混凝土预制模板在溪洛渡双曲拱坝中的运用

混凝土预制模板在溪洛渡双曲拱坝中的运用

彭旭

（中国水利水电第八工程局有限公司湖南长沙410004）

摘要：一直以来，水电站工程都是我国发展社会经济的重点工程项目，对水电站工程的投入力度也逐渐增多。在水电站建设规模不断增大的基础上，水电站施工的技术水平也取得了较大的进展。混凝土预制模版因具备成本低和施工便捷的优势，被大量应用到水电站工程中。为了使混凝土预制模板技术应用性能得到有效发挥，我们以溪洛渡双曲拱坝工程为例，对混凝土预制模板在溪洛渡双曲拱坝工程中的运用进行分析与探讨。

关键词：溪洛渡；水电站；预制模板；混凝土

一、工程概况

溪洛渡水电站是我国四川省和云南省交界处所建立的第三级水电站，与白鹤滩和向家坝直接接壤。主要构造可以分为混凝土双曲拱坝、泄洪建筑物以及各类发电建筑。该水电站中的装机容量为12600MW，在我国整体水电站装机容量中排名第二，名次仅次于三峡水电站，这也是我国进行西电东输工程中的重点工程之一。溪洛渡水电站所采用的河坝结构为混凝土双曲拱坝，坝顶高程为610.0m，最大坝高为285.5m。在该水电站工程中的混凝土双曲拱坝，坝身设置了7个表孔、8个深孔以及10个导流孔。同时，还设有永久交通桥。这些结构以及孔洞的布置，使双曲拱坝形成了一个较大的倒悬结构，这必定会加大双曲拱坝的施工困难。如果还是采取原有的模板施工技术，会对大坝的运行效率造成较大影响。针对此类问题，我们需要不断完善施工技术，寻求技术上的创新，利用预制混凝土模板技术代替原有的模板施工技术，从而提升溪洛渡双曲拱坝的作业质量和效率。

二、预制模板的应用现状

现阶段溪洛渡大坝施工整体上升至EL.471.0m，最高坝段已上升至EL.490.0m，已进入了大坝深孔施工阶段，由于钢筋混凝土预制模板的应用使施工效率大幅度提高，外观质量能与现浇混凝土媲美，得到了业主、设计和监理单位的认可，该施工工艺的应用范围在逐渐的扩大，最初只允许在大坝上游导流底孔倒悬部位使用，现阶段实际在坝后EL471m栈桥、大坝深孔上游牛腿和下游支撑大梁等多个部位应用，在后期的施工中，预制模板施工工艺将在各层永久交通栈桥、深孔、表孔上下游倒悬结构等部位推广应用，有利于实现快速、高效、安全施工溪洛渡大坝工程。

三、预制模板的设计

为了提升溪洛渡工程大坝倒悬部位的施工质量以及稳固性。在该区域所采用的预制混凝土模版结构主要包括钢筋混凝土结构，钢架结构以及苗固结构。通过对预制混凝土模版的有效安装，可以全面提升大坝倒悬部位的施工质量，对溪洛渡水电站工程的整体使用性能具有积极作用。预制模板的结构如图1所示：

图1预制模板结构图

1、钢筋混凝土板结构的应用设计

由于钢筋混凝土结构在大坝倒悬部位是作为永久性结构而存在的。在实际施工作业中，需要承受来自浇筑混凝土作业所带来的负荷影响。为此，在针对钢筋混凝土板进行设计时，需要充分考虑到结构的强度。同时,根据具体工程的施工要求对结构尺寸进行合理设计。另外，在面板施工作业中，还需要采取分层浇筑的方式，全面提升面板的整体质量。而在作业的过程中，混凝土面板的结构以简支板结构为主，并且在其内部设置了双层钢筋网，使其强度和抗负荷能力得到进一步提升。对于钢筋网的设置，可以分别选用直径为8的一级钢筋和直径为14的二级钢筋。对于钢筋混凝土板尺寸的选择，在该工程中将其结构尺寸设置为200cm。而实际施工作业中会存在1cm的接缝。为此，将预制件的宽度设定为199cm。预制板面的具体厚度为16cm。除此之外，考虑到预制板面安装的整体效果和平整度，在预置板面的外侧形成了2cm的倒角，使其在拼接安装完成之后的平面效果相对较好。

2、预制模板钢架结构的应用设计

预制模版钢架在具体工程中的应用，所起到的主要作用为支撑作用，是保证预制模板结构施工质量的重要环节。因其需要承受来自预制模板板面以及外界因素所带来的多种应力。为此，对其结构强度以及稳定性提出了较高的要求。因此，在对预制模版钢架结构进行设计与安装时，需要充分考虑到模板钢架自身的强度以及稳固性是否满足具体工程质量需求。在该工程中，我们是采取两榀钢架进行连接安装。在其形成四边形之后，将预埋在钢筋混凝土板内的工字钢连接到预制模板钢架上，使其与混凝土板形成一个整体之后，利用角钢对预制模版钢架进行结构加固，使其稳固性得到进一步提升。

3、制模板锚固结构的应用设计

预制模版锚固结构的安装可以大体分成两种形式，一种是首层安装，一种为其他层安装。首层安装与其他层安装的主要区别在于，首层安装需要承担上层预制模板钢架的全部荷载，对其自身的结构稳固性和强度提出了较高的要求。而其他层安装则是负责对各层预制模板安装以及钢架顶端贴板凳的有效连接。首层的锚固结构安装，需要与预埋在钢架位置的铁板凳进行焊接，所承受的负荷压力较大。其中铁板凳构件既需要起到稳定预制模板及钢架结构的作用，还需要承担一定的钢架荷载力，也是锚固结构中的主要构件之一。

四、预制模板的制作

混凝土预制模板施工主要可以分成钢架制作和钢筋混凝土板施工两个部分。在针对溪洛渡双曲拱坝进行施工作业时，为了提升整体作业效率，施工人员分别提出了两种作业方案：一种是浇筑钢筋混凝土板之后，再进行模板的钢架制作；第二种是完成钢架制作之后，对钢架进行整体吊装，再进行混凝土浇筑。经过试验对比，第二个方案的作业效率相对较高，且施工作业中的质量也可有所保证，对预制模版的制作效率起到积极作用。

待上述操作完成之后，对预埋件以及钢筋的稳固程度进行有效确认，施工人员自行对安装质量进行检查之后，上报监理人员进行质量验收。待钢架结构稳固性符合施工标准要求的情况下，便可进行具体的混凝土浇筑作业。对于混凝土板的预埋件，需要在浇筑前期做好固定，避免在浇筑过程中预埋件位移或者偏斜，对混凝土板的制作质量造成影响。之后由起吊指挥人员，对设备的起吊作业进行有效指挥，使混凝土浇筑避开预埋件。同时，还需要确保混凝土浇筑的料罐不会对预埋件以及钢架的稳固性造成影响。在混凝土浇筑作业完成之后，需要对浇筑部分的混凝土模板进行养护。一般要求持续养护十天以上，在此期间混凝土表面应保持湿润，最好是在混凝土表面盖上草帘，避免阳光直射产生混凝土表面开裂的问题。

五、预制模板的运输

验收合格之后的混凝土预制模板，在转移到施工场地的过程中，应对预制模板进行有效保护，避免互相磕碰造成质量问题。这就要求在运输的过程中。将预制模版捆绑牢固，不得出现磕碰与掉落的问题。在条件允许的情况下，可以采取现场制作预制模板的方式，避免运输过程中对预制模板质量造成影响。

六、预制模板的安装

预制模板模板安装流程如图2所示：

预制模板采用40t半挂拖车运至左岸610m高程平台，用缆机起吊垂直吊入仓内；在仓内安装人员配合25t汽车吊将预制模板以每一块为一单元将其安装在设计的位置上，然后调整模板误差，焊接首层支座板，待焊缝达到受力要求后将桁架与支座板焊接。

图2预制模板安装流程图

参考文献：

[1]周政国.溪洛渡水电站混凝土双曲拱坝温度控制施工技术[J].中国农村水利水电,2013(3):137-144;

[2]周勇,熊淑兰.溪洛渡拱坝预制模板快速施工技术[J].广东水利水电,2013(11):44-47;

[3]朱志江.碾压混凝土双曲拱坝中孔预制模板施工工艺浅议[J].城市建设理论研究:电子版,2013(15).