浅析王家沟水库溢洪道进口收缩段混凝土支模工艺

李建录

（宝鸡市渭滨区河道管理站 陕西 宝鸡 721006）

1 工程概况

宝鸡市冯家山灌区王家沟水库除险加固工程地处岐山县京当乡双安村附近，原水库于1971年所建,属于冯家山水库配套工程。水库平时蓄水灌溉,汛时调节水量,坝体为梯形土坝,坝长112.7m,坝高47.6m,北干渠从坝顶穿过。2008年10月开始对该坝进行加固维修，主要任务包括新建溢洪道，进行背水坡坝体加固，迎水坡、背水坡坡面砌石，修建排水沟等。工程重点、难点建设是溢洪道，该溢洪道地处水库坝体左肩，由进口段、收缩段、隧洞段、明槽段和消力池段组成，全长237.8m，均为C30钢混凝土现场浇筑。

2 施工现场情况及工程设计特点

该工程溢洪道进口、收缩段位于坝体左肩，南靠北干渠，东邻水库管理站，西北方向是垂直高差16.7m的陡坡，施工场地狭小。设计进口段为矩形断面，桩号0+000～0+008，长 8.0m，底板净宽 6.6m。在进口处设有高3.6m溢流堰，侧墙高9.4m,厚度为0.5m,顶部设有两道0.3m×0.4m拉梁；收缩段长15m，桩号0+008～0+023矩形断面；底板平面呈梯形，比降为i=0.149，北高南低，底板宽度从6.6m渐变到3.5m；两边侧墙立面呈梯形,北高为9.4m，南高为12.7m，顶部水平设有五道0.3m×0.4m拉梁。进口段与收缩段之间设有沉降缝，收缩段与隧洞进口有7.7m高的洞脸，整个设计的断面尺寸、混凝土浇筑量、侧墙高度都很大。

3 施工面临的困难

由于溢洪道进口段、收缩段位于坝顶北干渠北侧，在坝体右肩有一座上世纪七十年代修建的拱桥，承载力低、桥面窄，小型施工设备和建筑材料可以从这座桥运至现场，像混凝土运输车、起重吊车等重型设备无法从此桥上通过。考虑到上述情况，混凝土搅拌只能在现场进行，这就要求进口段、收缩段在进行侧墙模板搭架的同时还要兼顾上料马道和平台搭架。根据实际情况采用在溢洪道内，侧墙模板支撑与平台支撑综合进行搭建。为了使底板受力均匀，防止混凝土在浇注过程中出现不均匀沉陷，采用两边侧墙同时支模、同时浇注的方案。对于高度较小、只需一次浇注到顶的单墙，在施工中上料平台可以通过设置斜撑等办法予以解决水平推拉力，不致因施工产生的动荷载而使模板发生偏移。对于处在两墙之内的上料平台，一方面要考虑施工时的承载力，更主要的作用是要保持侧墙模板安装牢靠，垂直度、断面尺寸符合设计要求。该溢洪道进口、收缩段侧墙高9.4m～12.7m，需要多次搭架支模才能完成，一般来说架子越高，抵抗水平方向的推拉力越差，且该上料平台主要依靠两边侧墙模板承受水平施工动荷载，在浇注过程中由于送料车、人力、振动器产生水平力，极易使两边侧墙向外或向内发生偏移。一旦下边墙体浇注发生跑板、偏移，会直接影响上层混凝土支模，造成严重质量事故。

4 支模方案分析和制定

4.1 方案分析

传统的混凝土工程支模，一般采用木模板、小钢模板、大钢模板等。木模板主要用于工程中局部是曲面、拱、锥、圆弧等比较复杂的部位，优点是制作灵活，能适应各种造型的支模要求，缺点是加工制作比较麻烦，板缝多，强度较差，不适合于尺寸规整，浇筑量大的混凝土支模，且材料浪费严重，成本大。小钢模板的优点是通用性好能广泛用于各种工程建设中，强度高，单件重量较轻，可以多次重复使用，维护保养方便，但是对于立模高度大，垂直度要求高的大体积混凝土立模。其缺点是需要搭设复杂的脚手架，对脚手架支撑强度要求高，模板必须规矩平整、拼板严密。在不进行二次抹面的情况下，由于板缝较多，浇筑后的混凝土表面平整度、光洁度相对较差。大钢模板一般适合于工程造价高，工程量大，需要多次重复使用的大型工程，特点是：事先须根据不同工程的实际情况进行加工、组装，优点是模板强度高、浇筑后表面平整度好、组装浇注效率高。缺点是造价高，通用性差，搬运较困难，需要大型起吊设备，不太适合工程造价较小，混凝土浇筑量不是很大的中小型水利工程施工。

4.2 支模方案制定

针对王家沟水库溢洪道工程特点及施工现场情况，采用竹胶板（或胶合板）穿芯丝杆拉结支模工艺较适合王家沟水库溢洪道进口段、收缩段支模。竹胶板（胶合板）穿芯丝杆拉结支模的基本原理是通过穿芯丝杆将两边模板固定在一起，依靠侧墙内的钢筋承担混凝土浇筑时的冲击力和固定两边模板。如果布局合理，安装到位，一般在竹胶板外垂直方向每1.5m～2.0m，在水平方向用丝杆头蝶形阀固定两根φ48钢管，将竹胶板连成一个整体以保证模板支护刚度，不需里外再搭设双排脚手架。采用竹胶板模板由于其本身重量轻，一般两位施工人员就可以将其安装到位，然后板面打孔穿丝杆固定，板与板之间加木条砸钉连成整体。其不仅工艺简单，且造价较低，相对其他模板，每块竹胶板长2.44m，宽1.24m，面积3.02m2，优质板平均每块140元左右。如果保护到位这些竹胶板还可以重复使用，且使用的钢架杆较少。另外，其还对场地要求不高。由于采用竹胶板穿丝支模，模板支撑点，受力点主要依靠侧墙内已焊接的钢筋，不需要专门搭设竖、横斜撑来固定模板，适合王家沟水库进口、收缩段场地狭小这种情况。若由专业模板工采用该方案支模，每人平均一个工日能够安装6块板，合计18m2，比其他模板安装效率要高。

内部上料平台采用独立搭架方式，架杆与侧墙模板保持一定距离，平台搭架支撑刚度采用十字撑、剪刀撑等予以解决，即使上料平台发生水平移位也不会影响侧墙模板。通过上述分析，对王家沟水库进口段、收缩段侧墙采用竹胶板加穿芯丝杆支模的方案具有明显的优势。

5 具体工程实施

王家沟水库溢洪道进口段、收缩段侧墙模板支护具体施工如下：根据设计图纸提供的侧墙尺寸，先编制排板方案，即根据每块板1.24m×2.44m尺寸和侧墙尺寸，确定竹胶板排列模式，是立栽还是横放，穿芯孔眼的位置，需要多少块板，临时钢架杆的搭设方案和材料用量等。然后，清理侧墙与底板结合处杂物，使其保持干净。准确定出两边侧墙内外立模线，并将此立模线吊引到侧墙顶固定在侧墙顶水平尺杆之上，精确调整断面底顶宽度尺寸，侧墙厚度尺寸和中轴线是否符合要求。按照每块板长2.44m分段从侧墙顶向侧墙底吊垂线，确定模板内皮与钢筋外皮的横向水平距离，然后在原钢筋表面焊接Φ6钢筋作为模板内支撑筋，以确保侧墙0.5m宽度及两边5cm厚保护层。从底板往上按照支模编制方案立模板，模板就位后，钻孔穿套PVC管的丝杆，拉结侧墙内外模板。垂直高每2m内外侧墙安装两根Φ48水平钢架杆，用蝶形扣将钢架杆固定在模板外表面，以增强其整体性。继而，搭建上料平台脚手架，平台顶铺钢架板，留出上料马道口，其余布设防护栏杆挂安全网。考虑到混凝土浇筑要求，每两米对支模垂直度、尺寸进行校对，使其符合设计要求。模板验收合格浇筑C30砼。砼浇筑后，按照前述程序，继续向上支模，到侧墙设计顶在支侧墙模板的同时将墙顶拉梁模板一并支好。当侧墙及拉梁全部浇注完毕，砼达到拆模强度后，拆除竹胶板模板，从侧墙中抽出拉结丝杆。裁掉侧墙表面伸出的PVC管，用1∶1.5水浆砂浆对所有侧墙丝杆孔进行灌浆堵塞，拆除上料平台及脚手架，按照有关《水利工程施工验收规范》操作要求，对侧墙砼进行养护。

6 结语

从具体施工过程来看，采用竹胶板丝杆拉结、独立搭建上料平台进行溢洪道进口段，收缩段侧墙支模效果明显，具有工艺相对简单，不需要太多的机械设备，对工作现场要求不高，施工费用低廉，施工工效高，质量有保证等优点。经过对浇筑过程中模板的跟踪检测，没有出现跑板、移位、模板变形、漏浆等现象，拆模后，墙体表面平整光洁，没有蜂窝麻面，断面尺寸符合设计要求，值得类似工程参考采用。陕西水利