尚 帥

（山西省水利建筑工程局 山西太原 030006）

1 唐河水庫工程概況

唐河水庫是一座以水力發(fā)電、工業(yè)供水和農(nóng)業(yè)灌溉為主，兼顧防洪的綜合利用的水庫。唐河屬海河流域大清河水系，壩址以上控制流域面積457 km2。設(shè)計總庫容998.8萬m3。

唐河水庫工程投入運(yùn)行后，年發(fā)電量為1 366萬kW.h,年供水量2 039.5萬m3，其中工業(yè)供水915萬m3,農(nóng)業(yè)用水1 124.5萬m3，新增灌溉面積1 100 hm2，改善灌溉面積1 927 hm2，為當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)和社會全面發(fā)展提供了有力的水利技術(shù)保障，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益、社會效益和生態(tài)效益。

唐河水電站工程主要由樞紐建筑物、供水發(fā)電引水管線及發(fā)電站組成。大壩從左岸至右岸，依次布置混凝土重力壩段、灌溉洞、供水發(fā)電引水口、泄洪沖沙閘、混凝土面板堆石壩段。大壩軸線近南北向，呈直線布置，壩頂長395 m，寬6 m，最大壩高30.4 m。其中樁號0+000～0+069為混凝土重力壩段，在樁號0+048.15處布置灌溉輸水洞，在樁號0+058.5處布置供水發(fā)電引水管進(jìn)水口，樁號0+069～0+114.5段為泄洪閘，樁號0+114.5～0+395為混凝土面板堆石壩段。本工程的主要工程量為：混凝土6.9萬m3，鋼筋制安1 600 t，土石方開挖15萬m3，土石方回填72 918.74 m3,堆石填筑18.2萬m3。

2 混凝土模板方案選擇

2.1 模板選型原則

模板方案必須保證混凝土結(jié)構(gòu)和構(gòu)件各部分設(shè)計形狀、尺寸和相互位置正確。模板具有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性，能可靠地承受規(guī)范規(guī)定的各項荷載，并保證變形在允許范圍內(nèi)。在開工前，根據(jù)工程的特點(diǎn)在多種模板方案中選擇最優(yōu)方案。

唐河水電站重力壩、泄洪閘及消力池共需模板總面積約25 000 m2，其中大面積平面及斜面模板約為17 000 m2，占總面積的68%。在施工中能否選擇合理的模板方案是影響工程進(jìn)度、質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益的關(guān)鍵，因此，在施工前通過對標(biāo)準(zhǔn)組合鋼模板方案和懸臂大模板方案進(jìn)行比較，選擇出技術(shù)可行、安全可靠及經(jīng)濟(jì)合理的模板方案。

2.2 各種模板優(yōu)缺點(diǎn)比較

2.2.1 標(biāo)準(zhǔn)組合模板

標(biāo)準(zhǔn)組合模板寬度以50 mm為模數(shù)進(jìn)級，長度一般以150 mm為模數(shù)進(jìn)級，主要有600 mm、900 mm、1 200 mm和1 500 mm四種形式。在邊角處有陰角模、陽角模及連接角模，因此標(biāo)準(zhǔn)組合鋼模板容易滿足建筑的體型、構(gòu)造及混凝土澆筑分層分塊等要求。另外標(biāo)準(zhǔn)組合模板單塊重量比較輕，不用起重設(shè)備，人工直接進(jìn)行拼裝，運(yùn)用比較靈活。適合于結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜平面積較小的混凝土結(jié)構(gòu)。

標(biāo)準(zhǔn)組合模板由于面積比較小，單塊面積一般小于1 m2。拆模后混凝土表面接縫比較多，影響混凝土表面質(zhì)量；施工面積較大的混凝土結(jié)構(gòu)，需要較多的勞動力，而且施工進(jìn)度較慢；組合模板安裝過程中需要進(jìn)行臨時支護(hù)，拆模后模板堆放需要一定空間。因此，組合模板不適于施工大面積的平面或斜面的混凝土結(jié)構(gòu)。

2.2.2 懸臂大模板

懸臂大模板單塊面積一般4 m2以上，長、寬一般不小于2 m。懸臂大模板支撐和面板是一體的，施工時需要起重設(shè)備配合，安裝和拆除速度比較快且勞動力用量少。懸臂大模板可邊拆邊裝，節(jié)省拆模后模板堆放的施工空間。由于懸臂大模板面積比較大，模板接縫少，拆模后混凝土表面比較平整、光滑，有利于混凝土表面質(zhì)量控制。另外，懸臂大模板與組合模板比較，使用的周轉(zhuǎn)次數(shù)多。適合于大面積的平面及斜面的模板安裝。

2.3 懸臂大模板的構(gòu)造

唐河水電站重力壩、泄洪閘均為大體積混凝土，澆筑層高為1.5～2 m，而且支模均為大面積的平面和斜面混凝土結(jié)構(gòu)，根據(jù)重力壩和泄洪閘的混凝土結(jié)構(gòu)特征、施工條件和澆筑方法，適合采用懸臂大模板。因此在唐河水電站模板方案中，重力壩、泄洪閘選用懸臂大模板方案。

懸臂大模板由模板和支撐兩部分組成，模板由面板，邊梁，主梁、次梁及拉筋孔等組成。面板為8 mm厚的Q325鋼板,邊梁和主梁為[100槽鋼，次梁為]80槽鋼。支撐部分由調(diào)節(jié)桿、支撐桿、支撐鉸和操作平臺組成。調(diào)節(jié)桿為φ60鋼管，鋼管壁厚5 mm，兩端為調(diào)節(jié)螺栓；支撐桿為φ60鋼管，壁厚5 mm，兩端為支撐連接片。支撐鉸為100 mm×100 mm×16 mm鋼板，焊接在模板的主梁上和操作平臺上。如圖1所示。

圖1 懸臂大模板構(gòu)造圖

3 懸臂大模板制作、安裝與拆除

3.1 懸臂大模板制作

大模板制作由專業(yè)廠家設(shè)計制作，模板材料采用Q325鋼材，模板的長和寬誤差不超過±2 mm，對角線不超過±3 mm，模板面局部不平不超過2 mm。根據(jù)大體積混凝土側(cè)壓力選擇拉筋斷面及間距。

3.2 懸臂大模板安裝

懸臂大模板安裝前，在基礎(chǔ)面上測出邊線和高程點(diǎn)。如果基礎(chǔ)面不平整，用水泥砂漿找平或焊接架立筋找平。第一層安裝時要在基礎(chǔ)面上打錨筋，安裝時用汽吊或塔吊將大模板吊運(yùn)至安裝位置，把調(diào)節(jié)桿下端與基礎(chǔ)錨筋連接，用調(diào)節(jié)桿初調(diào)使模板基本就位后，進(jìn)行下一塊模板安裝，相鄰模板之間用螺栓連接。每層模板初裝完成后進(jìn)行整體調(diào)整，調(diào)整時，在模板底邊彈線、頂邊掛線用調(diào)節(jié)桿調(diào)整就位，然后模板之間用連接螺栓緊固，焊接拉筋防止在澆筑混凝土?xí)r發(fā)生位移。當(dāng)模板安裝完成并且待澆筑混凝土結(jié)構(gòu)中所有預(yù)埋件亦安裝完畢，將模板中所有污物、碎屑物、木屑、水及其他雜物全部清除，再進(jìn)行混凝土澆筑。在混凝土澆筑過程中，必須派專人看模，發(fā)現(xiàn)問題及時處理。第二層模板安裝在第一層混凝土終凝后再進(jìn)行，混凝土澆筑層高基本與模板高度一致，第二層模板直接安裝在第一層模板上，調(diào)節(jié)桿和第一層模板的支鉸連接，與第一層模板形成一個整體的外支撐架，上下相鄰模板用螺栓連接。待第二層混凝土澆筑完成并終凝后，拆除第一層模板安裝至第二層模板上，如此重復(fù)直至最后一層混凝土澆筑完成。圖2為懸臂大模板安裝示意圖。

圖2 懸臂大模板安裝示意圖

3.3 懸臂大模板拆除

懸臂大模板拆除一般采用汽吊配合人工進(jìn)行，先將模板間的連接螺栓拆除，再擰掉拉筋末端的螺帽，最后拆除調(diào)節(jié)桿。待所有的桿件拆完后，將模板撬離混凝土然后用汽吊將模板吊走。在模板拆除過程中汽吊始終要吊住模板。拆除后的模板先將表面粘結(jié)的混凝土清除掉，在面板上涂上脫模劑。

4 懸臂大模板質(zhì)量控制

鋼模板面板采用8 mm厚鋼板，鋼板表面光滑，無凹坑、皺折或其他表面缺陷；模板的拉筋不應(yīng)彎曲，并且應(yīng)有適當(dāng)剛度，保證施工中不受混凝土、下料沖擊而產(chǎn)生變形或彎曲。拉筋與墊片必須牢固連接，必要時帶雙帽。預(yù)埋在下層混凝土中的錨固件，在承受荷載時，必須有足夠的錨固強(qiáng)度。

對模板、支架的強(qiáng)度、剛度及穩(wěn)定性經(jīng)過結(jié)構(gòu)計算，完全能夠滿足設(shè)計和規(guī)范的技術(shù)要求，并且能承受混凝土澆筑和振搗過程中的壓力和振動力，避免模板產(chǎn)生位移，確?；炷两Y(jié)構(gòu)外形尺寸準(zhǔn)確。另外，一定要保證模板有足夠的密封性，以免在振搗混凝土?xí)r漏漿。要保證腳手架應(yīng)有足夠的支承面積，安全可靠的防滑措施。桿件節(jié)點(diǎn)應(yīng)連接牢固。

5 結(jié)束語

通過懸臂大模板在唐河水電站的應(yīng)用，在制作、安裝、拆除及質(zhì)量控制方面取得了一定的經(jīng)驗，并在施工進(jìn)度和質(zhì)量方面取得了較好的效果，重力壩、泄洪閘已通過分部工程驗收，優(yōu)良率達(dá)到85%。