亭子口電站碾壓混凝土連續(xù)上升模板的設(shè)計與施工

鄒俊，王彥虎

(中國人民武裝警察部隊(duì)水電第三總隊(duì)，四川成都 610036)

1 概述

亭子口水電站大壩37#、38#壩段在2012年汛前混凝土已經(jīng)澆筑至高程380 m，汛期停止施工。為實(shí)現(xiàn)2013年4月30日達(dá)到高程448 m 的安全度汛目標(biāo)，高程380～427 m 碾壓混凝土必須于2012年12月底澆筑完成，為上部常態(tài)混凝土提供較為充裕的工期。為此，以上部位碾壓混凝土必須采用連續(xù)上升方法快速澆筑。

與37#壩段相鄰的36#壩段混凝土已澆筑至高程443 m，與38#壩段相鄰的39#壩段混凝土已澆筑至高程438 m。碾壓混凝土入倉采用自卸車運(yùn)輸方式，通過布置在39#壩段的垂直滿管溜槽及自卸車倉內(nèi)倒料的方式布料。

37#壩段上游面為直立面，下游面為一直立面凹槽，38#壩段上游面局部為1∶0.15的陡坡，其余為直立面，下游面為1∶0.8的斜坡面。37#壩段與38#壩段之間的橫縫面隨高程上升呈正梯形，即兩壩段間模板接觸面呈倒三角形。

為保證壩體連續(xù)上升，必須針對兩個壩段的外形結(jié)構(gòu)特點(diǎn)對普通連續(xù)翻升模板進(jìn)行優(yōu)化改造，才能保證壩體碾壓混凝土連續(xù)上升。

2 模板優(yōu)化設(shè)計

2.1 上游面模板選型

壩體上游直立面及1∶0.15的陡坡直接采用普通3 m×3.1 m(寬×高)翻轉(zhuǎn)模板，壩體上升過程中以3塊模板為一個單元，通過依次交替達(dá)到壩體上升目的。為保證模板承受各類荷載，每塊模板垂直于模板面布置三排錨筋定位孔，調(diào)節(jié)模板螺桿固定在背架上。

2.2 下游面模板優(yōu)化設(shè)計

37#壩段下游為凹槽形直立面，槽內(nèi)平行壩軸線寬18.6 m，設(shè)置6塊普通3 m 寬翻轉(zhuǎn)模板，剩余60 cm 與垂直于壩軸線方向的側(cè)模合體做成陰角模板，陰角模板尺寸為(2 m+0.3 m)×3.1 m。凹槽深8.5 m，布置3塊普通3 m 寬翻轉(zhuǎn)模板和1塊陰角模板。凹槽外兩側(cè)下游直立面平行壩軸線寬11.7 m，凹槽兩側(cè)各設(shè)有2道止水。為滿足結(jié)構(gòu)及連續(xù)翻升要求，止水模板尺寸為2.7 m ×3.1 m，左右對稱，錨筋采用三層水平拉條，模板結(jié)構(gòu)見圖1。

圖1 模板結(jié)構(gòu)示意圖

38#壩段下游為1∶0.8的斜坡，壩寬20 m，為保證其與上游及側(cè)面模板同時上升，將斜面翻轉(zhuǎn)模板尺寸調(diào)整為3 m ×1.921 m 和2 m ×1.921 m，即斜面翻轉(zhuǎn)模板每上升兩層，直立面模板上升一層。由于斜面翻轉(zhuǎn)模板錨筋受力結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，故每塊模板采用兩層水平拉條，斜面模板每四塊為一個施工單元，澆筑過程中交替上升。

2.3 兩壩段間橫縫面模板優(yōu)化設(shè)計

考慮到碾壓混凝土連續(xù)上升時的模數(shù)需要，橫縫模板由3 m×3 m 平面模板、2.4 m ×3 m 平面模板、(2.6 m+0.2 m)×3 m 梯形模板組成，平面模板的錨筋采用三層水平拉條。梯形模板結(jié)構(gòu)形式見圖2，梯形模板不設(shè)背架，方柃支撐。

3 翻轉(zhuǎn)模板施工

3.1 翻轉(zhuǎn)模板配置

根據(jù)37#壩段及38#壩段結(jié)構(gòu)尺寸，計算配置各類模板數(shù)量見表1。

圖2 梯形模板結(jié)構(gòu)形式圖

3.2 施工方法

表1 各類翻轉(zhuǎn)模板數(shù)量表

所有模板在專業(yè)廠家加工，汽車運(yùn)至施工現(xiàn)場，采用人工配合汽車吊進(jìn)行安裝。

(1)第一層模板安裝。

倉面清理干凈后，將第一層翻轉(zhuǎn)模板架立在挑筋上，并用內(nèi)拉內(nèi)撐的方法安裝固定，底部用木模嵌縫。

(2)第二層及以上翻轉(zhuǎn)模板的安裝及上升。

第二層安裝時，采用12 t 汽車吊通過平衡梁對準(zhǔn)第一層翻轉(zhuǎn)模板的上口，徐徐落下，使模板準(zhǔn)確就位，然后將支撐架內(nèi)、外弦桿鉸接，吊車與模板脫鉤，施工安裝人員通過調(diào)節(jié)螺桿實(shí)現(xiàn)面板內(nèi)外傾斜度的調(diào)整，使其達(dá)到施工精度要求。

當(dāng)混凝土澆筑至錨筋布置高程后進(jìn)行錨筋預(yù)埋，隨著混凝土連續(xù)澆筑，上升至第二層翻轉(zhuǎn)模板的1/2處時，開始按上述同樣的方法分三個作業(yè)面將第三層模板安裝調(diào)整好。

當(dāng)混凝土澆筑至第三層模板上口1/2處時，此時最下層模板錨筋受力最大，錨筋埋設(shè)層混凝土齡期最長;該層混凝土澆筑完后，先將中間層模板錨錐緊固，然后將第一層模板拆裝至頂部之上的第四層模板位置，此時第二層模板錨筋開始受力，錨筋受力最小，錨筋埋設(shè)層混凝土齡期最短。碾壓混凝土每層碾壓厚度為30 cm，上升速度為1.2 m/d，每層施工用時為6 h。當(dāng)?shù)诙臃D(zhuǎn)模板最上一排水平錨筋開始受力時，相應(yīng)埋設(shè)混凝土齡期為42 h，混凝土上升10層后水平錨筋結(jié)束受力時混凝土齡期達(dá)到102 h。經(jīng)測算，錨筋所受拉拔力滿足要求。

如此反復(fù)，實(shí)現(xiàn)交替上升的目的。模板安裝按測量放樣點(diǎn)進(jìn)行控制，安裝好后需經(jīng)測量校核，直至滿足精度要求?？紤]到模板受力后將產(chǎn)生走樣，每塊模板安裝時頂部可按向倉內(nèi)預(yù)傾1 cm 進(jìn)行控制。

4 結(jié)語

亭子口水電站大壩37#、38#壩段碾壓混凝土于2012年10月28日開始澆筑，前兩次因設(shè)計廊道限制每次澆筑6 m，高程403～427 m 連續(xù)澆筑，歷時22 d 連續(xù)澆筑24 m，所有模板實(shí)現(xiàn)了連續(xù)交替上升。每層模板翻轉(zhuǎn)安排3臺12 t 汽車吊共3個作業(yè)面，模板翻升對倉面施工未產(chǎn)生影響。翻轉(zhuǎn)模板優(yōu)化設(shè)計對連續(xù)澆筑上升起到了重要的作用。