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翻模在溪洛渡水电站水垫塘混凝土施工中的应用

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【摘 要】溪洛渡水电站水垫塘为复式梯形断面,为满足施工进度要求,改善混凝土外观质量,两岸边墙主要采用拖模施工技术,但水垫塘与大坝基础相接部位形状不规则,使用拖模存在较大难度。为解决上游不规则平面尺寸部位边墙混凝土浇筑连续上升问题,通过对组合钢模的安装工艺进行改进,成功实施了模板装拆翻升与混凝土浇筑同步的翻模施工技术,实践证明使用该翻模施工技术的部位,混凝土质量优良,施工进度得到保证,取得了良好的效果。

【关键词】翻模;翻升;水垫塘;边墙;溪洛渡水电站;混凝土施工

1.工程概况

溪洛渡水电站位于四川省雷波县与云南省永善县交界处,主体工程由混凝土双曲拱坝、泄洪建筑物及引水发电建筑物等组成。混凝土双曲拱坝坝顶高程610.0m,最大坝高285.5m,坝顶中心线弧长698.09m。溪洛渡水电站共安装有18台700MW机组,总装机容量为12600MW,是一座以发电为主,兼有防洪、拦沙和改善下游航运条件等综合效益的巨大工程。

水垫塘位于坝后,其中心线与拱坝中心线平行并向左岸偏移5.0m,采用复式梯形断面,底宽60.00m,底板顶高程340.00m,边墙坡度在高程360.00m下部为1:1.2,高程360.00m至高程386.00m之间为1:1.0,高程386.00m以上边坡为1:0.75,在高程360.00m和386.00m处设有5.0m宽的马道。水垫塘顶混凝土衬砌高程从上游到下游逐渐从413.00m过渡到412.00m,坝0+89.0m上游的水垫塘属于大坝标段,大坝标段水垫塘由于受大坝固结灌浆及预应力锚索施工的影响,混凝土施工相对滞后,与大坝相接部位水垫塘平面尺寸不规则,使混凝土施工难度加大,而左右岸边墙施工更是该混凝土施工中的重点和难点。为保证水垫塘混凝土施工进度,需要考虑边墙混凝土连续浇筑方案,当前施工技术中,滑模、拖模、翻模都能实现混凝土的连续浇筑,在水垫塘边墙规则平面尺寸部位施工中已采用了拖模施工技术,为解决上游不规则平面尺寸部位的施工,考虑使用翻模施工技术,即在混凝土浇筑的过程中,同时进行模板的装拆,实现混凝土的连续浇筑,。本工程通过对组合钢模的安装工艺进行改进,成功实施了翻模施工技术,实践证明采用该翻模施工技术,混凝土质量优良,施工进度得到保证,取得了良好的效果。

2.翻模的设计

溪洛渡电站大坝标段水垫塘为复式梯形断面,大坝标段水垫塘自上游向下游设有三道横缝,横向将水垫塘分成三个条带,上游与大坝基础相接,受大坝基础体型的影响,上游第一条带各浇筑块平面形状不规则,两岸边墙混凝土面呈现底部宽,顶部窄的情况,使用拖模存在较大的难度,如果分层浇筑,必然影响工期,为此考虑在上游第一条带边墙施工中采用翻模技术。

翻模样架施工是保证混凝土面平整度的关键,在样架施工前,先进行测量放样,根据测量放样结果进行样架施工,样架支撑必须牢固可靠,防止混凝土浇筑过程中发生变形,样架施工完成后,需通过测量复检,保证样架满足结构尺寸控制要求。

组合钢模板翻升是该翻模施工技术的关键,为满足模板翻升需要,考虑对模板系统纵向钢管楞进行分段,分段长度与拉模筋沿坡面方向的布置间距相匹配。该翻模采用P1015和P6015两种规格模板安装,相应拉模筋间距为70cm,纵向钢管楞按70cm分段。为将纵向钢管楞连接起来,形成整体,每段纵向钢管楞之间使用对接套杆连接,使模板系统形成稳定结构。为方便模板的翻升,控制模板的变形,必须合理布置对接套杆的位置,施工中将对接套杆布置在拉模筋下方约10cm的位置。翻模沿高度方向最少安装四个单元模板,每个单元70cm,以满足模板翻身、混凝土浇筑,混凝土待凝等的需要。

模板拆除后,需要对外露混凝土面进行收浆抹面作业,如何安全的进行混凝土面的抹面作业成为了一个需要解决的问题。在混凝土浇筑过程中,模板处于不断循环翻升的运动中,形成固定的作业平台存在较大困难,施工中设计了一种轻便的挂篮,该挂篮重量轻,一人能轻易移动,仅限一人站入其中作业,作业时挂篮挂于水平钢管楞上,施工中根据收浆抹面的需要,灵活移动挂篮,将挂篮挂在适当的位置。

3.混凝土浇筑及翻模施工

大坝标段水垫塘工程量相对较小,施工中未针对该部位混凝土施工布置专门设备,两岸边墙混凝土主要考虑使用搅拌车运输,结合溜管、溜筒入仓。采用溜筒入仓,下料比较均匀,对样架及模板冲击较小,能较方便的控制混凝土浇筑速度,有利于翻模施工技术的成功运用。

在混凝土浇筑过程中,翻模的施工主要分为四个阶段:翻模初次安装、翻模初次翻升、翻模正常翻升、翻模拆除四个阶段。

翻模初次安装:在混凝土开始浇筑前完成,初次模板安装沿坡面高度方向不少于四个单元,每个单元70cm,由一层P1015和一层P6015组合钢模组拼而成,翻模安装的总宽度为2.8m,下部三个单元模板在混凝土浇筑前需要完成拉模筋安装,第四单位模板在初次安装翻模时不安装拉模筋,模板安装完成后,需要对模板进行检查验收,满足设计要求技术要求后才可进行混凝土浇筑。

翻模初次翻升:混凝土浇筑过程中应保持混凝土面均衡上升,尽量避免局部堆料,防止同一浇筑层面混凝土凝期差异而影响翻模正常向上翻升。混凝土浇筑到第二单元模板的顶部,且第一单元模板内混凝土达到初凝时,方可进行翻模的翻升,初次模板的翻升约在覆盖完第一单元模板后4小时(根据气温条件及混凝土理论初凝时间)开始。根据初次模板翻升的情况,可以掌握混凝土实际的初凝时间,为模板的正常上升提供参考。

翻模正常翻升:完成模板的初次翻升后,随着混凝土的继续浇筑,进入翻模的正常翻升阶段,这阶段将混凝土浇筑区域自下而上划分为收浆抹面区、模板待翻区、混凝土待凝区、混凝土浇筑区和浇筑预备区五个区域,各区域的布置见图4中所示。混凝土浇筑过程中,随着翻模的不断翻升,五个区域不断向上循环,实现混凝土面的连续上升。冬季气温较低混凝土初凝时间较长,为保证混凝土浇筑速度,可适当增加翻模的单元数,以延长混凝土待凝区长度,实现混凝土浇筑及模板翻升不间断。

翻模拆除:当模板翻升到混凝土收仓面,进入翻模拆除阶段,翻模拆除阶段的施工与正常翻升的施工基本相同。混凝土继续浇筑到混凝土收仓面,待翻区模板拆除后,不再向上翻升,其它各单元模板根据混凝土初凝情况自下而上逐层拆除。

4.混凝土面收浆

待翻区模板拆除后,混凝土面外露,由于混凝土刚达到初凝,难以保证混凝土面的光洁,且混凝土表面存在模板印迹线、气泡等表面缺陷,为改善混凝土外观质量,在模板拆除后需及时进行收浆抹面。

模板拆除后,利用挂篮上人及时对混凝土面进行收浆抹面,收浆抹面需在混凝土终凝前完成,收浆抹面不少于三遍,第一遍先对混凝土表面存在的缺陷进行修整,将混凝土面抹平,混凝土面修整完后,在混凝土达到终凝前再用铁抹子抹面两遍以上,使混凝土表面光洁平整。

5.结论

翻模施工技术在水垫塘边墙不规则部位施工取得了成功,并在水垫塘边墙其他部位得到了推广应用。采用翻模进行水垫塘边墙坡面混凝土施工具有工艺简单、适应性强、浇筑速度可控、外观质量好、安全可靠等优点,为边坡施工提供了新的思路、为边坡混凝土施工提供了新的方法,对其它类似工程有很好的借鉴作用。

【参考文献】

[1]水工混凝土施工规范(SDJ207-82).