李家?guī)r水庫導(dǎo)流洞進(jìn)口閘室專項(xiàng)模板設(shè)計(jì)及應(yīng)用

王銀環(huán)

(中國葛洲壩集團(tuán)第二工程有限公司，四川 成都 610091)

0 引言

我國水資源雖然豐富但并不均衡，為滿足不同地區(qū)用水需求，以利民生，興建水利工程成為我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)主基調(diào)之一。而水利樞紐工程施工的前期須對原江河水流進(jìn)行控制，其主要目的是為水利樞紐建筑物干地施工創(chuàng)造條件。為此，一般采取明渠導(dǎo)流、隧洞導(dǎo)流、涵管導(dǎo)流等適當(dāng)?shù)姆绞綄⒃铀畬?dǎo)向下游，為工程施工創(chuàng)造條件，保護(hù)水利水電樞紐工程水工建筑物能在干地上正常施工。

因?qū)Я魉矶丛谒こ糖捌谝瓿山ㄔO(shè)，所以施工工期一般也非常緊。而導(dǎo)流洞進(jìn)口閘室段結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，布設(shè)有多層鋼筋，成型難度較大，過流面外觀、實(shí)體質(zhì)量要求高。因此，施工中導(dǎo)流洞進(jìn)口閘室須進(jìn)行專項(xiàng)模板設(shè)計(jì)。

1 工程概述

李家?guī)r水庫作為成都市“第二水源”，是國家節(jié)水供水重大水利工程之一，為大(Ⅱ)型水利工程。其導(dǎo)流洞為城門洞型(5.4 m×12.12 m～7 m×9.02 m)，全長474.5 m。前期按照導(dǎo)流隧洞過流需求進(jìn)行施工，待導(dǎo)流結(jié)束后，利用其進(jìn)口事故門下閘擋水，蓄水期間進(jìn)行進(jìn)口閘室弧形工作門壓坡段及出口挑流鼻坎的改造，形成永久泄洪放空隧洞。

李家?guī)r水庫導(dǎo)流洞進(jìn)口閘室采用岸塔式結(jié)構(gòu)，進(jìn)口閘室底板高程676.00 m，頂部高程768.00 m，凈高92.0 m；閘室高程676.00～718.00 m，為C30鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，高程718.00～768.00 m，為C25鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。閘室高程685.0 m以下為流道，流道寬度5～7 m；工作閘門上游胸墻起始高程681.75～685.0 m，底部為1:4的斜坡；工作門下游胸墻起始高程685.0 m；事故門胸墻起始高程685.0～688.65 m，為橢圓弧形結(jié)構(gòu)。進(jìn)口閘室段結(jié)構(gòu)形狀主要由直線段側(cè)墻、弧形段側(cè)墻、閘室頂拱弧形段及門槽段等部分組成。

2 問題分析

李家?guī)r導(dǎo)流洞進(jìn)口閘室多種結(jié)構(gòu)體型并存，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，鋼筋密集，結(jié)構(gòu)成型難度大，表面平整度要求高，對混凝土澆筑模板的差異化要求比較多。且導(dǎo)流洞工程制約著后續(xù)大壩等主體工程的施工，進(jìn)口閘室是分段從下向上分層澆筑，其施工工期非常緊張。本文將對導(dǎo)流洞進(jìn)口閘室模板專項(xiàng)設(shè)計(jì)及主要施工方法進(jìn)行論述。

3 導(dǎo)流洞進(jìn)口閘室模板專項(xiàng)設(shè)計(jì)及主要施工方法

3.1 模板設(shè)計(jì)思路及工程量

3.1.1 模板設(shè)計(jì)思路

根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，導(dǎo)流洞進(jìn)口閘室段結(jié)構(gòu)形狀主要由直線段側(cè)墻、弧形段側(cè)墻、閘室頂拱弧形段及門槽段等部分組成，對于直線段側(cè)墻模板采用多卡模板拼裝澆筑混凝土，對于弧形段側(cè)墻模板采用膠合板與木模板組合拼裝澆筑混凝土，對于閘室段頂拱承重模板采用3015組合鋼模板與φ48鋼管組合拼裝澆筑混凝土，對于門槽段模板采用免拆模板(收口網(wǎng))澆筑混凝土。

3.1.2 模板設(shè)計(jì)工程量

根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙及鋼模板與木模板周轉(zhuǎn)次數(shù)，多卡模板需要配置1層共計(jì)52塊，面積為515 m2；木模板需要配置長34.0 m，高6.0 m 2套，面積共計(jì)408 m2；閘室進(jìn)口門洞拱頂段采用3015鋼模組合模板，長45.0 m，寬7.0 m，面積共計(jì)315 m2。

3.2 多卡模板設(shè)計(jì)及主要施工方法

3.2.1 多卡模板設(shè)計(jì)

閘室邊墻結(jié)構(gòu)為大平面結(jié)構(gòu)，采用單支點(diǎn)單軸桿的支撐方式增強(qiáng)模板剛度，主要由面板系統(tǒng)、支撐系統(tǒng)、錨固系統(tǒng)及輔助系統(tǒng)4部分組成，通過由加強(qiáng)型爬升錐、懸掛螺栓、預(yù)埋蛇形筋等組成的錨固系統(tǒng)固定模板，摒棄傳統(tǒng)的拉條加固方式，具有操作簡單快捷、通用性強(qiáng)、調(diào)節(jié)靈活方便、安全性高、周轉(zhuǎn)次數(shù)多等特點(diǎn)。

單撐桿懸臂模板主要包括以下部分。

1)面板部分。面板的工作面采用δ=5 mm熱軋鋼板，面板零部件制作見平面模板裝配圖；2塊面板通過M16×45螺栓進(jìn)行連接，豎圍檁與面板通過D15加長鉤頭螺栓裝配，組成面積較大的模板單元。各模板單元間通過U型卡相連。

2)支撐部分。支撐部分選用了D22K-G支架、豎圍檁、軸桿、連接模件、懸桿及旋入架等部件。各部件由軸銷和螺栓連為一體，通過錨固部分的約束和吊車的配合，可使作業(yè)人員安全、便捷地完成模板作業(yè)。

3)輔助部分。輔助部分主要有鋼板網(wǎng)工作平臺、組裝鋼管、組裝扣件等部件，通過螺栓與支撐部分連為一體，組成穩(wěn)固的空間受力桁架。上、中、下3層工作平臺可為清理修整模板面板、調(diào)整模板、安裝配件、修整混凝土表面及混凝土施工作業(yè)提供足夠的安全作業(yè)空間。

經(jīng)過受力分析計(jì)算，3 m×3.3 m懸臂多卡模板滿足混凝土每次澆筑3 m升層的施工要求。

3.2.2 施工流程

1)模板安裝。由于起始倉位下部空間不足，無法懸掛模板支臂，所以起始倉模板安裝要去掉模板支臂，利用模板面板及圍檁進(jìn)行立模，模板下部采用底腳螺栓進(jìn)行固定，上部采用拉條內(nèi)拉，內(nèi)撐采用φ20鋼筋加工的三角柱。先澆筑3 m升層，并利用定位木條預(yù)埋定位錐、錨筋及B7螺栓，準(zhǔn)備好第一層懸掛錨固點(diǎn)(必須澆筑3 m層高后方可懸掛支架)。下一次安裝模板，根據(jù)模板配板圖將拼裝好的模板依次掛到混凝土面上預(yù)埋的B7螺栓上，立模，應(yīng)使用水平儀和鉛垂線，以保證模板水平、垂直。

2)模板補(bǔ)縫。對于有縫隙的地方采用組合鋼模板及膠合木模板進(jìn)行補(bǔ)縫，外側(cè)采用鋼管圍檁進(jìn)行固定。

3)模板調(diào)節(jié)。模板布置好后，沿整個(gè)倉位拉一條直線，用軸桿調(diào)節(jié)模板的傾斜度，用高度調(diào)節(jié)件進(jìn)行豎向調(diào)節(jié)，用錘子敲打楔塊，使模板貼緊混凝土面，將模板對直。模板單元之間用U型卡連接。

4)模板驗(yàn)收。模板初步校正后通知測量隊(duì)進(jìn)行模板驗(yàn)收，如有偏差，用軸桿調(diào)節(jié)模板的傾斜度，直到調(diào)到設(shè)計(jì)位置，如偏差較大，可松楔塊后再調(diào)節(jié)軸桿，最后用錘子敲緊楔塊。

5)預(yù)埋件。面板清理干凈后，上好定位錐及預(yù)埋錨筋，橫縫模板貼好半圓橡膠條。

6)模板清理。剔除面板上附著的水泥漿及雜物，然后涂刷脫模劑。

7)模板提升進(jìn)行下一循環(huán)施工，拆模、提升模板并懸掛在第二層懸掛錨固點(diǎn)上。松開定位處的B7螺栓，松開面板之間的豎向U型卡連接，取出連接模件三角楔塊，將其插入連接模件另一孔中，用錘子敲打，使模板底部離開混凝土面，調(diào)節(jié)軸桿，使面板后傾，將B7螺栓旋入定位錐，用吊鉤鉤住豎圍檁專用吊點(diǎn)(起吊角度不大于60°)，松開安全銷，起吊整套模板單元，將模板懸掛到第二個(gè)懸掛錨固點(diǎn)上。多卡模板具體設(shè)計(jì)見圖1～2。

圖1 多卡模板設(shè)計(jì)側(cè)視圖

圖2 多卡模板設(shè)計(jì)后視圖

3.3 木模板設(shè)計(jì)及主要施工方法

進(jìn)水口閘室段弧線段及門槽模板布置見圖3，木模板具體設(shè)計(jì)見圖4～6，主要用于側(cè)墻弧線部分和頂拱接縫位置?；【€段及拱頂拼縫模板采用膠合板和方木訂做而成，在項(xiàng)目部木模板廠由專門木工訂做而成?；【€段側(cè)模板面板采用12 mm膠合板拼裝制作，在其內(nèi)表面釘貼一層0.5 mm的鍍模鐵皮以保證混凝土外觀平順光滑，豎向圍檁采用100 mm×100 mm方木拼裝制作，間距為30 cm每根，橫向圍檁采用雙排φ48鋼管固定，然后穿過拉條固定在倉內(nèi)，拉條間排距為75 cm×75 cm布置，拉條采用φ14拉條鋼筋固定在倉內(nèi)鋼筋上，模板外側(cè)采用φ48鋼管縱橫向布置，間排距為75 cm×75 cm，斜向支撐鋼管間排距為5.0 m每排。

圖3 進(jìn)水口閘室段弧線段及門槽模板布置圖

圖4 進(jìn)水口閘室段弧線段木模板立面圖

圖5 門槽模板平面圖

圖6 門槽模板立面圖

門槽段模板采用免拆模板網(wǎng)(快易收口網(wǎng)、厚0.3～0.4 mm)，免拆網(wǎng)背部面置一層φ12鋼筋網(wǎng)，間排距25 cm×25 cm，以增加其剛度，模板豎向圍檁采用雙排φ48鋼管固定，然后穿過拉條固定在倉內(nèi)，拉條間排距為75 cm×75 cm布置，拉條采用φ12拉條鋼筋固定在倉內(nèi)鋼筋上。

3.4 頂拱承重模板設(shè)計(jì)及主要施工方法

閘室進(jìn)口段頂拱模板從進(jìn)0～47.900段至0～22.400段長25.5 m，寬7.0 m，采用3015組合鋼模板與鋼管支架支撐作為承重模板，根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，閘室進(jìn)口段泄0～47.900段至0～22.400樁號段，高程▽676.00至高程▽682.00直線部分側(cè)模板采用多卡模板澆筑，高程▽682.00至高程▽685.00直線部分側(cè)模板采用膠合板拼裝與頂拱承重的3015組合鋼模板拼裝澆筑混凝土。3015模板由2種規(guī)格組成，長1.5 m，寬度分別為0.3 m、0.2 m，厚度為5 cm，由專門廠家制作而成，模板之間采用U型卡連接固定，模板擱放在下部承重排架上，由于頂拱為斜向，承重排架搭設(shè)也為斜向，為了避免3015組合鋼模板滑移，鋼模板與承重排架之間采用12#鐵絲連接固定牢固。

4 結(jié)語

李家?guī)r水庫導(dǎo)流洞進(jìn)口閘室采用“邊墻多卡模板+弧面木模板+頂拱組合鋼模板+門槽免拆模板”的專項(xiàng)模板設(shè)計(jì)進(jìn)行混凝土澆筑施工，解決了閘室段鋼筋密集、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成型難度大、不易施工的難題，確保了過流面外觀和實(shí)體質(zhì)量，滿足了施工工期要求，可為后續(xù)類似工程項(xiàng)目施工提供依據(jù)或借鑒。