水庫大壩懸臂掛架模板施工技術分析

許琳林

水庫大壩懸臂掛架模板施工技術分析

許琳林

（北票市龍潭水庫管理處，遼寧 朝陽 122100）

結合遼寧二道溝水庫大壩懸臂掛架模板施工實例，通過對其施工方案及施工過程進行研究，從施工工藝的模板、預埋件、懸臂掛架、施工平臺、掛架模板五個方面開展設計分析，最后提出了相應的施工質量保證措施。實踐表明：通過懸臂掛架模板施工技術，二道溝水庫大壩向水面與背水面支模施工得以高質、高效完成，工程施工質量符合設計標準。

大壩；模板施工；懸臂掛架模板；施工技術

1 工程概述

二道溝水庫大壩為典型混凝土碾壓重力壩，大壩高51m，壩頂廊道長330m，壩底厚40m，水平面與背水面夾角52°，自40.2m處變化為垂直面。溢流壩設置于重力壩中部，共有溢流孔5個，每孔寬10m，屬于自由敞開式溢流堰。圖1、圖2所示分別為水庫上游全景圖與大壩截面示意圖。

圖1 水庫上游全景圖

圖2 水庫大壩截面示意圖（單位：mm）

1 大壩模板施工方案分析

1.1 普通鋼模板不足分析

（1）施工質量：普通鋼模板單位面積較小，整體組合性不足，固定錨桿多，不易調整，且施工過程中極易導致混凝土漏漿、跑膜現象。此外，普通鋼模板施工后，錨桿頭外漏較多，處理難度大，使得表面平整度無法保證，混凝土表層施工質量差。

（2）經濟成本：大壩普通鋼模板施工作業必須依靠數量眾多的腳手架與相應扣件，不僅搭設耗時長，且模板的定位、注漿、拆模均需較長時間，為確保不耽誤工期，必須大量勞動力同時施工，經濟成本較大。

1.2 懸臂掛架模板特點分析

（1）優勢：單位面積大，整體組合性良好；模板固定、注漿、拆模便捷、省時；模板固定后調整靈活便利；工藝自帶工作平臺，工藝簡單，節約人力，經濟效益好；

（2）不足：懸臂掛架模板施工必須依靠起重機進行提示作業。

通過比較可知，在施工條件允許的情況下，懸臂掛架模板施工效果更好。而二道溝水電站大壩為混凝土碾壓重力壩，壩頂能夠行駛與停放起重機，故其示意采用懸臂掛架模板工藝。

2 懸臂掛架模板設計分析

2.1 模板設計

模板選用組合鋼模板，使用200mm×65mm“L”型鋼板制作框架，4mm鋼板制作面板，預埋件安裝孔間距1700mm，距離模板邊界285mm，如圖3所示。模板固定于兩根豎梁上，其中背水面模板尺寸為3000mm×2300mm；向水面模板尺寸為3000mm×1850mm.

圖3 模板拼裝結構示意圖（單位：mm）

2.2 預埋件設計

預埋件埋設于混凝土內，通過承載螺栓與懸掛座相連，如圖4所示。懸掛座自身載荷、施工載荷、風載荷均通過懸掛座傳遞至承載螺栓，其安裝中心偏差值為±5mm。進行預埋件埋設時應先在模板上鉆設鉆孔后，再用配套的承載螺栓固定。

圖4 預埋件結布設構示意圖（單位：mm）

2.3 懸臂掛架設計

懸臂掛架依據懸臂梁原理制作而成，為三角形結構，使用75mm×75mm方管與H125mm×125mm鋼制成，橫梁淺部設置倒U型卡扣一個，用于將模板固定懸掛于懸掛座。其結構示意圖如圖5所示。

圖5 懸臂掛架結構示意圖（單位：mm）

2.4 施工平臺設計

施工平臺共分為兩層，上層為模板鋪設作業平臺，用于模板的安裝、調整、定位、拆卸等；下層為施工輔助平臺，用于懸掛座安裝與拆卸、混凝土表面修補等輔助作業。上下層平臺間設置有爬梯，可用于作業人員的移動。其結構示意圖如圖6所示。

圖6 懸臂掛架模板結構示意圖

2.5 懸臂掛架模板設計

懸臂掛架模板可分為向水面模板與背水面模板兩類，其結構示意圖如圖6所示。模板整體依靠兩個支撐點懸掛于澆筑完成的混凝土上，通過斜撐調控模板垂直度；拆模作業時通過拉動脫模裝置拉動模板脫離混凝土面。

3 懸臂掛架模板施工分析

3.1 首層模板施工

首層澆筑只需使用模板進行，在地面設計位置預先埋設45°拉桿用于模板架固定，使用螺栓固定支撐座；待模板固定后，通過螺栓將預埋件固定于模板上并使其同模板面相互垂直；混凝土澆筑完成后，待強度符合設計標準后，先拆除預埋件螺栓，然后拆模。施工示意圖如圖7所示。

圖7 首層模板施工示意圖

3.2 第二層模板施工

第二層模板施工前先安裝懸臂掛架模板上層部分，并使用螺栓將懸掛架固定于首層混凝土預埋件上，隨后通過起重機將模板整體吊起，通過橫梁前部倒U型卡口固定于懸掛座上，最后對模板進行逐步調節，待其達到驗收標準后使用螺栓將各模板連接為整體，并布設預埋件后進行混凝土澆筑。其施工示意圖如圖8所示。

圖8 第二層模板施工示意圖

3.3 第三層模板施工

第二層澆筑混凝土強度達到設計標準后，拆卸下預埋件螺栓與模板連接螺栓，操控斜撐與脫模裝置，使模板脫離混凝土面，然后通過起重機吊起模板移至第三層澆筑位置并固定于相應懸掛座上，最后對模板進行逐步調節，待其達到驗收標準后使用螺栓將各模板連接為整體，并布設預埋件后進行混凝土澆筑。其施工示意圖如圖9所示。

圖9 第三層模板施工示意圖

3.4 其他層模板施工

后續各層模板施工同第三層模板施工，其施工標準流程為：模板后移→模板提升→懸掛座安設→模板安裝→預埋件固定→鋼筋捆扎→模板清理→混凝土澆筑。

3.5 背水面垂直面模板施工

背水面垂直面模板施工時，需倒置模板進行作業，同時對預埋件埋設進行相應位置調整。其施工示意圖如圖10所示。

圖10 背水面垂直面模板施工示意圖

4 施工質量保證措施

（1）模板安裝前，全面清理模板表面，刷涂脫模劑；清潔安裝位置地面，并在水平面彈設模板就位線，待全部完成再進行模板安裝作業。

（2）模板安裝校驗合格后，對相鄰模板間縫隙進行補襯模縫處理，以防止漏漿。進行模板安裝、拆除、吊升作業時不可開展交叉作業，且任意單元施工時不可中斷作業。

（3）模板與支撐架進行吊升與拆除作業時，施工位置下方必須設置安全警戒線，避免有人進入施工范圍；作業時應避免支撐架與模板同周邊鋼筋的勾掛，一旦發現障礙應及時查明原因并予以排除。懸掛模板支撐架支設時應在下層混凝土強度超過12MPa后方可進行。

（4）混凝土澆筑作業前，先于底部接槎處澆筑5cm同墻體混凝土成分相同的混凝土；混凝土入模時不宜使用吊斗直接灌注，而應通過鐵鍬進行均勻入模；混凝土首層澆筑高度應控制于500mm，后續每層澆筑作業高度不宜超過1000mm；混凝土下料點分散布設，進行連續澆筑作業，中間間隔不得超過2h。

（5）振搗作業時，振搗棒移動范圍不宜超出其半徑1.5倍，每次振搗作業時間以混凝土表面出現浮漿且不再沉落為準。

（6）新澆筑漿液強度超過12MPa后方可進行拆模作業，拆模時必須做到不掉角、不粘模、無縫隙。每層混凝土澆筑完成后養護時間不得小于7天。

5 結語

通過使用懸臂掛架模板施工工藝，二道溝水庫大壩向水面與背水面支模施工得以高質、高效完工。實際應用表明；懸臂掛架模板施工工藝能夠運用于水庫大壩施工中，詳實的方案設計與現場施工控制，有效保障了施工質量，經驗收工程各項指標均符合施工規范要求。

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TV145

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1008-1305（2017）05-0151-04

10.3969/j.issn.1008-1305.2017.05.046

2016-10-25

許琳林（1979年—），女，工程師。