大模板工藝在水津關(guān)電站閘墩施工中的應(yīng)用

(廣東省水電集團(tuán)有限公司，廣東 增城，511340)

1 工程概況

四川雅安水津關(guān)水電站為河床式開發(fā)，正常蓄水位549.00m，電站發(fā)電引用流量609.0m3/s，裝機(jī)容量3×21MW，設(shè)計(jì)水頭12.0m，保證出力12.5MW，多年平均發(fā)電量3.05億kW·h。電站樞紐布置沿壩軸線從左至右分別為：安裝間、發(fā)電廠房、1#儲(chǔ)門槽壩段、3孔沖砂閘、12孔泄洪閘、2#儲(chǔ)門槽壩段、非溢流壩及左、右岸防洪堤等建筑物。電站尾水渠沿河床左岸布置，在安裝間左側(cè)布置副廠房、升壓站、辦公區(qū)及生產(chǎn)生活區(qū)。

沖砂泄洪閘設(shè)計(jì)為廂型結(jié)構(gòu)，第一廂一孔兩個(gè)閘墩，其余每廂兩孔三個(gè)閘墩，堰頂高程539.0m，閘頂高程555.9m，閘墩高16.9m，縫墩厚2.5m，中墩厚3m。閘墩斷面如圖1所示。

圖1 沖砂泄洪閘剖面示意

沖砂泄洪閘共布置15孔，規(guī)模大，具備采用大模板工藝的基本條件。而且電站離雅安市僅13km，在雅安市規(guī)劃的新城區(qū)范圍，業(yè)主對(duì)工程的外觀質(zhì)量要求很高，因此閘墩施工中采用了大模板工藝。

2 模板設(shè)計(jì)與制作

圖2 帶支架大導(dǎo)體鋼模板示意

大塊鋼模板制作精度要求高，規(guī)格尺寸的準(zhǔn)確性直接影響混凝土的成型質(zhì)量，側(cè)邊的平整度和垂直度將影響模板安裝后接縫的嚴(yán)密程度，焊接工藝質(zhì)量將影響大模板的使用壽命，面板的平整度和光潔度將影響到混凝土外觀質(zhì)量。因此大模板應(yīng)由專門廠家制作，制作好后噴防銹漆。為便于運(yùn)輸，支架與面板分別制作，運(yùn)回工地現(xiàn)場后再進(jìn)行組裝。

3 模板的安裝與拆除

3.1 模板安裝

閘室底板混凝土澆筑完成后，測量放樣定出每塊模板的位置，按順序?qū)⒚繅K大模板吊裝就位，相鄰兩塊模板之間采用φ16mm螺絲連接；沿閘墩邊線封閉后，對(duì)模板進(jìn)行調(diào)直校正，垂直度的控制通過支架底部的可調(diào)支腿調(diào)節(jié)，下一層模板校正后，再安裝上層模板。最后通過對(duì)拉穿墻螺栓將模板拉緊固定，螺栓直徑為φ22mm，對(duì)拉螺栓外套PVC管，模板拆除后將對(duì)拉螺栓抽出，重復(fù)利用。最低一層大模板安裝精度最重要，位置必須準(zhǔn)確，水平度要求高，安裝前應(yīng)嚴(yán)格找平基面。

3.2 模板拆除

模板拆除時(shí)，先卸下相鄰模板之間的螺絲和對(duì)拉螺絲，利用專用螺栓將模板頂松，抽出對(duì)拉螺栓后，采用汽車吊或其它起重設(shè)備起吊。為了方便安裝上層模板，同時(shí)避免混凝土產(chǎn)生錯(cuò)臺(tái)、掛簾現(xiàn)象，應(yīng)保留一層模板不拆。

4 混凝土澆筑

4.1 混凝土澆筑分層

根據(jù)閘墩結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，混凝土分4層澆筑，第一、二層各6m，第三層3m，第四層1.9m。

4.2 混凝土入倉

由于混凝土一次澆筑較高，閘墩面積小,拉筋較密，吊罐放不到倉面內(nèi)，為保證混凝土下料高度，在閘墩模板頂面搭設(shè)平臺(tái)掛8串溜筒，混凝土用門機(jī)吊臥罐至平臺(tái)，再通過溜筒入倉。

4.3 混凝土振搗

采用大模板施工，模板接縫比普通組合鋼模板明顯少很多，振搗混凝土?xí)r氣泡比較難排出。為了保證模板邊氣泡徹底排出，減少混凝土表面氣孔，振搗混凝土?xí)r，先用高頻振搗器振搗一遍，然后再用軟軸振搗器振搗。

5 值得探討的幾個(gè)問題

5.1 門槽施工

閘墩設(shè)有檢修門槽和工作門槽，有鋼筋穿出，不便于使用大模板。因此在本工程施工中，門槽仍按照常規(guī)方法采用普通組合鋼模板安裝，側(cè)面拉筋采用對(duì)拉，上下游面拉筋與閘墩結(jié)構(gòu)鋼筋焊接。

門槽部位能否定制專門的大模板，以及設(shè)計(jì)成什么型式的大模板比較方便，或者門槽能否不留二期混凝土，門槽埋件預(yù)先安裝閘墩混凝土一次成型，是一個(gè)值得進(jìn)一步探討的問題。

5.2 縫墩施工

本工程閘墩分縫設(shè)計(jì)為2cm厚瀝青木板填縫，一方面縫面鋼筋影響大模板安裝，另一方面為了加快施工進(jìn)度，經(jīng)過與業(yè)主、監(jiān)理協(xié)商，同意相鄰兩個(gè)縫墩一并澆筑，中間采用瀝青木板分隔。為保證結(jié)構(gòu)縫有效，瀝青木板必須加固牢靠，而且澆筑混凝土?xí)r，兩邊必須同時(shí)下料、振搗，確保瀝青木板不變形、移位。

在實(shí)際施工過程中，起模板作用的瀝青木板存在變形和移位的問題。對(duì)于廂型結(jié)構(gòu)的閘壩，相鄰兩個(gè)縫墩一并施工，如何保證結(jié)構(gòu)縫有效，滿足設(shè)計(jì)要求，值得在今后的施工中進(jìn)一步探索。

5.3 混凝土澆筑分層方法

前面已述，本工程閘墩混凝土澆筑分了4層，最大層高才6m，沒有采取更大層高的原因，主要是考慮到鋼筋施工的難度和閘墩頂部結(jié)構(gòu)復(fù)雜、預(yù)埋件多，對(duì)大模板本身來說，采取更大的層高是完全可以的。在今后的施工中，可以嘗試采取更大的分層高度，對(duì)于比較矮的閘墩，甚至可以嘗試一次澆筑到頂。

5.4 大模板使用范圍

本文只闡述了閘墩采用大模板工藝，只有擴(kuò)大其使用范圍，才能體現(xiàn)其更大的價(jià)值。對(duì)于矩形、梯形斷面的導(dǎo)墻、擋墻等墻體結(jié)構(gòu)，是完全可以采用大模板工藝的，在廠房施工中，局部也能夠采用大模板工藝，但是應(yīng)該解決相應(yīng)的起吊設(shè)備，最好配備小型倉面吊。如何擴(kuò)大大模板的使用范圍，值得進(jìn)一步探索。

6 結(jié)語

水津關(guān)水電站工程一枯7孔泄洪沖砂閘11個(gè)閘墩(實(shí)際按8個(gè)閘墩處理)大模板施工，自3月12日開始，到5月24日全部閘墩澆筑到設(shè)計(jì)頂部高程，施工速度快(一個(gè)閘墩從開始到完成，只花20d時(shí)間，若按照普通模板工藝，需要分6層澆筑，要花24～30d時(shí)間)，且混凝土外觀質(zhì)量好。

與普通組合鋼模板相比，大模板工藝具有以下明顯優(yōu)點(diǎn)：(1)混凝土表面接縫少，外觀質(zhì)量好；(2)大模板為整裝整拆工藝，機(jī)械化程度高，勞動(dòng)強(qiáng)度低，施工進(jìn)度快；(3)大模板自帶安全操作平臺(tái)，施工安全有保障；(4)工作面物料少，施工環(huán)境好，容易做到文明施工。

大模板工藝技術(shù)特點(diǎn)主要有以下四個(gè)方面：(1)模板必須有足夠的剛度和承載能力，除模板配備的對(duì)拉螺栓等成型、固定和撐拉件外，一般不需要設(shè)置側(cè)向支撐架；(2)角模設(shè)置和模板間的拼接必須緊密、平整，安裝和拆卸應(yīng)方便，且不易變形和損壞；(3)大模板施工應(yīng)能適應(yīng)機(jī)械化作業(yè)和設(shè)備起吊能力的要求；(4)其標(biāo)準(zhǔn)件系列應(yīng)有較大的適用范圍和較長的使用壽命(周轉(zhuǎn)次數(shù)和使用年限)。

大模板施工也有其缺點(diǎn)：(1)一次投入大，必須科學(xué)地劃分施工流水段，以期用最少的模板配置滿足工程施工的要求；(2)需要根據(jù)工程結(jié)構(gòu)特點(diǎn)設(shè)計(jì)多種規(guī)格的模板，而非標(biāo)準(zhǔn)模板周轉(zhuǎn)次數(shù)少，甚至是一次性的。

綜合來看，大模板工藝值得在水利水電工程施工中推廣應(yīng)用，尤其在閘壩施工中有其明顯優(yōu)勢(shì)。