淺析木膠模板在糯扎渡電站進水口聯系梁施工中的應用

姚德

摘要：木膠模板在工業及民用建筑中運用的較為廣泛。在水利水電工程中，由于采用大體積混凝土結構較多，相比之下采用鋼模板較為普遍，但如果混凝土工程量相對較大、模板用量大但周轉次數少，采用木膠模板是可行的，在本文也是一個較好的例子。

關鍵詞：聯系梁、梁窩、木膠模板

1引言

由于糯扎渡水電站進水口聯系梁設計斷面大（高3.0mx寬1.5m），是同類型電站進水口攔污柵聯系梁斷面高度近2倍，糯扎渡水電站進水口聯系梁不僅工程量大、而且屬于超高空施工作業范圍，施工難度大。因此攔污柵墩和聯系梁經濟合理、快速安全的施工，對確保混凝土施工質量、進度尤為重要。

2工程概況

糯扎渡水電站工程屬大（1）型一等工程，永久性主要水工建筑物為一級建筑物。

引水建筑物包括引渠、電站進水口和引水道。電站進水口采用岸塔式，正向分層進水。糯扎渡水電站電站進水口采用岸塔式，正向進水，高度88.5m。進水口順水流向長度為35.2m，依次布置攔污柵墩、聯系梁、檢修工作閘門、事故閘門和通氣孔。攔污柵墩頭和墩尾均呈半圓狀，半徑均為0.9m，每個塔體分別布置3個中墩，2個邊墩，共有27個中墩，16個邊墩。進水塔聯系梁類型有5種，總量559根，混凝土總量11717m3。

3聯系梁施工方案可行性分析

本文木膠模板受力分析參數如下：

主楞間距(mm)：500；次楞間距(mm)：300；穿梁螺栓水平間距(mm)：600；穿梁螺栓豎向間距(mm)：500；穿梁螺栓直徑(mm)：M12；主楞龍骨材料：木楞,寬度80mm，高度60mm；

木膠模板強度驗算要考慮新澆混凝土側壓力和傾倒混凝土時產生的荷載；撓度驗算只考慮新澆混凝土側壓力。

按《水利水電模板施工規范》，新澆混凝土作用于模板的最大側壓力，按下列公式計算，并取其中的較小值:

其中 γ -- 混凝土的重力密度，取24.000kN/m3；

t -- 新澆混凝土的初凝時間，可按現場實際值取，輸入0時系統按200/(T+15)計算，得5.714h；

T -- 混凝土的入模溫度，取20.000℃；

V -- 混凝土的澆筑速度，取1.500m/h；

H -- 混凝土側壓力計算位置處至新澆混凝土頂面總高度，取2.0m；

β1-- 外加劑影響修正系數，取1.200；

β2-- 混凝土坍落度影響修正系數，取1.000。

根據以上兩個公式計算的新澆筑混凝土對模板的最大側壓力F；

分別為44.341kN/m2、48kN/m2，取較小值44.34kN/m2作為對模板側壓力的標準值,考慮傾倒時混凝土產生的水平荷載標準值4KN/m2,分別取荷載分項系數1.2和1.4。則作用于模板的總荷載設計值為：q=44.341×1.2+4×1.4=58.809KN/m2。

一、抗彎強度計算

面板為受彎結構,需要驗算其抗彎強度和剛度。強度驗算要考慮新澆混凝土側壓力和傾倒混凝土時產生的荷載；撓度驗算只考慮新澆混凝土側壓力。計算的原則是按照龍骨的間距和模板面的大小,按支撐在內楞上的三跨連續梁計算。

面板計算簡圖

跨中彎矩計算公式如下：

其中，M——面板計算最大彎矩（N.mm）；

l——計算跨度（內楞間距）：l=300mm；

q——作用在模板上的側壓力線荷載，它包括：

新澆混凝土側壓力設計值q1=1.2×44.341×0.5×0.9=23.944kN/m；

其中0.9為按《施工手冊》取的臨時結構折減系數。

傾倒混凝土側壓力設計值q2=1.4×4×0.5×0.9=2.52kN/m；

q=q1+q2=23.944+2.52=26.464kN/m；

面板的最大彎矩：M＝0.1×26.464×300×300＝2.382×105N.mm；

按以下公式進行面板抗彎強度驗算：

其中，σ——面板承受的應力（N/mm2）；

M——面板計算最大彎矩（N.mm）；

W——面板的截面抵抗矩=bh2/6=50.00×1.8×1.8/6=27.00cm3：

b——面板截面寬度，h:面板截面厚度量

f——面板截面的抗彎強度設計值（N/mm2）；f=13.00N/ mm2

則σ=Mmax/W=0.238×106/0.27×105=8.822N/mm2＜13N/mm2，滿足要求。

二、撓度驗算

根據規范，撓度驗算采用標準荷載，同時不考慮振動荷載作用。

其中，q——作用在模板上的側壓力線荷載：q=44.34×0.5=22.17N/mm；

l——計算跨度（內楞間距300mm）；

E——面板的彈性模量：E＝9500N/mm2；

I——面板的截面慣性矩：I＝50×1.8×1.8×1.8/12=24.3cm4；

面板的最大允許撓度值：[ω]＝l/250=1.2mm；

經計算面板的最大撓度計算值：ω＝0.519mm，小于面板的最大允許撓度值，滿足要求。

4聯系梁木膠模板施工工藝

4.1木膠模板制作、安裝

糯扎渡電站進水口聯系梁木膠模板施工布置見圖5，安裝工藝如下：

彈出梁軸線及水平線并復核→安裝梁底模支架（找平鋼管）→安裝梁底楞→安裝梁底模板→梁底起拱→綁扎鋼筋→安裝側梁模→安裝另一側梁模→安裝上下鎖口楞、腰楞和對拉螺栓→復核梁模尺寸、位置→與相鄰模板連固。

①先在攔污柵墩混凝土上彈出梁的軸線及水平線（梁底標高引測用）;

②安裝梁底模支架（找平鋼管）之前，首先檢查聯系梁承重排架，須進過聯合驗收后才能投入使用;

③找平鋼管施工完畢后，聯系梁底楞按間距以30cm鋪設，底楞長度略大于底模寬度即可;

④拉線安裝梁底模板，L1底模跨中起拱6~18mm，并底模設置清掃口;

⑤在底模上綁扎鋼筋，經驗收合格后，清除雜物;

⑥安裝梁側模板，將兩側模板與底板拼接。用梁卡具或安裝上下鎖口楞及外豎楞，附以斜撐，需加腰楞，并穿對拉螺栓加固。側梁模上口要拉線找直，用定型夾子固定;

⑦由于模板加工的尺寸允許有誤差，復核檢查梁模尺寸后，模板安裝后會有一定縫隙，采用雙面膠條將縫隙封嚴，以免漏漿;

⑧模板安裝完畢后，應進行全面檢查，并辦理預檢手續，模板支撐系統安裝牢固。

4.2木膠模板拆除

①側模拆除：在混凝土強度能保證其表面及棱角不因拆除模板而受損后，方可拆除。

②在混凝土達到規范要求強度比例（以試驗報告為準）后，經項目部技術人員申請并經監理單位批準后方可拆除。

③已拆除模板及支架的結構，需經計算方允許承受全部使用荷載；當施工荷載所產生的效應比使用荷載的效應更不利時，必須經核算，加設臨時支撐。

④拆裝模板的順序和方法，應按照配板設計的規定進行。若無設計規定時，應遵循先支后拆，后支先拆；先拆不承重的模板，后拆承重部分的模板；自上而下，支架先拆側向支撐，后拆豎向支撐等原則。

⑤模板工程作業組織，應遵循支模與拆模統由一個作業班組執行作業。其好處是，支模就考慮拆模的方便與安全，拆模時，人員熟知情況，易找拆模關鍵點位，對拆模進度、安全、模板及配件的保護都有利。

5結語

通過糯扎渡電站進水口聯系梁混凝土澆筑實際施工情況來分析，采用木膠模板施工不僅加快了施工進度，而且在混凝土質量上得到了保證，并多次獲得瀾滄江流域專家組的專家的一致好評，同時也節約了施工成本。因此木膠模板在水利水電工程值得推廣使用。

注：文章內所有公式及圖表請以PDF形式查看。