劉紅巖

(湖北葛洲壩多能模板工程有限公司，湖北宜昌 443002)

1 概述

牛腿結(jié)構(gòu)在水電工程中很常見，如各進(jìn)出水口閘墩倒懸部位。該處模板除受混凝土側(cè)壓力外，還受到較大的混凝土及鋼筋自重，加之其為外伸結(jié)構(gòu)，立模拆模較直立面困難，操作者的安全問題尤為突出。因而采用何種施工方案才能保證立拆模安全、便利并節(jié)約成本投入是值得深入研究的問題。

2 目前工程常用的各種立模方案

筆者總結(jié)了目前各工程常用牛腿結(jié)構(gòu)施工方案，主要有三種，分別為倉內(nèi)吊模方案、大模板整體提升方案及液壓自爬模板方案。下面結(jié)合工程實(shí)例，對各施工方案一一進(jìn)行介紹。

2.1 倉內(nèi)吊模方案

倉內(nèi)吊模方案是一種傳統(tǒng)的施工方案，在很多工程中均有應(yīng)用。它采用組合鋼模板施工，模板加固方式采用每層預(yù)埋型鋼柱或混凝土預(yù)制柱進(jìn)行內(nèi)拉、內(nèi)撐加固，在施工期間模板不拆除，待牛腿施工完畢，沿牛腿反坡段搭設(shè)懸吊排架，吊筋需在混凝土施工時隨倉預(yù)埋，操作人員在懸吊排架上一次性將模板拆除并進(jìn)行混凝土面的修補(bǔ)和壩體保溫等作業(yè)。

以龍灘水電站底孔進(jìn)水口牛腿為例，牛腿為1∶1的坡比，采用倉內(nèi)吊模方案施工。牛腿模板采用P6015、P1015鋼模拼裝，采用［8的槽鋼作為豎向圍檁，橫向圍檁采用φ48焊接鋼管;模板加固方式采用每層預(yù)埋［14a 槽鋼內(nèi)拉、內(nèi)撐加固，槽鋼間距75 cm，埋入混凝土面30 cm。拉模筋采用φ16一級鋼筋，拉模筋螺桿、螺帽全部采用φ18的螺桿、螺帽(底部三排采用雙螺帽)，槽鋼拉筋全部采用φ18一級鋼筋。拉模筋拉桿間距按75 cm×70 cm 布置。腳手架采用φ48的鋼管搭設(shè)，在離牛腿1.5 m 位置布置一層間距為1.5 m×1.5 m 腳手架。腳手架利用拆模后的拉模筋頭生根搭建，豎向鋼管底部必須與上層預(yù)留的拉桿頭焊接生根，所有豎向、橫向鋼管采用十字扣件連接，并在腳手架上掛一層安全網(wǎng)。

采用倉內(nèi)吊模方案施工的情況如圖1所示。

圖1 倉內(nèi)吊模方案示意圖

2.2 大模板整體提升方案

大模板整體提升方案的思路很巧妙，它在結(jié)構(gòu)上采用多卡大面板，單套模板背后布兩榀豎圍柃，并設(shè)操作平臺。為調(diào)整整個模板系統(tǒng)的平衡，在工作平臺支架上增加配重，使模板在提升過程中始終處于所需要的傾斜狀態(tài);模板靠預(yù)埋的定位錐支撐，在倉內(nèi)預(yù)埋鋼筋三角柱內(nèi)拉內(nèi)撐以加固模板。

以三峽水電站廠房攔污柵牛腿為例，牛腿為1∶0.625的坡比，施工時采用大模板整體提升方案。

面板按照混凝土2 m 升層設(shè)計，高2.4 m，寬3 m。采用多卡面板，背后布置兩榀型鋼豎圍檁。面板上口設(shè)置有提升吊耳，提升吊耳通過螺栓分別與面板上口板肋和豎圍檁連接固定。

操作平臺共設(shè)三層，上、中兩層均為模板安裝、拆除平臺，下層平臺為壩體修補(bǔ)、保溫操作平臺。其支架為型鋼支架，與型鋼圍檁采用螺栓連接成整體，平臺上鋪設(shè)竹跳板?；炷僚渲貕K重量經(jīng)計算確定，固定放置在中間層操作平臺上游側(cè)。

整套模板采用錐型套筒和鋼瓦斯通過反吊拉條進(jìn)行固定，套筒與拉條連接端伸入混凝土內(nèi)。每塊模板高度和寬度方向各設(shè)2排共4根φ16的拉條(不包括地腳拉條)，與倉內(nèi)的三角鋼柱焊接并斜拉向鋼柱與下游預(yù)埋的φ25錨筋樁焊接固定。

采用大模板整體提升方案的情況見圖2。

圖2 大模板整體提升方案示意圖

2.3 液壓自爬模板方案

采用液壓自爬模板方案的原理是:模板體系由多卡懸臂模板(整套)、提升架、爬軌、液壓系統(tǒng)四大部分組成，其中懸臂模板承擔(dān)混凝土澆筑時的所有荷載，提升架、爬軌、液壓系統(tǒng)三部分構(gòu)成一個自動爬升機(jī)構(gòu)，起提升懸臂模板的作用。該方法解決了牛腿整體提升模板提升后難以重新定位的問題。

以錦屏水電站導(dǎo)流底孔下游面牛腿為例，牛腿為1.4∶1(54.5°)的坡比，結(jié)構(gòu)寬度為16.2 m，結(jié)構(gòu)高度為30 m，采用液壓自爬法施工，詳細(xì)設(shè)計情況如下:

選擇多卡D22K 懸臂模板和多卡SKE50自動爬架聯(lián)合施工，D22K 懸臂模板作為承受混凝土側(cè)壓力、自重、施工荷載的主要受力部件，SKE50自動爬架為提升機(jī)構(gòu)，其爬升時通過兩根主橫梁帶動D22K 爬架上升并依靠導(dǎo)軌為D22K 懸臂模板重新定位。

根據(jù)業(yè)主提供的設(shè)計數(shù)據(jù)——混凝土澆筑層高3 m、側(cè)壓力值為3 t/m2，將模板設(shè)計成高度3.9 m，使用時模板下口搭接老混凝土面5 cm，上口露出混凝土面19 cm;結(jié)構(gòu)寬度方向上根據(jù)計算D22K 支架影響寬度不大于0.9 m，依此布置D22K 支架21榀，SKE506榀，拼縫板6塊。

液壓自爬模板方案如圖3所示。

3 各方案優(yōu)缺點(diǎn)分析

用于牛腿部位施工的各方案分析比較情況見表1。

圖3 液壓自爬模板方案示意圖

表1 用于牛腿部位施工的各方案分析比較情況表

4 結(jié)語

從以上對各方案進(jìn)行的分析比較情況看，大模板整體提升方案和液壓自爬模板方案的優(yōu)勢明顯高于倉內(nèi)吊模方案，但在實(shí)際工程施工中，采用何種施工方案不能一概而論，還要結(jié)合本工程的規(guī)模、工期、質(zhì)量要求、現(xiàn)有模板及機(jī)械設(shè)備情況等諸多因素進(jìn)行論證，最終確定采用何種施工方案，以便達(dá)到施工迅速、安全、經(jīng)濟(jì)、質(zhì)量優(yōu)良等目的。