賀華雄

(中國水利水電第四工程局有限公司，西寧，810007)

1 工程簡況

白鶴灘水電站為Ⅰ等大(1)型工程，樞紐工程由攔河壩、泄洪消能建筑物和引水發(fā)電系統(tǒng)等主要建筑物組成，攔河壩為混凝土雙曲拱壩，最大壩高289.00m[1]，壩下設(shè)水墊塘和二道壩。壩身布置7個(gè)深孔，上、下游均布置有大型懸臂牛腿結(jié)構(gòu)，上游懸臂牛腿坡比1∶1，下游懸臂牛腿坡比1∶0.75。

2 模板方案對(duì)比分析

方案一為鋼模板加外支方案，需提前安裝模板加固、支撐平臺(tái)，平臺(tái)型鋼一般與壩內(nèi)預(yù)埋的鋼板埋件焊接形成，然后在支撐平臺(tái)上進(jìn)行模板安裝等工序施工[2]。該方案平臺(tái)安裝、模板安裝、模板拆除、平臺(tái)拆除均在壩外，工序繁多，材料、人力投入成本高，安全風(fēng)險(xiǎn)大。

方案二為鋼模板內(nèi)拉方案，模板加固系統(tǒng)位于壩內(nèi)，采用蛇形柱或型鋼立柱與模板拉桿連接固定。與方案一相比，減少了壩外鋼結(jié)構(gòu)的安裝、拆除工序，但模板拆除工序仍需在壩外進(jìn)行，依然存在安全風(fēng)險(xiǎn)，成本高。

方案三為預(yù)制模板內(nèi)拉方案，采用預(yù)制模板，壩內(nèi)采用蛇形柱或型鋼立柱與預(yù)制模板拉桿連接固定[3]。與方案二相比，減少了壩外模板拆除工序，但壩內(nèi)拉結(jié)材料耗量較大，成本依然較高。

為系統(tǒng)解決上述方案的不足，采用預(yù)制混凝土面板+內(nèi)埋式鋼桁架方案，倉內(nèi)直接安裝，降低了施工安全風(fēng)險(xiǎn)，應(yīng)用金結(jié)標(biāo)準(zhǔn)預(yù)制胎模、優(yōu)化配合比等措施，提高了預(yù)制混凝土外觀質(zhì)量。

3 預(yù)制模板結(jié)構(gòu)

內(nèi)拉式預(yù)制桁架模板主要由3部分組成，分別為預(yù)制鋼筋混凝土模體、模體內(nèi)拉桁架、預(yù)埋連接件[4]。預(yù)制鋼筋混凝土面板厚度16cm，可結(jié)合反坡牛腿結(jié)構(gòu)及澆筑高度確定預(yù)制模板尺寸，長度5000mm～1948mm之間，寬度均為2000mm。

4 模板制作

4.1 預(yù)制鋼筋混凝土面板胎膜

內(nèi)拉式鋼桁架預(yù)制模板采用專用定型胎模，胎模規(guī)格可分為首層定型模具標(biāo)準(zhǔn)塊(5000mm×2000mm×160mm)，頂層定型模具標(biāo)準(zhǔn)塊分別為(2160mm×2000mm×160mm)、(1948mm×2000mm×160mm)、(2075mm×2000mm×160mm)、(3461mm×2000mm×160mm)，共五種規(guī)格。在實(shí)際施工過程中，針對(duì)不同的結(jié)構(gòu)尺寸和要求，設(shè)計(jì)為可調(diào)胎膜，在長度方向，可根據(jù)具體的尺寸具體調(diào)整；側(cè)板平移式開啟；端板一端固定，另一端采用鉚釘鉸接連接，可以在三個(gè)尺寸上活動(dòng)，由側(cè)板上的定位孔進(jìn)行定位[5]。為滿足現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制施工需求，加工1套振動(dòng)平臺(tái)，2套定型模具，每套模具含有端板2塊、底座1塊、側(cè)板2塊。側(cè)板與底座、端板與底座、側(cè)板與端板之間的接合面均裝橡膠密封條，保證不漏漿。胎膜參數(shù)及制造精度見表1。

表1 胎膜規(guī)格及精度要求

4.2 預(yù)制模板施工

首先安裝胎膜，再涂刷脫模劑，將預(yù)制模板鋼筋整體吊裝至胎膜內(nèi)，安裝預(yù)埋件?；炷令A(yù)制模板埋設(shè)Ⅰ22b工字鋼、∠56×5角鋼桁架連接件和□20圓鋼吊耳，其中Ⅰ22b需要按照分布筋間距采用開孔鉆機(jī)在其腹板上面進(jìn)行開孔，避免二者之間的相互沖突。角鋼與工字鋼滿焊連接。鋼筋安裝、埋件安裝完成后，校核尺寸，澆筑混凝土?；炷撩姘妪g期達(dá)7d后，通過拆除上方定板移動(dòng)相鄰兩塊固定連接板來拆除胎膜。胎膜拆除時(shí)避免混凝土表面損壞，在模板與混凝土有粘接的部位，利用木質(zhì)楔塊等工具施加外力，達(dá)到拆模的效果，切勿使用鋼筋撬棍等工具拆模，造成模體邊角、棱角破壞。拆除的胎膜、支架等及時(shí)清理、維修，利用吊車搬運(yùn)、妥善保管。

4.3 鋼桁架內(nèi)支撐設(shè)計(jì)及制作

鋼桁架由∠75×10角鋼焊接形成，加勁板采用16mm厚鋼板，單套模板鋼結(jié)構(gòu)用量最大模板4.5t，最小模板1.3t，鋼桁架內(nèi)支撐提前整體制作完成后與面板上工字鋼拼裝焊接。鋼桁架內(nèi)支撐材料在綜合加工廠按設(shè)計(jì)圖紙及規(guī)范要求制定下料展開圖，在鋼平臺(tái)上按照設(shè)計(jì)尺寸進(jìn)行放樣，控制尺寸偏差、平整度偏差、誤差按照±1mm進(jìn)行控制，在放樣模具內(nèi)進(jìn)行焊接。焊接前將所有焊縫表面和距離焊縫邊緣至少15mm以內(nèi)的氧化皮、鐵銹、油污和其他雜質(zhì)清理干凈。焊接時(shí)，對(duì)每一層焊接的金屬飛濺和焊渣都認(rèn)真清除。當(dāng)焊接根部縫隙時(shí)焊件邊緣固定，以便使間隙保持在允許公差內(nèi)，主要縱向焊縫上不準(zhǔn)有定位焊[6]。

4.4 預(yù)制模板安裝

4.4.1 安裝前的驗(yàn)收

預(yù)制模板在混凝土預(yù)制模板加工廠進(jìn)行加工生產(chǎn)，預(yù)制區(qū)按照預(yù)制模板的進(jìn)度安排分批分類向“終檢”提交預(yù)制模板的合格證書、質(zhì)量檢查和檢測(cè)記錄及混凝土抗壓強(qiáng)度檢驗(yàn)報(bào)告等質(zhì)保資料，“終檢”對(duì)上述資料及預(yù)制模板檢查驗(yàn)收并及時(shí)報(bào)請(qǐng)監(jiān)理工程師驗(yàn)收，合格后，預(yù)制模板出廠上壩進(jìn)行安裝。

4.4.2 預(yù)制模板安裝施工流程

大壩混凝土施工至懸臂牛腿部位時(shí)，安裝首層預(yù)制模板加固預(yù)埋件，在澆筑后混凝土強(qiáng)度滿足要求，復(fù)核埋件尺寸無誤后吊裝預(yù)制模板，澆筑混凝土，具體流程見圖1。

圖1 預(yù)制模板安裝流程

4.4.3 預(yù)制模板安裝方法

在澆筑預(yù)制模板安裝起始高程混凝土?xí)r，嚴(yán)格控制收倉面的結(jié)構(gòu)尺寸，其偏差控制在±5mm以內(nèi)。預(yù)制模板采用8t載重汽車后方加工廠運(yùn)輸至吊裝平臺(tái)，用塔機(jī)吊入倉內(nèi)，在倉內(nèi)，安裝人員將預(yù)制模板以每一塊為一個(gè)單元安裝在設(shè)計(jì)的位置上，與預(yù)埋件進(jìn)行焊接。

預(yù)制模板單榀桁架制作過程中作好施工期桁架定型，桁架制作好后與面板上工字鋼拼裝焊接[7]，預(yù)埋件按照控制精度埋設(shè)在先澆混凝土中，預(yù)制件達(dá)到吊裝強(qiáng)度后，模板整體吊裝就位，然后調(diào)整模板偏差，焊接首層支座板。倉面混凝土澆筑前內(nèi)支撐桁架表面需除銹至表面無銹蝕。施工時(shí)，禁止混凝土料直接傾倒在模板面上及沖擊桁架，施工時(shí)倒懸部分采用趕漿法施工，該部位指派專人認(rèn)真負(fù)責(zé)施工。由于支座板與預(yù)埋板、支座板與桁架節(jié)點(diǎn)板連接為現(xiàn)場(chǎng)焊接，該節(jié)點(diǎn)受力較大，嚴(yán)格控制現(xiàn)場(chǎng)焊接質(zhì)量。

5 結(jié)語

白鶴灘水電站泄洪深孔上游懸臂牛腿采用預(yù)制混凝土面板+內(nèi)埋式鋼桁架方案，在懸臂牛腿傳統(tǒng)施工方案的基礎(chǔ)上做了優(yōu)化、改進(jìn)，倉外提前制作，機(jī)械化吊裝，融合現(xiàn)代施工需求。在減少施工干擾，降低安全風(fēng)險(xiǎn)，確保施工質(zhì)量，節(jié)省施工成本方面效益顯著，應(yīng)用良好，可推廣應(yīng)用。