混凝土大坝工程溢流面最简施工工艺研究样轨与翻转模板在水利工程溢流面施工中的应用.pdf

混凝土大坝工程溢流面最筒施工工艺研究 样轨与翻转模板在水利工程溢流面施工中的应用 栾致锁 ( 中国水利水电第三工程局 陕西 西安7 1 0 0 1 6 ) 摘要 水利工程混凝土溢流面在运行过程中要承受高速水流的冲刷，对混凝土的质量要求非常高， 必 须要有一整套很好的工艺方可保证 混凝土质量。巴基斯坦达 瓦特大坝溢流面主要采用一期预 留 台阶， 二期样轨结合翻模一次成型， 工艺简单， 施工便捷 ， 投资小， 效益大， 不受机械的限制， 且能 确保施工质量， 具有推广使用价值。 关键词 溢流坝； 溢流面； 样轨； 翻模； 工艺简单 中图分类号 ： 1 、 ， 5 4 4 文献标识码 ： B 1工 程概 述 巴基斯坦达瓦特大坝共布设 6 个泄洪 坝段 ( M1 0 M1 5 ) ， 总长为 9 0 m， M1 1 M1 4坝 段 溢 流堰面 宽度 1 8 m， M1 0 、 M1 5坝段 溢 流 堰面宽度 1 1 0 7 5 m 1 6 3 0 m，溢流堰堰顶高 程为 1 1 2 5 5 m， 堰底高 程为 9 3 6 6 m， 溢 流坝 堰面共由 4段 曲线组合而成 ， 第一段为正弧 段 ， 桩号 DD O + O 0 0 O O m D D 0 + 0 0 1 9 7 m， 由三 个半 径分 别 为 O 2 8 m、 1 4 0 m、 3 5 0 m的 圆弧 相接 组成 ， 水平长度 1 9 7 m； 第 二段为 幂指 数曲线段， 桩号 D D 0 + 0 0 1 9 7 m D D 0 + 0 1 Z 7 4 m ( 曲线 公式为 Y = 0 0 9 5 6 4 X 1 8 5 ) ，水平 长度 1 0 7 7 m； 第三段为斜直段 ， 桩号 D D 0 + 0 1 2 7 4 m D D 0 + 0 1 9 5 0 ( 坡 比为 1： O 7 5 ) ， 水平 长度 6 7 6 m； 第 四段为反弧段， 桩号 DD 0 + 0 1 9 5 0 m D D 0 + 0 3 8 2 6 5 m( 圆弧半径 1 6 0 m) ， 水平长 度 1 8 7 6 5 m。坝体采用一期混凝土预留台 阶 ， 并预埋插筋 ， 二期混凝 土采用样轨与 翻 转模 板一次成型 。溢流 面混凝 土主要工程 量 ： 混 凝 土( C 2 5二级 配)1 2 7 9 8 IT I ， 混 凝 土 ( C 3 5二级配) 1 9 9 5 m ， 钢筋 4 5 6 t 。 2工 艺流 程 溢流面混凝土施工 流程 ：施工准备一 杂物清理一缝面凿 毛冲洗一 导墙底脚 预埋 钢筋校直一一期 预留插 筋校直一施工测 量 放样一底板二期结构钢筋架立安装一侧模 及上游 圆弧段模板安装一 止水安装一 样轨 安装一翻转模板 安装一 测量校核一仓 面清 理一填缝材料安 装一 混凝土浇筑一模 板翻 升一安装简易操作平台一拆除样轨、 抹面、 收光一混凝土养护。 3施 工工艺 溢 流面二期混凝土施工 ，中间不设施 工缝 ， 连续浇筑 ， 一次成型 ； 主要 采用样轨 、 翻转模板施工 ， 边角部位采用 木模补缝( 在 泄洪坝段的溢流面长度较 长情况下 ，混凝 土施工组织难度很大 时 ，溢 流面也可 以分 两段施工 ，水平施工缝应设 置在溢流 面的 斜直段 ， 本工程泄洪 坝段 M1 0与 M1 5因靠 近导墙 溢流 面混凝 土施工组 织难度 大 ， 均 在斜直段设置水平施 工缝 ， 分为两段施工 ， 混凝土施工效 果与质量满足设计与规 范要 求，关键是水平施工缝处理与混凝土接茬 处理必须认真严格 ) 。 3 1 模板设计 溢 流面的模板 依据溢流面 的结构 特征 分为六个区段进行施工， I 区为正圆弧段， 桩 号 DD 0 + 0 0 0 0 0 m D D 0 + 0 0 1 1 5 m， 由三个 半 径 不 同 的 圆弧 相 接 组 成 ， 圆 弧 长 度 1 5 8 m， 其 坡度 较 陡 ， 采用 样 轨与 P 1 0 1 5小 钢模 施工 ； U区 由正弧段 、 幂指数 曲线段组 成 ，桩号 D D 0 + 0 0 1 1 5 m DD 0 + 0 0 3 5 0 m， 曲 线长度 2 3 8 m， 该 段坡度较缓 ， 坡 比在 1： 4 以内 ，采用样轨施工 ；1 11 区由幂指数 曲线 段、 斜直段、 反弧段组成 ， 桩号 D D 0 + 0 0 3 5 0 m D D 0 + 0 2 5 2 0 m， 该段长 度 2 8 9 7 m， 其坡 比由 1： 4渐变到 1： O 7 5， 再 由 1： O 7 5渐变 到 l： 4 ， 坡度 变化 大 ， 坡度 较 陡 ， 采用样 轨 与 翻 转 模 板 施 工 ；1 V区 为 反 弧 段 ，桩 号 D D 0 + 0 2 5 2 0 mD D 0 + 0 3 3 0 0 m， 该段 圆弧 长 度 7 8 5 m， 坡度较缓 ， 采用样轨施工 ； V区为 反弧段， 桩号 D D 0 + 0 3 3 9 0 m DD 0 + 0 3 8 2 6 5 m， 该段 圆弧长度 5 8 2 m， 坡 度较陡 ， 采用样 轨 及翻转模板施工 ；V I 区为斜坡段，桩号 D D 0 + 0 3 8 2 6 5 m D D 0 + 0 3 9 0 0 m，采用 组 合 钢模施工 。( 注 ： 在抹面工艺能够保证 的情 况下 ，不立模采 用样 轨直接抹 面的范围可 以扩展至 1： 3的斜坡处 ， 本工程施工按照 1： 4斜坡处作为节点进行控制 ) 。 3 2模板及样轨 ( 1 ) 样轨段施工 ： 采用 中2 5钢筋加 工 成与溢 流面 圆弧 及曲线体型一致的大样。 样 轨放样及施工 ：溢流 面钢筋安装完 成后 ，首先 由测量进行放样 ，然后安装样 轨 ， 样轨利用调节螺栓精确 调整到位 ， 采用 钢筋对样轨进行加 固 ，电弧焊把架立筋 和 样轨焊接牢靠 ， 样轨间距为 2 m 。安装完成 后测量再次对样轨进行 校核 ，以保证溢 流 面的体型与设 计要求 一致。 ( 2 ) 样轨与翻模段施 工 ： 施工 图见下 图 L ； 兰兰 一 鼯 样轨加工 ： 翻转模板主体结构 由样 轨 、 面板及 支撑系统三部分组成 。立模 样轨采 用 5 05 05的普通角钢 ， 按照大样图在 加工厂制作溢流面翻模 的立模样轨。 样 轨施工 ： 在立模前 ， 首先架设 立模样 轨 ， 立 模样 轨 间距不 大于 4 5 m， 采 用 中1 4 螺杆支承于溢流面钢筋 网之 上 ，溢流面钢 筋网应 采用 中2 5 d P 2 8钢筋作 为支架牢靠 的支承在一期混凝土 台阶上 ；立模样轨安 装就位后 ，利用调节螺栓调 整使 样轨 曲线 完全符合设计要求后，按加固图固定立模 样轨 ； 之后 ， 以立模样轨为标 准依据施工 图 纸架设抹面样轨，抹面样轨净空间距不大 于 1 5 m， 抹 面样轨 调整 到位 后 ， 采 用 中1 2 C 二 = = 上 O C 钢筋制作骑马柱固定抹面样轨，骑马柱焊接 固定于钢架上 。 翻模施工 ：在架设 好的样轨上按 照立模 图安 装组 合 钢模 并加 固 ( 立 模宽 度 控制 在 1 5 m左右) ， 模板安装加固完成后 ， 拆除立模 样轨并收集堆存以备下个坝块使用 ；钢模板 面板拼缝严密 ，均匀涂刷脱模剂 ；浇 筑开始 后， 随着混凝土连续浇筑上升， 模板 由下向上 翻转交替上升。模板的安装与固定是本工艺 流程的关键环节， 图示方法简单易行 ， 完全可 以保证溢流面的连续流畅施工。 3 3混凝土工艺 ( 1 ) 施 工准备 溢流面混凝 土施 工前 ，施工准备 工作包 括方案 的技术 交底 、 翻模 的设计 制作 、 样轨 的 加工制作、 模板配件加工制作 、 钢筋制作等。 混凝土浇筑前，将混凝土预留台阶上的杂物 清理干净， 混凝土面凿毛、 冲洗干净并保持湿 润， 预留台阶上的预埋插筋需除锈、 校直。按 设计图纸测量放样后，标出溢流面的设计轴 线、 边线、 外轮廓线， 标出样轨 、 翻模等主要构 件 的位置。 ( 2 ) 混凝 土浇筑 溢流面二期混凝土浇筑 ， 下部采用胎带 机入仓 ， 上部采用布置在下游 的塔机入仓 ， 钢 筋密集 区域辅以活动溜槽人仓 ；混凝土拟分 层铺料浇筑， 铺料厚度不大于4 0 c m 4 5 e m 。混 凝土下料时均匀对称 ， 由专人统一指挥。混凝 土 采用插入式振捣器振捣 ，辅以软轴振捣 器 配合振捣， 面层采用平板振捣器振捣， 以确保 昆 凝土浇筑密实。 ( 3 ) 翻转模板翻升 根据混凝土初凝时间， 模板在第一层混 凝土浇筑 2小时 3小时左右后 ， 在混凝 土强 度达到 O I O MP a 0 2 0 MP a时 ，底 层模板 开始 翻转上升； 翻模翻升的时间， 既要保证混凝土 能保持不坍塌变形 ，又要使混凝土具有可塑 性， 以便进行抹面； 现场具体时间确定： 翻模 后用手按压混 凝土面 以留有手 印且 混凝土表 面砂浆不粘手 为佳 ，确保面层混凝 土抹面与 收光工序能正常进行 。 ( 4 ) 抹面 样轨段抹面： 混凝土铺料振捣完成后， 依 据布设的抹面样轨，由人工采用铁锹依据样 轨对偏差较大部位进行修整 ，配备刮尺复核 校 正 ， 而 后人工 用木抹 进行大 面平整 、 提浆 ， 然后 用铁抹子进行 收面压 光。收面时遇 到样 轨用 电焊或气割把样轨割 除 ，并将样轨 留下 的印迹填平。进行 2 3 次反复收面， 收面达 到外光 内实 的效果 。 样轨与 翻模段 抹面 ： 模板翻升后 ， 施工人 员在下部的操作平台上拆除抹面样轨并对样 轨留下的坑槽及时填补整平， 使用特制木抹子 在混凝土表面平行于轴线来回抹平， 以形成更 为平整、 乳浆更为均匀的表面； 用 2 m 3 m靠尺 检查平整度， 使用普通木抹子进一步搓平， 铁 抹子收光。 ( 5 ) 养护 对高标号混凝 土 ，前 3天水 泥水化热 释 放快 ， 混凝 土温度 高 ， 要加 强混凝 土 的养护 。 混凝土初凝后 ， 及时用湿麻袋覆盖( 不滴水为 标准) ， 并用塑料膜覆盖保湿， 终凝后连续洒 水养护( 白天) ， 低温季节夜间对新浇混凝土 进行保温( 一层麻袋、 一层彩条布) ， 混凝土养 护 2 8天 。 ( 6 ) 混凝 土施工注意事项 浇筑前 ， 要对所有操作人员进行详细的技 术交底 ， 并对模板 和钢筋 的稳定性以及混凝 土 的拌和、 运输、 浇筑系统所需的机具设备是否 齐全完好进行一次全面检查， 符合要求后方可 开始施工； 混凝土拌和及供料必须依据仓号浇 筑情况， 有计划、 有组织的进行。 浇筑下料时控制下料高度不得过高， 下料 应均匀 、 连续、 避免混凝土冲击力过大而造成 样轨与模板移位。 下料 完毕后必须先平仓 ， 然后有序振捣 ， 振捣 时间一般为 2 0 s 一3 0 s ，以混凝土不再 沉 落 ， 不 出现气泡为止 ， 面层 混凝土可适 当延 长 振捣时间。过流面采取二次复振施工， 复振采 用软管振捣器，二次复振间隔时间 2 0 m i n 3 0 ra i n ， 复振间距2 5 c m 。 复振由专人负责， 复振 方向保持一致 ， 复 振过程 中采用摇棒 、 提棒等 动作加强复振效果， 保证过流面混凝土充分排 气， 内实外光。 模 板与样轨 的控 制。模板与样 轨是 保证 溢流面体型的模具与大样， 施工过程中应安排 专人监测 ， 发现样 轨与模板移位 现象 ， 采取措 施及时调整到位 。 翻转模板 翻升时间的控制 。浇筑混凝土 时 ， 模板翻升速度过快 ， 则混凝土易下坠 ， 在混 凝土表面形成微小的波状隆起。翻升过晚， 混 凝土表面初凝 ， 不利 于混凝土表面收光。必须 安排专人根据混凝土实际特性负责控制模板 翻升时间 ， 保证混凝土表 面平顺光滑 。 由于泄洪坝段溢流面体型复杂 ， 溢流面平 整度与光洁度要求高， 在2 m范围内凹凸值要 求控 制在 1 0 m m 以内 ， 施工难度 大 ， 同时二期 混凝土为薄层浇筑 ， 易产生裂缝， 因此尽量安 排在低温季节施工 。 4结语 达瓦特大坝溢流面二期混凝土施工， 每小 时上 升 3 0 e ra， 每天平 均翻升 6 m， 并 考虑干扰 因素， M I O M1 5 溢流表孔混凝土施工从模板 安装到全 部施 工结束总工期安排 9 O天完成 ， 实 际 6个 溢流表孔混凝土施工用 了 3个 月时 间完成 ； 2 0 1 3 年 1 月份开始施工 ， 3月份结束 ， 完成混凝土 1 4 7 9 3 m ； 6个溢流坝过流面混凝 土表面平顺光滑 ，体形误差控制在 1 0 m m以 内， 满足设计要求 。水利工程泄洪坝段溢流面 采用样轨与翻模施工效果理想 ，模板设计 、 准 备工作量小， 材料投入小， 施工工法简单方便， 而且能确保工程质量 ， 适用于各型水利工程， 值得推广应用。陕西水利 参考文献 DL T5 1 4 4 2 0 0 1 水工 混凝 土施 工规 范 ( 国 内) DL T5 4 0 0 - 2 0 0 7 水 工建筑 物滑动 模板施 工 技 术规 范( 国内) 混 凝 土 模 板 指 南AC I 3 4 7 Gu i d e t o F o r mwo r kf o r Co n c r e t e( 美国混凝 土学会技术 标准) 高 温 气候 下 的 混 凝 土 浇 筑 A CI 3 0 5 R Ho t W e a t h e r Co n c r e t i n g I n c o r p o r a t i n g( 美国混凝 土学会技 术规 范) ( 责任 编辑 ： 王晓 阳)