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摘要:藤子溝電站拱壩混凝土施工模板采用多卡平面模板、鍵槽模板、拼縫板,配合汽車吊在倉面吊裝,滿足拱壩體型設計要求,使用方便、快捷。
關鍵詞:拱壩;模板;應用。
1概述
藤子溝電站工程位于重慶市石柱縣境內的龍河上游河段,大壩體形采用橢圓形雙曲拱壩,壩頂拱圈中心線弧長為335.44m,最大壩高127m(含10m墊座);拱冠梁頂厚5.0m,最大厚度20.01m,厚高比0.17,屬薄拱壩;壩體混凝土體積約33萬m3。
壩體分縫分塊:布置17條橫縫,共計18個壩段。其中1#~7#為右岸非溢流壩段,8#~11#為表孔泄洪壩段,12#~18#為左岸非溢流壩段。各壩段頂拱中心線弧長分別為:1#壩段11.865m,2#壩段15m,3#~7#壩段20m,8#~12#壩段18m,13#~17#壩段20m,18#壩段18.575m。橫縫先按726m高程拱圈中心線徑向布置,超過726m高程拱端,按中心線夾角遞增2º確定縫的位置。避免出現上游窄,下游寬的倒楔形壩段。橫縫面內設梯形鉛直鍵槽,待混凝土達到封拱溫度時,進行拱壩封拱灌漿。壩體不設施工縱縫,采用通倉澆筑。
2技術參數
2.1混凝土的基本特性
壩體混凝土:C20、C25為常態混凝土;
混凝土緩凝劑:初凝時間6~8小時;
纜機配合吊罐入倉強度:最大每小時120m3;
混凝土澆筑上升速度:最大0.6m/h;
混凝土振搗方式:插入式振搗器或軟管振搗器;
混凝土容重:2.458t/m3;
混凝土塌落度:5~9cm;
混凝土垂直澆筑層高:2.00~3.00m;
拱壩體型特性:雙曲拱型平面拱圈采用橢圓曲線,拱冠梁中心軸線采用三次拋物線擬合。
2.2模板結構技術指標
模板結構型式為:D22K支架,面板最大寬度3.0m;
模板設計承載力:40kN/m2;
錨筋允許承受拉拔力:210kN;
模板單元重量:2.3t;
澆筑最大高度:3.0m(錨固點砼強度需達到10MPa);
模板面板部分可前傾后仰29℃;
上、下工作平臺寬:0.75m,承載力:0.75kN/m2;
主工作平臺寬:1.9m,承載力:1.5kN/m2;
控制誤差:最大失高差為18mm。
3模板系統組成
D22K大壩模板包括面板部分、支撐部分及錨固部分。
3.1面板部分
平面鋼面板主要用于壩體上下游面砼澆筑,單套面積為3.0m×3.2m的面板,由兩塊3.0m×1.6m的面板組成;面板通過M45×16螺栓、鉤頭螺栓與豎圍令裝配,組成面積較大的模板單元。1.6m面板上設有三排φ37mm的錨錐埋置孔,以滿足2.0m和3.0m兩混凝土澆筑層高不同斜長的需要。
3.2支撐部分
支撐部分選用了D22K支撐系統,該系統主要包括D22K支架、豎圍令、軸桿、連接模件及上、中、下工作平臺等部分。該部分各部件,通過錨固部分的約束和吊車的配合,可使員工安全、便捷地完成模板作業。
3.3錨固部分
錨固部分包括爬升錐、B7螺栓M36及預埋錨筋。其中預埋錨筋為一次性消耗件,每套模板每澆筑層高需消耗兩根錨筋,其它部件為重復使用件。模板組裝成套后,錨固部分的埋置位置,將控制(或約束)混凝土的澆筑層高。
3.4布置圖
模板系統結構設置與說明,以及上、下游模板布置,如下圖描繪。
4模板應用
4.1模板組裝
(1)在組裝平臺上,用M16×45螺栓將幾塊面板連接形成一個單元,注意有定位孔的面板位于上方,鋼肋方向向下。
(2)在面板上根據組裝圖,按尺寸把兩根豎圍令放在面板背面,用鉤頭螺栓將其固定在面板上,腳手架鋼管加固豎圍令。
(3)將連接模件安裝在支架上,然后將支架與圍令進行組裝。
(4)安裝軸桿(軸桿安裝前應上好軸桿防護套)注意要使軸桿兩端外伸螺紋長度相等。
(5)腳手架鋼管加固支架,注意調整整個模板系統規方。
(6)裝配主工作平臺。
(7)裝配懸桿、旋入架、上/下工作平臺及護欄欄桿。
(8)將裝配好的模板編號,標明倉位及裝置號,以備運往澆筑砼倉位。
4.2應用操作
(1)模板初次懸掛:
根據倉位配板圖及錨筋布置圖,利用小鋼模或多卡起始澆筑裝置或多卡無腿支架澆筑起始倉,并利用定位木條預埋定位錐、錨筋及B7螺栓,準備好第一層懸掛錨固點。從倉位末端或倉位轉角處開始,根據模板配板圖將組裝好的模板依次掛到混凝土面上。
(2)模板調節:
模板懸掛好后,沿整個倉位拉一條直線,用軸桿調節模板的傾斜度,用高度調節件進行豎向調節,用錘子敲打楔塊,使模板貼緊混凝土面,將模板校正對直。
在面板空隙之間插入拼縫板,用大號螺母將其固定。
模板第一次立模時,面板比倉位設計線前傾15mm(可根據實際情況調整),以后各次立模時,將面板前傾6mm(可根據實際情況調整)。此時模板緊壓在混凝土面上,面板涂刷脫模劑,上好定位錐及預埋錨筋,調整好抗傾裝置,準備開倉澆筑。
(3)混凝土澆筑:
模板驗收合格后,開始澆筑混凝土,澆筑過程中應注意避免對模板產生沖擊,巡視、檢查模板各部件的工作情況。
(4)模板第二次提升:
第一層澆筑完成后,按如下程序操作模板,完成拆模、提模:
⑴取出模板面板定位孔處B7螺栓;
⑵拆除模板單元面板之間連接;
⑶松開抗傾裝置;
⑷用錘子敲出連接模件三角楔塊,將其插入連接模件另一孔中(靠近平臺方向),用錘子敲打,拉動豎圍令使模板底口脫離砼;
⑸調節軸桿,使面板后傾,脫離混凝土面;
⑹將步驟1中取出的B7螺栓旋回定位錐;
⑺用吊鉤鉤住豎圍令專用吊點(起吊角度不大于600)
⑻取出支架D22K上的安全銷,起吊整套模板單元;
⑼將模板懸掛到步驟6準備好的第二個懸掛錨固點上;
⑽固定安全銷,松開吊鉤;
⑾清理模板表面,用水將模板表面沖洗干凈,涂刷脫模劑;完成
倉面準備工作。
⑿工作人員站在下工作平臺上取出第一層懸掛定位錐及B7螺栓,并在砼預留孔內補填細石砼;
⒀將步驟12取出的定位錐及B7螺栓安裝在面板定位孔位置,并安裝預埋錨筋。
⒁用錘子敲出連接模件三角楔塊,將其插回前孔(靠近豎圍令方向)打緊楔塊;
⒂轉動軸桿,將模板前傾,根據經驗向前預傾一數值;
⒃安裝模板單元之間連接大U型卡或者拼縫板;
⒄準備澆筑第二層砼。
以后各層砼澆筑,按以上程序操作。
4.3注意事項
正常澆筑3.0m升層時,應注意控制砼上升速度:初凝時間為6小時,速度控制在0.6m/h以下;砼初凝時間為8小時,速度應控制在0.45m/h以下;根據砼澆筑溫度變化相應調整澆筑速度。低溫季節施工,應注意相應減緩砼上升速度。
在▽660~▽677之間,拱壩上游面由于存在較大的倒懸角度,倒懸砼的重量對懸臂模板的錨固點B7(M36)產生很大的應力。經計算,如該區域按正常澆筑速度采用3m升層,錨筋以及B7螺栓均超出設計要求,故要求降低該區間砼澆筑速度<0.3m/h或降低澆筑層高為2.0m。本方案推薦采用降低澆筑層高的措施。為便于橫縫鍵槽模板標準爬升,在▽667.5(即灌區分界線上下1.5m范圍)設計1個3m升層,為保證模板在設計范圍使用,要求此升層砼澆筑速度小于0.3m/h,或此層立一次模板澆筑兩層1.5m升層。倒懸區域模板使用時,嚴禁砼下料直接沖擊模板。
5接縫處理
5.1平縫處理
模板操作過程中嚴格施工工藝。安裝時,模板下口盡量少搭接老砼,最佳搭接長度位20~30mm。拱壩固定垂直澆筑層高為2m和3m,澆筑層斜長變化幅度較大,模板搭接老砼的尺寸變化較大,一般為5cm,屬于正常范圍。澆筑混凝土收倉時,注意倉面收平;當模板安裝時,注意打緊楔塊,使模板面板盡量貼緊先澆砼表面。開倉前,可先期在模板下口與混凝土接觸面用砂漿勾縫,從而改善平縫效果。模板上口宜余留5cm的富裕模板。
5.2縱縫處理
開倉澆筑前,調節軸桿使整倉模板板面上線滿足體型線要求。因為壩體拱型,上游面模板背面開口,下游面模板正面開口,在上升過程模板板面不斷分開,為了彌補分開的縫隙,采用拼縫板參與模板調節。
6結束語
藤子溝電站拱壩混凝土施工由水電五局與九局聯合承建,拱壩上、下游面以及橫縫鍵槽全部采用多卡模板D22K,共計平面模板144套,鍵槽模板72套,20套拼縫板,由葛洲壩多卡模板工程有限公司供應,施工中配備2臺8t汽車吊做為模板吊裝工具。該模板滿足拱壩體型設計要求,結構牢固、維修簡單,使用方便、快捷,竣工后稍加維修完全可以再次使用。