淺析王家溝水庫溢洪道進口收縮段混凝土支模工藝

李建錄

（寶雞市渭濱區(qū)河道管理站 陜西 寶雞 721006）

1 工程概況

寶雞市馮家山灌區(qū)王家溝水庫除險加固工程地處岐山縣京當(dāng)鄉(xiāng)雙安村附近，原水庫于1971年所建,屬于馮家山水庫配套工程。水庫平時蓄水灌溉,汛時調(diào)節(jié)水量,壩體為梯形土壩,壩長112.7m,壩高47.6m,北干渠從壩頂穿過。2008年10月開始對該壩進行加固維修，主要任務(wù)包括新建溢洪道，進行背水坡壩體加固，迎水坡、背水坡坡面砌石，修建排水溝等。工程重點、難點建設(shè)是溢洪道，該溢洪道地處水庫壩體左肩，由進口段、收縮段、隧洞段、明槽段和消力池段組成，全長237.8m，均為C30鋼混凝土現(xiàn)場澆筑。

2 施工現(xiàn)場情況及工程設(shè)計特點

該工程溢洪道進口、收縮段位于壩體左肩，南靠北干渠，東鄰水庫管理站，西北方向是垂直高差16.7m的陡坡，施工場地狹小。設(shè)計進口段為矩形斷面，樁號0+000～0+008，長 8.0m，底板凈寬 6.6m。在進口處設(shè)有高3.6m溢流堰，側(cè)墻高9.4m,厚度為0.5m,頂部設(shè)有兩道0.3m×0.4m拉梁；收縮段長15m，樁號0+008～0+023矩形斷面；底板平面呈梯形，比降為i=0.149，北高南低，底板寬度從6.6m漸變到3.5m；兩邊側(cè)墻立面呈梯形,北高為9.4m，南高為12.7m，頂部水平設(shè)有五道0.3m×0.4m拉梁。進口段與收縮段之間設(shè)有沉降縫，收縮段與隧洞進口有7.7m高的洞臉，整個設(shè)計的斷面尺寸、混凝土澆筑量、側(cè)墻高度都很大。

3 施工面臨的困難

由于溢洪道進口段、收縮段位于壩頂北干渠北側(cè)，在壩體右肩有一座上世紀(jì)七十年代修建的拱橋，承載力低、橋面窄，小型施工設(shè)備和建筑材料可以從這座橋運至現(xiàn)場，像混凝土運輸車、起重吊車等重型設(shè)備無法從此橋上通過?？紤]到上述情況，混凝土攪拌只能在現(xiàn)場進行，這就要求進口段、收縮段在進行側(cè)墻模板搭架的同時還要兼顧上料馬道和平臺搭架。根據(jù)實際情況采用在溢洪道內(nèi)，側(cè)墻模板支撐與平臺支撐綜合進行搭建。為了使底板受力均勻，防止混凝土在澆注過程中出現(xiàn)不均勻沉陷，采用兩邊側(cè)墻同時支模、同時澆注的方案。對于高度較小、只需一次澆注到頂?shù)膯螇?，在施工中上料平臺可以通過設(shè)置斜撐等辦法予以解決水平推拉力，不致因施工產(chǎn)生的動荷載而使模板發(fā)生偏移。對于處在兩墻之內(nèi)的上料平臺，一方面要考慮施工時的承載力，更主要的作用是要保持側(cè)墻模板安裝牢靠，垂直度、斷面尺寸符合設(shè)計要求。該溢洪道進口、收縮段側(cè)墻高9.4m～12.7m，需要多次搭架支模才能完成，一般來說架子越高，抵抗水平方向的推拉力越差，且該上料平臺主要依靠兩邊側(cè)墻模板承受水平施工動荷載，在澆注過程中由于送料車、人力、振動器產(chǎn)生水平力，極易使兩邊側(cè)墻向外或向內(nèi)發(fā)生偏移。一旦下邊墻體澆注發(fā)生跑板、偏移，會直接影響上層混凝土支模，造成嚴(yán)重質(zhì)量事故。

4 支模方案分析和制定

4.1 方案分析

傳統(tǒng)的混凝土工程支模，一般采用木模板、小鋼模板、大鋼模板等。木模板主要用于工程中局部是曲面、拱、錐、圓弧等比較復(fù)雜的部位，優(yōu)點是制作靈活，能適應(yīng)各種造型的支模要求，缺點是加工制作比較麻煩，板縫多，強度較差，不適合于尺寸規(guī)整，澆筑量大的混凝土支模，且材料浪費嚴(yán)重，成本大。小鋼模板的優(yōu)點是通用性好能廣泛用于各種工程建設(shè)中，強度高，單件重量較輕，可以多次重復(fù)使用，維護保養(yǎng)方便，但是對于立模高度大，垂直度要求高的大體積混凝土立模。其缺點是需要搭設(shè)復(fù)雜的腳手架，對腳手架支撐強度要求高，模板必須規(guī)矩平整、拼板嚴(yán)密。在不進行二次抹面的情況下，由于板縫較多，澆筑后的混凝土表面平整度、光潔度相對較差。大鋼模板一般適合于工程造價高，工程量大，需要多次重復(fù)使用的大型工程，特點是：事先須根據(jù)不同工程的實際情況進行加工、組裝，優(yōu)點是模板強度高、澆筑后表面平整度好、組裝澆注效率高。缺點是造價高，通用性差，搬運較困難，需要大型起吊設(shè)備，不太適合工程造價較小，混凝土澆筑量不是很大的中小型水利工程施工。

4.2 支模方案制定

針對王家溝水庫溢洪道工程特點及施工現(xiàn)場情況，采用竹膠板（或膠合板）穿芯絲桿拉結(jié)支模工藝較適合王家溝水庫溢洪道進口段、收縮段支模。竹膠板（膠合板）穿芯絲桿拉結(jié)支模的基本原理是通過穿芯絲桿將兩邊模板固定在一起，依靠側(cè)墻內(nèi)的鋼筋承擔(dān)混凝土澆筑時的沖擊力和固定兩邊模板。如果布局合理，安裝到位，一般在竹膠板外垂直方向每1.5m～2.0m，在水平方向用絲桿頭蝶形閥固定兩根φ48鋼管，將竹膠板連成一個整體以保證模板支護剛度，不需里外再搭設(shè)雙排腳手架。采用竹膠板模板由于其本身重量輕，一般兩位施工人員就可以將其安裝到位，然后板面打孔穿絲桿固定，板與板之間加木條砸釘連成整體。其不僅工藝簡單，且造價較低，相對其他模板，每塊竹膠板長2.44m，寬1.24m，面積3.02m2，優(yōu)質(zhì)板平均每塊140元左右。如果保護到位這些竹膠板還可以重復(fù)使用，且使用的鋼架桿較少。另外，其還對場地要求不高。由于采用竹膠板穿絲支模，模板支撐點，受力點主要依靠側(cè)墻內(nèi)已焊接的鋼筋，不需要專門搭設(shè)豎、橫斜撐來固定模板，適合王家溝水庫進口、收縮段場地狹小這種情況。若由專業(yè)模板工采用該方案支模，每人平均一個工日能夠安裝6塊板，合計18m2，比其他模板安裝效率要高。

內(nèi)部上料平臺采用獨立搭架方式，架桿與側(cè)墻模板保持一定距離，平臺搭架支撐剛度采用十字撐、剪刀撐等予以解決，即使上料平臺發(fā)生水平移位也不會影響側(cè)墻模板。通過上述分析，對王家溝水庫進口段、收縮段側(cè)墻采用竹膠板加穿芯絲桿支模的方案具有明顯的優(yōu)勢。

5 具體工程實施

王家溝水庫溢洪道進口段、收縮段側(cè)墻模板支護具體施工如下：根據(jù)設(shè)計圖紙?zhí)峁┑膫?cè)墻尺寸，先編制排板方案，即根據(jù)每塊板1.24m×2.44m尺寸和側(cè)墻尺寸，確定竹膠板排列模式，是立栽還是橫放，穿芯孔眼的位置，需要多少塊板，臨時鋼架桿的搭設(shè)方案和材料用量等。然后，清理側(cè)墻與底板結(jié)合處雜物，使其保持干凈。準(zhǔn)確定出兩邊側(cè)墻內(nèi)外立模線，并將此立模線吊引到側(cè)墻頂固定在側(cè)墻頂水平尺桿之上，精確調(diào)整斷面底頂寬度尺寸，側(cè)墻厚度尺寸和中軸線是否符合要求。按照每塊板長2.44m分段從側(cè)墻頂向側(cè)墻底吊垂線，確定模板內(nèi)皮與鋼筋外皮的橫向水平距離，然后在原鋼筋表面焊接Φ6鋼筋作為模板內(nèi)支撐筋，以確保側(cè)墻0.5m寬度及兩邊5cm厚保護層。從底板往上按照支模編制方案立模板，模板就位后，鉆孔穿套PVC管的絲桿，拉結(jié)側(cè)墻內(nèi)外模板。垂直高每2m內(nèi)外側(cè)墻安裝兩根Φ48水平鋼架桿，用蝶形扣將鋼架桿固定在模板外表面，以增強其整體性。繼而，搭建上料平臺腳手架，平臺頂鋪鋼架板，留出上料馬道口，其余布設(shè)防護欄桿掛安全網(wǎng)?？紤]到混凝土澆筑要求，每兩米對支模垂直度、尺寸進行校對，使其符合設(shè)計要求。模板驗收合格澆筑C30砼。砼澆筑后，按照前述程序，繼續(xù)向上支模，到側(cè)墻設(shè)計頂在支側(cè)墻模板的同時將墻頂拉梁模板一并支好。當(dāng)側(cè)墻及拉梁全部澆注完畢，砼達到拆模強度后，拆除竹膠板模板，從側(cè)墻中抽出拉結(jié)絲桿。裁掉側(cè)墻表面伸出的PVC管，用1∶1.5水漿砂漿對所有側(cè)墻絲桿孔進行灌漿堵塞，拆除上料平臺及腳手架，按照有關(guān)《水利工程施工驗收規(guī)范》操作要求，對側(cè)墻砼進行養(yǎng)護。

6 結(jié)語

從具體施工過程來看，采用竹膠板絲桿拉結(jié)、獨立搭建上料平臺進行溢洪道進口段，收縮段側(cè)墻支模效果明顯，具有工藝相對簡單，不需要太多的機械設(shè)備，對工作現(xiàn)場要求不高，施工費用低廉，施工工效高，質(zhì)量有保證等優(yōu)點。經(jīng)過對澆筑過程中模板的跟蹤檢測，沒有出現(xiàn)跑板、移位、模板變形、漏漿等現(xiàn)象，拆模后，墻體表面平整光潔，沒有蜂窩麻面，斷面尺寸符合設(shè)計要求，值得類似工程參考采用。陜西水利