浅谈预制混凝土模板施工及测量放样

碾压混凝土双曲拱坝中孔预制模板施工技术和测量放样摘要：本文阐述了三里坪大坝中孔上下游悬挑区的预制混凝土模板的施工技术及测量放样的施工工艺，使用此方法提高了施工进度和施工人员的安全环境，使工程施工取得了良好的效果。关键词：预制混凝土模板相贯线测量放样一、引言三里坪大坝泄洪中孔工程施工中，经过对泄洪中孔结构结合双曲拱坝的相贯线（中孔上下游示意图如下）详细认真的分析、计算后，大胆创新，对泄洪中孔悬挑部分底面模板采用钢筋混凝土预制模板施工技术，从方案制定到模板设计、制作、吊装和测量放样，不断改进创新，严格认真，取到得了令人满意的效果，同时赢得了业主、设计和监理的认可和好评。二、模板布置及模板构造在上下游悬挑段使用预制混凝土模板是经过多种方案进行比较后确定的比较合理的一种施工方案。预制混凝土模板安装的高程由于两孔起弧线不一致，为了能够统一施工，每孔确定一个平面高程开始安装预制模板，相贯线附近的混凝土采用外部预埋工字钢进行现浇的施工方法，预制混凝土模板布置尺寸及编号如图所示。泄洪中孔上游中孔预制模板平面图预制混凝土模板布置按照浇筑层高及施工方便简捷的要求进行布置，最长长度控制在6.5m，最宽宽度控制在3m以内，单块重量控制在5.85t以内，厚度12cm。根据结构应力计算，预制混凝土模板钢筋设计为单层双向ф12@100mm。每块模板设计的吊环根据计算，按照75cm*75cm布置，距离预制板边缘10cm开始安装，吊环和拉锚筋均采用ф16圆钢。模板与坝体的连接，采用在悬挑现浇段部分混凝土中埋设的L100×100×8角钢进行搭接，模板相互间的连接采用L100×100×8的角钢搭接，角钢兼作板块间的拼缝模板。预制模板采用C30二级配混凝土。三、预制混凝土模板制作吊环附近钢筋间点焊连接，吊环凸出板面5cm，吊环弯钩挂在钢筋网片的对角并点焊连接，钢筋与角钢焊接连接，连接方式为间隔一根钢筋弯起90度，弯起长度5cm，与角钢双面焊接，间隔一根钢筋端头与角钢焊接，并在上边打斜撑连接，斜撑采用ф10～ф12短钢筋，要确保钢筋与角钢可靠连接。焊接时要控制电流，避免钢筋咬边。其余部位绑扎连接。要提前制作垫块，垫块厚度3.8cm，确保钢筋保护层厚度。预制场底面采用水泥砂浆抹面后铺设一层塑料簿膜，保证预制板面平整、光滑，侧模板应可靠连接，不允许走模变形，底面场地平整度误差为±0.5cm。预制板制作尺寸应比图纸尺寸边长缩小2cm。角钢下料长度相应减小2cm。预制板钢筋下料长度：为板边长减6cm，上下两端头各留3cm保护层。其中与坝体现浇内预埋角钢相接的第一层模板边长比设计尺寸伸长8-10cm。靠近坝体的第一层预制模板内的竖向钢筋长度要求伸出混凝土10cm，预留在混凝土外，以便于安装时可以和预埋角钢进行焊接连接。预制模板纵缝埋设L100×100×8等边角钢，上游角钢沿图纸纵缝左侧埋设，下游角钢沿图纸纵缝右侧埋设，上游、下游均从右边孔开始连续布置。水平在同一位置的每一孔最后一块预制模板不安装角钢。预制模板之间上下层连接同样采用角钢进行连接，在预制模板每层的上部短边按照角钢，以便于和下一层预制模板连接。在最后一层预制模板的顶层不安装角钢。四、预制模板的结构计算荷载的分类设计模板及其支撑时，应该考虑下列各项荷载：模板自重预制模板为钢筋混凝土结构，混凝土容重按25KN/m3，板自重F=0.12×2×25=6KN/m。新浇混凝土自重对于普通混凝土可采用24KN/m3，对于其它混凝土可根据实际密度确定。钢筋自重钢筋自重标准值应根据设计图纸确定，此工程中钢筋自重取1.5KN/㎡。施工人员及施工设备荷载根据工程施工经验和施工方案中人员及设备配备情况取2.5KN/㎡。振捣混凝土时产生的荷载对于水平模板可采用2.0KN/m2对于垂直模板可采用4.0KN/m2（作用范围在新浇混凝土侧压力的有效范围之内）。新浇大体积混凝土对模板侧面的压力新浇大体积混凝土对模板侧面的压力可参见《水工钢筋混凝土施工规范》（SDJ207-82中规定查表7-3最大侧压力Pm取24KN/㎡。采用外部振捣器时新浇混凝土的作用于模板的最大侧压力，可按下列两式计算，并取两者的较小值F=0.22rctoβ1β2V1/2F=rcH倾斜混凝土产生的荷载倾斜混凝土产生的荷载参见《水工钢筋混凝土施工规范》（SDJ207-82中规定查表7-4，结合本工程取2KN/㎡（取决于运料器具）。五、预制混凝土模板安装及测量放样根据双曲拱坝的设计体型（如图）和结构特点，考虑预制模板的吊装要求及中孔段混凝土同步上升及中孔设计钢筋的安装要求，施工过程简述如下：1上游预制混凝土模板安装上游预制混凝土模板安装，由于坝体是双曲拱坝，相贯线高程一1、总的施工原则由于相贯线一直在变化，最大高差为2.91m，2#中孔上游、1#中孔下游从EL347.4m高程已经开始进行悬挑，如果按照要求3m一升层，悬挑部分由于人员无法到达外部进行作业，而无法施工，计划在相贯线附近进行斜层浇筑。即上游2#中孔至1#中孔位置EL351m以下进行斜层浇筑，2#中孔第一层浇筑至EL347m高程，并预埋工字钢，工字钢预埋高程为EL345.3m-EL347m，从右向左逐渐升高，以保证距离悬挑段底部距离在1.5m左右，人员方便在外部进行作业。1#中孔浇筑至EL348.5m高程，并水平预埋工字钢，工字钢预埋高程EL348.5m。在各孔预埋的工字钢上搭设脚手架，安装钢木组合模板并按照相贯线进行悬挑，在模板施工完成后开始安装悬挑部分的钢筋，然后进行第二层常态混凝土浇筑，第二层浇筑时2#中孔浇筑至EL349m，1#中孔浇筑至EL351m，并用L100×100×8角钢在坝体悬挑段顶部位置进行预埋并于坝体内钢筋进行点焊连接，角钢两翼缘板开口向上，以便于预制模板的安装固定，然后进行第一层预制模板安装。第三层混凝土浇筑是对斜层浇筑的混凝土进行浇筑，使中孔上游混凝土达到同一高程，即上游全断面达到EL351m，然后开始进行第四层混凝土施工。2、下游预制混凝土模板安装下游1#中孔预制模板安装高程从EL348.3m开始，2#中孔安装高程从EL351.3m高程开始。施工方法同上，也是进行斜层浇筑，即第一层混凝土在1#中孔位置浇筑至EL346.5m并预埋工字钢，工字钢水平预埋，预埋高程为EL346m，在2#中孔右边墩浇筑至EL349.3m，并预埋工字钢，工字钢预埋高程为EL347.5m-EL349.3m，从左向右逐渐升高。在各孔预埋的工字钢上搭设脚手架，安装钢木组合模板并按照设计相贯线进行悬挑，在模板施工完成后开始安装悬挑部分的钢筋，然后进行第二层常态混凝土浇筑，第二层浇筑1#中孔浇筑至EL348.3m，2#中孔浇筑至EL351.3m。并用L100×100×8角钢在坝体悬挑段顶部位置进行预埋并于坝体内钢筋进行点焊连接，角钢两翼缘板开口向上，以便于预制模板的安装固定，然后进行第一层预制模板安装。第三层混凝土浇筑是对斜层浇筑的混凝土进行浇筑，使中孔上游混凝土达到同一高程，即下游全断面达到EL351.3m，然后开始进行第四层混凝土施工。3、第一层预制混凝土模板安装放样将全站仪架设好后，先吊装下游第一层第一块预制模板，根据预制模板的编号，上游、下游均从大坝右岸开始连续布置。先将模板底部置于坝内预埋的角钢上，模板用法兰螺栓拉Φ12钢丝绳临时固定，在让测量人员将棱镜放置在测设部位，测得此位置的高程及平面位置坐标，通过已知高程按双曲拱坝的参数方程计算出上下游面的设计位置，将泄洪中孔轴线位置的控制点及坡比输入计算器里算出偏距L，将L和大坝相交部分的相贯线位置计算出来，此结果为悬挑部分的底部高程，如此根据高差和坡比推断出预制砼模板的设计位置即可，通过法兰螺栓调节到设计位置，上下游部分同理推出即可。模板上的吊环用Φ16拉锚与先浇筑的混凝土下游面预埋的插筋焊接，拉锚与预制模板面的夹角必须大于45°，模板内拉加固。依照顺序第二块模板左边置于第一块模板的右边预留的角钢上，加固同第一块模板的方式，即角钢兼作板块间的拼缝模板，将模板面预留插筋（外露10cm）用短钢筋焊结连接进行加固。六、结束语三里坪水电站是我局承建的最高碾压混凝土双曲拱坝，在大坝的施工过程中，我们一方面进行了一定的研究和探索，同时还吸取了水利界其他兄弟单位成功的施工工艺工法和施工测量技术使得该坝整个测量控制过程控制稳定、施工质量良好、上下游坝面比较美观。随着碾压混凝土的不断发展，一些技术和工艺也在不断的提高和更新，如何使施工测量更加“快速、经济、高效”的特点让水电界人士完全接受，还有待于我们业内同行们的进一步研究和探索。我们确信随着我国经济的突飞猛进，也将会带着他更新、更高的技术涵盖祖国的大江南北。