大直径引水隧洞上、下弯段混凝土衬砌钢排架模板施工技术.pdf

水利水电施工 2 0 1 3 第 1 期 总第 1 3 6期 撑结构 ，仓面内部采用内顶支撑 即可保证混凝 土浇筑时 排架不产生位移，且钢架重量容易移设安装。但 直径 l l m的弯段若按此方案考虑，经过分析和计算，要使钢 排架完全承受周围混凝土挤压力，排架设计重量要相当 大 ，移设 安装 也困难 ，施 工 进度 难 以保 证 ，为 此 考虑 钢 排架结合拉筋施工方案。 钢排架模板结合拉筋方案采用钢排架作为模板内背 楞，考虑上弯段为空间弯管则采用 2 8 m m双支弧形纵 向 螺纹钢作为外背楞，而后在边底拱、边顶拱采用 1 6 mm 拉筋固定，经过设计和详细计算，利用 2 5 c m厚度的木 板作为模板，钢排架采用角钢和钢管制作、钢排架周圈 绑设宽度 8 c m厚度 3 c m的再生橡胶条或宽度 8 l O c m厚 度 3 c m的木板 ，可将 2 5 c m厚度模板钉在其上固定，钢 排架在中心轴线间距按 5 0 c m布置，每套钢排架由 6榀桁 架组成，拉筋固定在每榀桁架结合连接点两端部位。为 保证混凝土成型外观质量，达到模板条 间光滑不漏浆， 模板安装完成后铺设一层透水透气不透水泥浆的土工布， 具体设计见图 2 。 图 2 弯段排 架组装 图 3 施工准备 除施工用风、水、电和混凝土搅拌车以及混凝土泵 外，根据施工方案，必须要准备 由钢管和角钢制成的钢 排架、宽度 8 c m厚度 3 c m的再生橡胶条或宽度 8 l O c m 厚度 3 c m的木板、宽度 1 O 1 2 c m厚度 2 5 c m的木模板、 透水透气不透水泥浆的土工布、4 2 8 mm螺纹钢制作成弧 形拉筋背楞 、 架立钢筋、架立 1 0 槽钢、架立 4 8 m m钢 管 、 2 5 mm以上拉筋锚杆、 1 6 mm圆钢拉筋、排架连接 若干钢筋或角钢等。 3 0 4 弯段 衬砌施工工序及方 法 4 1 施工 工序 上弯段和下弯段仓面准备工作开始前 ，为保证上弯 段和下弯附近的施工及通行安全 ，在斜井上井 口必须做 全封闭防护棚后才能施工；下弯段 由于开挖需要和斜井 滑模需要存在技术超挖体，必须先进行 回填混凝土施工 并凿毛，而后才能进行下弯段施工。上下弯段其余施工 工序基本相同，具体工序见图 3 。 图 3 弯段 混凝 土施 工工艺流程 图 钢排架可 以一次 性整体 安装 完成 ，也可 以分 段 安装 完 成 后 分 段 安 装模 板 、铺 设 土 工 布 、安 装 钢 筋 ，在钢 筋安装 时为施 工方便可以将底部钢筋按间排 距 安 置好 ，待 钢排 架 和模 板 安 装 、土 工 布 铺 设 好 后 将 底部钢筋就 位。所有 工作完 成经 验 收合格后 浇筑 混 凝 土 。 4 2 测量放样及架立施工 清基完成后 ，进行钢排架安装架 立的测 量放样工 作。下弯段为垂直弯段 ，测量放样相对简单 ；上弯段 为空间弯管 ，为此按 照 l m间距进行测量放样 。测量 时给出排架安装 中心点和两侧底角点 ( 约 3 O 。 4 0 。 ) ， 底部采用 1 0 槽钢作 为架立 ，两侧用 2 8 mm钢筋作 架 立 。 4 3 钢排架 、木模板安装 弯段钢排架安装中心间距设计控制在 5 0 c m，但实施 过程中弯段外弧最大排架间距绝不允许超过 7 0 c m，以满 足施工模板支撑要求，同时保证排架和弯段径向位置一 致 。在钢 排架 安装过程 中为保 证安 装精 度 ，安 装约 5 、6 榀排架后进行一次测量校核调整 ，最后做一次整体校对 ， 以保证钢排架的安装精度。 钢排架安装前首先在平段内搭设排架组装脚手架平 台，上部满铺跳板，然后将 6榀桁架用螺栓连接组装 、 对角拉紧焊接固定。钢排架组装及安装至工作面，利用 卷扬系统进行迁移，控制走 向、升降、倾斜度等，上弯 段布置 5 t 卷扬机 2台、下弯段布置 3台，并通过人工配 合安装就位，以保证排架间距。每排安装完成后均要进 行临时固定，待测量复测后排架相互间用钢筋固定，并 用拉筋与锚杆连接加固固定。 排架安装完并经校正达到设计要求后进行木模板 安装 。钢排架上安装前就 已经绑扎 固定一圈 3 0 mm厚 的橡胶条或木板条，木模板采用贴紧方式钉在橡胶条 或木板条上 ，木模板安装完成后进行表面不平整处理 ， 验收合格后铺钉一层土工布 ，以保证混凝土 的浇筑外 观质 量 。 4 4 钢筋安装 弯段为双层钢筋网，双层筋间设置联系筋。制作好 的钢 筋运输 至施工 现场 ，人 工绑扎 成 型 。在 进行 钢排 架 架立施工的同时进行钢筋架立的施工 ，并且将底拱双层 环向钢筋按间排距布置好后存放 ，待模板和土工布安装 好后再将底拱环向钢筋按间排距复位 ，然后绑扎底拱双 层纵向分布筋，环向钢筋安装成圆后 ，再进行边顶拱纵 向分布筋绑扎，先里侧后外侧顺序，最后安装里、外环 向筋间的 1 6 mm联系筋，采用砂浆垫块放 置在钢筋与 模板 间，控制钢筋保护层厚度 。环 向钢筋采用套筒连 接，纵向分布钢筋采用焊接或搭接，联系筋按照设计 问 排距进行绑扎连接。钢筋安装间排距、钢筋接头错距 、 钢筋接头焊接、钢筋接头搭接等均需符合规范和设计要 求，套筒连接经试验检验合格后用于工程。 4 5 整体拉筋 固定 模板 、钢筋安装全部完成后按照图 2所示采用拉筋 固定 ，拉筋一端与钢排架外弧管 固定 ，另一端与锚筋固 定 ，锚筋 在开 挖 阶段 和 混凝 土 施 工准 备 阶段 已经 完 成 。 拉筋采用 1 6 mmI级钢筋，从排架间穿入并与排架弧管 利用 3型卡扣固定，另一端与锚筋焊接固定，此道工序 要求拉筋角度尽量垂直与锚筋外露表面，而锚筋又与拉 筋成小角度 ( 不大于 4 5 。 ，利用支护长锚杆除外) ，拉筋 要求不得弯曲，保证受力效果 。此项工作做到施工、验 收逐根检查 ，保证施工方案的实施安全。 4 6 堵头模板支立 空间弯管中间结构缝处需要支立模板 ，该部位堵头 模板采用 姐8 mm的钢管作为骨架，间距为 8 0 c mX 6 5 c m， 混凝土工程 同时在顶拱 、底板 上打插 受力 锚杆 进行模 板 及骨 架 固定 点 ，满足堵头模板固定要求。 4 7 混凝 土 浇筑 仓面钢筋、模板等一切 工序施工完成后，经清仓、 测量验模合格后，方可浇筑混凝土。商 品混凝 土采用搅 拌车运输至现场后，采用一台 HB T 6 0混凝土泵，泵送人 仓 ，人工平仓。混凝土输送管 口采用软管下料，其 出口 至浇筑混凝土面高度小于 1 5 m。混凝土下料要对称 均 匀，分层浇筑厚度控制在 2 0 3 0 c m，使下层混凝土还处 于流塑状态时浇筑完上一层混凝土，以便两层混凝土的 结合。人仓的混凝土要随浇筑随平仓，不得堆积 ，平仓 不能代替振捣。混凝土振捣采用 6台 5 O mm钢丝软轴插 入式振捣器 ，振捣间距控制在 0 5 R之内，采用斜插法尽 量平行模板插入混凝土，插入深 度为下层混凝土 5 1 0 c m，振捣操作按规范要求进行，防止漏振和过振，确 保上下层结合 良好，同时振捣时注意防止振捣器触及钢 筋、模板等。混凝土浇筑施工过程按有关混凝土浇筑操 作规程施工。 4 8 混凝土拆模养护要求 混凝土 浇筑 完 毕后 ，在 混凝 土 达 到 规定 的强 度后 ， 拆除钢排架和木模板。钢排架仍然采用卷扬系统拆 除。 拆模后的混凝土洒水养生，使混凝土表面湿润，保证混 凝土不 因水分散失而干缩 。 5 施工进度情况 每个上弯段衬砌从架立开始施工至钢排架、模板拆 除实际需要 7 0 8 o d ；每个下弯段衬砌由于钢排架、模 板、钢筋等运输难度大，尤其钢排架安装难度更大，为 此需要 9 o 1 0 0 d才能完成。 6 结束语 鲁地拉水电站引水隧洞斜井上下弯段衬砌混凝土采 用钢排架模板施工技术 ，节省了大量钢材 ，而且排架移 设安装相对方便 ，也节省了人力 ，同时加快了施工进度 ( 不足之处主要是钢排架为移设安装方便重量轻，否则 人工移设安装极为困难) 。在 吊装就位后有些钢排架存 在变形 ，为调整排架和木模板安装带来难度，将在今后 施工中考虑如何改进。国内水电站的上下弯段钢筋混凝 土衬砌施工技术方法不一 ，而对于大直径弯段施工困难 度极大 ，采用钢排架模板吊拉施工技术有效解决 了这一 施工问题，为同类水 电站弯段施工提供 了宝贵的借鉴 经验 。 3 1