三里坪碾壓砼雙曲拱壩中孔模板設計與應用體會

1、<p>　　三里坪碾壓砼雙曲拱壩中孔模板設計與應用體會</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構復雜，包含異性模板和鋼木組合平面模板兩部分組成。其中異性模板長度8m，平面模板長度25.78m。對此施工技術含量高、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量目標，使混凝土“免裝修”、“內實外光”?？卓隗w型復雜且其工程量較小，定型鋼模板都是一次使用

2、，不能周轉使用，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)場精確放樣定位加固。取得了預期的效果，得到參建各方的好評。本文重點介紹異性模板的設計和應用情況。 </p><p>　　關鍵詞：碾壓混凝土 泄洪中孔異形模板 設計 </p><p>　　中圖分類號： TU37文獻標識碼： A </p><p><b>　　1、工程簡介 </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，地處漢江中游右岸一級支流南河的中游。距離房縣縣城50km、老河口129km。工程開發(fā)的主要任務是防洪與發(fā)電。水庫正常蓄水位416.00m，相應庫容為4.72億m3，總庫容4.95億m3，調節(jié)庫容2.11億m3，防洪庫容1.21億m3，具有多年調節(jié)性能，電站總裝機容量為70MW，保證出力12.4MW，多年平均發(fā)電量1.834億kw&

4、;#8226;h，裝機利用小時2620h。本工程為Ⅱ等大（2）型工程，攔河大壩采用碾壓混凝土對數(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，中孔軸線長度

5、為50.809m，設計為兩孔。每孔安設兩道閘門，在上游5.5m為事故檢修閘門，下游23.38m為弧形工作閘門。中孔孔身長度33.78m，包含異性模板和鋼木組合平面模板兩部分組成。其中異性模板長度8m，平面模板長度25.78m?？咨矶文０灏ㄉ嫌纹桨鍣z修閘門門槽和下游弧形工作閘門門槽。優(yōu)化了施工方案，加快了施工速度，為大壩的按期發(fā)電提供了強有力的保證。進水口的結構斷面和平面圖如圖1、圖2。 </p><p>　　2

6、、進水口異性模板施工 </p><p>　　2.1模板結構設計 </p><p>　　本工程進水口的曲面方程為：進口地板為1/4圓面，圓半徑R=2m；側面為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要求》相關技術條款，孔口體型復雜且其工程量較小，定型鋼

7、模板都是一次使用，不能周轉使用，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0.785m，長度1.5m一塊，三塊為一組，相貫線附近單獨制作，共制作8套； </p><p>　　側面橢圓曲面模板一組分為8塊制作，每塊高度2m，長度0.5～0.8m，共制作8m高度，兩孔同時制作，相貫線附近單獨制作；

8、 </p><p>　　頂面橢圓曲面模板一組分10塊制作，每塊弧長0.5～0.8m，長度1.5米，每層需要塊數(shù)根據(jù)制作現(xiàn)場實際放樣為準制作，由于兩孔為同時澆筑，所以共制作2套，相貫線附近單獨制作。 </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。所有形式曲面模板均在現(xiàn)場安裝時采用0.5吋鐵釘將0.4cm厚復合木板釘在3cm木板內側，固定牢靠。以使混凝土澆筑過程中不會出現(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行支撐，方木規(guī)格為10cm*10cm，平面支撐采用鋼管進行支撐并于拉錨連接。施工安全防護設施方面，針對模板的外形設計了可拆卸的簡易工作平臺和防護攔，供拆除和安裝模板時使用。進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)場安裝前，測量人員精確放樣，現(xiàn)場施工人員積極配合。全站儀每50cm一個斷面，斷面必須垂直孔身軸線，每個斷面內放樣間距0.6cm，根據(jù)各自曲面長度情況布置放樣點數(shù)。采用Φ12鋼筋焊接在測量放樣點位之上，根據(jù)測量放樣成果，精確控制高程或者水平軸距，并用油漆等做醒目標記。用線繩將同一斷面內的進行連接校核，若無誤，則采用

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

12、;p>　　圖1 進水口結構斷面圖圖2 進水口結構平面 </p><p>　　針對兩個曲面的相貫線施工，我們利用測量放樣標記牽引線繩，每個斷面的牽引線繩交點就是相鄰曲面相貫線中的一個交點，將每個交點采用Φ12鋼筋進行定位并標記高程，將所有Φ12鋼筋上的標記采用Φ12鋼筋進行連接，這便是相貫線。進水口施工共計有8個相貫線，每孔四個，提前在鋼木加工廠進行制作，然后根據(jù)現(xiàn)場放樣相貫線位置及尺寸對于相應的曲面模板進行

13、現(xiàn)場部分調整并固定。 </p><p>　　進口曲面在模板施工過程中，按照底面及側面先鋼筋后模板、頂面先模板后鋼筋的施工程序進行。頂面模板無需進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行覆蓋并且經(jīng)常灑水保持濕潤，防止木料風干變形因其已經(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、　　進水口孔口段的模板平整度控制要求在3mm以內，沒有出現(xiàn)有垂直升坎或跌坎。 </p><p>　　圖3 進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，全長為26.675m，全斷面設置1m厚的C35（二）高標號抗沖耐磨砼。根據(jù)《三里坪水利水電樞紐大壩砼施工技術要求

15、》相關技術條款，該部位流道砼外表面質量要求非常高，所以我方專門制定模板施工方案。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，準備專門為此部位施工購買新模板用于施工當中；Φ12拉錨鋼筋內拉固定，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高速水流時不會對混凝土造成破壞。間排距為0.75m×1m，橫豎圍囹為2&#

16、215;Φ48鋼架管，經(jīng)過測量人員儀器校核之后，采用Φ48鋼架管與90cm頂托絲杠進行對撐加固，對撐間排距1m×1.5m，Φ48鋼架管長度4m。每次開倉前專人負責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合處縫隙進行人工填充堵漏施工，防止拆模后出現(xiàn)漏漿、錯臺及掛簾現(xiàn)象。采用密封膠或者裝修用膩子膏填充模板之間縫隙，并使之密實平順、堅固可靠防止砼施工過程中脫落。 </p><p>

17、　　孔身段計劃澆筑時每層澆筑2m，所以需要模板為206.24m2，計劃使用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模板兩側都必須連接10*150拉錨模板，以便于模板的加固和調整到位。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)的混凝土結合面質量，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，以保證結合面為一個平面，混凝土不出現(xiàn)錯臺現(xiàn)象。

18、 </p><p>　　在施工至EL368m高程時對邊角部位要使用陰角模板進行倒角，以保證混凝土在邊角部位的結合面質量。 </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始搭設滿堂架對模板進行支撐，搭設高度8m，搭設長度50.8m，寬度5m，總計需要鋼管42t，各類扣件2.05t。對滿堂架頂部高程要使用水準儀進行抄平，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。滿堂架搭設要考慮頂部混凝土施工時的混凝土質量，所以要求滿堂架必須設掃地平桿，鋼管間排距控制在75cm*75cm。 </p><p>　　混凝土強度達到70%以后才開始拆除模板。根據(jù)錨固情況，分批進行拆除錨固連接件，防止了大片模板墜落。拆模使用專門工具，減少了對混凝土表面的破壞。 </p><p>　　4、閘門槽二期混凝土模板施工 </p><p><

20、b>　　4.1腳手架搭設 </b></p><p>　　門槽混凝土施工前，首先在作業(yè)區(qū)搭設施工腳手架，腳手架從底部到頂部一次或分段搭設到位，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、內拉、上下游方向對撐加固的施工方法。澆筑時每倉模板一次安裝完成，每隔1.8m高度設一個混凝土進料窗口，便于進料和振搗，隨混凝土澆筑上升時用木模板封口。 </p><p><b>　　5、結語 </b></p><p>　　混凝土外觀質量的高低，模板施工質量是關鍵近，年來，各大工程對混凝土內在和外觀質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形勢，在

22、汲取已建成工程成功經(jīng)驗的基礎上繼續(xù)研究，大量新工藝、新技術、新材料在三里坪水利水電樞紐工程得到推廣和應用。異形模板在三里坪大壩工程中的應用，泄洪中孔進水口外露面施工質量得到大幅度提升。綜合來看，由于異形模板周轉次數(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間、加快模板施工進度、降低了模板工的勞動強度、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，取得了預期的效果，在經(jīng)濟效益與環(huán)保效益方面均取得較