淺析王家溝水庫溢洪道進口收縮段混凝土支模工藝

李建錄

（寶雞市渭濱區(qū)河道管理站 陜西 寶雞 721006）

1 工程概況

寶雞市馮家山灌區(qū)王家溝水庫除險加固工程地處岐山縣京當鄉(xiāng)雙安村附近，原水庫于1971年所建,屬于馮家山水庫配套工程。水庫平時蓄水灌溉,汛時調節(jié)水量,壩體為梯形土壩,壩長112.7m,壩高47.6m,北干渠從壩頂穿過。2008年10月開始對該壩進行加固維修，主要任務包括新建溢洪道，進行背水坡壩體加固，迎水坡、背水坡坡面砌石，修建排水溝等。工程重點、難點建設是溢洪道，該溢洪道地處水庫壩體左肩，由進口段、收縮段、隧洞段、明槽段和消力池段組成，全長237.8m，均為C30鋼混凝土現(xiàn)場澆筑。

2 施工現(xiàn)場情況及工程設計特點

該工程溢洪道進口、收縮段位于壩體左肩，南靠北干渠，東鄰水庫管理站，西北方向是垂直高差16.7m的陡坡，施工場地狹小。設計進口段為矩形斷面，樁號0+000～0+008，長 8.0m，底板凈寬 6.6m。在進口處設有高3.6m溢流堰，側墻高9.4m,厚度為0.5m,頂部設有兩道0.3m×0.4m拉梁；收縮段長15m，樁號0+008～0+023矩形斷面；底板平面呈梯形，比降為i=0.149，北高南低，底板寬度從6.6m漸變到3.5m；兩邊側墻立面呈梯形,北高為9.4m，南高為12.7m，頂部水平設有五道0.3m×0.4m拉梁。進口段與收縮段之間設有沉降縫，收縮段與隧洞進口有7.7m高的洞臉，整個設計的斷面尺寸、混凝土澆筑量、側墻高度都很大。

3 施工面臨的困難

由于溢洪道進口段、收縮段位于壩頂北干渠北側，在壩體右肩有一座上世紀七十年代修建的拱橋，承載力低、橋面窄，小型施工設備和建筑材料可以從這座橋運至現(xiàn)場，像混凝土運輸車、起重吊車等重型設備無法從此橋上通過?？紤]到上述情況，混凝土攪拌只能在現(xiàn)場進行，這就要求進口段、收縮段在進行側墻模板搭架的同時還要兼顧上料馬道和平臺搭架。根據(jù)實際情況采用在溢洪道內(nèi)，側墻模板支撐與平臺支撐綜合進行搭建。為了使底板受力均勻，防止混凝土在澆注過程中出現(xiàn)不均勻沉陷，采用兩邊側墻同時支模、同時澆注的方案。對于高度較小、只需一次澆注到頂?shù)膯螇?，在施工中上料平臺可以通過設置斜撐等辦法予以解決水平推拉力，不致因施工產(chǎn)生的動荷載而使模板發(fā)生偏移。對于處在兩墻之內(nèi)的上料平臺，一方面要考慮施工時的承載力，更主要的作用是要保持側墻模板安裝牢靠，垂直度、斷面尺寸符合設計要求。該溢洪道進口、收縮段側墻高9.4m～12.7m，需要多次搭架支模才能完成，一般來說架子越高，抵抗水平方向的推拉力越差，且該上料平臺主要依靠兩邊側墻模板承受水平施工動荷載，在澆注過程中由于送料車、人力、振動器產(chǎn)生水平力，極易使兩邊側墻向外或向內(nèi)發(fā)生偏移。一旦下邊墻體澆注發(fā)生跑板、偏移，會直接影響上層混凝土支模，造成嚴重質量事故。

4 支模方案分析和制定

4.1 方案分析

傳統(tǒng)的混凝土工程支模，一般采用木模板、小鋼模板、大鋼模板等。木模板主要用于工程中局部是曲面、拱、錐、圓弧等比較復雜的部位，優(yōu)點是制作靈活，能適應各種造型的支模要求，缺點是加工制作比較麻煩，板縫多，強度較差，不適合于尺寸規(guī)整，澆筑量大的混凝土支模，且材料浪費嚴重，成本大。小鋼模板的優(yōu)點是通用性好能廣泛用于各種工程建設中，強度高，單件重量較輕，可以多次重復使用，維護保養(yǎng)方便，但是對于立模高度大，垂直度要求高的大體積混凝土立模。其缺點是需要搭設復雜的腳手架，對腳手架支撐強度要求高，模板必須規(guī)矩平整、拼板嚴密。在不進行二次抹面的情況下，由于板縫較多，澆筑后的混凝土表面平整度、光潔度相對較差。大鋼模板一般適合于工程造價高，工程量大，需要多次重復使用的大型工程，特點是：事先須根據(jù)不同工程的實際情況進行加工、組裝，優(yōu)點是模板強度高、澆筑后表面平整度好、組裝澆注效率高。缺點是造價高，通用性差，搬運較困難，需要大型起吊設備，不太適合工程造價較小，混凝土澆筑量不是很大的中小型水利工程施工。

4.2 支模方案制定

針對王家溝水庫溢洪道工程特點及施工現(xiàn)場情況，采用竹膠板（或膠合板）穿芯絲桿拉結支模工藝較適合王家溝水庫溢洪道進口段、收縮段支模。竹膠板（膠合板）穿芯絲桿拉結支模的基本原理是通過穿芯絲桿將兩邊模板固定在一起，依靠側墻內(nèi)的鋼筋承擔混凝土澆筑時的沖擊力和固定兩邊模板。如果布局合理，安裝到位，一般在竹膠板外垂直方向每1.5m～2.0m，在水平方向用絲桿頭蝶形閥固定兩根φ48鋼管，將竹膠板連成一個整體以保證模板支護剛度，不需里外再搭設雙排腳手架。采用竹膠板模板由于其本身重量輕，一般兩位施工人員就可以將其安裝到位，然后板面打孔穿絲桿固定，板與板之間加木條砸釘連成整體。其不僅工藝簡單，且造價較低，相對其他模板，每塊竹膠板長2.44m，寬1.24m，面積3.02m2，優(yōu)質板平均每塊140元左右。如果保護到位這些竹膠板還可以重復使用，且使用的鋼架桿較少。另外，其還對場地要求不高。由于采用竹膠板穿絲支模，模板支撐點，受力點主要依靠側墻內(nèi)已焊接的鋼筋，不需要專門搭設豎、橫斜撐來固定模板，適合王家溝水庫進口、收縮段場地狹小這種情況。若由專業(yè)模板工采用該方案支模，每人平均一個工日能夠安裝6塊板，合計18m2，比其他模板安裝效率要高。

內(nèi)部上料平臺采用獨立搭架方式，架桿與側墻模板保持一定距離，平臺搭架支撐剛度采用十字撐、剪刀撐等予以解決，即使上料平臺發(fā)生水平移位也不會影響側墻模板。通過上述分析，對王家溝水庫進口段、收縮段側墻采用竹膠板加穿芯絲桿支模的方案具有明顯的優(yōu)勢。

5 具體工程實施

王家溝水庫溢洪道進口段、收縮段側墻模板支護具體施工如下：根據(jù)設計圖紙?zhí)峁┑膫葔Τ叽?，先編制排板方案，即根?jù)每塊板1.24m×2.44m尺寸和側墻尺寸，確定竹膠板排列模式，是立栽還是橫放，穿芯孔眼的位置，需要多少塊板，臨時鋼架桿的搭設方案和材料用量等。然后，清理側墻與底板結合處雜物，使其保持干凈。準確定出兩邊側墻內(nèi)外立模線，并將此立模線吊引到側墻頂固定在側墻頂水平尺桿之上，精確調整斷面底頂寬度尺寸，側墻厚度尺寸和中軸線是否符合要求。按照每塊板長2.44m分段從側墻頂向側墻底吊垂線，確定模板內(nèi)皮與鋼筋外皮的橫向水平距離，然后在原鋼筋表面焊接Φ6鋼筋作為模板內(nèi)支撐筋，以確保側墻0.5m寬度及兩邊5cm厚保護層。從底板往上按照支模編制方案立模板，模板就位后，鉆孔穿套PVC管的絲桿，拉結側墻內(nèi)外模板。垂直高每2m內(nèi)外側墻安裝兩根Φ48水平鋼架桿，用蝶形扣將鋼架桿固定在模板外表面，以增強其整體性。繼而，搭建上料平臺腳手架，平臺頂鋪鋼架板，留出上料馬道口，其余布設防護欄桿掛安全網(wǎng)?？紤]到混凝土澆筑要求，每兩米對支模垂直度、尺寸進行校對，使其符合設計要求。模板驗收合格澆筑C30砼。砼澆筑后，按照前述程序，繼續(xù)向上支模，到側墻設計頂在支側墻模板的同時將墻頂拉梁模板一并支好。當側墻及拉梁全部澆注完畢，砼達到拆模強度后，拆除竹膠板模板，從側墻中抽出拉結絲桿。裁掉側墻表面伸出的PVC管，用1∶1.5水漿砂漿對所有側墻絲桿孔進行灌漿堵塞，拆除上料平臺及腳手架，按照有關《水利工程施工驗收規(guī)范》操作要求，對側墻砼進行養(yǎng)護。

6 結語

從具體施工過程來看，采用竹膠板絲桿拉結、獨立搭建上料平臺進行溢洪道進口段，收縮段側墻支模效果明顯，具有工藝相對簡單，不需要太多的機械設備，對工作現(xiàn)場要求不高，施工費用低廉，施工工效高，質量有保證等優(yōu)點。經(jīng)過對澆筑過程中模板的跟蹤檢測，沒有出現(xiàn)跑板、移位、模板變形、漏漿等現(xiàn)象，拆模后，墻體表面平整光潔，沒有蜂窩麻面，斷面尺寸符合設計要求，值得類似工程參考采用。陜西水利