鳳儀航電樞紐工程WES曲線溢流面拉模施工技術(shù)

霍福山 仉奉忠 王 濤

(1.中國水利水電第一工程局有限公司，吉林 長春，130062;2.四川電力開發(fā)有限公司，成都，610017)

1 工程概況

鳳儀航電工程是嘉陵江干流廣元至重慶河段16級開發(fā)中的第10級，是以發(fā)電和航運(yùn)為主的綜合效益工程。工程主要由泄洪沖砂閘、廠房、船閘、兩岸擋水壩等建筑物組成。其中，泄洪沖砂閘工程單孔凈寬12m，閘底板厚7m～12m，底板高程253.00m～255.00m。溢流面為WES曲線，采用抗沖耐磨混凝土，閘墩寬度3m，長度30m。

泄洪沖砂閘工程溢流面抗沖耐磨混凝土采用拉模施工，施工時兩側(cè)邊墩已澆筑至273.0m高程，閘室底板抗沖耐磨混凝土以下已呈階梯狀澆筑完成。溢流面WES曲線見圖1所示。

圖1 溢流面WES曲線

2 拉模模板設(shè)計

拉模模板系統(tǒng)主要由導(dǎo)軌機(jī)構(gòu)、模體、滾輪機(jī)構(gòu)、壓面平臺、牽引機(jī)構(gòu)、制動裝置等六部分組成。

2.1 導(dǎo)軌機(jī)構(gòu)設(shè)計

導(dǎo)軌機(jī)構(gòu)由預(yù)埋于邊墩的鋼板埋件、軌道取直墊塊、軌道三部分組成。鋼板埋件為15cm×15cm的鋼板，并焊接有φ12mm爪筋兩根。由于邊墩先于溢流面澆筑，所以在邊墩施工時提前制作并安裝了鋼板埋件。軌道取直墊塊采用10cm左右長的槽鋼(［20mm兩塊，凹面相對焊接)或工字鋼(I20mm)，墊塊長度不確定是因?yàn)檫叾赵诨炷翝仓^程中可能存在表面不平整或埋件位置有所移動等因素。軌道取直墊塊與預(yù)埋鋼板焊接固定。軌道采用［20mm槽鋼，先行根據(jù)WES曲線進(jìn)行彎曲加工，軌道與軌道取直墊塊焊接并由此固定于兩側(cè)邊墩上。軌道位于溢流面上方20cm處，每條軌道上每隔20cm做一道標(biāo)記，用于拉模移動時進(jìn)行參照。導(dǎo)軌機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)形式見圖2所示。

圖2 導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)示意

2.2 模體設(shè)計

2.3 滾輪機(jī)構(gòu)設(shè)計

模體工字鋼骨架兩端各設(shè)有一個滾輪，整個模體共4個滾輪，滾輪需提前加工制作。因采用［20mm槽鋼作為軌道，滾輪尺寸及滾動面傾角參照［20mm槽鋼尺寸。因模體兩側(cè)各兩個滾輪，考慮到WES曲線特性及兩滾輪間距離，滾輪制作時與［20mm槽鋼軌道預(yù)留5mm起浮空間。如此設(shè)計，滾輪能自動校正模板提升時產(chǎn)生的偏差，并能承受自重、混凝土澆筑時的浮托力和沿滾輪軸向的橫荷載。

2.4 壓面平臺設(shè)計

壓面平臺可根據(jù)具體情況選擇是否設(shè)置成可調(diào)傾角式。壓面平臺位于模體尾部下端，與模體間通過連接件連接，無論模體移動到WES曲線堰面什么位置，都必須保證壓面平臺與混凝土面的距離≤200mm，用于模板拉動后施工人員進(jìn)行混凝土表面處理。壓面平臺可根據(jù)具體情況采用鋼筋、跳板等其他材料制作。

2.5 牽引機(jī)構(gòu)設(shè)計

拉模的牽引機(jī)構(gòu)主要有手動葫蘆和卷揚(yáng)機(jī)兩種，本文推薦采用手動葫蘆。手動葫蘆造價低、固定方便，對于拉模的移動操作性較強(qiáng)。每塊模板設(shè)置三個手動葫蘆，其中2個進(jìn)行牽引，一個備用。牽引的同步性主要靠操作人員通過軌道上的標(biāo)記控制。

2.6 制動裝置設(shè)計

拉模施工是根據(jù)混凝土施工情況進(jìn)行間斷提升，雖牽引機(jī)構(gòu)采用手動葫蘆本身具有制動效果，但由于WES曲線特性，在一個堰面的拉模過程中，很難為手動葫蘆找到可以一勞永逸的固定點(diǎn)，因此在切換手動葫蘆固定點(diǎn)時需要第三個手動葫蘆或采用制動裝置。因拉模滾輪與槽鋼軌道尺寸緊密，所以選取制動時較為方便，可根據(jù)施工現(xiàn)場實(shí)際情況選取摩擦系數(shù)較大的材料(如橡膠、木塊等)或直接利用第三個手動葫蘆。建議兩種方式同時采用。

3 模板施工

3.1 模板配置數(shù)量

泄洪沖砂閘工程共計8.5孔，即溢流面板共8.5塊，采用跳倉式施工方法，根據(jù)工期要求配2套模板。考慮到先裝導(dǎo)軌機(jī)構(gòu)后吊入模板，軌道共配4套，每套2條，共8條軌道。

3.2 模板施工程序

根據(jù)溢流面結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，高程261.5m以下基礎(chǔ)部分和壩下0+010m以上迎水面，采用組合剛模板施工，壩下0+010m以下背水面(即WES溢流面)采用拉模施工。其施工程序如下:

(1)由于邊墩先于溢流面澆筑，所以邊墩施工時提前制作并安裝鋼板埋件，用以固定導(dǎo)軌機(jī)構(gòu);

(2)右WES曲線溢流面拉模施工前，因邊墩施工后可能存在尺寸誤差，故先復(fù)測預(yù)埋的鋼板埋件，以確定導(dǎo)軌機(jī)構(gòu)中各取直墊塊的尺寸，之后，將拉模軌道焊接于取直墊塊上(此時導(dǎo)軌機(jī)構(gòu)完成);

全面論證課程體系與專業(yè)定位的支撐關(guān)系，有計劃地組織編寫特點(diǎn)比較突出的教材，并將專業(yè)前沿知識、教師研究成果進(jìn)而應(yīng)用技術(shù)推廣補(bǔ)充進(jìn)教學(xué)內(nèi)容的講義及實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書中。

(3)將拉模模體運(yùn)至施工作業(yè)面較貼近軌道處，安裝手動葫蘆并將拉模模體牽引至軌道上;

(4)在混凝土澆筑前進(jìn)行試?yán)瓕?shí)驗(yàn);

(5)在混凝土澆筑過程中，負(fù)責(zé)牽引系統(tǒng)的工作人員要確保拉模模體兩端均衡提升，并安排專人負(fù)責(zé)拉模模體的制動;

(6)混凝土澆筑完成后，在將拉模模體制動的同時摘除手動葫蘆等牽引機(jī)構(gòu)，再由吊車將拉模模體運(yùn)至下一工作面。

3.3 拉模施工操作工藝

3.3.1 施工前期準(zhǔn)備及技術(shù)交底

因拉模結(jié)構(gòu)簡單，操作簡捷，拉模提升過程中只需三名操作人員及一名技術(shù)負(fù)責(zé)人員即可(需晝夜不停施工時，配備人員加倍)。但導(dǎo)軌機(jī)構(gòu)安裝及軌道復(fù)核時需有測量人員全程跟蹤，以保證軌道的安裝高程及水平位置符合設(shè)計圖紙要求。

拉模施工前，應(yīng)根據(jù)拉模施工圖紙及有關(guān)規(guī)定要求對具體操作及負(fù)責(zé)人員交底，其中導(dǎo)軌機(jī)構(gòu)的焊接復(fù)核工作及牽引機(jī)構(gòu)、制動機(jī)構(gòu)的操作應(yīng)重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)。

3.3.2 試?yán)?/p>

拉模安裝完成后，首先將其空拉到堰頂，并對牽引、制動設(shè)備和模板本身進(jìn)行全面檢查。如試?yán)^程中沒有任何問題，可將模板退回到初始位置。如發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時處理，確保澆筑施工中模體能正常運(yùn)行。

3.3.3 正常提升

在澆筑混凝土過程中，根據(jù)倉面溫度、混凝土強(qiáng)度等級等因素，確定模板提升的時間間隔，一般情況下，混凝土強(qiáng)度達(dá)到0.1MPa～0.2MPa(出模混凝土手壓有指痕)時開始提升模板。

拉?；炷翝仓?yīng)遵守以下規(guī)定:(1)每次提升前嚴(yán)格檢查并排除阻礙提升的障礙物(包括粘在模板和滾輪上的砂漿及鋼筋上的油漬)，因故中途停止提升時，必須執(zhí)行制動措施?；炷翝仓^程中應(yīng)分層、平起、從拉模兩端向中間對稱、均勻下料;(2)振搗混凝土?xí)r，不得將振搗器觸及預(yù)埋筋、鋼筋、模板和軌道，模板拉動時嚴(yán)禁振搗混凝土;(3)平均每次滑升行程30cm～50cm。根據(jù)WES曲線特性，在傾角較大處，提升行程應(yīng)適量減小，間隔時間也應(yīng)適量加長;(4)提升過程中，技術(shù)負(fù)責(zé)人員應(yīng)重點(diǎn)檢查牽引系統(tǒng)和制動系統(tǒng)，并指揮操作人員確保模板兩端提升同步。

4 拉模施工總結(jié)分析

對于WES曲線溢流面采用拉模施工，具有施工速度快、曲線準(zhǔn)確、表面平整度好等優(yōu)點(diǎn)。除此之外，本次拉模設(shè)計還具有以下優(yōu)點(diǎn):

(1)因?qū)к墮C(jī)構(gòu)的埋件埋設(shè)于邊墩內(nèi)，所以需先行澆筑邊墩，而澆筑溢流面時并不影響邊墩施工，雖增加了上下作業(yè)面的交叉作業(yè)，但只要安全措施控制得當(dāng)，即可實(shí)現(xiàn)溢流面及邊墩施工同時進(jìn)行，從方案的選擇上節(jié)省了工期。

(2)操作簡單。拉模提升過程中操作人員僅需三人，二人負(fù)責(zé)牽引機(jī)構(gòu)，一人負(fù)責(zé)模板檢查及制動系統(tǒng)。

(3)節(jié)省材料。本次拉模設(shè)計所使用的材料，除預(yù)埋于邊墩內(nèi)的埋件和根據(jù)軌道加工的滾輪外，均可再利用。

(4)軌道甚至整個導(dǎo)軌機(jī)構(gòu)均位于WES曲線溢流面上方，不會因?qū)к墮C(jī)構(gòu)影響溢流面整體外觀和表面質(zhì)量。

(5)軌道通過可調(diào)節(jié)大小的取直墊塊固定于邊墩上，軌道不受邊墩混凝土澆筑后線型控制好壞的限制。

(6)滾輪完全根據(jù)槽鋼軌道特制加工，在正常提升過程中即可正常滾動又無法脫離軌道，并能承受自重、混凝土澆筑時的浮托力和沿滾輪軸向的橫荷載。

5 結(jié)語

鳳儀航電工程泄洪沖砂閘WES曲線溢流面拉模施工，正值安全度汛的搶工期階段，溢流面的抗沖耐磨混凝土澆筑倍受業(yè)主、監(jiān)理及設(shè)計單位的關(guān)注。經(jīng)過半個月左右的拉模施工，高質(zhì)、高效地完成了溢流面抗沖耐磨混凝土的澆筑，也同時確保了防洪度汛的節(jié)點(diǎn)工期，得到了業(yè)主及監(jiān)理單位的高度認(rèn)可。