臺兒莊泵站進出水流道模板設計與制造

□吳仕奇 □楊和明 □吳煥偉（中國水利水電第十一工程局有限公司）

1.概述

臺兒莊泵站工程是南水北調東線工程的第七級泵站,位于山東省棗莊市臺兒莊區境內。第一期工程新建臺兒莊一站，設計調水流量125 m3/s，設計水位站上EL25.09 m，站下EL20.56 m，設計揚程4.53 m，平均揚程3.73 m，主泵房內安裝3000ZLQ 32-52型立式軸流泵5臺，葉輪直徑3000 mm，配額定功率為2400 kW的同步電機5臺，總裝機12000 kW。

臺兒莊泵站進、出水流道設計為鋼筋混凝土結構，進水流道為肘形，出水流道為駝峰漸變型，均需要在施工現場設計制作異型模板。

2.設計與制作方法

由于模板尺寸大，體型復雜，采用傳統訂制鋼模板成本高，制作工期長，難以滿足工程施工需要。進水流道肘形段設計高4.29 m，長4.4 m，寬6.19 m，為典型的空間曲面結構。本文主要以進水流道模板設計制作為例，對復雜模板的設計制作予以說明。

2.1 模板設計

進水流道肘形段與傳統水電站尾水肘管形狀相似。為了確保流道模板曲線成型，采用正交流道中軸線切斷面的方法制作排架。一般來說在較高的混凝土倉號的模板排架間距≤30 cm，否則容易產生模板自身變形，影響混凝土質量（模板自身變形產生的原因很多，與排架間距，面板厚度等均有關）。由于進水流道混凝土澆筑高度>5 m，根據以上原則模板共設計28榀排架。排架上部間距9.8 cm，下部間距28.5 cm。

采用5 cm厚木板制作圓弧帶，5 cm×10 cm方木作內支撐，在進水側部分排架的下部預留進人孔，方便拼裝時排架之間的連接，見圖1。

圖1 模板排架結構示意圖

由于每個排架的直線段及轉角圓弧半徑均不相同，故每個排架根據形狀及受力情況均需要單獨設計結構。

所有排架制作完成后再進行整體拼裝。

制作拼裝樣板控制模板型體。拼裝樣板根據流道的上、下中線，按設計用5 cm厚木板制作見圖2。

圖2 拼裝樣板結構圖

在施工采用腳手架搭設拼裝支架，把拼裝樣板固定在相應位置，沿流道的中線上、下曲面各安裝一道,見圖3。

圖3 拼裝樣板位置圖

在拼裝樣板上預先畫好每榀排架的位置。安裝排架時，從進水側的排架開始，根據拼裝樣板上每榀排架的位置逐榀安裝。在上、下拼裝樣板上進行排架的間距控制，調整好位置后，與前一榀排架之間用方木連系固定。

由于模板自重和體積較大，為保證拼裝排架的穩定，在模板底部增設拼裝樣板2道，并固定牢固。

模板表面曲線弧度較大，表面面板采用普通木條無法彎曲成型，難以滿足要求，采用2層1 cm厚木板條作為面板，分層釘在排架上。根據檢測結果，該方法完全滿足設計型體要求。

為確?；炷翝仓砻婀饣?，在入倉吊裝前面板外部貼一層3 mm厚寶麗板。

2.2 模板制作拼裝

模板制作過程是整體質量控制關鍵環節，對模板外觀及結構均產生直接影響。主要注意事項有如下幾點：

一是排架制作過程中嚴格按照圖紙尺寸施工能夠有效減少制作誤差。二是排架制作過程中方木的接縫應盡可能減少，接縫寬度應盡可能減小，這樣可以有效減小混凝土澆筑時產生模板自身變形。三是避免最大受力方向上排架方木接縫，如果無法避免應該進行錯縫處理。四是裝訂面板同樣需要避免通縫，防止產生薄弱部位。五是寶麗板安裝是為了保證模板表面光滑，必須仔細施工，避免產生貼合不緊密產生空腔。六是注意防雨，雨水會使模板彎曲變形。

模板制作完成后應通過測量校驗，對不符合要求的部位可以對面板進行拆除后對排架進行局部修整，重新裝訂面板，使其外形符合設計要求。

由于進水流道模板整體重量大，整體吊裝起重設備能力不足，所以在模板中部的位置將模板分成兩段，分段吊裝入倉后再進行接縫處理。

3.混凝土倉號內模板固定

用4 cm×4 cm角鋼根據流道的尺寸制作支架，每個流道共制作4個，根據測量放線的位置準確預埋在下部混凝土中，也可以在下部混凝土中預埋Ф25 mm插筋，把支架焊接在插筋上。模板吊裝時直接將模板安放在支架上。

在模板兩側設置3道拉筋，采用花籃螺栓緊固在下層混凝土預埋錨筋上，以防止模板偏移及上浮。

4.混凝土澆筑

為了避免混凝土澆筑時對制作安裝好的模板產生不利影響應該注意如下幾點：一是避免沖洗倉號時將水濺到模板上使模板變形，表面寶麗板容易產生脫落；二是混凝土澆筑時上升速度盡可能慢，避免產生大的浮力；三是混凝土澆筑時兩側上升速度應保持一致。

5.結語

該模板設計與制作方法解決了臺兒莊泵站復雜模板制作的難題，加快了施工進度，取得了較好的經濟效果，總體來說是成功的?？梢詫窈笫┕み^程中出現類似問題提供一些借鑒和指導，同時也存在一些不足之處。比如表面寶麗板在遇水的情況下容易變形脫落，木制結構在混凝土澆筑時受壓容易產生輕微變形等，尚待更多工程實際經驗加以改進。