李家巖水庫導流洞進口閘室專項模板設計及應用

王銀環

(中國葛洲壩集團第二工程有限公司，四川 成都 610091)

0 引言

我國水資源雖然豐富但并不均衡，為滿足不同地區用水需求，以利民生，興建水利工程成為我國基礎設施建設主基調之一。而水利樞紐工程施工的前期須對原江河水流進行控制，其主要目的是為水利樞紐建筑物干地施工創造條件。為此，一般采取明渠導流、隧洞導流、涵管導流等適當的方式將原河水導向下游，為工程施工創造條件，保護水利水電樞紐工程水工建筑物能在干地上正常施工。

因導流隧洞在水利工程前期要完成建設，所以施工工期一般也非常緊。而導流洞進口閘室段結構相對復雜，布設有多層鋼筋，成型難度較大，過流面外觀、實體質量要求高。因此，施工中導流洞進口閘室須進行專項模板設計。

1 工程概述

李家巖水庫作為成都市“第二水源”，是國家節水供水重大水利工程之一，為大(Ⅱ)型水利工程。其導流洞為城門洞型(5.4 m×12.12 m～7 m×9.02 m)，全長474.5 m。前期按照導流隧洞過流需求進行施工，待導流結束后，利用其進口事故門下閘擋水，蓄水期間進行進口閘室弧形工作門壓坡段及出口挑流鼻坎的改造，形成永久泄洪放空隧洞。

李家巖水庫導流洞進口閘室采用岸塔式結構，進口閘室底板高程676.00 m，頂部高程768.00 m，凈高92.0 m；閘室高程676.00～718.00 m，為C30鋼筋混凝土結構，高程718.00～768.00 m，為C25鋼筋混凝土結構。閘室高程685.0 m以下為流道，流道寬度5～7 m；工作閘門上游胸墻起始高程681.75～685.0 m，底部為1:4的斜坡；工作門下游胸墻起始高程685.0 m；事故門胸墻起始高程685.0～688.65 m，為橢圓弧形結構。進口閘室段結構形狀主要由直線段側墻、弧形段側墻、閘室頂拱弧形段及門槽段等部分組成。

2 問題分析

李家巖導流洞進口閘室多種結構體型并存，結構復雜，鋼筋密集，結構成型難度大，表面平整度要求高，對混凝土澆筑模板的差異化要求比較多。且導流洞工程制約著后續大壩等主體工程的施工，進口閘室是分段從下向上分層澆筑，其施工工期非常緊張。本文將對導流洞進口閘室模板專項設計及主要施工方法進行論述。

3 導流洞進口閘室模板專項設計及主要施工方法

3.1 模板設計思路及工程量

3.1.1 模板設計思路

根據設計圖紙，導流洞進口閘室段結構形狀主要由直線段側墻、弧形段側墻、閘室頂拱弧形段及門槽段等部分組成，對于直線段側墻模板采用多卡模板拼裝澆筑混凝土，對于弧形段側墻模板采用膠合板與木模板組合拼裝澆筑混凝土，對于閘室段頂拱承重模板采用3015組合鋼模板與φ48鋼管組合拼裝澆筑混凝土，對于門槽段模板采用免拆模板(收口網)澆筑混凝土。

3.1.2 模板設計工程量

根據設計圖紙及鋼模板與木模板周轉次數，多卡模板需要配置1層共計52塊，面積為515 m2；木模板需要配置長34.0 m，高6.0 m 2套，面積共計408 m2；閘室進口門洞拱頂段采用3015鋼模組合模板，長45.0 m，寬7.0 m，面積共計315 m2。

3.2 多卡模板設計及主要施工方法

3.2.1 多卡模板設計

閘室邊墻結構為大平面結構，采用單支點單軸桿的支撐方式增強模板剛度，主要由面板系統、支撐系統、錨固系統及輔助系統4部分組成，通過由加強型爬升錐、懸掛螺栓、預埋蛇形筋等組成的錨固系統固定模板，摒棄傳統的拉條加固方式，具有操作簡單快捷、通用性強、調節靈活方便、安全性高、周轉次數多等特點。

單撐桿懸臂模板主要包括以下部分。

1)面板部分。面板的工作面采用δ=5 mm熱軋鋼板，面板零部件制作見平面模板裝配圖；2塊面板通過M16×45螺栓進行連接，豎圍檁與面板通過D15加長鉤頭螺栓裝配，組成面積較大的模板單元。各模板單元間通過U型卡相連。

2)支撐部分。支撐部分選用了D22K-G支架、豎圍檁、軸桿、連接模件、懸桿及旋入架等部件。各部件由軸銷和螺栓連為一體，通過錨固部分的約束和吊車的配合，可使作業人員安全、便捷地完成模板作業。

3)輔助部分。輔助部分主要有鋼板網工作平臺、組裝鋼管、組裝扣件等部件，通過螺栓與支撐部分連為一體，組成穩固的空間受力桁架。上、中、下3層工作平臺可為清理修整模板面板、調整模板、安裝配件、修整混凝土表面及混凝土施工作業提供足夠的安全作業空間。

經過受力分析計算，3 m×3.3 m懸臂多卡模板滿足混凝土每次澆筑3 m升層的施工要求。

3.2.2 施工流程

1)模板安裝。由于起始倉位下部空間不足，無法懸掛模板支臂，所以起始倉模板安裝要去掉模板支臂，利用模板面板及圍檁進行立模，模板下部采用底腳螺栓進行固定，上部采用拉條內拉，內撐采用φ20鋼筋加工的三角柱。先澆筑3 m升層，并利用定位木條預埋定位錐、錨筋及B7螺栓，準備好第一層懸掛錨固點(必須澆筑3 m層高后方可懸掛支架)。下一次安裝模板，根據模板配板圖將拼裝好的模板依次掛到混凝土面上預埋的B7螺栓上，立模，應使用水平儀和鉛垂線，以保證模板水平、垂直。

2)模板補縫。對于有縫隙的地方采用組合鋼模板及膠合木模板進行補縫，外側采用鋼管圍檁進行固定。

3)模板調節。模板布置好后，沿整個倉位拉一條直線，用軸桿調節模板的傾斜度，用高度調節件進行豎向調節，用錘子敲打楔塊，使模板貼緊混凝土面，將模板對直。模板單元之間用U型卡連接。

4)模板驗收。模板初步校正后通知測量隊進行模板驗收，如有偏差，用軸桿調節模板的傾斜度，直到調到設計位置，如偏差較大，可松楔塊后再調節軸桿，最后用錘子敲緊楔塊。

5)預埋件。面板清理干凈后，上好定位錐及預埋錨筋，橫縫模板貼好半圓橡膠條。

6)模板清理。剔除面板上附著的水泥漿及雜物，然后涂刷脫模劑。

7)模板提升進行下一循環施工，拆模、提升模板并懸掛在第二層懸掛錨固點上。松開定位處的B7螺栓，松開面板之間的豎向U型卡連接，取出連接模件三角楔塊，將其插入連接模件另一孔中，用錘子敲打，使模板底部離開混凝土面，調節軸桿，使面板后傾，將B7螺栓旋入定位錐，用吊鉤鉤住豎圍檁專用吊點(起吊角度不大于60°)，松開安全銷，起吊整套模板單元，將模板懸掛到第二個懸掛錨固點上。多卡模板具體設計見圖1～2。

圖1 多卡模板設計側視圖

圖2 多卡模板設計后視圖

3.3 木模板設計及主要施工方法

進水口閘室段弧線段及門槽模板布置見圖3，木模板具體設計見圖4～6，主要用于側墻弧線部分和頂拱接縫位置?；【€段及拱頂拼縫模板采用膠合板和方木訂做而成，在項目部木模板廠由專門木工訂做而成?；【€段側模板面板采用12 mm膠合板拼裝制作，在其內表面釘貼一層0.5 mm的鍍模鐵皮以保證混凝土外觀平順光滑，豎向圍檁采用100 mm×100 mm方木拼裝制作，間距為30 cm每根，橫向圍檁采用雙排φ48鋼管固定，然后穿過拉條固定在倉內，拉條間排距為75 cm×75 cm布置，拉條采用φ14拉條鋼筋固定在倉內鋼筋上，模板外側采用φ48鋼管縱橫向布置，間排距為75 cm×75 cm，斜向支撐鋼管間排距為5.0 m每排。

圖3 進水口閘室段弧線段及門槽模板布置圖

圖4 進水口閘室段弧線段木模板立面圖

圖5 門槽模板平面圖

圖6 門槽模板立面圖

門槽段模板采用免拆模板網(快易收口網、厚0.3～0.4 mm)，免拆網背部面置一層φ12鋼筋網，間排距25 cm×25 cm，以增加其剛度，模板豎向圍檁采用雙排φ48鋼管固定，然后穿過拉條固定在倉內，拉條間排距為75 cm×75 cm布置，拉條采用φ12拉條鋼筋固定在倉內鋼筋上。

3.4 頂拱承重模板設計及主要施工方法

閘室進口段頂拱模板從進0～47.900段至0～22.400段長25.5 m，寬7.0 m，采用3015組合鋼模板與鋼管支架支撐作為承重模板，根據設計圖紙，閘室進口段泄0～47.900段至0～22.400樁號段，高程▽676.00至高程▽682.00直線部分側模板采用多卡模板澆筑，高程▽682.00至高程▽685.00直線部分側模板采用膠合板拼裝與頂拱承重的3015組合鋼模板拼裝澆筑混凝土。3015模板由2種規格組成，長1.5 m，寬度分別為0.3 m、0.2 m，厚度為5 cm，由專門廠家制作而成，模板之間采用U型卡連接固定，模板擱放在下部承重排架上，由于頂拱為斜向，承重排架搭設也為斜向，為了避免3015組合鋼模板滑移，鋼模板與承重排架之間采用12#鐵絲連接固定牢固。

4 結語

李家巖水庫導流洞進口閘室采用“邊墻多卡模板+弧面木模板+頂拱組合鋼模板+門槽免拆模板”的專項模板設計進行混凝土澆筑施工，解決了閘室段鋼筋密集、結構復雜、成型難度大、不易施工的難題，確保了過流面外觀和實體質量，滿足了施工工期要求，可為后續類似工程項目施工提供依據或借鑒。