龙滩水电站左岸大坝进水口异形模板设计与施工体会

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1、龙滩水电站左岸大坝进水口异形模板设计与施工体会　　龙滩水电站左岸大坝工程含9个进水口坝段和2个岸边挡水坝段，进水口采用坝式进水口，①～⑦号机坝段进水口底槛高程，⑧、⑨号机坝段进水口底槛高程，坝内布置有引水隧洞的事故闸门和检修闸门，闸门孔口尺寸均有8×12m，进水口前缘布置直立的屏幕式拦污栅。进水口侧墙呈1/4椭圆形，胸墙为1/4圆柱面。图1是龙滩水电站左岸大坝进水口典型断面图，图2是进水口平剖图，图中圆括号内的数据是⑧、⑨机坝段的结构高程。　　　　　图1进水口结构断面图　　　　　　图2进水口结构平面　　投标阶段，进水口胸墙、通气孔计划采用预制钢筋混凝土倒“T”形梁，检修闸门、工作闸门之

2、间流道顶板采用预制钢筋混凝土矩形梁，喇叭口两侧采用组合钢模。在工程施工过程中，建设方提出全面推进“内实外光”、“免装修”工程，对胸墙、喇叭口边墙等过流面、外露面要求表面光洁平整，接缝严密。由于使用1015组合钢模拼成圆弧面或椭圆面会在建筑物表面产生细小的缝线，实物表面也不是严格的弧线，采用预制钢筋混凝土梁则存在加工和安装精度不易控制、与结构钢筋布置存在空间冲突、安装时需要动用门机和塔机等大型起重设备、占用混凝土浇筑时间等不足之处。在借签其他已建和在建工程成功案例的基础上，笔者设计了适应本工程喇叭口、胸墙及通气等部位的异形模板。　　喇叭侧墙曲线是略小于四分之一的椭圆柱面，椭圆长轴半径为，

3、短轴半径为，弧线长度为，因此在设计异形模板时将的弧线切成3段，第一段弧长为，第二、三段弧长均为3m。坝体混凝土浇筑升程为3m，而喇叭口边墙与坝体同期上升，考虑到模板下部与老混凝土面搭接5~10cm，上部高出混凝土浇筑仓面5~10cm，模板高度控制在~。喇叭口侧墙与胸墙相交部分则根据实物体型区域和胸墙浇筑分层厚度另外制作三角状或梯形状异形模板。　　在制作材料上，普通木材在干湿不匀的自然气候条件下易变形、开裂，现场校正困难，型钢和钢板成了制作模板骨架与面板首选用材。在结构上，面板采用4厚的钢板，横向边框与肋板产10mm厚钢板，间距40cm，竖向边框所用材料为10mm厚扁钢，竖向肋板则用角钢

4、，模板背面只设竖向围柃，由[槽钢两两相背构成1根竖围柃。施工安全防护设施方面，针对模板的外形设计了可拆卸的简易工作平台和防护拦，供拆除和安装模板时使用。　　由于异形钢模在下料、钻孔、切割、焊接、校正等方面加工精度要求较高，因此选择在设备齐全、钢结构制作技术水平较高的加工厂制作。面板先用卷板机卷成与曲面半径相近的圆柱面，横向边框与肋板则用人工切割成椭圆弧。边框、肋板在加工平台上焊接成形并经校正后，再将已卷成圆柱面的面板与骨架焊接成整体。槽钢竖围柃、钩头螺栓、套筒、锚筋、工作平台、防护栏等构件与模板分开加工，运到施工现场后与模板组装成整体，如图3所示。　　　　　图3进水口喇叭口侧墙异形模板

5、　　　　　图4进水口胸墙异形模板　　与大坝其他大型模板施工相同，喇叭口异形模板安装用8吨汽车吊提升，施工人员在防护栏的保护下利用套筒、锚筋、拉筋等将模板固定锁紧。模板拆除时，人工利用扳手将套筒与锚筋分离，然后由汽车吊提升至上一浇筑层安装。　　进水口胸墙圆弧面半径，考虑到与喇叭口侧墙、流道顶板及坝体其他部位同仓浇筑，第一仓模板设计高度为，第二层2m，第三和第四层均为3m，台阶状布置，如图4所示。桁架间排距为40cm，选用型钢和钢板作为模板桁架的制作材料，其中[8为圆弧围楞，L5角钢为桁架杆件，10mm厚钢板为节点板，为避免大量的焊接造成桁架变形，影响模板的加工精度，桁架所有节点采用螺栓连

6、接。面板使用双层材料，底层为2cm厚松木板，面层为2mm厚硬质聚氯乙烯塑料板。笔者在设计圆弧围楞时，槽钢开口朝向圆心，槽内安装木条并用扁钢固定，再将松木面板用铁钉钉在木条上，解决了松木面板与钢构架固定的问题。　　制作胸墙模板的关键在于控制围楞的圆弧精度，加工厂在焊接平台上使用了千斤顶、夹板等防变形措施，避免圆弧围楞在焊接节点板时发生较大幅度的变形。角钢、节点板按设计尺寸下料冲孔后，用M12螺栓连接形成桁架。　　胸墙模板安装之前，先安装模板的支撑系统、调节模板高低的顶托和支承桁架的槽钢，形成胸墙底模支撑平台。桁架运到工作面后，用仓面汽车吊辅助人工就位、安装、固定。安装面板之前，必须对桁架

7、的高程、桩号等安装尺寸进行校核。面板所用的板块事先在模板加工厂裁直刨平，运到工作面后由木工固定在桁架圆弧围楞上形成圆弧面，然后在木板表面加贴一层2mm厚的硬质聚氯乙烯塑料板，以消除木纹并使胸墙外露面光洁平整和圆顺过渡。胸墙两端与喇叭口侧墙交汇处的相贯线，由经验丰富的木工根据侧墙异形模板曲线对胸墙面板进行现场加工。　　拆除胸墙模板分台阶按自上而下的顺序进行，卸除圆弧围楞连接螺栓、松动顶托螺杆带动桁架支撑平台下降，在自重的作用下模板整体与混凝土面分