浅析王家沟水库溢洪道进口收缩段混凝土支模工艺.pdf

浅析王家沟水库溢洪道进口 收缩段 混凝土支模工艺 李 建录 ( 宝鸡 市渭滨 区河道 管理站 陕 西 宝鸡 7 2 1 0 0 6 ) 摘 要 依据王家沟水库施工现场情况， 分析 了溢洪道进 口收缩段混凝土支模影响因素， 对该段混 凝土支模方法进行了分析探讨 ， 总结 了采用竹胶板穿丝拉结支模的优点， 有助于保证工程 质 量 ， 提 高施 工企 业经济效 益。 关键词 溢 洪道 ； 进 口收缩 段； 支模． 中图分 类号 ： "1 - V 6 9 8 ． 2 + 5 文 献标识码 ： B 1工程概况 宝鸡市冯家山灌区王家沟水库除险 加 固 工 程 地 处 岐 山县 京 当 乡 双 安 村 附 近 ， 原水库 于 1 9 7 1 年 所建 ， 属 于冯 家 山水 库配套 工程 。水库 平时 蓄水灌 溉， 汛时 调 节水量， 坝体为梯形土坝， 坝长 1 1 2 ． 7 m ， 坝 高 4 7 ． 6 m， 北干渠从 坝顶穿 过 。2 0 0 8年 1 0 月开始对该坝进行加固维修 ，主要任务 包 括新 建溢 洪道 ， 进 行背 水坡 坝体 加 固 ， 迎水坡、背水坡坡 面砌石 ，修建排水沟 等 。工程 重点 、 难 点 建设是 溢洪 道 ， 该 溢 洪 道地处 水库 坝体 左肩 ， 由进 口段 、 收 缩 段 、 隧 洞段 、 明槽 段 和 消 力 池段 组 成 ， 全 长 2 3 7 ． 8 m， 均为 C 3 0钢 混凝土 现场浇筑 。 2施工现场情况及 工程设计特点 该 工程 溢洪 道进 口 、收 缩段 位 于坝 体左肩 ， 南靠北干渠 ， 东邻水库管理站 ， 西北方向是垂直高差 1 6 ． 7 m的陡坡， 施工 场地 狭小 。设计 进 口段 为矩形 断 面， 桩号 0+0 0 0～0 + 0 0 8 ， 长 8 ． 0 m， 底 板 净 宽 6 ． 6 m。 在进 口处设有高 3 ． 6 m溢流堰 ，侧墙高 9 ． 4 m， 厚 度为 0 ． 5 m， 顶 部设 有 两道 0 ． 3 m 0 ． 4 m拉 梁 ； 收缩 段 长 1 5 m， 桩 号 0 + 0 0 8— 0 + 0 2 3矩形断面 ； 底板平面呈梯形 ， 比降 为 i = 0 ． 1 4 9， 北 高 南低 ， 底 板 宽 度 从 6 ． 6 m 渐变到 3 ． 5 m； 两边侧墙立面呈梯形， 北高 为 9 ． 4 m， 南高为 1 2 ． 7 m， 顶部水平设有五 道 0 ． 3 m x 0 ． 4 m拉梁。进口段与收缩段之 间设有沉 降缝 ，收缩段与 隧洞进 口有 7 ． 7 m高的洞脸 ， 整个设计的断面尺寸、 混 凝 土浇筑量 、 侧墙 高度都 很大 。 3施工面临的困难 由于溢 洪道进 口段 、 收缩段 位于坝 顶 北 干渠北 侧 ，在 坝体 右肩 有 一座 上 世纪 七十年代修建 的拱桥 ，承载力低 、桥 面 窄 ，小型 施工 设备 和 建筑 材料 可 以从 这 座桥 运至 现场 ， 像 混凝 土运 输 车 、 起 重 吊 车等 重型 设备无 法 从此 桥 上通 过 。考 虑 到上述 情 况 ，混 凝 土搅 拌 只能 在现 场 进 行 ， 这 就要 求进 口段 、 收缩 段在 进行 侧墙 模板 搭 架 的同时 还要 兼顾 上 料 马道 和平 台搭 架 。根据 实际情 况采用 在溢洪道 内 ， 侧墙模板 支撑 与平台支撑综合 进行搭 建 。为 了使底板 受力均 匀 ， 防止混凝 土在 浇注 过程 中 出现 不均 匀沉 陷 ，采 用两 边 侧墙同时支模、 同时浇注的方案。对于高 度较 小 、 只需 一次 浇 注到顶 的单 墙 ， 在 施 工 中上料 平 台可 以通过 设置 斜 撑 等办 法 予以解决水平推拉力，不致 因施工产生 的动荷 载而 使模 板发 生 偏移 。对 于 处在 两墙 之 内的 上料 平 台 ，一方 面要 考虑 施 工 时的 承载 力 ，更 主 要 的作 用是 要保 持 侧墙 模板 安装 牢靠 ， 垂直 度 、 断面 尺寸 符 合设计要求。该溢洪道进口、 收缩段侧墙 高 9 ． 4 m～1 2 ． 7 m， 需要 多 次搭 架支模 才 能 完成 ， 一 般来 说架 子越 高 ， 抵抗 水平 方 向 的推拉 力越 差 ，且 该上 料平 台主要 依靠 两 边 侧 墙模 板 承 受 水 平施 工 动 荷 载 ， 在 浇 注过 程 中 由于 送料 车 、 人力 、 振 动 器产 生水平力，极易使两边侧墙向外或向内 发生偏移。一旦下边墙体浇注发生跑板、 偏移 ， 会 直 接影 响上 层混 凝土 支模 ， 造成 严重质 量事故 。 4支模方案分析和制定 4 ． 1方案 分析 传统的混凝土工程支模， 一般采用木 模板 、 小 钢模 板 、 大 钢模 板等 。木 模 板主 要 用 于工 程 中局 部 是 曲面 、 拱 、 锥 、 圆弧 等 比较 复杂 的部位 ， 优点 是制 作灵 活 ， 能 适 应各 种造 型的 支模 要 求 ，缺点 是 加工 制 作 比较 麻 烦 ， 板 缝 多 ， 强 度 较 差 ， 不 适 合 于尺 寸规 整 ， 浇筑 量大 的混 凝土 支模 ， 且材料 浪费严 重 ， 成 本大 。小 钢模板 的优 点是通用性好能广泛用于各种工程建设 中， 强度高， 单件 重量较轻 ， 可以多次重 复使用 ， 维护 保养 方便 ， 但 是对 于立 模 高 度 大 ，垂直 度要 求 高 的大 体积 混凝 土立 模。其缺点是需要搭设复杂的脚手架， 对 脚手架支撑强度要求高 ，模板必须规矩 平 整 、 拼板 严密 。在不进 行二次抹 面的情 况 下 ， 由于 板缝 较多 ， 浇 筑后 的混 凝 土表 面平 整度 、 光洁度 相对较 差 。大钢模 板一 般适合于工程造价高 ， 工程量大， 需要多 次重 复使 用 的大型 工程 ， 特 点是 ： 事 先 须 根据不 同工程的实际情况进行加工 、 组 装， 优点是模板强度高 、 浇筑后表面平整 度 好 、 组装 浇 注效 率高 。缺 点是 造价 高 ， 通 用性 差 ， 搬运 较 困难 ， 需 要大 型起 吊设 备 ， 不太适合工程造价较小 ， 混凝土浇筑 量 不是很 大的 中小 型水利 工程施 工。 4 ． 2支 模方案 制定 针对 王家 沟 水库 溢洪 道 工程 特点 及 施 工现 场 情况 ， 采 用 竹胶 板 ( 或胶 合 板 ) 穿芯丝杆拉结支模工艺较适合王家沟水 库溢 洪道 进 口段 、收 缩段 支模 。竹 胶 板 ( 胶合 板 ) 穿 芯丝 杆拉 结支 模 的基本 原 理 是 通 过 穿 芯 丝 杆 将 两 边模 板 固定 在 一 起 ，依靠侧墙 内的钢筋承担混凝土浇筑 时 的 冲击力 和 固定 两边模 板 。如 果 布局 合 理 ， 安装 到位 ， 一 般 在竹胶 板外 垂 直方 向每 1 ． 5 m一2 ． O m，在水平方向用丝杆头 蝶形 阀固定 两根 4 8钢 管 ，将 竹胶板 连 成一 个 整体 以保 证模 板 支护 刚度 ，不 需 里外 再搭 设 双排 脚手 架 。采用 竹 胶板 模 板 由于其 本身 重 量轻 ，一 般 两位 施工 人 员就 可 以将其 安 装到 位 ，然后 板 面打 孔 穿丝 杆 固定 ，板 与板 之 间加木 条砸 钉 连 0 c ^ ) 、、 厶 o 云河拱坝抗滑稳定分析 靳筱宏 ( 汉 中市水利 水 电建 筑勘 测设 计院 陕 西 汉 中 7 2 3 0 0 0 ) 摘 要 坝肩稳定是拱坝安全的关键 ， 采用 刚体极限平衡法进行抗滑稳定计算 ， 必须合理选择滑动 面及力学参数， 对云河这种地形、 地质条件较为恶劣的拱坝， 需经有限元计算和地质力学模 型 实验进 行验证 ， 以确保 拱端岩 体 的抗 滑稳定。 关键词 拱坝 ； 抗滑 稳定 ； 有限元分 析 中图分类号： - r v 6 4 2 ． 4 + 5 文献标识码： B 1工程概 况 云河 水利 水 电工 程 枢纽 拱 坝位 于南 郑 县城西 南 4 0 k in的钢厂 乡境内 ，系由云河 龙 门垭河谷建坝向濂水河红寺坝灌区补水并 结合发 电的一项 中型跨 流域 引水综合利用 工 程， 水库枢纽为中型三等， 工程建筑物按地震 烈度六 度设 防 ，大 坝设 计 洪 水 位 8 9 4 ． 9 0 ( P _ 2 ％) ， 校 核洪水 位 8 9 6 ． 5 n l ( P = 0 ． 2 ％) ， 溢 流堰顶高程( 正常蓄水位 ) 8 9 0 ． 4 0 m， 死水位 8 6 7 7 0 m， 坝顶高程 8 9 7 ． 5 n l ， 河床建基面高 程 8 3 0 ． 0 0 m， 最大坝高 6 7 ． 5 I l l 。 由于坝址 区地形极 不对称 ， 左 右坝肩 岩 体物理力学指标相差较大， 设计采用抛物线 变厚切缝重力拱坝 ， 左右坝端 8 7 5 m高程以 上采用重力坝 ， 切竖向缝， 使拱端推力分布 到 8 3 0 n l 至 8 7 5 m高程，最终确定的拱坝体 型为 变厚 抛物 线切 缝 双 曲重力 拱坝 ，坝 高 6 7 ． 5 m， 坝顶宽 4 m， 拱冠梁 2 7 m， 厚高 比 0 ．4， 左坝端厚 ( 8 3 0 ) 3 0 ． 0 8 2 m ， 右坝端厚( 8 3 0 ) 2 8 ． 5 2 4 m， 坝 顶至 8 7 5 m 高程 切竖 向永 久缝 1 3 条，其中参考轴以左 7 条，参考轴以右 6 条 ， 缝底高程为 8 8 9 ．5 m～ 8 7 5 I n 不等 ， 立面上 缝底连线近似为抛物线 ， 左右两边缝以外各设 长8 m的重力坝与坝肩衔接。 坝顶长 1 6 2 ．7 4 m， 中心角 8 2 。 ， 弦高 比近 似为 1 ． 3 4 。 2坝址处工程地质概 况 坝址位于云河峡谷段 ， 主河道由南向北 至坝轴 线下游 5 0 m后成 4 5 。折 转 由南东 向 西北 流 ，河谷 地 形逐 渐开 阔 ，河 谷深 切 为 “ V ” 型 ， 河床宽度约 2 5 m 一3 0 m， 河床基岩 面高 程 8 3 1 1T I～8 3 3 m， 两岸 对称 性 差 ， 基 岩 裸 露 ， 左岸 山坡 稍 凸向河 谷 ， 自然坡 度 4 5 。 一 6 0 。 ， 坡面 平整 ， 右 岸 山坡 弯向坡 内 ， 冲沟 发育， 坡度均匀性差， 局部为倒或直立坡。 坝 址 区岩 性主 要 为下 元 古代 流 纹质 碎 熔岩 、 碎裂流纹质碎屑( 角砾 ) 熔岩、 辉绿岩 脉， 其次在河床和缓坡段分布有第四系松散 覆盖层 ， 岩石 共 同点是 “ 硬 、 脆 、 碎” 。坝址 区 地质构造形迹主要为断层、 裂隙和节理。 2 ． 1断 层 坝址 区断 层发育 ， 总 计 1 4条 ， 按走 向可 分为四组 ，分别是近 S N — N N W 向 、 N W 向、 成整体。 其不仅工艺简单 ， 且造价较低， 相对 其他模板 ， 每块竹胶板长 2 ． 4 4 m， 宽 1 ． 2 4 m， 面积 3 ． 0 2 rn 2 ，优质板 平均 每块 1 4 0元 左 右 。 如果 保护 到位 这些竹 胶板还 可 以重 复使 用 ， 且 使用 的钢架 杆较少 。另外 ， 其还 对场 地要 求不高。由于采用竹胶板穿丝支模 ， 模板支 撑点 ，受力点主要依靠侧墙 内已焊接的钢 筋 ， 不需要 专门搭设 竖 、 横 斜撑来 固定模 板 ， 适 合王家 沟水库进 口、 收 缩段场地 狭小 这种 情况。若由专业模板工采用该方案支模 ， 每 人 平均一个工 日能够安 装 6块板 ，合计 l 8 m 2 ， 比其他模板安装效率要高。 内部上料 平台采 用独 立搭架 方式 ， 架杆 与侧墙模板保持一定距离 ， 平台搭架支撑剐 度采用十字撑、 剪刀撑等予以解决， 即使上 料平台发生水平移位也不会影响侧墙模板。 通过上 述分 析 ， 对王 家 沟水 库进 口段 、 收缩 段 侧墙 采用 竹 胶板 加穿 芯丝 杆 支模 的方 案 具 有明显 的优 势 。 5具体工程实施 王家沟水库溢洪道进口段、 收缩段侧墙 模 板支护具体 施工如 下 ： 根据 设计 图纸提 供 的侧墙尺寸， 先编制排板方案 ， 即根据每块 板 1 ． 2 4 m 2 ．4 4 m尺寸和侧墙尺寸 ，确定竹 胶板 排列 模式 ， 是 立 栽还 是横 放 ， 穿 芯孔 眼 的位 置 ， 需要 多少 块板 ， 临时 钢 架杆 的搭 设 方案和材料用量等。然后， 清理侧墙与底板 结合处杂物， 使其保持干净。准确定出两边 侧墙内外立模线， 并将此立模线吊引到侧墙 顶固定在侧墙顶水平尺杆之上， 精确调整断 面底顶 宽度尺 寸 ， 侧墙 厚度 尺寸 和中轴 线是 否符合要求。 按照每块板长 2 ． 4 4 m分段从侧 墙顶向侧墙底 吊垂线 ， 确定模板内皮与钢筋 外皮的横向水平距离 ， 然后在原钢筋表面焊 接 6钢筋作 为模板 内支撑 筋 ， 以确 保侧 墙 0 ． 5 m宽度及 两边 5 e m厚 保护 层 。从底 板往 上按照支模编制方案立模板 ，模板就位后， 钻子 L 穿套 P V C管的丝杆 ，拉结侧墙 内外模 板。 垂直高每 2 m内外侧墙安装两根 4 8 水 平钢架杆， 用蝶形扣将钢架杆固定在模板外 表 面 ， 以增 强其整体 性 。 继而 ， 搭建上 料平 台 脚手架 ， 平 台顶铺 钢架 板 ， 留出上料 马道 口， 其余布设防护栏杆挂安全网。 考虑到混凝土 浇筑要求 ， 每两米对支模垂直度 、 尺寸进行 校对 ， 使其符合设计要求。模板验收合格浇 筑 C 3 0 砼。 砼浇筑后， 按照前述程序， 继续向 上支模 ， 到侧墙设计顶在支侧墙模板的同时 将墙 顶拉梁模 板一并 支好 。 当侧墙 及拉梁 全 部 浇注 完毕 ， 砼 达 到拆 模强 度后 ， 拆除 竹胶 板模 板 ， 从 侧墙 中抽 出拉 结丝 杆 。裁 掉侧墙 表 面伸 出的 P V C管 ，用 1：1 ． 5水浆 砂浆 对 所有侧墙丝杆孔进行灌浆堵塞 ， 拆除上料平 台及脚 手架 ， 按照 有关 《 水利 工 程施 工验 收 规范》 操作要求 ， 对侧墙砼进行养护。 6结 语 从具体施工过程来看 ， 采用竹胶板丝杆 拉结、独立搭建上料平台进行溢洪道进 口 段 ， 收缩段侧墙支模效果明显 ， 具有工艺相 对简单 ， 不需要太多的机械设备， 对工作现 场要求 不 高 ， 施工 费用低 廉 ， 施 工工效 高 ， 质 量有保证等优点。 经过对浇筑过程中模板的 跟踪检测， 没有出现跑板 、 移位、 模板变形、 漏浆等现象 ， 拆模后， 墙体表面平整光洁， 没 有蜂窝麻面 ， 断面尺寸符合设计要求， 值得 类似工程参考采用。黢瓣 剩 ( 责任编辑： 黄灵芝)