側(cè)面先鋼筋后模板、頂面先模板后鋼筋的施工程序進(jìn)行。頂面模板無(wú)需進(jìn)行拉錨鋼筋固定加固。制作前的木板未經(jīng)廠家烘干而直接投入使用，在制作完成后用塑料布等進(jìn)行覆蓋并且經(jīng)常灑水保持濕潤(rùn)，防止木料風(fēng)干變形因其已經(jīng)制作的模板變形。模板安裝和拆除與其他大型懸臂模板方法相同，均用TC7052塔吊輔助人工完成。 </p><p>

14、　　進(jìn)水口孔口段的模板平整度控制要求在3mm以內(nèi)，沒(méi)有出現(xiàn)有垂直升坎或跌坎。 </p><p>　　圖3 進(jìn)水口異形模板加工圖 </p><p>　　3、孔身高速水流區(qū)模板施工方案 </p><p>　　本工程高速水流控制區(qū)為0-1.475～0+25.2，全長(zhǎng)為26.675m，全斷面設(shè)置1m厚的C35（二）高標(biāo)號(hào)抗沖耐磨砼。根據(jù)《三里坪水利水電樞紐大壩砼施工技術(shù)要求

15、》相關(guān)技術(shù)條款，該部位流道砼外表面質(zhì)量要求非常高，所以我方專(zhuān)門(mén)制定模板施工方案。采用鋼模板施工方案，主要采用60×150cm、30×150cm、10×150cm三種規(guī)格鋼模板，組合使用，準(zhǔn)備專(zhuān)門(mén)為此部位施工購(gòu)買(mǎi)新模板用于施工當(dāng)中；Φ12拉錨鋼筋內(nèi)拉固定，模板加固使用的螺栓必須為套筒螺栓，以保證拆模以后混凝土表面的平整度在通過(guò)高速水流時(shí)不會(huì)對(duì)混凝土造成破壞。間排距為0.75m×1m，橫豎圍囹?yàn)?&#

16、215;Φ48鋼架管，經(jīng)過(guò)測(cè)量人員儀器校核之后，采用Φ48鋼架管與90cm頂托絲杠進(jìn)行對(duì)撐加固，對(duì)撐間排距1m×1.5m，Φ48鋼架管長(zhǎng)度4m。每次開(kāi)倉(cāng)前專(zhuān)人負(fù)責(zé)將模板最底部拉錨螺栓擰緊，并采用M7.5干硬性砂漿把模板根部與砼面結(jié)合處縫隙進(jìn)行人工填充堵漏施工，防止拆模后出現(xiàn)漏漿、錯(cuò)臺(tái)及掛簾現(xiàn)象。采用密封膠或者裝修用膩?zhàn)痈嗵畛淠０逯g縫隙，并使之密實(shí)平順、堅(jiān)固可靠防止砼施工過(guò)程中脫落。 </p><p>

17、　　孔身段計(jì)劃澆筑時(shí)每層澆筑2m，所以需要模板為206.24m2，計(jì)劃使用60cm*150cm模板為主，拉錨模板采用10cm*150cm鋼模板，提前打孔定位，以便于連接拉錨。在每一層60*150模板兩側(cè)都必須連接10*150拉錨模板，以便于模板的加固和調(diào)整到位。模板縱橫圍囹采用Φ48鋼管兩根固定。為了保證孔身高速水流區(qū)的混凝土結(jié)合面質(zhì)量，底部混凝土澆筑完成后，模板不予拆除，繼續(xù)在上部立模板，以保證結(jié)合面為一個(gè)平面，混凝土不出現(xiàn)錯(cuò)臺(tái)現(xiàn)象。

18、 </p><p>　　在施工至EL368m高程時(shí)對(duì)邊角部位要使用陰角模板進(jìn)行倒角，以保證混凝土在邊角部位的結(jié)合面質(zhì)量。 </p><p>　　孔身段頂部模板由于有承重要求，所以需要在孔身段底部開(kāi)始搭設(shè)滿堂架對(duì)模板進(jìn)行支撐，搭設(shè)高度8m，搭設(shè)長(zhǎng)度50.8m，寬度5m，總計(jì)需要鋼管42t，各類(lèi)扣件2.05t。對(duì)滿堂架頂部高程要使用水準(zhǔn)儀進(jìn)行抄平，以保證頂部高程處于同一高程面，要求誤差控制在3

19、mm以內(nèi)。滿堂架搭設(shè)要考慮頂部混凝土施工時(shí)的混凝土質(zhì)量，所以要求滿堂架必須設(shè)掃地平桿，鋼管間排距控制在75cm*75cm。 </p><p>　　混凝土強(qiáng)度達(dá)到70%以后才開(kāi)始拆除模板。根據(jù)錨固情況，分批進(jìn)行拆除錨固連接件，防止了大片模板墜落。拆模使用專(zhuān)門(mén)工具，減少了對(duì)混凝土表面的破壞。 </p><p>　　4、閘門(mén)槽二期混凝土模板施工 </p><p><

20、b>　　4.1腳手架搭設(shè) </b></p><p>　　門(mén)槽混凝土施工前，首先在作業(yè)區(qū)搭設(shè)施工腳手架，腳手架從底部到頂部一次或分段搭設(shè)到位，便于混凝土面鑿毛、埋件安裝和二期混凝土澆筑振搗。 </p><p><b>　　4.2模板施工 </b></p><p>　　門(mén)槽二期混凝土模板采用定型木模板施工，加固方式采用左右方向模板

21、內(nèi)拉、上下游方向?qū)渭庸痰氖┕し椒?。澆筑時(shí)每倉(cāng)模板一次安裝完成，每隔1.8m高度設(shè)一個(gè)混凝土進(jìn)料窗口，便于進(jìn)料和振搗，隨混凝土澆筑上升時(shí)用木模板封口。 </p><p><b>　　5、結(jié)語(yǔ) </b></p><p>　　混凝土外觀質(zhì)量的高低，模板施工質(zhì)量是關(guān)鍵近，年來(lái)，各大工程對(duì)混凝土內(nèi)在和外觀質(zhì)量方面相繼提出了更高的要求。三里坪水利水電樞紐工程參建各方順應(yīng)形勢(shì)，在

22、汲取已建成工程成功經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上繼續(xù)研究，大量新工藝、新技術(shù)、新材料在三里坪水利水電樞紐工程得到推廣和應(yīng)用。異形模板在三里坪大壩工程中的應(yīng)用，泄洪中孔進(jìn)水口外露面施工質(zhì)量得到大幅度提升。綜合來(lái)看，由于異形模板周轉(zhuǎn)次數(shù)不高降低了模板的制造成本，便于施工使用整體式異性模板縮短了模板安裝與拆除時(shí)間、加快模板施工進(jìn)度、降低了模板工的勞動(dòng)強(qiáng)度、減少了混凝土表面的缺陷處理工作量、大大減少木材的消耗量，取得了預(yù)期的效果，在經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)保效益方面均取得較