悬卡模板在碾压混凝土重力坝中的应用

罗春霞，黄金林，苏相利

(1.华南农业大学 水电修建服务中心，2.华南农业大学 水利与土木学院，3.华南农业大学 纪委监察处，广州 510642)

悬卡模板在碾压混凝土重力坝中的应用

罗春霞1，黄金林2，苏相利3

(1.华南农业大学 水电修建服务中心，2.华南农业大学 水利与土木学院，3.华南农业大学 纪委监察处，广州 510642)

惠州抽水蓄能电厂水库碾压混凝土重力坝施工中，成功地应用了定型悬卡钢模板，不但加快了施工进度，而且节约了模板施工成本，浇筑的混凝土重力坝色泽均匀，结构成型质量较好，达到了清水混凝土质量标准，实现了预期目标。对类似工程的模板施工具有一定的参考价值。

碾压混凝土 悬卡模板 施工

1 工程概况

广东惠州抽水蓄能电站装机容量2 400 MW，位于广东省博罗县城郊。枢纽工程由上水库、下水库、输水建筑物、地下厂房洞室群、地面开关站及场内公路等组成。主坝坝顶长420 m，最大坝高61.67 m，中间为河床溢流坝段。右岸重力坝段坝顶长195.0 m，中间溢流坝段长34.0 m，右岸重力坝段坝顶长191.0 m，坝体上游面垂直，下游面边坡1∶0.75，坝顶宽度7 m。如图1所示。

图1 混凝土重力坝断面示意

大坝为全断面碾压混凝土重力坝。底部与地基接触部位浇筑1.5 m厚C15常态混凝土，上游坝面设厚1.0～6.5 m的C20二级配富浆碾压混凝土作为防渗体，溢流面采用厚1.5 m的C25常态混凝土，下游坝面采用厚1.0 m的富浆碾压混凝土，廊道及放水底孔周边采用C20常态混凝土。其余部分为C10碾压混凝土。

2 模板设计

模板工程决定着混凝土结构成型尺寸的准确度和外观质量，同时，对施工进度、成本控制也有一定的影响。因此，在模板设计时从确保结构成型质量、确保支架工作安全、加快施工进度、努力降低施工成本及积极进行技术创新等方面入手，通过方案比较，确定主要选用大悬卡模板。模板分上游坝面模板(A1500型，高×宽=1 560 mm×3 000 mm，单块质量1 037 kg)和下游坝面模板(A1875型，高 ×宽 =1 935 mm×3 000 mm，单块质量1 160 kg)两种形式。安装采用5 t仓面吊结合人工就位。

2.1 大块模板设计原则

大坝的坝型:上游为铅直面，下游为1∶0.75斜面。因此，为了尽可能地减少下游面因模板倒悬而产生的倒角面积，进而增加变态混凝土数量，增加工程投资，以及满足碾压混凝土全断面碾压施工的要求，大块悬臂模板的规格决定采用3 m×3 m及3 m×1.5 m两种形式，其中3 m×3 m主要用于上游面，3 m×1.5 m主要用于下游面。

2.2 大块模板的结构

模板的结构主要包括:面板、支撑结构、可调式松紧螺栓、锚筋及套筒螺栓、工作平台共五部分，全部采用钢结构形式。面板由钢模板P3015组合，外贴厚3 mm钢板组成，并在面板1/2周边用∠20×4角钢布置一装饰条，以增加清水混凝土的立面效果。支撑结构包括围令及竖向桁架，横围令由[10槽钢组成，间距65 cm，竖围令由2×[10槽钢组成，间距180 cm;竖向桁架由∠63×5角钢组成，并采用剪刀撑形式斜向加固，保证模板变形满足规范要求。可调式松紧螺栓长40 cm，阴阳螺纹内外径为36 mm，松紧螺栓的调节长度为20 cm，可调节模板向外或向内倾斜12.5°，满足坝体立面坡度变化的要求。套筒螺栓为锥形，长47 cm，套筒内阴螺纹长10 cm。3 m×3 m型式设三排锚筋，每排2根。3 m×1.5 m模板设单排锚筋(锚筋间距如图2所示)，每排2根。锚筋均采用 φ22 mm钢筋，长120 cm。工作平台宽度50 cm，设计荷载为2 kPa。3 m×3 m模板的结构如图2(a)所示，单块质量1 016 kg，3.0×1.5 m模板的结构如图2(b)所示，单块质量530 kg。

图2 悬卡模板结构示意(单位:mm)

2.3 荷载计算

模板受到混凝土侧压力标准值为:

并考虑倾倒混凝土产生的水平荷载标准值2 kPa，振捣混凝土产生荷载标准值4 kPa，则模板混凝土单位面积侧压力最大设计值可以大致估算为:

由于[10槽钢加劲肋作用，模板能满足强度及刚度要求，而固定预埋螺栓端部也有增加抗拨力的锚固措施，如图3所示。经验算能满足要求。

图3 固定预埋螺栓示意

模板在垂直方向:A1500型，高×宽=1 560 mm×3 000 mm，单块质量1 037 kg和下游坝面模板 A1875型，高×宽=1 935 mm×3 000 mm，单块质量1 160 kg两种形式。工作平台宽度50 cm，设计荷载为2 kPa。A1500型:F=10 370×1.2+2×1.4×0.5×3=12 448.2 kN;A1875型:F=11.6×1.2+2×1.4×0.5×3=18.12 kN。

经验算，固定预埋螺栓能满足抗剪要求。

2.4 大块悬臂模板的拆装

大块悬臂模板的拆模、立模简便快速，一般上仓面配2台5 t仓面吊。拆模:首先应把仓面吊的吊绳栓紧模板，然后由工人站在工作平台上松开下层模板的锚筋螺栓，再撬动模板让其与混凝土面脱离，之后把模板吊离混凝土面。立模:首先仓面指挥人员根据测量放线，把模板对准部位;再安装好调节松紧螺栓;然后利用松紧螺栓，根据测量点把模板的倾斜角度校正好并支撑好模板。锚筋预埋:锚筋预埋采用边浇筑混凝土边预埋的方法，即在立模以后暂且不埋入拉锚筋，待混凝土浇筑到锚筋螺栓孔的位置时再安装好套筒螺栓(可重复使用)，同时接好锚筋。如图4所示。

图4 吊装操作示意

3 结语

1)采用悬卡模板施工，碾压混凝土重力坝表面光洁，平顺美观，没有出现麻面、蜂窝、鱼鳞状外凸、裂纹等缺陷，回弹和超声波检测混凝土内部密实，强度符合设计要求。

2)施工速度快，大大节省了工期。

3)滑模系统结构设计简单，制造成本低，操作简便，减轻了劳动强度，具有良好的经济效益。

4)因为吊装等方面的原因，3.0 m×1.5 m比3.0 m×3 m的模板操作更简便，综合施工速度更快。

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TU755.2

B

1003-1995(2010)04-0105-03

2009-09-21;

2010-02-01

罗春霞(1976— )，女，广东丰顺人，工程师。

(责任审编 王天威)