苍溪航电发电厂房进水口渐变段模板设计方案

【摘 要】本文介绍苍溪水电站进水口渐变段模板设计，渐变段二期混凝土模板采用钢模板和木模板拼装，对模板支撑进行复核验算。

【关键词】进水口；渐变段；细部设计；模板及支撑

1.概况

苍溪航电枢纽地面发电厂房进水口渐变段为方变圆形式，从桩号0+27.172m的矩形断面（宽14.824m，高17.14m）开始，渐变至桩号0+34.583的圆（半径7.412m）。渐变段顺流向长7.411m。

2.模板方案

根据结构设计和施工条件，渐变段二期混凝土模板采用钢模板和木模板拼装，钢筋骨架支撑，斜拉固定。

渐变段下部、侧墙立模，用拉条固定在一期混凝土体上。在水平中轴线355.3m高程以上遇浇筑体横向宽度较大时，在先浇混凝土内预埋钢筋柱或型钢，作为上一层仓位安装模板拉条的固定点，以此方法进行渐变段模板的施工。

发电机吊装孔上、下游侧（渐变段上部）的混凝土浇筑，采用在主机间一期混凝土（左、右）上横架贝雷梁反吊模板进行施工。

在模板施工时，搭设简易排架，供人员上、下。简易排架步距1.7m，纵距、横距1m。

3.细部设计

3.1渐变段的模板用P3015、P1015模板拼装，局部采用木模板拼缝，骨架采用f22钢筋加工焊接而成。

3.2仓内反吊模板：反吊模板是在仓内设支撑柱，采用拉条将顶板模板反吊，同时仓内设拉条反拉。支撑柱可以在仓内埋设型钢或钢筋柱或管柱，或者直接利用壁面的钢筋焊在一起形成钢筋支撑柱，支撑柱的布置间距不大于0.75m，拉条钢筋直径不小于f12。三角柱与三角柱之间用f28钢筋联接成整体，三角柱设拉筋，模板拉条钩在三角柱上，为便于施工，先在收仓面预埋钢筋，然后将三角柱与钢筋焊接。

仓外反吊模板：贝雷梁反吊模板主要在用于方圆断面处的封顶，即在混凝土浇至363.43m高程，开始安装封顶模板。贝雷梁先期安装在主机间两侧的一期混凝土上，安装高程为365.65m。将拼装好的模板反吊于贝雷梁下。多片贝雷梁用f25钢筋连为整体，贝雷梁端部和一期插筋焊接牢固。

3.3圆弧段一般用10cm宽的小钢模拼装而成。表面曲面部分使用单面刨光木板或木工板。为防止漏浆，圆弧段的木模板施工做到严格施工工艺，确保接缝严密。

3.4侧墙、顶板面板采用标准散钢模板施工。钢模板要求接缝完整、平整。

3.5龙骨架精确放样加工，以确保结构的体型尺寸，面板安装就位过程中，安排测量仪器随时监测，并及时调整安装误差，面板安装完毕后，其轮廓线尺寸误差不大于5mm，表面平整度?3mm（2m直尺检测），接缝处严密无空隙，所有模板施工完毕后，由测量组实测并经验收确认达到标准后，进入下道工序。

3.6骨架形成框体，并具有足够的强度和刚度。

4.实施注意事项

4.1模板安装

满足有关技术规范要求，同时能保证成型后的混凝土体满足建筑物体型的要求。

4.2模板安装前，在底板上放足够多的测量点，并根据测量点放出每节模板的安装边线，保证模板能够按要求安装就位。

4.3控制起弧处模板的位置并加固牢固。

4.4钢模板之间采用U型卡相互连接固定。

4.5模板调整就位后，支撑及时加固。

4.6所有模板做到符合质量要求，模板间接缝严密、平顺，模板支撑和拉条牢固。

4.7在浇筑过程中值班木工对模板进行挂线检查，当模板受力出现偏差时及时进行调整，并逐层校核变形情况。

4.8模板加固时，在模板上口增设对拉对撑。

4.9为保证模板接缝紧密，每一层的上口模板在该层模板拆模时不拆，作为上层模板支模的下口模板。

4.10拆模时，分批拆除锚固连接件。底孔顶板施工完毕后，间歇15天以上拆除顶板模板及支撑。

4.11顶板混凝土拆模后，在混凝土表面设点进行观察。

4.12过流面技术要求

（1）体型尺寸允许误差

高流速水流处结构体型尺寸允许误差为：成型后墙面相对中心线的尺寸偏差及底板、顶板的高程偏差为±5mm。

（2）平整度控制标准

①过流面不允许有垂直升坎或跌坎。

②孔口及门槽区，不平整度控制在3mm以下，纵向坡控制在1：30以下，横向坡控制在1：10以下；其余部位的不平整度控制在5mm以下，纵向坡控制在1：20以下，横向坡控制在1：5以下。

③混凝土表面在1m范围内凹值控制在2mm以下。

4.13底板过流面混凝土施工采用设置埋入式钢管样架控制，样架间隔1.5～2m。

（1）样架采用1″钢管制作，样架间距不大于2m，距模板边20cm。钢管样架采用花篮螺栓支撑固定，花篮螺栓采用φ16mm钢筋制作，花篮螺栓顺流向按钢管样架布置，左右向间距不大于2m，距模板边20cm。

（2）样架安装精度高于一般模板，当按测量放样固定后，复测资料经监理工程师审查后方进行下道工序。

（3）样架和模板经测量组验收合格，才能进行下一道工序施工。

（4）混凝土浇筑过程别注意保护样架，避免正对样架直接下料以免人为造成样架变形。

5.模板支撑复核计算书

5.1式军用贝雷梁的复核计算

计算条件如下：

模板及钢管围令荷载：取2KN/m2；

人员荷载：取2KN/m2；

混凝土荷载：取25KN/m2；卸料冲击荷载取2KN/m2；

施工荷载：取2KN/m2；

因此按照极限分析得，总荷载为33KN/m2。

按照上游最大断面计算长度，每品贝雷梁的最大线性荷载为1.5m×15×33/15=49.5KN/M。

每品贝雷梁跨中弯矩为：Mx=ql2/8=49.5×152/8=1364KN・m

N=M/1.5=909KN

式中1.5m为贝雷梁高度，【N】=1000KN为式贝雷梁作为压挠杆件的容许承载力。

经验算，贝雷梁稳定。

连接贝雷梁采用14号槽钢，其受力为仅受悬吊钢筋的剪切力，由于14号槽钢截面积较大，其剪切破断应力远大于14mm圆钢，因此不做计算。

悬吊钢筋采用14mm圆钢，一级钢筋许用破断应力为210N/mm2，因此一根14mm钢筋破断拉力为210 N/mm2×153.9mm2=32.3KN。

悬吊钢筋布置间距为0.75m×1m，实际负担面积为1.5m2，在该面积上总荷载为33×1.5=49.5KN，两根钢筋可承受荷载为32.3×2=64.6KN>49.5KN，因此悬吊钢筋布置满足要求。

5.2三管柱承载能力计算

三管柱为双向受压结构，其受压为悬吊拉条内力的合力，一般悬吊拉条连接角度不小于45度，因此在计算时按照最大45度角度进行受力分析，在施工中注意悬吊拉条连接角度应大于45度。三管柱在连接一根拉条时，其受力为49.5KN×1.414=70KN。

三管柱由三根18mm钢筋组成，钢筋为二级钢筋，许用最大受压为310N/mm2，单根钢筋受压最大值为310N/mm2×254.5mm2=78.8KN。由于三管柱高度一般在3m内，其构件长细比小于12，查表得其稳定系数为0.95，因此一根三管柱最大承压为78.8×3×0.95=224.58KN。

经过计算可知，单根三管柱长度不得大于3m，单根三管柱上连接悬吊拉条数量不少于3根，同时连接拉条角度不小于45度，三管柱稳定。

6.结束语

本项目的模板设计付诸实践，满足了施工需要，取得了良好效果，对类似工程具有借鉴作用。

作者简介：

王宏，男（1962年6月-）三峡电力职业学院。高级实习指导教师。