提升式模板在澆筑式瀝青混凝土心墻中的應(yīng)用

張自信

（甘肅省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司，甘肅 蘭州 730000）

澆筑式瀝青混凝土心墻施工，不需要專(zhuān)門(mén)的攤鋪機(jī)械，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，防滲效果明顯。根據(jù)其施工技術(shù)特點(diǎn)，對(duì)提升式模板在心墻澆筑應(yīng)用過(guò)程中需要著重考慮的一些問(wèn)題及關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行了梳理總結(jié)，進(jìn)而得出該項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中在模板支護(hù)方面需要注意的一些要點(diǎn)。

1 模板選擇與心墻澆筑高度、厚度的關(guān)系

心墻分層高度的主要取決于瀝青混凝土單位時(shí)間產(chǎn)量、每層澆筑方量、壩料填筑速度等，層高過(guò)低（30cm以下），接合縫較多，如層間結(jié)合面處理不到位，質(zhì)量隱患的風(fēng)險(xiǎn)也比較高，同時(shí)也會(huì)較多的影響施工進(jìn)度。層高過(guò)高（60cm以上），模板的提升是比較困難的，并且模板提升后，瀝青混凝土在自身重力影響下，也易發(fā)生塌陷，產(chǎn)生部分浪費(fèi)，根據(jù)規(guī)范每2～4m進(jìn)行一次鉆芯取樣的要求，澆筑層厚過(guò)厚，取樣是比較困難的。因此，澆筑高度取中間值（40cm）既在規(guī)范要求內(nèi)，同時(shí)，可保證施工進(jìn)度，盡量減少層間結(jié)合面處理，防止瀝青混凝土塌陷，模板提升及取樣的便利。關(guān)峽水庫(kù)工程設(shè)計(jì)計(jì)算心墻厚度為30cm，心墻采用等厚40cm，心墻底部通過(guò)預(yù)留的30×30cm鍵槽與心墻基座連接，心墻基座寬度200cm，在瀝青混凝土心墻與基座及兩岸連接部位，澆筑寬度由120cm漸變?yōu)?0cm，邊坡為1:0．2。施工過(guò)程中，為方便拔模及保證過(guò)渡料碾壓質(zhì)量，在保證心墻設(shè)計(jì)寬度不變的情況下，采用臺(tái)階式澆筑。

2 模板及支模方式選擇

澆筑式瀝青混凝土心墻施工，目前采用的主流支模方法是鋼模板法、瀝青砂漿預(yù)制塊副墻模板法、攤鋪機(jī)法：（1）就攤鋪碾壓而言，本工程設(shè)計(jì)心墻厚度40cm，采用攤鋪機(jī)工作面過(guò)小，而油石比為12%，流動(dòng)性較大，也不適合采用振搗法施工。（2）澆筑式瀝青混凝土具有自密性，可采用預(yù)制塊作為模板，但造價(jià)高昂，需求量大，技術(shù)要求高，例如，砌筑面與瀝青混凝土防滲墻的接觸面均需進(jìn)行糙化去污處理，砌筑速度慢，無(wú)法重復(fù)使用。（3）從成本角度而言，無(wú)此必要，經(jīng)綜合比選，采用便于拆移的鋼模板。是比較經(jīng)濟(jì)且切合實(shí)際的，既可以保證模板的循環(huán)使用，也能在一定程度上節(jié)省投資。

考慮心墻過(guò)渡料攤鋪厚度為35cm，鋼模起初采用35cm（高度）×5cm（厚度）×150cm（長(zhǎng)度）的鋼板制作，模板之間采用搭接式，采用∠40×6cm的角鐵作為兩塊模板之間的支撐，每根角鐵用切割機(jī)按照心墻厚度切出卡槽，過(guò)渡料填筑后，利用過(guò)渡料作為支撐，為保證模板中間和底部寬度也達(dá)到心墻厚度要求，在模板外緣兩側(cè)，每隔1m用φ25鋼筋楔入過(guò)渡料中，以抵抗混凝土澆筑過(guò)程中產(chǎn)生的脹縮力。考慮到心墻過(guò)渡料碾壓試驗(yàn)的結(jié)果是碾壓厚度在30cm左右，可以實(shí)現(xiàn)“土砂平起”，且速度快，易裝易拆，但在實(shí)際施工過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)由于土的側(cè)向壓力及心墻降溫慢等因素存在，僅僅依靠角鐵和鋼筋支撐，效果不理想，角鐵在施工過(guò)程中容易發(fā)生脫落、變形等，φ25鋼筋也無(wú)法承受混凝土壓力，模板變形沒(méi)有得到很好的控制。經(jīng)對(duì)施工工藝進(jìn)行修正，找出原因所在，模板采用了60cm（高度）×6cm（厚度）×1500cm（長(zhǎng)度）的鋼板制作，角鐵支撐換成在每塊模板（1500cm）兩側(cè)焊接瀝青混凝土模板上面可采用φ12鋼筋焊接，10cm高、15cm寬提手，中間用鉛絲直拉的方式能更好保證模板的寬度，理由有兩點(diǎn)：（1）模板雖有過(guò)渡料的側(cè)向壓力存在，但模板澆筑層厚控制在40cm以下，模板高度60cm，每層有10～15cm一直在過(guò)渡料中嵌固，形成一個(gè)鉸支座，可以很好地抵消來(lái)自土的側(cè)向壓力；（2）瀝青混凝土澆筑過(guò)程中，由于混凝土的脹縮壓力，更容易形成模板的受力主要來(lái)自混凝土產(chǎn)生的拉力，如采用角鐵無(wú)法有效抵抗模板發(fā)生的輕微變形。模板上部沿模板方向每隔1m放置1根方木，方木預(yù)先用切割機(jī)切成4×4×41cm，做成41cm主要是考慮到木材在側(cè)向壓力作用下發(fā)生變形，以保證模板上口寬度達(dá)到設(shè)計(jì)厚度要求。為保證模板中間和底部寬度也達(dá)到心墻厚度要求，采用4×4×80cm的方木斜撐，下部用粒徑10cm左右的塊石作為支撐受力點(diǎn)，效果顯著。

3 模板與瀝青混凝土的隔離問(wèn)題

目前，可采用的脫模方法主要有脫模劑、無(wú)紡布、牛皮紙等，經(jīng)試驗(yàn)分析采用脫模劑，模板表面不能有油污，否則，易造成涂刷不均勻，形成局部黏接，心墻在自重下塌陷也較為嚴(yán)重，拆模后40cm層高塌陷達(dá)到10cm左右；采用報(bào)紙黏貼時(shí)，拆模較為容易；塌陷5cm左右，采用硬質(zhì)牛皮紙粘貼時(shí)，拔模較為容易；塌陷在2cm左右，缺點(diǎn)在于報(bào)紙、牛皮紙無(wú)法取出，澆筑完成后勢(shì)必外包在混凝土外緣，但紙漿類(lèi)材料易于分解，且位于外緣，對(duì)心墻防滲效果的影響是有限的。采用無(wú)紡布，雖然材質(zhì)本身的伸縮性及防水性較好，但無(wú)紡布接頭處搭接長(zhǎng)度需大于10cm，拆模不太便利。加上材料本身價(jià)格相對(duì)其他幾種方式較為昂貴，經(jīng)綜合比較，采用膠帶將牛皮紙粘接在鋼模板上，膠帶伸出部分采用小刀切割整齊，牛皮紙按照心墻澆筑高度裁剪，可以有效減少牛皮紙搭接厚度，拔模只將模板拔出。

4 支模過(guò)程及特殊問(wèn)題處理

在模板初步定位后填充過(guò)渡料，澆筑前進(jìn)行精準(zhǔn)定位驗(yàn)收，同時(shí)，對(duì)基層結(jié)合面進(jìn)行清理，這樣做的目的在于減少過(guò)渡料鋪設(shè)形成的對(duì)模板的側(cè)向壓力的影響，澆筑前在模板內(nèi)側(cè)先粘貼一層牛皮紙，澆筑完成后進(jìn)行拔模作業(yè)，最后，碾壓過(guò)渡料。具體施工工藝如下圖1。

圖1

（1）混凝土支模過(guò)程中，天氣的影響因素是比較顯著的，特別是在夏季高溫期間心墻放大腳的施工，心墻每層縮進(jìn)12cm，需要在心墻基面上立模，由于心墻表面油層短時(shí)間無(wú)法實(shí)現(xiàn)硬化，由于模板自重，會(huì)在心墻面上出現(xiàn)模板塌陷入心墻中的情形，經(jīng)研討后，每隔1m用φ25鋼筋擔(dān)立30cm（高度）×6cm（厚度）×1500cm（長(zhǎng)度）的鋼板，為防止鋼筋嵌入心墻中，底部用10×10cm墊塊，增大受力面積，有效解決了該技術(shù)難題。（2）心墻與左右壩肩接合部位厚度為120～40cm的漸變段，漸變長(zhǎng)度為150cm，由于土的側(cè)向壓力作用，加之方木長(zhǎng)度也不好掌握，模板外側(cè)斜撐方木無(wú)堅(jiān)實(shí)的受力點(diǎn)，上口寬度為110cm，下口寬度為100cm，模板偏斜值達(dá)到10cm，經(jīng)觀察分析后，采用降低外側(cè)模板浮土高度，減少土的側(cè)向壓力，同時(shí)，對(duì)心墻漸變段與直墻段接觸部位外放10cm控制，保證心墻變形余量在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)。

5 拔模控制

拔模時(shí)間和瀝青混凝土溫度是瀝青混凝土心墻脫模作業(yè)的關(guān)鍵點(diǎn)和難點(diǎn)，從施工進(jìn)度方面來(lái)說(shuō)，拔模時(shí)間應(yīng)盡量提前，但過(guò)渡料對(duì)于包裹其中的心墻導(dǎo)致散熱較慢，如單純等待混凝土冷卻硬化，勢(shì)必對(duì)瀝青混凝土心墻降溫造成一定影響。剛澆筑的瀝青混凝土表面溫度降溫較快，表面油層多但強(qiáng)度低，而混凝土內(nèi)部溫度尚高，仍然有流動(dòng)性，此時(shí)拔模，容易出現(xiàn)拉裂，形成表面裂紋。由于各地取得的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)也不完全一致，歸納起來(lái)有兩種解決方案：（1）盡快拔模，例如，選擇在澆筑完成后1h，瀝青混凝土內(nèi)部溫度較高，未等表面硬化即行拔模，這種方式的機(jī)理是若瀝青混凝土心墻與模板間的摩擦力大于混凝土內(nèi)部強(qiáng)度，即使在拔模過(guò)程中造成瀝青混凝土拉裂，但此時(shí)，混凝土具有流動(dòng)性，拉裂產(chǎn)生的裂紋有自愈能力，取芯檢查層間結(jié)合面未發(fā)現(xiàn)明顯裂紋，證明了上述分析；（2）隨著混凝土溫度降低，一般超過(guò)5h，混凝土內(nèi)部強(qiáng)度大于與模板之間的摩擦力，再提升模板，防止表面撕裂。對(duì)兩種方式比選如表1。

表1

第一種方式造成了瀝青混凝土塌陷超過(guò)5cm，且拔模板是較為困難的，進(jìn)一步分析后，發(fā)現(xiàn)天氣的變化情況對(duì)于瀝青混凝土溫度呈正相關(guān)關(guān)系，即天氣溫度越高，瀝青混凝土拔模時(shí)間應(yīng)適當(dāng)順延，不能認(rèn)為只要滿足5h的拔模間歇時(shí)間就是安全的，特別是在夏季高溫時(shí)節(jié)，拔模間歇時(shí)間應(yīng)在10h以上，最好是經(jīng)過(guò)一夜的冷卻時(shí)間。拔模可先用人工或機(jī)械方式，提升模板時(shí)，要注意勻速、受力均勻，以免造成混凝土表面破壞。實(shí)際施工過(guò)程中，由于對(duì)機(jī)械操作人員要求極高，無(wú)法滿足兩側(cè)模板同時(shí)提升的條件。

6 結(jié)語(yǔ)

提升式鋼模板相較于預(yù)制塊副墻、攤鋪機(jī)法而言，在澆筑式瀝青混凝土中的應(yīng)用是具有顯著優(yōu)勢(shì)的。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，確定合理的模板高度和支護(hù)方式、合理的模板與心墻隔離材料、合理的支模工藝，做好拔模時(shí)間和溫度的控制，在心墻澆筑模板安裝方面起到較好的作用。