李軍華

【摘 要】在趙山渡閘壩混凝土工程施工中，根據(jù)建筑物結(jié)構(gòu)、施工特點(diǎn)，針對(duì)不同部位選擇了相應(yīng)的模板工藝，并成功應(yīng)用，保證了工程進(jìn)度和質(zhì)量，取得了較好的外觀質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效果。本文對(duì)趙山渡工程中應(yīng)用過(guò)的模板作簡(jiǎn)要介紹和分析，以供其它類似工程參考。

【關(guān)鍵詞】趙山渡；閘壩；模板施工；總結(jié)

Zhaoshandu engineering Formwork summary

Li Jun-hua

（China Water Conservancy and Hydropower Engineering Bureau Ltd. ninth Guiyang Guizhou 550001）

【Abstract】Zhaoshandu dam in concrete construction， according to the building structure， construction characteristics， for different parts of the process you select the appropriate template， and successfully applied to ensure the progress and quality， achieved better visual quality and economic effects. This paper Zhaoshandu engineering application template over a brief description and analysis for other similar projects reference.

【Key words】Zhaoshandu；Dam；Formwork construction；Summary

1. 工程情況

（1）趙山渡工程是浙江省飛云江干流中游河段上控制性水利工程，是以供水灌溉為主結(jié)合發(fā)電防洪綜合利用的大（2）型水利工程。工程位于溫州瑞安市龍湖鎮(zhèn)西北的趙山渡，由16孔泄洪閘、河床式電站廠房、廠閘隔墩及兩岸接頭重力壩等建筑物組成。工程分兩期施工，一期施工右岸7孔泄洪閘、發(fā)電廠房、廠閘隔墩和右岸重力壩；二期施工左岸9孔泄洪閘和左岸重力壩。工程于1997年9月開(kāi)工，2002年4月全部投入運(yùn)行，完成總投資1.477億元，工程質(zhì)量“優(yōu)良”。

（2）趙山渡工程共完成混凝土24萬(wàn)m3，其中主體工程22萬(wàn)m3，其它工程2萬(wàn)m3。在施工中，根據(jù)建筑物各個(gè)不同部位的結(jié)構(gòu)和施工特點(diǎn)，有選擇性地采用了常規(guī)組合模板、懸臂模板、自制異型模板、拉模、桁架吊拉模板等施工，保證了工程進(jìn)度和質(zhì)量，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效果。本文僅對(duì)趙山渡工程中應(yīng)用過(guò)的部分模板作簡(jiǎn)要介紹。

2. 模板工程施工介紹

2.1 組合鋼模。

（1）在趙山渡工程混凝土施工中，組合鋼模是應(yīng)用最為廣泛的一種模板，主要用在重力壩、泄洪閘、上下游護(hù)坦、消力池，廠房進(jìn)出水口、護(hù)坡等部位混凝土施工中。常用模板的規(guī)格有P3015、P3009、P1515平面模板及Yi1515、Ya1015、J0015角模等。

（2）模板安裝時(shí)采用錯(cuò)縫搭接，“U”型卡連接，每平米約用10～12個(gè)，48mm雙鋼管作橫豎圍檁。非承重模板采用12圓鋼內(nèi)拉法加固，拉筋間排距多為75cm，支模尺寸一般比結(jié)構(gòu)尺寸小5mm，混凝土澆筑時(shí)使施工縫面與模板接縫重合，以利于混凝土外觀質(zhì)量。承重模板（如廠房樓板等）采用滿堂腳手架支撐。

（3）據(jù)統(tǒng)計(jì)，組合鋼模板拉筋（12）耗用量在290Kg/100m2左右，混凝土按1.5～2.0m分層時(shí)，拉筋耗量約250Kg/100m2，按3.0m分層時(shí)，拉筋耗量約330Kg/100m2；支模鋼管用量約1800～2000Kg/100m2左右。

（4）趙山渡一期工程施工中，還使用過(guò)鋼框膠合模板，主要規(guī)格為1.8×0.6m，主要用在消力池、護(hù)坦、海漫、廠房進(jìn)出水口和墩墻的基礎(chǔ)塊部位。

2.2 懸臂大模板。

2.2.1 在重力壩、廠閘隔墩、混凝土縱向圍堰及閘墩混凝土澆筑中采用了桁架懸臂模板。懸臂模板由面板、圍檁、支撐桁架、可調(diào)斜撐、工作平臺(tái)、錨固件等部件組成，面板尺寸3.0×3.2m（寬×高），設(shè)計(jì)承受側(cè)壓力30KN/m2。懸臂模板的優(yōu)點(diǎn)主要在于可調(diào)節(jié)立模坡度，支模速度快，加固不用拉筋，便于機(jī)械化施工。

2.2.2 懸臂模板吊裝采用門(mén)機(jī)或汽車吊，吊裝前先旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)桿，使模板面脫離混凝土，再旋松錨固體（爬升錐）螺帽，門(mén)機(jī)（汽車吊）緩慢吊起，并對(duì)準(zhǔn)上倉(cāng)預(yù)埋的錨固件輕輕落下，裝上安全銷進(jìn)行校正固定。在懸臂模板施工中應(yīng)特別注意如下幾點(diǎn)：（1）預(yù)埋的錨固件應(yīng)加固合理，不得歪斜，混凝土澆筑中應(yīng)加強(qiáng)維護(hù)；（2）模板吊裝不宜過(guò)早，待混凝土強(qiáng)度達(dá)到5MPa后方可吊裝，以防止模板壓碎錨固件下部混凝土，出現(xiàn)安全事故。

2.2.3 懸臂模板支模速度快，平均每8～15分鐘可吊裝一塊，一倉(cāng)閘墩模板（約230m2）可在一個(gè)臺(tái)班內(nèi)完成，大大節(jié)省了工期。

2.3 廠房流道薄殼桁架鋼模板。

2.3.1 趙山渡電站廠房裝有2臺(tái)燈泡貫流式發(fā)電機(jī)組，單機(jī)容量為10MW，每臺(tái)機(jī)組有一條獨(dú)立的流道。流道分為進(jìn)口流道和尾水流道兩部分，進(jìn)口流道全長(zhǎng)9.492m，為由方變圓漸變段，最大斷面尺寸8.66m×7.74m；尾水流道分三段，第一段為尾水鋼襯管段，第二段為鋼筋混凝土圓臺(tái)段，第三段為由圓變方的尾水?dāng)U散段，長(zhǎng)9.03m，最大斷面尺寸8.66m×7.74m。

圖1 流道漸變段模板示意圖

2.3.2 流道體型結(jié)構(gòu)復(fù)雜，空間尺寸大，施工難度大，且流道屬高速水流區(qū)，對(duì)混凝土質(zhì)量要求很高，特別是在漸變段區(qū)域。為此，針對(duì)流道漸變段，特別設(shè)計(jì)采用了自制異型模板施工。流道兩側(cè)墻及頂板的平直段采用普通組合鋼模板，48mm鋼管排架支撐。斷面由方變圓和由圓變方的圓弧漸變部分采用厚2mm鋼板作面板、型鋼桁架為支撐的薄殼桁架式模板，其結(jié)構(gòu)形式見(jiàn)圖1。

2.3.3 模板采用桿件①、②、③形成弧形桁架，將各榀桁架組成模板骨架，桁架間距30cm，再拼裝2mm厚面板而成。再利用④、⑤、⑥對(duì)骨架加固，并用桿件⑦作為模板加固拉筋布置位置。

2.3.4 模板安裝：1、底拱模板。因流道鋼筋較為粗密（主筋36），對(duì)流道鋼筋網(wǎng)稍進(jìn)行加固后可用于支撐流道模板。先在流道底板的起弧位置用∠50角鋼、兩側(cè)墻處用圓鋼制作樣架，樣架加固在鋼筋網(wǎng)上，之后用門(mén)機(jī)將流道模板吊入安裝。2、頂拱模板。吊裝前需搭設(shè)操作平臺(tái)，立好側(cè)墻平面模板，并制作、加固好樣架，再將模板吊入安裝，利用下部腳手架支撐和上部拉筋加固。頂拱模板加固見(jiàn)圖2。

圖2 漸變段頂拱模加固圖

2.3.5 由于廠房施工時(shí)間緊張，2臺(tái)機(jī)組需同時(shí)施工，因此流道自制異型模板均需制作兩套，共計(jì)268m2，平均75Kg/m2，總耗用鋼材約20t?？紤]到施工完畢后有些桿件可完好回收，實(shí)耗鋼材約15t，如果再考慮模板骨架中許多連系桿件均可采用鋼筋制作的邊角料，其鋼材耗量更低。流道自制異型模板達(dá)到了結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、施工方便、經(jīng)濟(jì)而耐用的效果。

2.4 溢流面拉模。

（1）趙山渡工程有16孔泄洪閘，閘室為縫墩單孔獨(dú)立式結(jié)構(gòu)，溢流面為重力式折線型實(shí)用堰，每孔凈寬12米。淺灘區(qū)溢流面長(zhǎng)35.5m，堰頂高程▽10.5m，寬22.25m，尾部為長(zhǎng)13.25m的1：3.5斜面；主槽區(qū)溢流面長(zhǎng)36.5m，堰頂高程▽8.5米，寬22.5m，尾部為長(zhǎng)14m的1：4斜面。

（2）溢流面混凝土將抵抗高速水流沖刷，為保證其混凝土面光滑平整，對(duì)斜面段采用拉模進(jìn)行施工。拉模采用鋼結(jié)構(gòu)，長(zhǎng)11.98m，比閘室凈寬短2cm，以便順利行走，寬1.1m。采用兩根“Ι32a”工字鋼作為主骨架，“10”槽鋼為次骨架，6mm厚平面鋼板作為拉模面板，經(jīng)焊接加工而成。根據(jù)計(jì)算，拉模自重（包括配重）3t即可。拉?；壊捎?2圓鋼制作，按堰面折線放樣加工，利用堰面鋼筋網(wǎng)進(jìn)行加固。拉模行走采用2個(gè)5t手動(dòng)葫蘆。

（3）倉(cāng)面準(zhǔn)備就緒，滑軌安裝好后，門(mén)機(jī)吊運(yùn)拉模安裝就位。在混凝土澆筑過(guò)程中，拉模每次滑行距離不超過(guò)50cm，行走速度控制在1～1.2m/h。具體行走速度在現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整，以剛好能進(jìn)行人工光面且混凝土不發(fā)生塌落和鼓脹現(xiàn)象為準(zhǔn)，以確保混凝土面光滑平整。混凝土施工預(yù)埋的滑軌隨著拉模的上升而割除。

（4）本工程采用一套拉模，循環(huán)使用，既保證了工程質(zhì)量、進(jìn)度，又將投資控制到了最低限度。同時(shí)也將拉模用于廠房尾水渠右岸邊坡、海漫等斜坡混凝土施工中，加快了施工速度，節(jié)約了成本并保證了混凝土施工質(zhì)量。

2.5 門(mén)機(jī)軌道梁和管道間桁架吊拉模板。

（1）趙山渡泄洪閘每孔閘室上游側(cè)布置有兩根門(mén)機(jī)軌道梁，共32根，軌道梁尺寸為12.98m×1.0×1.8m，發(fā)電廠房進(jìn)水口有兩根門(mén)機(jī)軌道梁，軌道梁尺寸為12.98m×0.8×1.8m。軌道梁最重件單根凈重約48T。原設(shè)計(jì)為預(yù)制吊裝結(jié)構(gòu)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的施工條件并結(jié)合門(mén)機(jī)梁的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，并設(shè)計(jì)部門(mén)同意，將門(mén)機(jī)軌道梁改為現(xiàn)澆，采用鋼桁架吊拉方式施工。

（2）泄洪閘頂部（▽27m）下游側(cè)設(shè)有管道電纜間，從1#閘室貫通到16#閘室。各閘室管道間是獨(dú)立結(jié)構(gòu)體，為現(xiàn)澆混凝土梁板結(jié)構(gòu)，凈跨度12m，有2根主梁。每個(gè)管道間混凝土約56m3，約134.4t，必須一次澆筑成型。經(jīng)過(guò)多種方案分析比較，從安全、質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)等多方面綜合考慮，最終采用了桁架吊拉模板施工，模板施工示意圖詳見(jiàn)圖3。

圖3 管道間桁架吊拉模板施工圖

（3）鋼桁架設(shè)計(jì)承載100t（均布荷載），每個(gè)管道間兩榀，考慮5個(gè)管道間同時(shí)施工，共制作了10榀桁架。桁架尺寸1.1m×1.1m×13m（寬×高×長(zhǎng)），四根主骨架采用∠140×90×10角鋼，其余桿件為∠100×100×6角鋼，經(jīng)焊接加工而成。

（4）吊拉結(jié)構(gòu)：模板采用吊拉法加固，門(mén)機(jī)軌道梁在已完成的閘墩上設(shè)置平臺(tái)，直接放置桁架。管道間在已澆筑的閘墩混凝土上預(yù)埋三角柱，柱頂設(shè)平臺(tái)擱置桁架，吊拉拉筋一端與桁架連接，另一端連接桁架下部的承重模板。三角柱高1.5m（超出混凝土封倉(cāng)線0.3m），錨入先澆混凝土0.5m，采用3根36螺紋鋼作主肢，間距30cm，20螺紋鋼作綴條焊接而成。三角柱共8根，一端4根，三角柱頂部用“Ι25a”工字鋼連接，桁架布置于工字鋼上，焊接加固。模板采用常規(guī)組合模板，吊拉拉筋間距0.9×0.9m，主梁處用20圓鋼作拉筋，次梁及板用12圓鋼作拉筋。

（5）吊拉模板施工時(shí)，首先按設(shè)計(jì)的位置、尺寸設(shè)置施工平臺(tái)，之后用門(mén)機(jī)吊裝桁架，最后安裝模板的縱橫鋼管網(wǎng)及鋪裝模板。吊模安裝加固應(yīng)特別強(qiáng)調(diào)如下幾點(diǎn)：1、三角柱應(yīng)垂直，主肢、綴條必須焊接牢固，三角柱應(yīng)用斜撐加固。2、12拉筋均應(yīng)配雙蝴蝶扣和雙螺帽，以防止蝴蝶扣變形和螺帽滑絲。20拉筋用10mm厚鋼板作拉墊板，也配雙螺帽。3、混凝土澆筑前，拉筋應(yīng)預(yù)緊，盡量使拉筋處于均勻受力狀態(tài)。

（6）采用桁架吊拉方法共計(jì)完成16個(gè)管道間和34根門(mén)機(jī)軌道梁混凝土施工。

2.6 預(yù)制件模板。

在趙山渡工程中，混凝土預(yù)制件除泄洪閘和廠房交通橋面板、廠房橋機(jī)軌道梁和屋面梁板外，還有廠房各管道溝蓋板，不僅數(shù)量多，而且形狀尺寸不一。施工中主要采用定型木模，對(duì)交通橋板采用橡膠氣模作芯模進(jìn)行施工。

2.7 其它模板。

在趙山渡工程施工中，除上述介紹的外，還在閘門(mén)槽采用了定型木模；閘墩墩頭采用了1/4圓自制鋼模；廠房進(jìn)水口胸墻利用預(yù)埋的鋼襯板經(jīng)加固后作為模板等等。

3. 模板成本分析

3.1 河床式電站閘壩立模面積系數(shù)多在0.7～1.1m2/m3，據(jù)趙山渡工程統(tǒng)計(jì)，組合鋼模板拉筋（12）耗用量在290Kg/100m2左右，混凝土按1.5～2.0m分層時(shí)，拉筋耗量約250Kg/100m2，按3.0m分層時(shí)，拉筋耗量約330Kg/100m2；支模鋼管用量約1800～2000Kg/100m2左右。

3.2 趙山渡工程施工中共購(gòu)置懸臂大模板77套，單價(jià)為1.2萬(wàn)元/套，平均數(shù)均周轉(zhuǎn)次數(shù)25～35次，其中立模耗件主要為托輪和模板間的連接螺桿，平均耗件費(fèi)用約2.5～3元/m2。若懸臂模板全部在本工程中攤消，費(fèi)用約為17元/m3，實(shí)際懸模還可以用于其它工程，其攤消費(fèi)用將更低。

3.3 廠房流道采用的薄殼桁架模板，由于廠房施工時(shí)間緊張，2臺(tái)機(jī)組需同時(shí)施工，因此流道自制異型模板均需制作兩套，共計(jì)268m2，平均75Kg/m2，總耗用鋼材約20t?？紤]到施工完畢后有些桿件可完好回收，實(shí)耗鋼材約15t。

3.4 趙山渡工程共使用了10榀鋼桁架，每榀自重約3t，共計(jì)使用了30t型鋼，澆筑了16孔泄洪閘管道間混凝土和34根門(mén)機(jī)軌道梁，合計(jì)混凝土量約2000m3?？紤]到桁架的回收利用，采用桁架吊拉模板施工既經(jīng)濟(jì)又安全，可多次周轉(zhuǎn)循環(huán)使用，減少消耗性材料投入。

4. 模板施工總結(jié)

4.1 趙山渡閘壩工程混凝土工程量較大項(xiàng)目較多，立模面積系數(shù)較大，工程模板工程量約20萬(wàn)m2。由于工程場(chǎng)面開(kāi)闊、工程項(xiàng)目多且較分散，基礎(chǔ)面大塊體混凝土工作面較多，因此本工程模板工程主要以組合鋼模板為主，可以發(fā)揮投入小，轉(zhuǎn)運(yùn)快速的優(yōu)點(diǎn)，在1999年工程搶進(jìn)度的時(shí)期，正是投入大量的組合鋼模板，才加快了施工進(jìn)度，確保了截流目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

4.2 組合鋼模板鋼管用量和拉筋耗量很大，不經(jīng)濟(jì)；加之拉筋焊接量大，支模耗用人工多，施工速度慢。另外本工程墩墻部位較多，如閘墩、重力壩、廠房外墻及縱向隔墻等，所以本工程有使用懸臂大模板的條件。但泄洪閘閘墩高度在15m左右，閘墩中有檢修門(mén)槽和弧形門(mén)槽，并有上下游的牛腿部位，限制了懸臂大模板在閘墩上的使用。

4.3 趙山渡工程一期施工投入了3臺(tái)門(mén)機(jī)，二期施工投入了2臺(tái)門(mén)機(jī)，門(mén)機(jī)除了用于混凝土澆筑、材料吊運(yùn)外，還要承擔(dān)泄洪閘和廠房金結(jié)及機(jī)電安裝的大件吊裝任務(wù)。使得懸臂大模板在提升時(shí)往往得不到足夠的門(mén)機(jī)使用時(shí)間，從而限制了懸臂大模板的使用效果，特別是閘墩施工時(shí)，由于汽車吊難以靠近倉(cāng)面進(jìn)行模板提升，從而影響了施工進(jìn)度。

4.4 在大模板使用中，應(yīng)根據(jù)施工總體進(jìn)度確定投入時(shí)間和數(shù)量，減少模板的轉(zhuǎn)運(yùn)和中途的停頓。如果有不避免的停頓而且需將模板拆下時(shí)，需要有一個(gè)較寬、較平的堆放場(chǎng)，并作好維護(hù)工作，以減少模板的損失。

4.5 廠房流道采用的薄殼桁架模板是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、施工方便、經(jīng)濟(jì)而耐用的立模方式，在設(shè)計(jì)、制作及施工過(guò)程中需隨時(shí)進(jìn)行檢查和檢測(cè)，特別是在制作階段。另外工期安排上盡量使模板能周轉(zhuǎn)使用，以增加模板的經(jīng)濟(jì)可比性。

4.6 在施工中針對(duì)門(mén)機(jī)軌道梁、管道間平臺(tái)、牛腿、廠房胸墻、流道頂板等承重部位，采用鋼桁架吊拉、立柱反拉等工藝，不僅計(jì)算簡(jiǎn)單，安全可靠，施工方便快速，而且可以節(jié)約支撐材料和施工空間，是一種比較有效的施工方法。特別是鋼桁架吊拉施工工藝，不僅解決了門(mén)機(jī)軌道梁的大噸位吊裝問(wèn)題，在二期導(dǎo)流施工期間，還用于一期下游圍堰臨時(shí)交通橋的架設(shè)，解決了二期導(dǎo)流施工期間兩岸的交通問(wèn)題。

4.7 趙山渡工程施工中規(guī)范了模板施工工藝，特別在二期施工中制定了專門(mén)的《模板施工技術(shù)要求》，從模板堆放、維護(hù)、立模到拆模等方面作了明確的規(guī)定，組織各作隊(duì)和班組學(xué)習(xí)并認(rèn)真執(zhí)行，并由專人進(jìn)行栓查，取得了較好的效果，工程混凝土施工質(zhì)量、特別是外觀質(zhì)量得到各方的一致好評(píng)。

5. 結(jié)語(yǔ)

5.1 趙山渡工程根據(jù)自身特點(diǎn)，主要采用了組合鋼模板和懸臂模板，并根據(jù)不同部位不同的結(jié)構(gòu)、要求分別選擇了相適應(yīng)的模板，如機(jī)組流道采用了自制異型鋼模板、溢流面采用了拉模、管道間采用了桁架吊拉模板、壩頂預(yù)制梁采用了定型木模和橡膠氣模等。本工程所使用的模板是比較普遍適用的，操作也較為簡(jiǎn)單，可供其它類似工程參考。

5.2 在混凝土工程中，模板工程費(fèi)用占總費(fèi)用的比例較大，根據(jù)趙山渡施工統(tǒng)計(jì)，在閘、壩等大體積混凝土中約占5～10%，而在鋼筋混凝土板、梁、柱或結(jié)構(gòu)復(fù)雜的混凝土建筑物中可高達(dá)20%，所以在工程施工中合理地選擇、使用模板是降低工程費(fèi)用的重要手段之一。

5.3 模板選型應(yīng)根據(jù)建筑物的結(jié)構(gòu)型式和施工特點(diǎn)，通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。在閘壩混凝土施工中，模板施工方案還要與工程的施工條件相適應(yīng)，特別是大模板施工時(shí)，需考慮與現(xiàn)有提升設(shè)備的能力相適應(yīng)，以最大限度的發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)。

5.4 在承重模板的支撐方案選擇中，選用鋼桁架吊拉、立柱反拉等方法可充分發(fā)揮鋼材受拉性能好的優(yōu)點(diǎn)，不僅計(jì)算簡(jiǎn)單、安全可靠、施工方便，而且比滿堂腳手架及其它下?lián)畏桨缚晒?jié)約大量的材料和工期。

5.5 在施工中要加強(qiáng)模板施工管理和模板的維護(hù)管理，特別是對(duì)大模板的維護(hù)，可以延長(zhǎng)模板使用壽命，增加周轉(zhuǎn)次數(shù)，以降低工程費(fèi)用。

5.6 不論采用何種模板進(jìn)行施工，施工中需對(duì)拆模時(shí)間進(jìn)行嚴(yán)格控制，對(duì)拆模后外露拉筋頭、支撐件妥善處理，并及時(shí)對(duì)外觀質(zhì)量缺陷進(jìn)行修補(bǔ)，以保證混凝土的外觀質(zhì)量。