底拱翻模施工技术

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1、底拱翻模施工技术钱兴喜李毅(三联总公司)【摘要】三峡永久船闸地下输水系统隧洞体形结构复杂，表面质量要求高，平洞底拱按常规方法施工，砼表面缺陷无法消除。底拱翻模抹面技术成功地解决了这一难题，施工后砼表面光滑平整，消除了水汽泡、麻面等砼施工中的“顽症”，满足了设计需要。【主题词】地下隧洞表面质量底拱翻模施工技术1、概况三峡永久船闸地下输水系统由三条（衬后为四条）输水隧洞和36条竖井组成，其中包括16条斜井及72个渐变段等，隧洞总长约5500米。地下输水系统工程隧洞结构设计复杂，洞洞交叉，洞井相贯，且断面多变，其中平洞标准段衬砌断面为11种之多，且最长一段直洞长

2、度仅为约128米。标准段除有少部平洞外，其余均为坡比1:7或1:8的斜坡段，斜坡升降处均为圆弧过渡，进出口处还设有平弯，72个渐变段共有19种不同的尺寸。1.1结构特点平洞底拱除闸室段为方形、渐变段为两条小圆变方或方变小圆、T型管及十字管为两条45°倒角外，其余标准段底拱均为宽5m，两侧为R50cm的反圆弧，南北坡衬砌厚60cm，中隔墩衬砌厚100cm。标准段底拱断面结构见附图1。1.2施工步骤平洞砼施工程序分为两步：先浇底拱，后浇边顶拱。底拱浇高70～90cm7，圆弧上去20～40cm，以便边顶模板搭接。浇筑长度南北坡为8m，中隔墩为12m。1.3表面平

3、整度要求由于通航后隧洞表面要承受高达30m/s水流的冲刷，为提高砼表面的耐久性，浇筑后砼表面平整度质量要求高。表面平整度用3m直尺检查，Ⅰ类区垂直水流方向的起伏差小于3mm，平行水流方向的起伏差小于5mm，纵坡≤1/50，不允许在砼表面出现蜂窝、麻面、水汽泡及直径或深度大于5mm的气孔洞。2、初期施工及试验情况永久船闸地下输水隧洞从1999年9月29日第一块底拱结构混凝土开始浇筑。底拱模板结构反弧部分R50cm及边墙采用定型钢模板，两边用桁架相连，底板3m段采用人工刮平抹面。底拱定型模板结构见附图2。由于混凝土浇筑时，反弧部分汽泡难以排出，聚积吸咐在模板表

4、面，脱模后在砼表面出现大量的水汽泡、麻面，有的水汽泡直径达约20～40mm，深达约10mm；同时中部桁架密集，人工刮平抹面困难，致使底板平整度较差，极大地影响了砼表面质量。针对初期底拱浇筑中出现的表面质量问题，为寻求解决底拱砼表面水汽泡及麻面的更好方法，我部汇同业主、设计、监理及有关专家多次进行讨论、咨询，并做了各种相关试验。附表1为所做试验情况。附表1底拱砼表面水汽泡相关试验情况序号试验型式试验内容试验结果1振捣时间分四组，每组振捣时间分别为10s、20s、30s、50s7砼表面水汽泡仍然严重，与振捣时间无直接关系2模板开孔分四组，按模板是否开孔排气及是

5、否使用附着式振捣器进行组合，振捣时间均为50s拆模后，砼表面水汽泡仍然很严重3木模板分二组，振捣时间分别为35s、70s表面水汽泡仍然较严重4模板加衬分三组，分别把一种国产、二种进口吸湿透气性内衬材料蒙于钢模表面反弧段表面较光滑，但表面敲击后，内部有部分隐藏的水汽泡孔，且表面有布纹、绉折同时，为了确保混凝土施工及试验的效果，我部不仅严把砼原材料关、尽量缩短砼运输时间、控制砼坍落度，严格按施工规范要求进行平仓振捣等作业，还在钢模板及木模表面铺定吸湿性好的土工织物和生白布，只能周转2～3次，成本高，且尚无法彻底解决表面平整度及水汽泡。经多次试验，我们认为，由于

6、三峡地下输水隧洞混凝土中掺加了大量的引气剂、减水剂及泵送剂等外加剂，当砼浇筑振捣时，在砼表面产生了大量的水汽泡，受反弧段体形结构及模板结构的制约，水汽泡不能有效地排除，不可避免地在砼表面产生水汽泡孔等缺陷。由于底拱砼表面水汽泡无法在常规施工方法中通过改善工艺等措施得以消除，迫使我部只有改变常规的施工方案，采用新的施工方法-----底拱翻模抹面技术。3、底拱翻模底拱翻模抹面技术投入使用后，在施工中得到了不断完善和发展。目前，底拱翻模主要分为底拱翻模台车和底拱小翻模两种结构形式。3.1底拱翻模台车结构底拱翻模台车为整体结构，主要由模板、台车架、拖板、撑杆、行走

7、轮、支架及轨道等组成。底拱翻模台车结构见附图3。7模板主要包括R50cm反弧段、高40cm边墙及50cm底板直段，面板厚6mm。模板每块长2m，模板间及螺栓连接。台车架主要由型钢组成，分为4m一段，底部拖板导轨固定于台车架上。行走轮移动时固定于台车架上；浇筑时在台车架两端用钢凳支撑住。手动撑杆用于模板支撑及脱立模，当用手动撑杆把模板脱空后，换用1～2t手拉葫芦把模板拉拢台车架，并用挂钩把模板固定于台车架上。拖板长约2.7m，宽50cm，上置2只1.1kw平板振捣器。刮板前后往返运行时用1t手拉葫芦进行牵引。轨道采用［12槽钢。后部轨道置于底板砼上，前部轨道

8、置于已绑扎的底板钢筋上。轨道前后循环，重复使用。3.2底拱小翻模结