高俊鋒

（中國水電四局白鶴灘施工局， 四川 寧南 615400）

1 工程概況

白鶴灘樞紐工程為Ⅰ等大（1）型工程，攔河大壩壩后設(shè)置四層永久交通橋，壩身設(shè)置6個導(dǎo)流底孔、7個泄洪深孔和6個泄洪表孔等泄洪設(shè)施。大壩混凝土方量810萬m3，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、交通條件差，工期緊、施工強度高，若采用傳統(tǒng)現(xiàn)澆混凝土方式形成壩體設(shè)置的牛腿，受倒懸結(jié)構(gòu)影響，模板安拆、質(zhì)量安全風(fēng)險等因素制約，很難滿足白鶴灘大壩高強度的施工需求，且大壩壩后永久交通橋和孔口進出口均為永久外露面。綜合以上因素，采用了較為科學(xué)合理的預(yù)制混凝土模板技術(shù)，使預(yù)制模板本身作為承重結(jié)構(gòu)，且不再拆除。預(yù)制模板加工過程中，通過工藝創(chuàng)新，使面板外觀質(zhì)量達(dá)到鏡面混凝土的高標(biāo)準(zhǔn)要求。

2 設(shè)計原理

2.1 預(yù)制模板特點

（1）較傳統(tǒng)現(xiàn)澆混凝土施工方法可縮短工期，預(yù)制模板安裝直接采用設(shè)備整體吊裝，提高施工效率，減少現(xiàn)場模板支撐結(jié)構(gòu)安拆量，降低質(zhì)量安全風(fēng)險。

（2）預(yù)制模板在后方廠內(nèi)制作、養(yǎng)護，采用流水式作業(yè)，成型質(zhì)量好、利于成品保護。

2.2 預(yù)制模板設(shè)計

（1）根據(jù)大壩設(shè)計圖紙繪制三維模型，結(jié)合各壩段結(jié)構(gòu)尺寸按2m長度以內(nèi)進行均分繪制剖面圖。

（2）根據(jù)剖面圖尺寸確定面板具體規(guī)格，采用直角梯形的以直代曲結(jié)構(gòu)形式，預(yù)制模板采用內(nèi)拉式鋼桁架進行模板固定，桁架整體采用結(jié)構(gòu)計算軟件進行受力驗算，確定材料型號及規(guī)格滿足要求。

3 施工工藝

3.1 工藝流程

（1）預(yù)制模板加工流程：預(yù)制面板模板選型、鋼筋埋件制安→面板澆筑、養(yǎng)護→內(nèi)支撐桁架加工→桁架與面板焊接、出廠驗收。

（2）預(yù)制模板吊裝流程：預(yù)埋錨固件安裝、調(diào)節(jié)、測量復(fù)核→錨固件層混凝土澆筑→預(yù)制模板吊裝對位→支座板焊接、精調(diào)→測量校核→驗收、首層混凝土澆筑。

3.2 預(yù)制模板加工

3.2.1 預(yù)制面板施工方法

（1）配合比選定

根據(jù)對預(yù)制模板鏡面混凝土的特殊要求，進行配合比設(shè)計試驗，配置的混凝土滿足和易性、凝結(jié)速度、強度耐久性和表面色澤等質(zhì)量要求。

（2）面板模板選型

① 面板模板采用定型胎模模具，根據(jù)結(jié)構(gòu)形式，模具在長度方向為可調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，側(cè)板采用平移式開啟，端板一端固定，另一端采用鉸鏈?zhǔn)介_啟，一端可以在三個尺寸上活動。

② 立模前檢查模板底模是否平整、光潔、變形，并清洗模板，涂刷建筑模板長效脫模劑，確保模板表面整潔。

（3）面板混凝土施工

① 澆筑前，對模板、鋼筋及埋件的穩(wěn)固性及混凝土的拌和、運輸、澆筑所需的機具設(shè)備是否齊全進行一次檢查，并對作業(yè)人員進行交底。

② 面板一次性澆筑完成，下料均勻連續(xù)、不間斷，先平倉、后振搗，避免過欠漏振，保證混凝土密實性。

③ 混凝土澆筑完成后，人工收面抹面，表面應(yīng)平順、平整，初凝后及時進行旋噴養(yǎng)護，并在表面覆蓋土工布輔助進行保濕養(yǎng)護。

④ 面板強度滿足拆模要求后，由人工配合吊車將面板吊運至養(yǎng)護池進行養(yǎng)護。

⑤ 由于預(yù)制件類型、尺寸較多，拆模后及時對面板進行編號，編號信息包括澆筑時間、所用部位等。

3.2.2 內(nèi)支撐桁架施工方法

鑒于預(yù)制模板尺寸較大，為更好保證其安裝精度并降低現(xiàn)場安裝定位難度，將預(yù)制模板面板內(nèi)側(cè)采用桁架內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)進行焊接連接，現(xiàn)場安裝時僅需進行微調(diào)。

（1）按設(shè)圖紙體型要求制定下料展開圖，采用半自動切割機下料；在鋼平臺上按照設(shè)計尺寸進行放樣，控制尺寸、平整度偏差；對焊接設(shè)備進行焊接操作性能試驗，并在放樣模具內(nèi)進行焊接。

（2）單榀桁架制作過程中作好桁架定型控制，桁架制作好后與面板上預(yù)埋工字鋼拼裝焊接；預(yù)制面板養(yǎng)護完成后，在養(yǎng)護池內(nèi)進行預(yù)制模板內(nèi)支撐桁架焊接安裝工作。

3.3 預(yù)制模板安裝

（1）為保證預(yù)制模板與壩體混凝土能夠有效連接，預(yù)制模板安裝前需在前一倉混凝土內(nèi)預(yù)埋錨固件，錨固件預(yù)埋安裝時必須嚴(yán)格按照圖紙要求進行測量定位、精確安裝，預(yù)制模板與錨固件通過鋼板焊接連接。

（2）預(yù)制模板根據(jù)編號信息，結(jié)合現(xiàn)場施工需求計劃分批分類利用塔機或纜機調(diào)入大壩倉內(nèi)，倉內(nèi)采用汽車吊將相應(yīng)倒懸部位的預(yù)制模板吊至特定部位進行安裝。

（3）預(yù)制模板安裝過程中，采用測量跟蹤技術(shù)，即預(yù)制模板在吊裝就位至焊接加固的過程中測量棱鏡始終在檢測模板體型，使預(yù)制模板安裝后體型偏差滿足要求。

3.4 工藝創(chuàng)新

預(yù)制模板作為白鶴灘大壩壩體永久外露面，且面積大，其外觀質(zhì)量直接影響大壩的整體美觀。

（1）前期存在問題

① 為保證鋼筋保護層，使用了混凝土墊塊，由于墊塊的澆筑時間與混凝土面板的澆筑時間不一致，導(dǎo)致存在色差。

② 混凝土面板拼縫處未進行倒角處理，安裝拼接過程中容易損傷混凝土棱角。

③ 由于鋼模表面光潔度有限且使用植物油作為脫模劑，導(dǎo)致混凝土面不光潔且混凝土面板之間存在色差。

（2）采取對策

針對前期預(yù)制模板外觀質(zhì)量問題，多方面分析原因，主要存在模板工施工經(jīng)驗不足、脫模劑選用不當(dāng)、混凝土墊塊使用不妥、面板棱角未進行倒角處理等原因，并針對性地制定了詳細(xì)的實施措施。

① 編制并嚴(yán)格落實《混凝土預(yù)制模板施工工藝標(biāo)準(zhǔn)手冊》。

② 使用建筑模板長效脫模劑代替植物油脫模劑；使鋼筋網(wǎng)片和工字鋼架成為一個整體，讓鋼筋網(wǎng)片成為懸空狀態(tài)，取消墊塊使用；混凝土澆筑前預(yù)裝pvc倒角條。

（3）通過一系列的工藝控制和創(chuàng)新，預(yù)制面板光潔細(xì)膩，平整度在±0.5mm內(nèi)，達(dá)到了“鏡面混凝土”的質(zhì)量要求。

4 取得效益

按照傳統(tǒng)現(xiàn)澆混凝土施工方法，大壩上下游牛腿均采用現(xiàn)澆方式施工，其中牛腿倒懸面采用定型組合散鋼模板和陰陽角模進行混凝土澆筑，加固形式為型鋼內(nèi)拉，澆筑完成等強后再對模板進行拆除和外觀處理、擠塑板粘貼等，整體施工安全質(zhì)量風(fēng)險大，人員設(shè)備投入多且不均衡，致使施工進度受多方面制約，容易造成較大經(jīng)濟損失。為提高倒懸牛腿部位的備倉效率，加快施工進度，降低安全風(fēng)險，在保證混凝土施工質(zhì)量的前提下，大壩倒懸牛腿部位均采用內(nèi)拉式鋼桁架預(yù)制混凝土模板進行施工。

白鶴灘大壩倒懸牛腿結(jié)構(gòu)主要包括大壩導(dǎo)流底孔、泄洪深孔及泄洪表孔的進、出口倒懸牛腿（閘墩）部位，壩后永久交通橋倒懸牛腿部位以及深孔啟閉機檢修橋機倒懸牛腿部位。其中左岸大壩導(dǎo)流底孔牛腿施工面積833.96m2、泄洪深孔3468.99m2、泄洪表孔2018.22m2、壩后永久橋3334.42m2、深孔檢修橋機134.67m2，采用預(yù)制混凝土模板技術(shù)施工后，可節(jié)約大量勞動力和設(shè)備，其中節(jié)約工作日約946天，鋼結(jié)構(gòu)制安部分增加，質(zhì)量安全風(fēng)險顯著降低，施工進度和效率明顯提升。

5 結(jié)束語

傳統(tǒng)現(xiàn)澆混凝土施工倒懸牛腿方法資源投入大，施工進度緩慢，存在各種風(fēng)險。白鶴灘大壩上下游倒懸牛腿結(jié)構(gòu)采用預(yù)制混凝土模板技術(shù)施工后，避免后續(xù)倒懸部位大量模板的拆除作業(yè)，有效降低施工難度和質(zhì)量安全風(fēng)險，且預(yù)制模板在后方廠內(nèi)加工，施工相對靈活，采用流水式批量作業(yè)，成型質(zhì)量好，保證大壩上下游永久外露面體型達(dá)標(biāo)、整體美觀。