翻模在溪洛渡水电站水垫塘混凝土施工中的应用.pdf

I I 水 利 水 电 施 工 2 0 1 4 第4 期 总 第1 4 5 期 翻模在溪洛渡水电站水垫塘混凝士施工 中的应用 。周 勇 ( 中国水利水电第八工程局有限公司) 【 摘要】 溪洛渡水 电站水 垫塘 为复式梯 形断 面。为满足施 工进度 要求 ，改善混凝 土外观 质量 ，两岸 边墙主要 采用拖模施5 - 技术 。但 水垫塘与 大坝基础 相接 部位 形状不规 则 ，使 用拖 模存在 较 大难度 。为 解决上游 不规则 平 面尺寸部位边墙混凝土 浇筑连 续上升 问题 ，通过 对组合 钢模的 安装 工艺进行 改进 ，成功 实施 了模 板 装拆 翻升 与 混凝土浇筑 同步的翻模施 工技术 。实践证 明 ，使 用该 翻模施 工技术 的部位 ，混凝土 质量优 良，施 3 - 进 度得到保 证 ，取得 了良好的效果 。 【 关键词】 翻模翻升水垫塘边墙 1 工程概况 溪 洛渡水电站位 于 四J I I 省 雷波 县与 云南 省永 善 县交 界处 ，主体1 程f j 混凝土双曲拱坝、泄洪建筑物及引水 发 电建筑 物等组 成 。混凝土 双曲拱坝 坝顶 高程 6 1 0 O O m， 最大坝 高 2 8 5 5 m，坝 顶 中心 线弧长 6 9 8 0 9 m。 电站 共安 装有 1 8台 7 0 0 MW 机组 ，总装 机容量为 1 2 6 0 0 MW ，是一 座以发电为主，兼有防洪、拦沙和改善下游航运条件等 综 合效益 的巨大工程 。 水鹅塘 位于坝后 ，其 中心线 与拱 坝 中心线 平行 并 向 左 岸偏移 5 O m。采用 复 式梯 形 断 面 ，底 宽 6 0 O O m，底 板顶高程 3 4 0 O O m。边墙坡度在高程 3 6 0 O O m 下部 为 1： 1 2 ， 高程 3 6 0 O 0 3 8 6 O O m 之 间为 1：1 0 ，高程 3 8 6 O O m 以上 为 1： 0 7 5 。在 高程 3 6 0 O O m 和 3 8 6 O O m 处设有 5 O m宽 的马道 。水垫塘顶 混凝 土衬砌 高程从上游 到下 游逐 渐从 4 1 3 O O m过渡 到 4 1 2 O O m。坝 O +8 9 O m上 游 的水垫塘属 于大坝标 段 ，平面布置见罔 l 。 | 坝 O + o O 0 A | f 拱坝中心线 ， | 5 0 - 、 、 、 ， l 一 一 S R 2 2 S R I 2 L l 一 2 S L 2 2 S L 4 2 S L Y 2 、 、 S Ly 7 - 3 r - SR42 顺 00 I I g 圈 n 二 = 、 、 l S R 6 3 8 3 86 O0 l S L 1 0 - 3 一 S R 6 4 S R 4 4 s R 2 4 R 1 _ 4 ls L l 一 4 S L 2 4 ， 、 l=I匝 o + 8 9 o 0 S L 4 4 I S L 6 - 4 。 I 分 标 线 ： 、 、 y I 图 1 大坝标段 水垫塘 平面布置示意 图 ( 单位 ：m) 大坝标段 水垫塘 南于受大 坝 固结灌 浆及 预应 力锚 索 施 的影 响，混凝 土施工 相对 滞后 。与 大坝 相接 部 位的 水垫塘平 面尺 寸不规则 ，使混凝 土施 工难度加 大 。而左 、 1 0 右岸边墙施工更是该混凝土施工中的重点和难点。为保 证水垫塘混凝 土施 一 进 度 ，需 要考 虑边墙 混凝 土 连续浇 筑方案 。当前施 技术中，滑模 、拖模 、翻模都 能实现混 凝土的连续浇筑。在水垫塘边墙规则平面尺寸部位施工中 已采用了拖模施工技术。为解决上游不规则平面尺寸部位 的施工，考虑使用翻模施工技术，即在混凝土浇筑的过程 中，同时进行模板的装拆，实现混凝土的连续浇筑。该工 程通过对组合钢模的安装工艺进行改进，成功实施了翻模 施工技术。实践证明，采用该翻模施工技术 ，混凝土质量 优良，施工进度得到保证 ，取得了良好的效果。 2 翻模 的设计 溪洛 渡水 电站大 坝标 段水 垫塘 为 复式 梯形 断 面，横 混凝 土工程 断面图如图 2所示。水垫塘自上游向下游设有三道横缝， 横向将水垫塘分成三个条带，上游与大坝基础相接。受 大坝基础体形的影响，上游第一条带各浇筑块平面形状 不规则 ，两岸 边墙混凝 土面呈现底 部宽 、顶 部窄 的情 况 ， 使用拖模存在较大的难度。如果分层浇筑，必然影响工 期。为此 ，考虑在上游第一条带边墙施工 中采用翻模 技术 。 水垫塘边墙横缝上设有 两道铜止水 和一道 橡胶止 水 ， 且靠近基岩面，模板安装难度较大 ，使用翻模 比较困难。 为保证翻模成功实施 ，横缝模板采用组合钢模现立一次 成型，模板顶面与设计混凝土面平齐。 翻模主要在水垫塘边墙混凝土永久外露面使用。翻 模面板使用组合钢模板，立模方式与组合钢模板的立模 方式基本相同。翻模成功的关键是在保证施工质量和安 全的条件下，减少在混凝土浇筑过程中模板安装的工作 量和劳 动 强度 ，实现 混 凝 土 的连 续不 问 断 浇筑 。为 此 ， 必须解决混凝土面结构尺寸控制、组合钢模板翻升及混 凝土面收浆抹面等几个方面的问题。 为使翻模在翻升过程中混凝土面的结构尺寸满足质 量控制标准要求，需要在混凝土面设置翻模支撑结构， 该支撑结构必须有足够的强度和刚度 ，并能满足模板安 装的平整度要求。施工中采用沿混凝土面焊模板支撑样 架 的方式 实现 。模板 支撑 样架 采用 5钢 筋 ，沿 混凝 土 面自下而上通仓布置，样架问距按 7 5 c m布置 ，保证每 块模板都由条样架钢筋支撑。为减小混凝土浇筑过程工 作量，考虑支撑样架钢筋不拆除，将样架钢筋布置在混 凝土面 以下 3 c m 处 ，用截 面尺 寸为 3 c rux 3 c m 的垫 块将 模板垫高 ，使 模 板 翻升 满足 结 构 尺寸 要求 ，如 图 3 所示 。 蝴蝶扣 图 3 翻模 系统详图 翻模样架施工是保证混凝土面平整度的关键 。在样 架施工前，先进行测量放样，再根据测量放样结果进行 样架施工。样架支撑必须牢 固可靠，防止混凝土浇筑过 程中发生变形。样架施工完成后 ，需通过测量复检，保 _ 一 水 利 水 电 施 工 2 0 1 4 第4 期 总 第1 4 5 期 证样架满足结构尺寸控制要求。 组合钢模板翻升是该翻模施工技术的关键。为满足 模板翻升需要 ，考虑对模板系统纵向钢管楞进行分段 ， 分段长度与拉模筋沿坡面方向的布置间距相匹配。该翻 模采用 P l O 1 5 和 P 6 0 1 5两种 规格 的模板 安装 ，相应 拉模 筋间距为 7 0 c m，纵 向钢管楞按 7 0 c m分段。为将纵 向钢 管楞连接起来形成整体 ，每段纵向钢管楞之间使用对接 套杆连接，使模板系统形成稳定结构。为方便模板的翻 升、控制模板的变形，必须合理布置对接套杆 的位置。 施工中将对接套杆布置在拉模筋下方约 l O c m的位置 ，如 图 3所示。翻模沿高度方向最少安装四个单元模板 ，每 个单元 7 0 c m，以满足模板翻升、混凝土浇筑、混凝土待 凝等的需要 。 模板拆除后，需要对外露混凝土面进行收浆抹面作 业，如何安全地进行混凝土面的抹面作业成为了一个需 要解决 的问题 。在混凝 土 浇筑 过程 中 ，模板 处 于不 断循 环翻升的运动中，形成固定的作业平台存在较大 困难。 施工 中设计 了一种 轻便 的挂 篮 ，该 挂篮 重量 轻 ，一 人能 轻易移动 ，仅限一人站入其中作业。作业时挂篮挂于水 平钢管楞上，施工中根据收浆抹面的需要，灵活移动挂 篮，将挂篮挂在适当的位置。 3 混凝土浇筑及翻模施工 大坝标段 水垫塘工 程量相 对较 小 ，施 工 中未针 对该 部位混凝 土施工布 置专 门的设 备 。两岸边 墙混 凝 土主要 使用搅拌车运输 ，结合溜管、溜筒入仓 。采用溜 筒入 仓 ，下料 比较均匀 ，对样架及 模板 冲击 较小 ，能较 方便 地控制 混凝土 浇筑速度 ，有利 于 翻模施 工技术 的成功 的 应用 。 在混凝土浇筑过程 中，翻模施工主要分为翻模初次 安装 、翻 模 初 次 翻 升 、翻模 正 常 翻 升 、翻 模 拆 除 四个 阶段 。 ( 1 )翻模初次 安装 ：在 混 凝土 开 始 浇筑 前 完成 。初 次模板安装沿坡面高度方向不少于四个单元，每个单元 7 0 c m，南一 层 P I O 1 5和一层 P 6 0 1 5组合 钢 模 组拼 而成 ， 翻模安装 的总宽 度 为 2 8 m。下 部三 个 单元 模 板在 混 凝 土浇筑前需要完成拉模 筋安装 ，第 四单元模板在初次 安装 翻模 时不 安 装拉 模 筋 。模 板 安 装 完 成 后 ，需 要 对 模板进行检查验收，满足设计要求后方可进行混凝土 浇筑 。 ( 2 )翻模初次翻升 ：混凝土浇筑过程 中应保持混 凝土 面均衡 上 升 ，尽 量 避 免局 部堆 料 ，防 止 同一 浇 筑 层面混凝土凝期差异而影响翻模 正常 向上翻升。混凝 土浇筑到第二单元模板的顶部 ，且第一单元模板 内混 凝土达到初凝时，方可进行翻模 的翻升 。初次模板 的 翻升约在覆盖完第一单元模板后 4 h( 根据气温条件及 混凝土理论初凝时间)开始。根据初次模 板翻升 的情 况 ，可 以掌握 混凝 土 实 际 的初 凝 时 间 ，为 模板 的正 常 1 上升提供参考。 ( 3 )翻模正常翻升 ：完成模板 的初次 翻升后 ，随着 混 凝土的继续浇筑，进入翻模的正常翻升阶段。该阶段将 混凝土浇筑区域 自下而上划分为收浆抹面区、模板待翻 区、混凝土待凝 区、混凝土浇筑 区和浇筑预备区五个区 域 ，各区域的 布置 如 图 4所 示 。混凝 土 浇筑 过程 中 ，随 着翻模的不断 翻升 ，五个 区域 不断 向上 循环 ，实现 混凝 土面的连续上升。冬季气温较低 ，混凝土初凝时间较长， 为保证混凝土浇筑速度，可适当增加翻模的单元数，以 延长混凝土待凝 区长度，实现混凝土浇筑及模板翻升不 间断 。 图 4 混凝土浇筑示意 图 ( 4 )翻模拆 除 ：当模 板翻升到混凝 土收仓面时 ，进入 翻模拆除阶段。翻模拆除阶段 的施工与正常翻升的施工 基本相同。混凝土继续浇筑到混凝土收仓面，待翻区模 板拆 除后 ，不再 向上 翻升 ，其 他各 单 元模 板根 据混 凝 土 初凝情况 自下 而上逐层拆除 。 4 混凝土面收浆 待翻区模板拆除后，混凝土面外露。由于混凝土刚 达到初凝 ，难以保证混凝土面光洁，且混凝土表面存在 模板印迹线、气泡等表面缺陷。为改善混凝土外观质量， 在模 板拆 除后需及时进行收浆抹面 。 模板拆除后 ，利 用挂 篮上 人及 时对 混凝 土 面进行 收 浆抹面。收浆抹面需在混凝土终凝前完成。收浆抹面不 少于三遍，第一遍先对混凝土表面存在的缺陷进行修整， 将混凝土面抹平 ，混凝土面修整完后 ，在混凝土达到终 凝前再用铁 抹子抹 面两遍 以上，使 混凝土 表面光 洁、 平整 。 5 结束语 翻模施工技术在水垫塘边墙不规则部位施工中的应 用取得了成功，并在水垫塘边墙其他部位的施工中得到 了推广应用。采用翻模进行水垫塘边墙坡面混凝土施工 具有工艺简单、适应性强、浇筑速度可控、外观质量好、 安全可靠等优点，为边坡混凝土施工提供 了新的思路和 方法，对其他类似工程有很好的借鉴作用。