混凝土預(yù)制模板在溪洛渡大壩工程中的應(yīng)用

張學(xué)珍

（中國(guó)水利水電第八工程局有限公司 湖南 長(zhǎng)沙 410000）

1 工程概況

溪洛渡水電站位于四川省雷波縣與云南省永善縣交界的金沙江干流上，是金沙江下游梯級(jí)開(kāi)發(fā)的第三級(jí)水電站，上接白鶴灘電站尾水，下與向家壩水庫(kù)相連,由混凝土雙曲拱壩、泄洪建筑物及引水發(fā)電建筑物組成,電站總裝機(jī)容量為12600MW，是我國(guó)僅次于三峽水電站的第二大水電站,也是我國(guó)西電東送中線的骨干電源之一。

溪洛渡水電站攔河壩為混凝土雙曲拱壩，壩頂高程610.0m，最大壩高285.5m，壩頂中心線弧長(zhǎng)698.09m。雙曲拱壩壩身布置有7個(gè)表孔、8個(gè)深孔和10個(gè)導(dǎo)流底孔，另外在壩后EL431m、EL471m等高程布置有永久交通棧橋，雙曲拱壩壩身布置的這些孔洞和棧橋在大壩上下游形成了大量的倒懸結(jié)構(gòu)，加大了拱壩施工難度，如用傳統(tǒng)的模板施工工藝，必將對(duì)大壩快速上升造成影響，為解決這一問(wèn)題，在溪洛渡大壩施工過(guò)程中進(jìn)行多方面的探索和實(shí)踐，其中最重要的一項(xiàng)技術(shù)就是預(yù)制混凝土模板的設(shè)計(jì)與應(yīng)用。

2 預(yù)制模板的應(yīng)用情況

現(xiàn)階段溪洛渡大壩施工整體上升至EL.471.0m，最高壩段已上升至EL.490.0m，已進(jìn)入了大壩深孔施工階段，由于鋼筋混凝土預(yù)制模板的應(yīng)用使施工效率大幅度提高，外觀質(zhì)量能與現(xiàn)澆混凝土媲美，得到了業(yè)主、設(shè)計(jì)和監(jiān)理單位的認(rèn)可，該施工工藝的應(yīng)用范圍在逐漸的擴(kuò)大，最初只允許在大壩上游導(dǎo)流底孔倒懸部位使用，現(xiàn)階段實(shí)際在壩后EL471m棧橋、大壩深孔上游牛腿和下游支撐大梁等多個(gè)部位應(yīng)用，在后期的施工中，預(yù)制模板施工工藝將在各層永久交通棧橋、深孔、表孔上下游倒懸結(jié)構(gòu)等部位推廣應(yīng)用，有利于實(shí)現(xiàn)快速、高效、安全施工溪洛渡大壩工程。

3 預(yù)制模板的設(shè)計(jì)

圖1 預(yù)制模板結(jié)構(gòu)圖

溪洛渡大壩各倒懸部位使用的預(yù)制混凝土模板主要由鋼筋混凝土板、鋼架結(jié)構(gòu)及錨固結(jié)構(gòu)三部分組成，預(yù)制模板結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1。

鋼筋混凝土板是永久結(jié)構(gòu)的外露面，它直接承受新澆筑混凝土傳遞過(guò)來(lái)的荷載，在面板設(shè)計(jì)時(shí)主要考慮結(jié)構(gòu)受力、設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)尺寸、澆筑分層和外觀質(zhì)量要求等幾各方面。混凝土面板采用兩端外伸簡(jiǎn)支板結(jié)構(gòu)，板內(nèi)布置雙層鋼筋網(wǎng)，主筋為Φ14二級(jí)鋼筋，分布筋采用Φ8一級(jí)鋼筋。面板寬度按每塊占結(jié)構(gòu)尺寸200cm設(shè)計(jì)，考慮安裝留1cm縫，預(yù)制件設(shè)計(jì)寬度為199cm，預(yù)制板厚度為16cm，長(zhǎng)度根據(jù)澆筑分層、牛腿高度及牛腿坡比確定，導(dǎo)流底孔上游倒懸結(jié)構(gòu)坡比為1：1，澆筑分層3m，鋼筋混凝土預(yù)制模板標(biāo)準(zhǔn)尺寸為4232mm×1990mm×160mm。為改善預(yù)制模板安裝后的整體外觀效果，對(duì)預(yù)制面板外露面四邊設(shè)計(jì)了2cm倒角，使預(yù)制面板拼縫后達(dá)到橫平豎直。

預(yù)制模板鋼架主要承受預(yù)制模板板面?zhèn)鬟f過(guò)來(lái)的荷載，起到支撐和反拉預(yù)制混凝土模板板面雙重作用，需要具有足夠的強(qiáng)度，剛度，并保證安裝好后模板處于穩(wěn)定狀態(tài)。為滿足以上要求，每塊預(yù)制模板布置有兩榀鋼架，兩鋼架間用型鋼聯(lián)系連接起來(lái)。鋼架成平行四邊形，其中一邊使用I25a工字鋼，預(yù)埋在鋼筋混凝土板內(nèi)，使鋼筋混凝土板與鋼架形成整體，其他三邊及中間的腹桿使用雙∟75角鋼。

預(yù)制模板錨固結(jié)構(gòu)分首層和其它層兩種情況，首層是在下層混凝土澆筑過(guò)程中，在每榀鋼架對(duì)應(yīng)位置預(yù)埋250mm×250mm×20mm鐵板凳一塊,首層預(yù)制模板調(diào)整就位后其鋼架與鐵板凳焊接連接，承受鋼架傳遞過(guò)來(lái)的荷載。其它層是利用預(yù)先焊在預(yù)制模板鋼架頂部鐵板凳作為錨固件，上層預(yù)制模板安裝就位后與下層預(yù)制模板鋼架頂部鐵板凳焊接連接，鋼架傳遞過(guò)來(lái)的荷載，鐵板凳承受鋼架傳遞過(guò)來(lái)的荷載，并起到穩(wěn)定預(yù)制模板的作用。

4 預(yù)制模板的制作

預(yù)制模板的制作主要包括鋼架的制作加工和鋼筋混凝土板的施工兩方面的內(nèi)容，為提高效益，施工中考慮了兩種施工作業(yè)程序進(jìn)行對(duì)比分析，第一種是先澆筑鋼筋混凝土板，然后完成模板的鋼架部分。第二種是先完成鋼架的制作，將鋼架整體吊裝進(jìn)模板就位，然后進(jìn)行混凝土澆筑。通過(guò)充分的論證，認(rèn)為第二種情況，工序相對(duì)簡(jiǎn)單，兩項(xiàng)工作之間干擾較小，且有利于現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地的布置，有利于加快預(yù)制件的生產(chǎn)，其作業(yè)流程如圖2。

圖2

在所有鋼筋、埋件已綁扎、安裝準(zhǔn)確，模板已安裝牢固后，經(jīng)監(jiān)理驗(yàn)收合格后進(jìn)行混凝土澆筑。采用3m3料罐直接澆筑，配備起吊工指揮起吊設(shè)備，料灌上設(shè)安全繩，卸料時(shí)避開(kāi)埋件，避免埋件產(chǎn)生位移和損壞，同時(shí)防止料灌碰撞埋件、鋼筋骨架及模板。

混凝土澆筑完后及時(shí)采取灑水養(yǎng)護(hù)，混凝土連續(xù)養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于10d，使混凝土表面經(jīng)常保持濕潤(rùn)狀態(tài)。

5 預(yù)制模板的運(yùn)輸

驗(yàn)收合格后的混凝土預(yù)制模板，在轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程中，盡可能避免二次轉(zhuǎn)運(yùn)。預(yù)制模板在運(yùn)輸時(shí)要固定牢靠，以防在運(yùn)輸途中傾倒。

6 預(yù)制模板的安裝

預(yù)制模板模板安裝流程如圖3所示。

圖3

預(yù)制模板采用40t半掛拖車運(yùn)至左岸610m高程平臺(tái)，用纜機(jī)起吊垂直吊入倉(cāng)內(nèi)；在倉(cāng)內(nèi)安裝人員配合25t汽車吊將預(yù)制模板以每一塊為一單元將其安裝在設(shè)計(jì)的位置上，然后調(diào)整模板誤差，焊接首層支座板，待焊縫達(dá)到受力要求后將桁架與支座板焊接。

7 小結(jié)

通過(guò)預(yù)制模板在EL.471.0m和EL.490.0m壩后橋的應(yīng)用，澆筑的混凝土面質(zhì)量與現(xiàn)澆混凝土可以相媲美，得到了業(yè)主、設(shè)計(jì)、監(jiān)理的一直認(rèn)可，并得到了質(zhì)量專家組的大力贊揚(yáng)。在安全施工方面也改進(jìn)了不少，重要的是使施工效率得到了大大提高。使用現(xiàn)立模板施工，每層施工需要24天時(shí)間，現(xiàn)改用預(yù)制模板施工后，施工效率大大提高，每層施工間歇期控制在7～10天左右，對(duì)實(shí)現(xiàn)快速、高效、安全施工起到了很大的促進(jìn)作用。

預(yù)制模板施工技術(shù)在壩后橋倒懸部位施工取得重大成功，下階段將在各層永久交通棧橋、深孔、表孔上下游倒懸結(jié)構(gòu)等部位大力推廣應(yīng)用，將對(duì)混凝土雙曲拱壩的安全高效的建設(shè)有極大促進(jìn)作用，對(duì)其他工程建設(shè)也有很好的借鑒作用。