丰满水电站重建工程水工廊道装配式钢模板设计与应用.pdf

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1、水利水电技术第47卷2016年第6期丰满水电站重建工程水工廊道装配式钢模板设计与应用朱晓秦，王智荣，陈自强，王侃(中国水利水电第十六工程局有限公司，福建福州350003)关键词：丰满水电站；重建工程；水工廊道；钢模板doi：10．13928／j．cnki．wrahe．2016．06．025中图分类号：TV544文献标识码：B文章编号：1000．0860(2016)06．0099—04丰满重建工程碾压混凝土大坝坝内共设置两层廊道，第一层为基础灌浆排水廊道，位于坝踵附近，廊道底板高程随建基高程变化而变化；第二层为坝体排水及检查廊道

2、，挡水坝段及溢流坝段廊道底板高程230．00m，厂房坝段廊道底板高程212．50m。横向和竖向通过交通廊道和分别布置在84坝段和274坝段电梯竖井相连。1钢模板设计背景和目标本工程廊道施工总长为2150m，廊道顶部为直径3m的半圆，廊道墙高2m，总高度3．5m。廊道截面小，起重吊装设备无法进入，模板必须向内拆除，拆除转运工作只能由人工方式完成。传统施工方法为采用轻巧便利的木质模板，宜于人力方式拼装和拆除，但也不可避免的出现木质模板重复使用率低，模板“寿命短”的弊端，造成资源浪费，施工成本高。研制钢结构廊道墙体和廊道弧形顶组合模

3、板，实现两人合作就可以完成搬运、拼装和拆除工作，以发挥浇筑面光滑，廊道整体美观，对接缝完美过渡，模板可多次重复利用，延长模板使用寿命等优势。2设计方案2．1设计方案比选方案1：用钢板作为模板面板，模板的边框板和肋板，以及内部支撑都使用木质材料。方案2：模板和内部支撑部分全部采用钢质材WaterResourcesandnrdropowerEngineeringV01．47No．6料，即面板使用薄钢板，内部骨架采用轻钢结构。研究小组经过多次比选讨论，认为第一种方案尚未解决木质材料带来的问题，第二种方案解决重复利用和延长寿命的问题，

4、最终选定采用方案2。2．2设计方案廊道钢模板研发沿用了组合钢模板的设计理念，单片墙体直模板和弧形顶模板力求做到小巧轻便，重量控制在两人合力能够搬运的范围。装配式廊道钢模板结构组成如下：(1)墙体直模板设计为长1000mm，宽750mm，使用Q235钢材，重量73kg，由面板、边框板、水平肋板、垂直肋板组成，边框板均布三个,／,15的孑L，组装时使用thl4的螺栓固定(见图1)。(2)弧形顶拱模板将直径过3m的半圆顶分成五段，每段作为制作模板的弧长，模板弧长942mm，宽750mm，使用Q235钢材，重量73kg，由面板、边框板

5、、水平肋板、垂直肋板组成。弧形段边板与弧形段垂直(见图2)。(3)弧形顶拱内部采用两片1／4弧钢结构支架组合成半圆支撑，钢架两端设置立柱、中部采用调节套筒为半圆支撑形成依托，抵抗浇筑时混凝土对半圆顶向下的压力。墙体模板设置横围囹，横围囹与立柱靠紧，两侧立柱用调节套筒顶紧，抵抗浇筑时混凝土对墙体模板向内的压力。上部拱架及下部排架支撑如图3和图4所示。收稿日期：2016—03—27作者简介：朱晓秦(1984一)，男，工程师。圜朱晓秦，等∥丰满水电站重建工程水工廊道装配式钢模板设计与应用水平边框图1边墙直段钢模板立面水平边框X垂直中

6、肋X＼0图2弧形钢模板立面图3弧形模板拱架拼接后剖面(单位：em)3装配式钢模板结构荷载计算3．1廊道两侧浇筑混凝土时钢模板的验算在该荷载组合情况下，主要对边墙钢模板及内部100图4横向支撑、纵向支撑排架剖面钢构件进行验算。3．1．1荷载分析混凝土作用于模板的侧压力，随混凝土的浇筑高度而增加，当浇筑高度达到某一临界时，侧压力就不再增加，此时的侧压力即为新浇筑混凝土的最大侧压力。侧压力达到最大值的浇筑高度称为混凝土的有效压头。通过理论和实践，可按下式计算，并取其最小值。F=0．22y。￡胡1卢2V“2(1)式中，F为新浇筑混凝土

7、对模板的最大侧压力；7。为混凝土的重力密度；￡。为新浇筑混凝土的初凝时间；p，为外加剂影响修正系数，不掺加外加剂时取1．0，掺具有缓凝作用的外加剂时取1．2；_

8、B：为混凝土坍落度影响修正系数；V为混凝土的浇筑速度。F=7。H(2)式中，F为新浇筑混凝土对模板的最大侧压力；Y，为混凝土的重力密度；H为混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面的总高度。根据上式计算，取二者中的较小值，F=17kN／m2，荷载分项系数为1．2；倾倒混凝土产生的水平载荷标准值6kN／m2，荷载分项系数为1．4；振捣器振捣产生的水平荷载4kN／m2，荷载

9、分项系数为1．4；设计荷载值q=34．4kN／m2。3．1．2面板验算面板按四边支撑的双向板承受均布荷载计算，查静力手册可知，弯矩系数为0．0368，挠度系数为0．00406。强度验算：作用在面板上的线荷载为q，=ql(3)式中，q。为作用在面板上的线荷载，计算得g。=34．