試析翻轉(zhuǎn)模板施工技術(shù)在下滸山水庫(kù)工程中的應(yīng)用

王 玲

（中國(guó)水電建設(shè)集團(tuán)十五工程局有限公司,陜西 西安 710068）

0 引言

翻轉(zhuǎn)模板施工技術(shù)是一種專用于大型工程項(xiàng)目施工建設(shè)中的模板施工技術(shù),相比于傳統(tǒng)的模板施工技術(shù),翻轉(zhuǎn)模板具有機(jī)械化水平高的特點(diǎn),能大幅度提升模板的利用率,降低模板施工成本。但由于翻轉(zhuǎn)模板的規(guī)格尺寸比較大,安裝難度也比較大,需要結(jié)合工程特點(diǎn),嚴(yán)格把控好每個(gè)施工細(xì)節(jié),并加強(qiáng)質(zhì)量和安全的控制,才能發(fā)揮出翻轉(zhuǎn)模板施工技術(shù)的優(yōu)勢(shì)和作用。在下滸山水庫(kù)工程施工中,采用先進(jìn)的翻轉(zhuǎn)模板施工技術(shù),取得了良好效果。

1 工程概述

下滸山水庫(kù)是大沙河干流上的骨干控制性工程由攔河壩、泄洪建筑物、水電站、灌溉及供水渠首等組成。攔河壩采用混凝土澆筑而成,高程為119 m,全長(zhǎng)為295.5 m,為方便施工,將壩體分為17個(gè)壩段進(jìn)行施工。從左到右依次為：左非1＃～左非7＃為左岸非溢流壩段,軸線長(zhǎng)125 m；泄1?！?＃為溢流壩段,軸線長(zhǎng)66 m；右非6＃～右非1＃為右岸非溢流壩段,軸線長(zhǎng)104.5 m。根據(jù)本工程現(xiàn)場(chǎng)布置情況和設(shè)計(jì)要求,閘墩、壩體上下游面等位置,采用翻轉(zhuǎn)模板施工,其中閘墩模板的規(guī)格為邊長(zhǎng)為3 m的正方形模板,上下游面,規(guī)格為3 m×1.5 m的鋼制模板。在一些特殊位置,無法安裝翻轉(zhuǎn)模板的位置,采用了木質(zhì)模板。

2 重難點(diǎn)分析

翻轉(zhuǎn)模板在下滸山水庫(kù)中應(yīng)用時(shí)存在的重難點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

第一，本工程翻轉(zhuǎn)模板采用鋼制模板,高度和寬度都達(dá)到3 m,屬于大規(guī)模模板,如何保證模板拼裝的質(zhì)量以及模板拼裝時(shí)的橫向變形控制是本工程翻轉(zhuǎn)模板施工的重難點(diǎn)之一。

第二，本工程規(guī)模比較大,現(xiàn)場(chǎng)條件復(fù)雜,影響翻轉(zhuǎn)模板安裝施工質(zhì)量的因素比較多,如何有效控制翻轉(zhuǎn)模板接縫施工質(zhì)量,以及安裝后的桁架是否穩(wěn)定,對(duì)翻轉(zhuǎn)模板施工應(yīng)用效果會(huì)造成很大影響,也是本工程施工的難點(diǎn)之一[1]。

第三，由于翻轉(zhuǎn)模板安裝質(zhì)量要求比常規(guī)模板更高,模板安裝完成后,需要對(duì)模板的拱度、位置、標(biāo)高等進(jìn)行調(diào)整,受到現(xiàn)場(chǎng)施工條件的影響,如何選擇有效的校正加固方法,對(duì)水庫(kù)工程項(xiàng)目造成的影響也比較大,這也是本工程施工中存在的主要問題。

3 翻轉(zhuǎn)模板施工技術(shù)的應(yīng)用過程

3.1 針對(duì)翻轉(zhuǎn)模板拼裝難度大的解決措施

本工程閘墩模板的規(guī)格為邊長(zhǎng)為3 m的正方形模板,上下游面,規(guī)格為3 m×1.5 m的鋼制模板。在一些特殊位置,無法安裝翻轉(zhuǎn)模板的位置,采用了木質(zhì)模板。為保證模板拼裝的質(zhì)量和精度,要選擇合適的裝配場(chǎng)地,場(chǎng)地需進(jìn)行硬化和平整處理,以保證翻轉(zhuǎn)模板拼裝的精度。在場(chǎng)地上按照設(shè)計(jì)圖紙的要求,搭建組裝平臺(tái),為方便模板組拼,要保證模板拼裝平臺(tái)的面積不小于3.5 m×2.5 m。翻轉(zhuǎn)模板拼裝順序見圖1。

圖1 翻轉(zhuǎn)模板拼裝順序

先將鋼面板背朝上放置在拼裝好的拼裝平臺(tái)上（有預(yù)埋孔的面朝上,鋼肋朝下）。再按照設(shè)計(jì)圖紙上的定位尺寸,將桁架放置在面板背面,將12 mm的鋼筋短鉤與面板相連,并用腳手架鋼管加強(qiáng)桁架兩端的規(guī)范,并擰緊面板與桁架之間的短鉤子。為了便于工人的正常上下車,在工作平臺(tái)上必須設(shè)置一個(gè)運(yùn)輸通道,并且在裝配過程中,要把開口的一端放在左邊。尤其是在錨筋梁裝配操作中,為保證錨筋梁安裝位置的精度,需提前將預(yù)埋螺栓、錨筋梁、面板連接到一起后,再擰緊M12螺栓[2]。若調(diào)節(jié)桿在直面、斜面和變坡位置的裝配孔存在位置上的差異,此時(shí)需要結(jié)合工程項(xiàng)目的特點(diǎn),采用專用的調(diào)節(jié)桿進(jìn)行連接。翻轉(zhuǎn)模板拼裝完成后,需及時(shí)開展質(zhì)量檢查,達(dá)標(biāo)后進(jìn)行編號(hào),標(biāo)記清楚混凝土澆筑倉(cāng)位和裝置號(hào),再運(yùn)輸?shù)交炷翝仓}(cāng)位進(jìn)行吊裝。

3.2 針對(duì)翻轉(zhuǎn)模板安裝質(zhì)量要求的解決措施

在翻轉(zhuǎn)模板安裝施工中遇到的主要問題是如何保證首次模板翻轉(zhuǎn)的水平度和垂直度。針對(duì)這一問題,本工程在模板安裝施工中,采用了如下解決措施：

1）拼裝好的翻轉(zhuǎn)模板運(yùn)輸?shù)桨惭b位置后,堆放在施工現(xiàn)場(chǎng),但要保證翻轉(zhuǎn)模板的板面向下擺放,底部用方木墊平,最多只能疊放一塊翻轉(zhuǎn)模板,最好的辦法是邊運(yùn)邊裝。

2）在正式安裝時(shí),先從料位的一端,或從料位的拐角處開始,根據(jù)模板的圖紙,將裝配好的模板按順序放置在混凝土澆注料位上。在進(jìn)行首次翻轉(zhuǎn)式模板的安裝時(shí),需用水平儀聯(lián)合鉛垂儀的方法進(jìn)行定位校正,以保證翻轉(zhuǎn)模板安裝的水平度、垂直度都能符合要求。

3）由于本工程所用的翻轉(zhuǎn)模板規(guī)格尺寸比較大,僅憑人力無法安裝到位,需要借助門塔機(jī)或者吊車來輔助安裝[3]。在翻轉(zhuǎn)模板吊裝時(shí),鋼絲繩索只能綁在桁架的兩邊吊耳上,在翻轉(zhuǎn)模板吊裝后,在同一指令下,將其豎立在起重倉(cāng)的上邊,在桁架與桁架對(duì)接就位后,將聯(lián)桿固定,調(diào)整螺栓固定,然后松開吊鉤。在開始澆筑的時(shí)候,僅在下部模板的預(yù)制構(gòu)件上設(shè)置,然后在澆筑混凝土?xí)r將中間層和最上面的模板進(jìn)行安裝。才能進(jìn)行安裝,安裝方法和下層模板相同。

就案例工程而言,翻轉(zhuǎn)模板的厚度為5 mm,橫肋采用了規(guī)格為60 mm×40 mm×3 mm的方管,間距開展在0.4 m左右,邊肋為120 mm×10 mm的扁鋼,支點(diǎn)間距為1.0 m,翻轉(zhuǎn)模板橫向變形可按照簡(jiǎn)支梁的方法進(jìn)行計(jì)算。

計(jì)算寬度b=0.4 m,支點(diǎn)間距 l=1 m,距中性軸最大距離 y=5.5 cm,總慣性矩I=88.3 cm4,沿縱向的線性載荷q=Fb=16.7×0.4=6.68 kN/m,彈性模量E=206 GPa,最大撓度f =,最大彎矩M=835 N·m,則有：

σ=My/I=835×5.5/88.3=52.2 MPa＜［σ］= 215 MPa

因此,翻轉(zhuǎn)模板橫向受力滿足要求。

面板厚度 5 mm,豎肋為雙 [10 的槽鋼,間距 1.8 m,支點(diǎn)間距1.8 m,模板橫向變形按簡(jiǎn)支梁進(jìn)行計(jì)算,斷面參數(shù)為：計(jì)算寬度 b=1.8 m,支點(diǎn)間l=1.8 m,距中性軸最大距離 y=10.5 cm,總慣性矩I=802.9 cm4,沿縱向的線性載荷q=Fb=16.7×1.8=30.06 kN/m,彈性模量 E=206 GPa, 最大撓度：最大彎矩M=8350 N·m。則有：

σ=My/I=8350×10.5/802.9=109.2 MPa＜［σ］= 215 MPa

因此,翻轉(zhuǎn)模板豎向受力滿足要求。

3.3 針對(duì)翻轉(zhuǎn)模板的校正加固難點(diǎn)的措施

針對(duì)本工程應(yīng)用翻轉(zhuǎn)模板技術(shù)時(shí)存在的校正加固難點(diǎn),需要在在翻轉(zhuǎn)模板定位完畢后,應(yīng)嚴(yán)格按測(cè)量放線點(diǎn)進(jìn)行橫切面的檢驗(yàn),采用吊錘球法進(jìn)行垂直平整,調(diào)整杠桿,調(diào)整模板的傾角,然后用 U型卡把兩個(gè)平板拼接在一起?？稍诿姘彘g隙間插入一塊補(bǔ)板,并用高強(qiáng)度螺栓將其緊固。特別是在首次翻轉(zhuǎn)模板的時(shí)候,面板要稍微向前傾斜10 mm,然后在安裝翻轉(zhuǎn)模板時(shí),把面板向前傾斜6 mm[4]?；炷翝仓}(cāng)位面板需經(jīng)質(zhì)量驗(yàn)收合格后,再進(jìn)行混凝土澆筑。當(dāng)混凝土澆筑到預(yù)埋螺栓孔附近時(shí),即使安裝上預(yù)埋好的螺栓和D20 錨筋。在翻轉(zhuǎn)模板安裝中,模板每翻高一層,就需要進(jìn)行一次測(cè)量放線,嚴(yán)格按照放樣點(diǎn)來檢查模板的變形情況,若變形超標(biāo),要按照放樣點(diǎn)拉線的方法,通過調(diào)節(jié)螺桿來校正和加固翻轉(zhuǎn)模板。

3.4 翻轉(zhuǎn)模板拆除

當(dāng)混凝土澆筑到距離上層模板上邊線600 mm時(shí),或者當(dāng)最低層混凝土的強(qiáng)度超過2.5 MPa,可進(jìn)行翻轉(zhuǎn)模板拆除操作,將第一層模板提升后,安裝到第三層翻轉(zhuǎn)模板上,模板拆除應(yīng)由塔機(jī)或者吊車來輔助完成,從一側(cè)向另一側(cè)逐塊拆除。本工程在翻轉(zhuǎn)模板拆除時(shí),借助18 t吊車來完成拆除[5]。整個(gè)翻轉(zhuǎn)模板拆除,中間模板需要用特殊的工具擰緊,下一層要拆卸的模板間的垂直 U形卡,取出兩塊板間的聯(lián)接銷,然后將預(yù)先埋入的M30厚螺帽解開,然后用特殊的扳手將預(yù)先埋好的螺釘卸下來,擰緊調(diào)整螺釘,將翻蓋模板從水泥表面剝離,施工人員撤離到安全區(qū)域。專人指揮吊車將翻轉(zhuǎn)模板提升到需要安裝的高度,清除模板上殘留的灰漿后,安裝到上層翻轉(zhuǎn)模板上,各部位的翻轉(zhuǎn)模板,都安裝上述步驟進(jìn)行拆除和安裝,依次交替上升。

4 翻轉(zhuǎn)模板施工中的存在的問題和質(zhì)量措施

本工程本工程閘墩模板的規(guī)格為邊長(zhǎng)為3 m的正方形模板,上下游面,規(guī)格為3 m×1.5 m的鋼制模板。在一些特殊位置,無法安裝翻轉(zhuǎn)模板的位置,采用了木質(zhì)模板。其中在大壩上下游面和閘墩施工中遇到的主要問題是質(zhì)量問題,上游立面、閘墩、下游斜坡面遇到的主要問題的安全問題。

針對(duì)質(zhì)量問題的解決措施：

1）在進(jìn)行翻轉(zhuǎn)模板安裝中,必須嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行和測(cè)量放線的點(diǎn)位進(jìn)行安裝控制,模板安裝完成后,表面應(yīng)平整、光潔,保證翻轉(zhuǎn)模板整體結(jié)構(gòu)具有良好的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性,相鄰模板之間的接縫要緊密,以免發(fā)生漿液滲漏問題。

2）在應(yīng)用翻轉(zhuǎn)模板施工技術(shù)時(shí),需要適當(dāng)控制好碾壓混凝土上升的速度,保證最大是上升速度不超過1.2 m/d。

3）在施工中,要經(jīng)常檢查和調(diào)整翻轉(zhuǎn)模板的形狀、位置,一旦發(fā)現(xiàn)翻轉(zhuǎn)模板變形量過大,需要立即停止混凝土澆筑,緊固調(diào)節(jié)螺栓,上緊“U”型卡。

4）在翻轉(zhuǎn)模板立模操作時(shí),需要清除翻轉(zhuǎn)模板表面的和側(cè)面的灰漿,模板頻繁要嚴(yán)密。面板之間的垂直縫可用U型卡連接,U型卡不能少于4個(gè),水平方用連接銷連接,不能少于3個(gè)。

由于翻轉(zhuǎn)模板高度大,容易受到風(fēng)力、外力碰撞等發(fā)生破壞,在模板支設(shè)、拆卸、堆放時(shí),需要注意翻轉(zhuǎn)模板的穩(wěn)定性。比如：針對(duì)翻轉(zhuǎn)模板的施工特點(diǎn),在進(jìn)行翻轉(zhuǎn)模板安裝、拆卸等操作前,需要進(jìn)行有效技術(shù)交底,并定期進(jìn)行質(zhì)量檢查,加強(qiáng)安全施工的宣傳和教育。用于堆放翻轉(zhuǎn)模板的場(chǎng)地,必須堅(jiān)實(shí)平整,墻體模板落地或者是周轉(zhuǎn)到另一個(gè)工作面時(shí),必須安放穩(wěn)定,傾斜度要控制在75°～80°之間,以免發(fā)生傾覆[6]。在進(jìn)行翻轉(zhuǎn)模板吊裝操作時(shí),需要采用自鎖卡環(huán),以免發(fā)生脫鉤問題,同時(shí)要經(jīng)常檢查模板上吊環(huán)焊縫、連接螺栓等是否可靠,若存在安全隱患要及時(shí)處理,

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述,結(jié)合實(shí)際案例,分析了翻轉(zhuǎn)模板施工技術(shù)在下滸山水庫(kù)工程中的應(yīng)用,分析表明,下滸山水庫(kù)工程規(guī)模大,混凝土施工工程量大。采用翻轉(zhuǎn)模板施工技術(shù),有效保證了下滸山水庫(kù)工程順利完成,翻轉(zhuǎn)模板是一種比較先進(jìn)的模板施工技術(shù),在大規(guī)模工程項(xiàng)目施工中應(yīng)用翻轉(zhuǎn)模板,其優(yōu)勢(shì)更加顯著,可大幅度提升工程項(xiàng)目施工速度、質(zhì)量,提升模板使用的周轉(zhuǎn)率,降低施工成本,值得在類似工程中大力推廣和應(yīng)用。