雙溝水電站溢洪道WES曲線溢流面拉模施工技術

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摘要:WES曲線溢流面模板施工方式較多,其中拉模施工具有施工速度快、施工質量好、經濟效益高等特點,本文結合工程例項,詳細介紹了拉模系統的組成、創新性設計要點和施工工藝。既保證施工質量,又提高施工工效,是WES曲面溢流面拉模施工工藝的又一成功應用例項。

雙溝水電站溢洪道WES曲線溢流面拉模施工技術

關鍵字:雙溝 WES曲面 溢流面拉模 施工技術 溢洪道工程

一、概述

雙溝水電站位於吉林省撫松縣境內,第二松花江上游松花河上,溢洪道由進水渠、控制段、洩槽及消能防衝設施四部分組成。進水渠長143m,渠底寬42m。渠底高程564.10m;控制段長30.5m,寬48m,溢流堰面採用WES曲線,堰頂高程571.10m,設有12×14m弧形工作閘門。溢洪道採用挑流消能方式,挑流段長23.25m,挑坎頂高程523.63m,挑角25°。溢流面拉模施工時兩側邊墩已澆築至壩頂高程,閘室底板凝土按措施要求澆築成階梯狀。

二、拉模模板設計

拉模模板系統主要由導軌機構、模體、滾輪機構、壓面平臺、牽引機構、制動裝置六部分組成。

2.1 導軌機構

導軌機構由預埋於邊墩的鋼板埋件、軌道取直墊塊、軌道三部分組成。

鋼板埋件為15cm×15cm的鋼板並焊接有φ12爪筋兩根,軌道取直墊塊採用10cm左右長的槽鋼([20兩塊,凹面相對焊接)或工字鋼(Ⅰ20),軌道採用[20槽鋼。

2.2 模體

模體主要由骨架及面板組成。

模體骨架採用兩根140工字鋼,兩根工字鋼之間每隔3m長採用【20槽鋼相連,一確保模板的整體剛度,骨架底部與面板焊接。面板採用1.2cm厚鋼板,面板尺寸取決於溢流面孔口寬度、混凝土澆築時溫度(影響初凝時間)及混凝土澆築速度,一般取1.2~1.5m。面板的前部設定前導板或直接將面板前段向上翹起,以減小模板滑升時可能出現的阻力,模板的尾部需打磨光滑,以保證模板滑升時不致拉裂或拉毛混凝土表面。模板骨架前部的兩端設有吊鉤作為牽引點。工字鋼骨架兩側端頭與滾輪機構相接。

2.3 滾輪機構

模體工字鋼骨架兩端各設有一個滾輪,整個模體共有四個滾輪。滾輪機構的滾輪需提前加工製作,因採用【20槽鋼作為軌道,滾輪尺寸及滾動面傾角參照【20槽鋼尺寸,因模體兩側各兩個滾輪,考慮到WES曲線特性及兩滾輪間距離,滾輪製作時與【20槽鋼軌道預留5mm起浮空間。如此設計滾輪能自動校正模板的提升時產生的偏差,並能承受自重、混凝土澆築時的浮托力和沿滾輪軸向的橫荷載。

2.4 壓面平臺

壓面平臺可根據具體情況選擇是否設定成可調傾角式。壓面平臺位於模體尾部下端,與模體間通過連線件連線,無論模體移動到WES曲線堰面什麼位置,都必須保證壓面平臺與混凝土的距離≤200mm,用於模板拉動後施工人員進行混凝土表面處理。壓面平臺可根據具體情況採用鋼筋、跳板等其他材料製作。

2.5 牽引機構

拉模的牽引機構主要有手動葫蘆和捲揚機兩種方式,本文推薦採用手動葫蘆,手動葫蘆造價低、固定方便,對於拉模的移動操作性較強。

2.6 制動裝置

拉模施工是根據混凝土施工情況進行間斷提升,因牽引機構採用手動葫蘆本身具有制動效果,但由於WES曲線特性,在一個堰面的拉模過程中,很難為手動葫蘆找到可以一勞永逸的固定點,因此在切換手動葫蘆固定點時需要第三個手動葫蘆或採用制動裝置。因拉模滾輪與槽鋼軌道尺寸緊密,所以選取制動時較為方便,可根據施工現實際情況選取摩擦係數較大的材料(如橡膠、木塊等)或直接利用第三個手動葫蘆,建議兩種方式同時採用。

三、模板施工

3.1 模板配置數量

溢洪道工程共計3孔,即溢流面板共3塊,採用跳倉式施工方法,根據工期要求配2套模板。

3.2??模板施工程式

根據溢流面結構特點,高程EL560.6以下基礎部分和壩下0+010以上迎水面採用組合剛模板施工,壩下0+010以下背水面(即WES溢流面)採用接模施工。

(1)由於邊墩是先於溢流面開始澆築,所以邊墩施工時提前製作並安裝鋼板埋件,用以固定導軌機構。

(2)WES曲線溢流面拉模施工前,因邊墩施工後可能存在尺寸誤差,先對預埋的`鋼板埋件進行復測以確定導軌機構中各取直墊塊的尺寸,待確定並安裝固定取直墊塊後,將拉模軌道焊接於取直墊塊上,此時導軌機構完成。

(3)拉模模體運輸至施工作業面較貼近軌道處後,安裝手動葫蘆並以此將拉模模體牽引至軌道上。

(4)在混凝土澆築前進行試拉實驗。

(5)混凝土澆築過程中,負責牽引系統的工作人員要確保拉模模體兩端均衡提升,並安排專人負責拉模模體的制動。

(6)混凝土澆築完成後,在將拉模模體制動的同時摘除手動葫蘆等牽引機構,再由吊車將拉模模體運至下一工作面。

3.3拉模施工操作工藝

(1)施工前準備及技術交底

拉渠施工前根據拉模施工圖紙及有關規定要求,對具體操作及負責人員進行交底,其中導軌機構進行接複核工作及牽引機構、制動機構的操作應重點強調。

(2)試拉

拉渠安裝完成後首先將其空拉到堰頂,並對牽引制動裝置和模板本身進行全面檢查。如試拉過程中沒有任何問題將模板退回到初始位置。如發現問題後反應及時處理確保混凝土澆築過程中的模體正常執行。

(3)正常提升

在澆築混凝土過程中,根據倉面溫度、混凝土強度等級等因素確定模板提升時間間隔,一般情況下混凝土強度達到0.1~0.2MPa(出模混凝土手壓有溫度時開始提升模板。拉模混凝土澆築應遵守以下規定:

每次提升前應嚴格檢查並排除阻礙提升的障礙物(包括黏在模板和滾輪上的砂漿及鋼筋上的油液)因故中途停止提升時,必須執行制動措施。混凝土澆築過程中應分層、平起、從拉模兩端向中間對稱、均勻的下料。

振搗混凝土時,不得將振搗器觸及預埋筋、鋼筋、模板和軌道,模板拉動時嚴禁振搗混凝土。

平均每次滑升行程30~50cm, 根據WES曲線特性,在傾角較大處,提升的行程應適量減小,間隔時間也應適量加長。

正常提升過程中,技術負責人員應重點檢查牽引系統和制動系統,並指揮操作人員確保模板兩端提升同步。

四、拉模施工總結分析

對於WES曲線溢流面採用拉模施工,具有施工速度快、曲線準確、表面平整度好等優點,除此之外本次拉模設計還具有以下優點:

因導軌機構的埋件埋設於邊墩內,所以需先行澆築邊墩,而澆築溢流面時並不影響邊墩施工,雖增加了上下作業面的交叉作業,但只要安全措施控制得當即可實現溢流面及邊墩施工的同時進行,從方案的選擇上節省了工期。

操作簡單,材料節省,本次拉模設計所使用的材料除預埋於邊墩內的埋件和根據軌道加工的滾輪外,均可再利用(槽鋼、工字鋼、鋼板)

軌道甚至整個導軌機構均位於WES曲線溢流面上方,不會因導軌機構影響溢流面整體外觀和表面質量。

軌道通過可調節大小的取直墊塊固定於邊墩上,軌道不受邊墩混凝土澆築後線型控制好壞的限制。

滾輪完全根據槽鋼軌道進行特製加工,可謂“嚴絲合縫”,因尺寸的限制滾輪在正常提升過程中即可正常滾動又無法脫離軌道,並能承受自重、混凝土澆築時的浮托力和沿滾輪軸向的橫荷載。

五、結語

雙溝水電站溢洪道WES曲線溢流面拉模施工時,正值保發電搶工期階段,溢流面混凝土能否按期完工將直接影響閘門安裝,因此,溢流面的混凝土澆築倍受業主、監理及設計單位的關注,經過半個月左右的拉模施工,高質、高效地完成了溢流面抗衝耐磨混凝土的澆築,得到了業主及監理單位的高度認可。