呂晶
(丹東市河道管理處,遼寧 丹東 118000)
羅圈背水庫位于東港市孤山鎮(zhèn)西土城村,是一座以灌溉、防洪為主,兼顧發(fā)電、養(yǎng)魚等綜合利用的中型水庫。壩長249.65m,設(shè)計(jì)灌溉面積0.489萬hm2,設(shè)計(jì)年發(fā)電量270kW·h。水庫攔河壩為漿砌石重力壩,壩長249.65m。該水庫建成后至今一直帶病運(yùn)行,經(jīng)水利部大壩安全管理中心復(fù)核以壩函[2002]517號文件批復(fù):該水庫屬三類壩。本次除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)水庫攔河壩為重力式結(jié)構(gòu),迎水側(cè)采用混凝土面板防滲,防滲面板厚度為0.6m,背水側(cè)壩體加寬2.0m,采用混凝土澆筑,頂寬加至9.10m(加固前壩頂寬6.5m)。攔河壩頂高程加至92.00m,防浪墻頂高程為93.20m,迎水側(cè)坡比仍采用1∶0.24,折坡點(diǎn)高程68.92m;背水側(cè)坡比仍采用1∶0.65,折坡點(diǎn)高程82.00m;最大壩高40.0m。加固后總庫容5406萬m3。根據(jù)羅圈背水庫加固工程結(jié)構(gòu)情況,迎水側(cè)防滲面板、背水側(cè)壩體施工采用翻轉(zhuǎn)模板施工技術(shù),減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度,提高了施工速度,有效保證了工程質(zhì)量和施工進(jìn)度,保證了水庫汛期安全度汛。
翻轉(zhuǎn)模板是用兩塊模板作為一個(gè)單元交替上升,每塊模板高度為3m左右,在垂直方向布置2~3排錨筋,調(diào)節(jié)模板螺桿固定在背架上。要保證壩體混凝土澆筑過程連續(xù)不間歇上升,上游面翻轉(zhuǎn)模板除了滿足結(jié)構(gòu)可靠、穩(wěn)定性好、拆裝方便的基本要求外,還必須能夠克服倉內(nèi)各種機(jī)械施工荷載、風(fēng)荷載及緊靠模板的變態(tài)混凝土施工產(chǎn)生的側(cè)壓力,同時(shí),根據(jù)壩體形式,翻轉(zhuǎn)模板的設(shè)計(jì)還必須考慮迎、背水側(cè)折點(diǎn)處不間歇連續(xù)施工的要求。
迎水面防滲面板及擋水壩段背水側(cè)混凝土加固模板采用雙層支立的3m×3m組合翻轉(zhuǎn)鋼模板,模板面板采用P3015建筑小鋼模,背面用型鋼桁架。模板由上下兩塊組成,上塊模板承受混凝土側(cè)壓力,下塊模板為上塊模板支撐體,由套筒螺栓固定在已澆筑的混凝土面上,隨著邊墻加高翻轉(zhuǎn)使用,互為支撐。翻轉(zhuǎn)模板以疊放的3塊模板為1個(gè)施工單元,在混凝土澆筑過程中交替上升,每塊模板長3m、寬3m、重約1.5t,主要構(gòu)件包括面板、支撐桁架、調(diào)節(jié)螺桿、操作平臺(tái)、錨固件等,全部為鋼結(jié)構(gòu)。
模板由面板、橫豎圍囹及操作平臺(tái)組成,橫圍囹?yàn)?根[10型鋼,豎圍囹由兩榀[16構(gòu)成,支撐桁架使用∠63×63×5型鋼焊接而成,模板背面設(shè)2層操作平臺(tái),迎水面使用3層操作平臺(tái)。每塊模板設(shè)2排共6根φ25mm水平錨筋,用M36套筒螺栓固定,上下模板之間的作用力由2根φ50mm圓鋼加工成調(diào)節(jié)螺栓傳遞,調(diào)節(jié)螺栓可用來調(diào)節(jié)上層模板的豎直傾仰角度,模板安裝時(shí)均以測量放樣進(jìn)行控制、校核,考慮模板受力后將產(chǎn)生走樣的因素,每塊翻轉(zhuǎn)模板安裝時(shí)頂部一律按向倉內(nèi)預(yù)傾1cm控制。
翻轉(zhuǎn)模板在加工廠內(nèi)拼裝好后,經(jīng)汽車運(yùn)輸至施工現(xiàn)場,然后用汽車吊或布置在堰體上游的建筑塔吊配合安裝。
(1)首倉模板安裝。首倉模板為鋼木混合結(jié)構(gòu),木制面板寬3m,豎圍囹?yàn)殇撹旒?,桁架結(jié)構(gòu)形式與翻轉(zhuǎn)模板桁架相同。模板采用內(nèi)拉內(nèi)撐的方式安裝固定。
(2)翻轉(zhuǎn)模板安裝。翻轉(zhuǎn)模板安裝時(shí),吊車通過平衡梁對準(zhǔn)下塊模板上口,徐徐落下,使模板準(zhǔn)確就位,然后將桁架內(nèi)、外弦桿鉸接。此時(shí),吊車與模板脫鉤,安裝人員通過調(diào)節(jié)螺桿來實(shí)現(xiàn)面板內(nèi)外傾斜度的調(diào)整,使其達(dá)到施工精度要求,當(dāng)混凝土澆筑至錨筋布置高程后進(jìn)行錨筋預(yù)埋。
隨著混凝土澆筑的上升,以同樣的方法依次將三層模板的底層模板翻轉(zhuǎn)至頂部,以達(dá)到混凝土連續(xù)上升的目的。在澆筑過程中,中間層模板錨錐螺錐不緊固,所受荷載全由底層翻轉(zhuǎn)模板錨筋承擔(dān)。當(dāng)混凝土澆筑至距頂層模板上口60cm左右時(shí),先將中層模板錨錐緊固,然后將底層模板拆裝至頂部之上,如此反復(fù),實(shí)現(xiàn)交替上升的目的。
翻轉(zhuǎn)模板設(shè)計(jì)完成后,分別經(jīng)過了錨筋拉拔力試驗(yàn)和提升工藝試驗(yàn),在證明其操作簡便、安全可靠并能保證工程質(zhì)量之后,迎水側(cè)防滲面板、背水側(cè)壩體采用翻轉(zhuǎn)模板澆筑施工。經(jīng)現(xiàn)場測算,每拆裝1塊模板僅用時(shí)7~10min,背水側(cè)翻轉(zhuǎn)模板每層25塊,每層翻轉(zhuǎn)時(shí)安排2臺(tái)吊車共2個(gè)工作面,全部提升完畢為1.5~1.8h,翻轉(zhuǎn)模板的安裝對倉面施工進(jìn)度不產(chǎn)生任何影響。翻轉(zhuǎn)模板的使用為堰體在4個(gè)月內(nèi)澆筑完畢起到了重要作用。圍堰上游面翻轉(zhuǎn)模板共翻轉(zhuǎn)14次,40m高的壩體全部做到了不間歇連續(xù)上升。
經(jīng)對外觀檢查,堰體上游面無錯(cuò)臺(tái)、漏漿、掛簾現(xiàn)象,平整度滿足要求,經(jīng)體型測量,上游混凝土面除底部因模板基礎(chǔ)沉陷而導(dǎo)致偏差達(dá)到20mm外,其余均控制在10mm以內(nèi)。