雙溝水電站溢洪道WES曲線溢流面拉模施工技術(shù)
摘要：WES曲線溢流面模板施工方式較多，其中拉模施工具有施工速度快、施工質(zhì)量好、經(jīng)濟(jì)效益高等特點(diǎn)，本文結(jié)合工程實(shí)例，詳細(xì)介紹了拉模系統(tǒng)的組成、創(chuàng)新性設(shè)計(jì)要點(diǎn)和施工工藝。既保證施工質(zhì)量，又提高施工工效，是WES曲面溢流面拉模施工工藝的又一成功應(yīng)用實(shí)例。
關(guān)鍵字：雙溝 WES曲面 溢流面拉模 施工技術(shù) 溢洪道工程
一、概述
雙溝水電站位于吉林省撫松縣境內(nèi)，第二松花江上游松花河上，溢洪道由進(jìn)水渠、控制段、泄槽及消能防沖設(shè)施四部分組成。進(jìn)水渠長143m，渠底寬42m。渠底高程564.10m;控制段長30.5m，寬48m，溢流堰面采用WES曲線，堰頂高程571.10m，設(shè)有12×14m弧形工作閘門。溢洪道采用挑流消能方式，挑流段長23.25m，挑坎頂高程523.63m，挑角25°。溢流面拉模施工時(shí)兩側(cè)邊墩已澆筑至壩頂高程，閘室底板凝土按措施要求澆筑成階梯狀。
二、拉模模板設(shè)計(jì)
拉模模板系統(tǒng)主要由導(dǎo)軌機(jī)構(gòu)、模體、滾輪機(jī)構(gòu)、壓面平臺、牽引機(jī)構(gòu)、制動(dòng)裝置六部分組成。
2.1 導(dǎo)軌機(jī)構(gòu)
導(dǎo)軌機(jī)構(gòu)由預(yù)埋于邊墩的鋼板埋件、軌道取直墊塊、軌道三部分組成。
鋼板埋件為15cm×15cm的鋼板并焊接有φ12爪筋兩根，軌道取直墊塊采用10cm左右長的槽鋼([20兩塊，凹面相對焊接)或工字鋼(Ⅰ20)，軌道采用[20槽鋼。
2.2 模體
模體主要由骨架及面板組成。
模體骨架采用兩根140工字鋼，兩根工字鋼之間每隔3m長采用【20槽鋼相連，一確保模板的整體剛度，骨架底部與面板焊接。面板采用1.2cm厚鋼板，面板尺寸取決于溢流面孔口寬度、混凝土澆筑時(shí)溫度(影響初凝時(shí)間)及混凝土澆筑速度，一般取1.2～1.5m。面板的前部設(shè)置前導(dǎo)板或直接將面板前段向上翹起，以減小模板滑升時(shí)可能出現(xiàn)的阻力，模板的尾部需打磨光滑，以保證模板滑升時(shí)不致拉裂或拉毛混凝土表面。模板骨架前部的兩端設(shè)有吊鉤作為牽引點(diǎn)。工字鋼骨架兩側(cè)端頭與滾輪機(jī)構(gòu)相接。
2.3 滾輪機(jī)構(gòu)
模體工字鋼骨架兩端各設(shè)有一個(gè)滾輪，整個(gè)模體共有四個(gè)滾輪。滾輪機(jī)構(gòu)的滾輪需提前加工制作，因采用【20槽鋼作為軌道，滾輪尺寸及滾動(dòng)面傾角參照【20槽鋼尺寸，因模體兩側(cè)各兩個(gè)滾輪，考慮到WES曲線特性及兩滾輪間距離，滾輪制作時(shí)與【20槽鋼軌道預(yù)留5mm起浮空間。如此設(shè)計(jì)滾輪能自動(dòng)校正模板的提升時(shí)產(chǎn)生的偏差，并能承受自重、混凝土澆筑時(shí)的浮托力和沿滾輪軸向的橫荷載。
2.4 壓面平臺
壓面平臺可根據(jù)具體情況選擇是否設(shè)置成可調(diào)傾角式。壓面平臺位于模體尾部下端，與模體間通過連接件連接，無論模體移動(dòng)到WES曲線堰面什么位置，都必須保證壓面平臺與混凝土的距離≤200mm，用于模板拉動(dòng)后施工人員進(jìn)行混凝土表面處理。壓面平臺可根據(jù)具體情況采用鋼筋、跳板等其他材料制作。
2.5 牽引機(jī)構(gòu)
拉模的牽引機(jī)構(gòu)主要有手動(dòng)葫蘆和卷揚(yáng)機(jī)兩種方式，本文推薦采用手動(dòng)葫蘆，手動(dòng)葫蘆造價(jià)低、固定方便，對于拉模的移動(dòng)操作性較強(qiáng)。
2.6 制動(dòng)裝置
拉模施工是根據(jù)混凝土施工情況進(jìn)行間斷提升，因牽引機(jī)構(gòu)采用手動(dòng)葫蘆本身具有制動(dòng)效果，但由于WES曲線特性，在一個(gè)堰面的拉模過程中，很難為手動(dòng)葫蘆找到可以一勞永逸的固定點(diǎn)，因此在切換手動(dòng)葫蘆固定點(diǎn)時(shí)需要第三個(gè)手動(dòng)葫蘆或采用制動(dòng)裝置。因拉模滾輪與槽鋼軌道尺寸緊密，所以選取制動(dòng)時(shí)較為方便，可根據(jù)施工現(xiàn)實(shí)際情況選取摩擦系數(shù)較大的材料(如橡膠、木塊等)或直接利用第三個(gè)手動(dòng)葫蘆，建議兩種方式同時(shí)采用。
三、模板施工
3.1 模板配置數(shù)量
溢洪道工程共計(jì)3孔，即溢流面板共3塊，采用跳倉式施工方法，根據(jù)工期要求配2套模板。
3.2??模板施工程序
根據(jù)溢流面結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，高程EL560.6以下基礎(chǔ)部分和壩下0+010以上迎水面采用組合剛模板施工，壩下0+010以下背水面(即WES溢流面)采用接模施工。
(1)由于邊墩是先于溢流面開始澆筑，所以邊墩施工時(shí)提前制作并安裝鋼板埋件，用以固定導(dǎo)軌機(jī)構(gòu)。
(2)WES曲線溢流面拉模施工前，因邊墩施工后可能存在尺寸誤差，先對預(yù)埋的`鋼板埋件進(jìn)行復(fù)測以確定導(dǎo)軌機(jī)構(gòu)中各取直墊塊的尺寸，待確定并安裝固定取直墊塊后，將拉模軌道焊接于取直墊塊上，此時(shí)導(dǎo)軌機(jī)構(gòu)完成。
(3)拉模模體運(yùn)輸至施工作業(yè)面較貼近軌道處后，安裝手動(dòng)葫蘆并以此將拉模模體牽引至軌道上。
(4)在混凝土澆筑前進(jìn)行試?yán)瓕?shí)驗(yàn)。
(5)混凝土澆筑過程中，負(fù)責(zé)牽引系統(tǒng)的工作人員要確保拉模模體兩端均衡提升，并安排專人負(fù)責(zé)拉模模體的制動(dòng)。
(6)混凝土澆筑完成后，在將拉模模體制動(dòng)的同時(shí)摘除手動(dòng)葫蘆等牽引機(jī)構(gòu)，再由吊車將拉模模體運(yùn)至下一工作面。
3.3拉模施工操作工藝
(1)施工前準(zhǔn)備及技術(shù)交底
拉渠施工前根據(jù)拉模施工圖紙及有關(guān)規(guī)定要求，對具體操作及負(fù)責(zé)人員進(jìn)行交底，其中導(dǎo)軌機(jī)構(gòu)進(jìn)行接復(fù)核工作及牽引機(jī)構(gòu)、制動(dòng)機(jī)構(gòu)的操作應(yīng)重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)。
(2)試?yán)?/p>
拉渠安裝完成后首先將其空拉到堰頂，并對牽引制動(dòng)設(shè)備和模板本身進(jìn)行全面檢查。如試?yán)^程中沒有任何問題將模板退回到初始位置。如發(fā)現(xiàn)問題后反應(yīng)及時(shí)處理確�；炷翝仓^程中的模體正常運(yùn)行。
(3)正常提升
在澆筑混凝土過程中，根據(jù)倉面溫度、混凝土強(qiáng)度等級等因素確定模板提升時(shí)間間隔，一般情況下混凝土強(qiáng)度達(dá)到0.1～0.2MPa(出�；炷潦謮河袦囟葧r(shí)開始提升模板。拉�；炷翝仓�(yīng)遵守以下規(guī)定：
每次提升前應(yīng)嚴(yán)格檢查并排除阻礙提升的障礙物(包括黏在模板和滾輪上的砂漿及鋼筋上的油液)因故中途停止提升時(shí)，必須執(zhí)行制動(dòng)措施。混凝土澆筑過程中應(yīng)分層、平起、從拉模兩端向中間對稱、均勻的下料。
振搗混凝土?xí)r，不得將振搗器觸及預(yù)埋筋、鋼筋、模板和軌道，模板拉動(dòng)時(shí)嚴(yán)禁振搗混凝土。
平均每次滑升行程30～50cm， 根據(jù)WES曲線特性，在傾角較大處，提升的行程應(yīng)適量減小，間隔時(shí)間也應(yīng)適量加長。
正常提升過程中，技術(shù)負(fù)責(zé)人員應(yīng)重點(diǎn)檢查牽引系統(tǒng)和制動(dòng)系統(tǒng)，并指揮操作人員確保模板兩端提升同步。
四、拉模施工總結(jié)分析
對于WES曲線溢流面采用拉模施工，具有施工速度快、曲線準(zhǔn)確、表面平整度好等優(yōu)點(diǎn)，除此之外本次拉模設(shè)計(jì)還具有以下優(yōu)點(diǎn)：
因?qū)к墮C(jī)構(gòu)的埋件埋設(shè)于邊墩內(nèi)，所以需先行澆筑邊墩，而澆筑溢流面時(shí)并不影響邊墩施工，雖增加了上下作業(yè)面的交叉作業(yè)，但只要安全措施控制得當(dāng)即可實(shí)現(xiàn)溢流面及邊墩施工的同時(shí)進(jìn)行，從方案的選擇上節(jié)省了工期。
操作簡單，材料節(jié)省，本次拉模設(shè)計(jì)所使用的材料除預(yù)埋于邊墩內(nèi)的埋件和根據(jù)軌道加工的滾輪外，均可再利用(槽鋼、工字鋼、鋼板)
軌道甚至整個(gè)導(dǎo)軌機(jī)構(gòu)均位于WES曲線溢流面上方，不會因?qū)к墮C(jī)構(gòu)影響溢流面整體外觀和表面質(zhì)量。
軌道通過可調(diào)節(jié)大小的取直墊塊固定于邊墩上，軌道不受邊墩混凝土澆筑后線型控制好壞的限制。
滾輪完全根據(jù)槽鋼軌道進(jìn)行特制加工，可謂“嚴(yán)絲合縫”，因尺寸的限制滾輪在正常提升過程中即可正常滾動(dòng)又無法脫離軌道，并能承受自重、混凝土澆筑時(shí)的浮托力和沿滾輪軸向的橫荷載。
五、結(jié)語
雙溝水電站溢洪道WES曲線溢流面拉模施工時(shí)，正值保發(fā)電搶工期階段，溢流面混凝土能否按期完工將直接影響閘門安裝，因此，溢流面的混凝土澆筑倍受業(yè)主、監(jiān)理及設(shè)計(jì)單位的關(guān)注，經(jīng)過半個(gè)月左右的拉模施工，高質(zhì)、高效地完成了溢流面抗沖耐磨混凝土的澆筑，得到了業(yè)主及監(jiān)理單位的高度認(rèn)可。
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