淺析木膠模板在糯扎渡電站進(jìn)水口聯(lián)系梁施工中的應(yīng)用

姚德

摘要：木膠模板在工業(yè)及民用建筑中運(yùn)用的較為廣泛。在水利水電工程中，由于采用大體積混凝土結(jié)構(gòu)較多，相比之下采用鋼模板較為普遍，但如果混凝土工程量相對(duì)較大、模板用量大但周轉(zhuǎn)次數(shù)少，采用木膠模板是可行的，在本文也是一個(gè)較好的例子。

關(guān)鍵詞：聯(lián)系梁、梁窩、木膠模板

1引言

由于糯扎渡水電站進(jìn)水口聯(lián)系梁設(shè)計(jì)斷面大（高3.0mx寬1.5m），是同類型電站進(jìn)水口攔污柵聯(lián)系梁斷面高度近2倍，糯扎渡水電站進(jìn)水口聯(lián)系梁不僅工程量大、而且屬于超高空施工作業(yè)范圍，施工難度大。因此攔污柵墩和聯(lián)系梁經(jīng)濟(jì)合理、快速安全的施工，對(duì)確?；炷潦┕べ|(zhì)量、進(jìn)度尤為重要。

2工程概況

糯扎渡水電站工程屬大（1）型一等工程，永久性主要水工建筑物為一級(jí)建筑物。

引水建筑物包括引渠、電站進(jìn)水口和引水道。電站進(jìn)水口采用岸塔式，正向分層進(jìn)水。糯扎渡水電站電站進(jìn)水口采用岸塔式，正向進(jìn)水，高度88.5m。進(jìn)水口順?biāo)飨蜷L(zhǎng)度為35.2m，依次布置攔污柵墩、聯(lián)系梁、檢修工作閘門(mén)、事故閘門(mén)和通氣孔。攔污柵墩頭和墩尾均呈半圓狀，半徑均為0.9m，每個(gè)塔體分別布置3個(gè)中墩，2個(gè)邊墩，共有27個(gè)中墩，16個(gè)邊墩。進(jìn)水塔聯(lián)系梁類型有5種，總量559根，混凝土總量11717m3。

3聯(lián)系梁施工方案可行性分析

本文木膠模板受力分析參數(shù)如下：

主楞間距(mm)：500；次楞間距(mm)：300；穿梁螺栓水平間距(mm)：600；穿梁螺栓豎向間距(mm)：500；穿梁螺栓直徑(mm)：M12；主楞龍骨材料：木楞,寬度80mm，高度60mm；

木膠模板強(qiáng)度驗(yàn)算要考慮新澆混凝土側(cè)壓力和傾倒混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載；撓度驗(yàn)算只考慮新澆混凝土側(cè)壓力。

按《水利水電模板施工規(guī)范》，新澆混凝土作用于模板的最大側(cè)壓力，按下列公式計(jì)算，并取其中的較小值:

其中 γ -- 混凝土的重力密度，取24.000kN/m3；

t -- 新澆混凝土的初凝時(shí)間，可按現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際值取，輸入0時(shí)系統(tǒng)按200/(T+15)計(jì)算，得5.714h；

T -- 混凝土的入模溫度，取20.000℃；

V -- 混凝土的澆筑速度，取1.500m/h；

H -- 混凝土側(cè)壓力計(jì)算位置處至新澆混凝土頂面總高度，取2.0m；

β1-- 外加劑影響修正系數(shù)，取1.200；

β2-- 混凝土坍落度影響修正系數(shù)，取1.000。

根據(jù)以上兩個(gè)公式計(jì)算的新澆筑混凝土對(duì)模板的最大側(cè)壓力F；

分別為44.341kN/m2、48kN/m2，取較小值44.34kN/m2作為對(duì)模板側(cè)壓力的標(biāo)準(zhǔn)值,考慮傾倒時(shí)混凝土產(chǎn)生的水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值4KN/m2,分別取荷載分項(xiàng)系數(shù)1.2和1.4。則作用于模板的總荷載設(shè)計(jì)值為：q=44.341×1.2+4×1.4=58.809KN/m2。

一、抗彎強(qiáng)度計(jì)算

面板為受彎結(jié)構(gòu),需要驗(yàn)算其抗彎強(qiáng)度和剛度。強(qiáng)度驗(yàn)算要考慮新澆混凝土側(cè)壓力和傾倒混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載；撓度驗(yàn)算只考慮新澆混凝土側(cè)壓力。計(jì)算的原則是按照龍骨的間距和模板面的大小,按支撐在內(nèi)楞上的三跨連續(xù)梁計(jì)算。

面板計(jì)算簡(jiǎn)圖

跨中彎矩計(jì)算公式如下：

其中，M——面板計(jì)算最大彎矩（N.mm）；

l——計(jì)算跨度（內(nèi)楞間距）：l=300mm；

q——作用在模板上的側(cè)壓力線荷載，它包括：

新澆混凝土側(cè)壓力設(shè)計(jì)值q1=1.2×44.341×0.5×0.9=23.944kN/m；

其中0.9為按《施工手冊(cè)》取的臨時(shí)結(jié)構(gòu)折減系數(shù)。

傾倒混凝土側(cè)壓力設(shè)計(jì)值q2=1.4×4×0.5×0.9=2.52kN/m；

q=q1+q2=23.944+2.52=26.464kN/m；

面板的最大彎矩：M＝0.1×26.464×300×300＝2.382×105N.mm；

按以下公式進(jìn)行面板抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算：

其中，σ——面板承受的應(yīng)力（N/mm2）；

M——面板計(jì)算最大彎矩（N.mm）；

W——面板的截面抵抗矩=bh2/6=50.00×1.8×1.8/6=27.00cm3：

b——面板截面寬度，h:面板截面厚度量

f——面板截面的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值（N/mm2）；f=13.00N/ mm2

則σ=Mmax/W=0.238×106/0.27×105=8.822N/mm2＜13N/mm2，滿足要求。

二、撓度驗(yàn)算

根據(jù)規(guī)范，撓度驗(yàn)算采用標(biāo)準(zhǔn)荷載，同時(shí)不考慮振動(dòng)荷載作用。

其中，q——作用在模板上的側(cè)壓力線荷載：q=44.34×0.5=22.17N/mm；

l——計(jì)算跨度（內(nèi)楞間距300mm）；

E——面板的彈性模量：E＝9500N/mm2；

I——面板的截面慣性矩：I＝50×1.8×1.8×1.8/12=24.3cm4；

面板的最大允許撓度值：[ω]＝l/250=1.2mm；

經(jīng)計(jì)算面板的最大撓度計(jì)算值：ω＝0.519mm，小于面板的最大允許撓度值，滿足要求。

4聯(lián)系梁木膠模板施工工藝

4.1木膠模板制作、安裝

糯扎渡電站進(jìn)水口聯(lián)系梁木膠模板施工布置見(jiàn)圖5，安裝工藝如下：

彈出梁軸線及水平線并復(fù)核→安裝梁底模支架（找平鋼管）→安裝梁底楞→安裝梁底模板→梁底起拱→綁扎鋼筋→安裝側(cè)梁模→安裝另一側(cè)梁?！惭b上下鎖口楞、腰楞和對(duì)拉螺栓→復(fù)核梁模尺寸、位置→與相鄰模板連固。

①先在攔污柵墩混凝土上彈出梁的軸線及水平線（梁底標(biāo)高引測(cè)用）;

②安裝梁底模支架（找平鋼管）之前，首先檢查聯(lián)系梁承重排架，須進(jìn)過(guò)聯(lián)合驗(yàn)收后才能投入使用;

③找平鋼管施工完畢后，聯(lián)系梁底楞按間距以30cm鋪設(shè)，底楞長(zhǎng)度略大于底模寬度即可;

④拉線安裝梁底模板，L1底?？缰衅鸸?~18mm，并底模設(shè)置清掃口;

⑤在底模上綁扎鋼筋，經(jīng)驗(yàn)收合格后，清除雜物;

⑥安裝梁側(cè)模板，將兩側(cè)模板與底板拼接。用梁卡具或安裝上下鎖口楞及外豎楞，附以斜撐，需加腰楞，并穿對(duì)拉螺栓加固。側(cè)梁模上口要拉線找直，用定型夾子固定;

⑦由于模板加工的尺寸允許有誤差，復(fù)核檢查梁模尺寸后，模板安裝后會(huì)有一定縫隙，采用雙面膠條將縫隙封嚴(yán)，以免漏漿;

⑧模板安裝完畢后，應(yīng)進(jìn)行全面檢查，并辦理預(yù)檢手續(xù)，模板支撐系統(tǒng)安裝牢固。

4.2木膠模板拆除

①側(cè)模拆除：在混凝土強(qiáng)度能保證其表面及棱角不因拆除模板而受損后，方可拆除。

②在混凝土達(dá)到規(guī)范要求強(qiáng)度比例（以試驗(yàn)報(bào)告為準(zhǔn)）后，經(jīng)項(xiàng)目部技術(shù)人員申請(qǐng)并經(jīng)監(jiān)理單位批準(zhǔn)后方可拆除。

③已拆除模板及支架的結(jié)構(gòu)，需經(jīng)計(jì)算方允許承受全部使用荷載；當(dāng)施工荷載所產(chǎn)生的效應(yīng)比使用荷載的效應(yīng)更不利時(shí)，必須經(jīng)核算，加設(shè)臨時(shí)支撐。

④拆裝模板的順序和方法，應(yīng)按照配板設(shè)計(jì)的規(guī)定進(jìn)行。若無(wú)設(shè)計(jì)規(guī)定時(shí)，應(yīng)遵循先支后拆，后支先拆；先拆不承重的模板，后拆承重部分的模板；自上而下，支架先拆側(cè)向支撐，后拆豎向支撐等原則。

⑤模板工程作業(yè)組織，應(yīng)遵循支模與拆模統(tǒng)由一個(gè)作業(yè)班組執(zhí)行作業(yè)。其好處是，支模就考慮拆模的方便與安全，拆模時(shí)，人員熟知情況，易找拆模關(guān)鍵點(diǎn)位，對(duì)拆模進(jìn)度、安全、模板及配件的保護(hù)都有利。

5結(jié)語(yǔ)

通過(guò)糯扎渡電站進(jìn)水口聯(lián)系梁混凝土澆筑實(shí)際施工情況來(lái)分析，采用木膠模板施工不僅加快了施工進(jìn)度，而且在混凝土質(zhì)量上得到了保證，并多次獲得瀾滄江流域?qū)＜医M的專家的一致好評(píng)，同時(shí)也節(jié)約了施工成本。因此木膠模板在水利水電工程值得推廣使用。

注：文章內(nèi)所有公式及圖表請(qǐng)以PDF形式查看。