南水北調臺兒莊泵站肘形流道模板設計與施工

孟秀英

（華北水利水電學院水利職業學院，河南 鄭州 450008）

1 工程概述

臺兒莊泵站工程是南水北調東線工程的第七級泵站,位于山東省棗莊市臺兒莊區境內。泵站設計調水流量125m3/s，設計水位站上 EL25.09m，站下 EL20.56m，設計揚程4.53m，平均揚程3.73m，主泵房內安裝5臺3000ZLQ32-52型立式軸流泵，葉輪直徑3000mm，配5臺功率為2400kW的同步電機，總裝機容量12000kW。

臺兒莊泵站進水流道設計為肘形現澆鋼筋混凝土結構，流道高4.29m，長4.4m，寬6.19m，流道外模按照一般大體積混凝土結構模板制作，內模為異型空間結構模板，內模設計施工是肘形進水流道的核心控制環節。

2 模板設計與制作

2.1 模板設計

進水流道混凝土模板采用木模板，在加工廠設計成型并進行試裝配。流道模板采用外拉和內撐加固，頂模采用木排架和型鋼承重支撐。

為確保流道模板曲線符合曲面形體，采用正交流道中軸線切斷面的方法制作排架，模板排架間距為30cm，間距太大模板自身容易變形。沿流道空間中心線間隔30～50cm切垂直斷面作為模板支撐弧帶的放樣依據，根據進口流道尺寸，模板共設計28榀排架，排架上部間距9.8cm，下部間距28.5cm。模板在斷面上采用整體式設計，在安裝條件允許的前提下盡量減少模板的分節，嚴格控制支撐弧帶和面板的加工精度，由于每個排架的直線段及轉角圓弧半徑均不相同，每個排架根據形狀及受力情況均需要單獨設計結構，所有排架制作完成后進行整體拼裝。在排架的下部預留進人孔，便于模板拼裝連接。模板排架結構示意圖見圖1。

圖1 模板排架結構示意圖

2.2 模板制作

根據流道設計圖，計算每個排架的制作參數，模板圓弧帶采用5cm厚木板制作，5cm×10cm方木作內支撐，在模板曲線弧度較大部位，表面面板采用2層1cm厚木板條作為面板，分層釘在排架上。在沿流道的中線上、下曲面各安裝一道搭設拼裝支架，每個排架的位置在拼裝樣板上預先面畫好，為保證拼裝排架的穩定，底部增設2道拼裝樣板，并固定牢固。支撐弧帶和面板的排架強度和剛度滿足要求。

排架制作過程中要嚴格按照圖紙尺寸制作；方木的接縫要盡可能減少，接縫寬度應盡可能小，避免最大受力方向上排架方木接縫，如果無法避免應該進行錯縫處理；裝釘面板時要避免通縫；在模板制作完成后應通過測量校驗，保證其外形符合設計要求。

由于進水流道模板整體重量大，為方便吊裝，在模板中部的位置將模板分成兩段制作，分別吊裝入倉后再進行接縫處理。進水流道模板制作樣圖見圖2。

圖2 進水流道模板制作樣圖

3 模板安裝與拆除

3.1 模板安裝

3.1.1 安裝工藝

模板表面清理→涂刷脫模劑→測量放線→埋置支架→模板安裝→模板加固→測量檢查、調整、加固→驗收。

31.2 安裝方法

安裝前用全站儀進行精確測量放出模板安裝位置線，在流道模板上標劃出與安裝位置線相對應的控制線，現場用吊車配合人工進行安裝就位，在重要或特殊的部位設置控制點，用千斤頂進行微調，精確就位后對模板進行加固。

根據流道的尺寸用4cm×4cm角鋼制作支架，每個流道共制作4個支架，將支架準確埋置在下部混凝土中，也可以在下部混凝土中預埋Ф25插筋，把支架焊接在插筋上，模板吊裝時將模板直接安放在支架上。在模板兩側設置三道拉筋，采用花籃螺栓緊固在下層混凝土預埋錨筋上，防止模板偏移及產生上浮，并設置足夠的臨時固定設施，以防止模板變形或傾覆。模板安裝的允許偏差符合設計要求。支架示意圖見圖3。

圖3 支架示意圖

安裝排架時，現場搭設腳手架，從流道一端的排架開始，逐榀安裝?？刂坪门偶艿拈g距，調整好位置，各榀排架之間用方木連接固定。

排架安裝完畢后，開始釘表面2層1cm厚的木板條，最后通過測量校驗，對不符合要求的部位進行局部修整，使其外形符合設計要求。

為確保混凝土澆筑表面光滑，在入倉吊裝前面板外部貼一層3mm厚寶麗板。進水流道模板現場安裝見圖4。

3.2 模板拆除

根據現場取樣檢測，14天后混凝土強度達到設計標準強度的80%，此時可以拆除模板，在30天后基本達到混凝土設計強度，為防止混凝土產生裂縫，在30天后拆模。

拆除模板時，誰安裝誰拆除，先支的后拆，后支的先拆，先拆非承重部位，后拆承重部位，避免混凝土表面受到損壞。

結語

流道模板為典型的空間曲面結構，制作時測量控制點要加密，精確控制肘形流道空間尺寸和表面平整度，龍骨制作完成還要精確復核；安裝時位置要精確控制，并固定牢固；模板材料選擇干燥的優質紅松或白松，減少模板變形；寶麗板遇水后很容易鼓包變形，在模板安裝完成后綁扎鋼筋時最好搭設防雨棚，沖洗倉號時避免水濺到到寶麗板上。經過工程實踐，臺兒莊泵站肘形進水流道設計施工符合設計要求。

圖4 進水流道模板安裝圖

[1]國家標準.水利水電工程模板施工規范（DL/T 5110-2000）.北京：中國電力出版社.2000.

[2]國家標準.木結構設計規范（GB50005-2003）.北京：中國建筑工業出版社.2003.