拆移提升式模板在喇叭型溢流面中的应用

何超，赵旭东

（中国水利电力对外有限公司，北京 101100）

1 工程概况

巴加泰勒大坝位于毛里求斯中部，水库库容约1 420×104m3，建筑物主要由大坝、取水塔、泄水廊道、消力池、溢流堰和引水箱涵等组成。其中，竖井跌水式溢洪道高度43.0m，上部为喇叭型溢流面，下部为竖井式跌水结构。

喇叭型溢流结构和取水塔构成整体，其高程EL.380.12～396.50m，高度16.38m，溢流面采用复杂曲面结构，造型奇特，结构外部表面尺寸规则，内部斜面则不断变化，其最小内径为8.0m，顶部最大内径为26.0m。

2 拆移提升式模板施工工艺

2.1 施工方案选择

喇叭型溢流面结构混凝土采用分层浇筑方式（共分6层），为保证其喇叭型溢流面混凝土形状尺寸及表面质量要求，通过多方案从施工质量、工期和经济效果比较，决定采用拆移式模板进行喇叭型溢流面混凝土浇筑。又考虑其溢流面曲面复杂，施工精度要求高，同时满足工期要求，最终采用专门定制的拆移提升式模板系统。该模板系统与喇叭口溢流面现浇混凝土分层相一致，分别对各层现浇混凝土模板进行拼装，主要材料重复使用，不仅简化了施工、保证了施工质量，同时安全稳定，保证了工期。

2.2 施工工艺流程

模板组装→模板吊装和固定→测量校正→钢筋安装→爬锥安装→混凝土浇筑→模板拆除→下层混凝土模板组装。

2.3 拆移提升式模板

2.3.1 模板拼装准备工作

1）场地准备：因模板组装工程量大，为了保证模板组装的速度和进度，在靠近施工现场准备安装场地，场地要求平整、规则，尺寸不小于6m×36m，安装平台由木方和木板组成，牢固可靠，表面平整。场地周边配套电源和必要的常规木工器具。到场的模板材料应就近堆放在安装场地附近，方便拼装。

2）机械准备：施工区域内布置1 台TC6517B-10 型塔吊，并配合1 台50t 汽车吊进行模板拼装、吊装和拆卸等工作。

2.3.2 模板的拼装

拆移提升式模板由预组装的标准模块组成，包括模板结构、混凝土浇筑平台和爬架。模板结构主要包括木质格栅梁、钢横撑、模板衬砌、面板、连接构件等，其拼装过程包括：

1）在安装平台上，安装钢横撑止动板和主梁间隔板条，调整主梁在合适的位置；

2）设置钢横撑，并紧靠止动板；

3）设置临时边梁与钢横撑成直角，将各主梁固定到端板上；

4）设置并固定中间梁；

5）安装和固定模板衬砌和面板。

在完成模板结构拼装后，进行模板作业和混凝土浇筑平台安装。模板作业和混凝土浇筑平台为标准结构，由上平台和下平台组成。上平台主要为混凝土浇筑施工平台，由安全护栏和行走马道构成；下平台主要为模板吊装，调节工作平台。作业和混凝土浇筑平台由脚手架支撑系统构成，通过推拉支座与模板结构中的主梁和钢横撑固定相连，构成整体。根据喇叭型溢流结构内外尺寸和形状，通过调节推拉支座，保证了工作平台和通道始终处于水平状态。

单元模板结构完成组装后，应对模板结构进行标注，以保证使用时不出现错误，堆放时要保证面板不受到损伤，便于吊装。

爬架作为模板的爬升系统，固定和提升整个模板系统。

在施工过程中，随着喇叭型溢流面混凝土浇筑层的结构尺寸变化，分别对各层标准模块进行模板组装，相对传统模板而言，极大地提高了模板安装施工效率。

2.3.3 模板吊装和使用

所有模板与爬架系统都牢固在已浇筑的混凝土结构中的预埋爬锥上。爬锥由底板、拉杆、爬锥和螺栓组成。爬锥安装前，应精确定位，保证位置准确。

1）爬架吊装：模板安装前，先进行爬架吊装。爬架吊装采用普通钢丝绳与钢索，使用塔吊按顺序将爬架起吊至混凝土施工层，在起吊、安装时，配套相应专业工具，以保证准确、快速地安装与定位。

3）立模和调整：模板安装到位后，通过水平调整螺栓将模板与混凝土接触面压实，然后通过爬架上的丝杆调整模板的前倾位置，并经现场测量校正每块模板精确位置后，将模板与爬架用保险带与爬锥固定安装。完成立模和调整后，连接作业和混凝土浇筑平台，形成整个模板系统，并在安全护栏外围挂设安全网。

由于喇叭型溢流结构内外为曲面，为避免安装误差，每块模板之间预留1～2cm 间隙，待模板安装调整完成后，用胶合板进行填充补缝，并确保缝面顺接平整光滑。

2.3.4 爬锥安装

在钢筋绑扎完成后，进行爬锥安装。对爬锥位置进行测量放线定点，每个爬锥必须确保其完整性，位置正确对齐，包括安装高度、边缘距离和间距。螺杆及锚板锚入深度可靠，攀升椎体紧贴模板表面，牢固稳定。爬锥安装完成后，要进行复测，确保位置精确可靠。

2.3.5 混凝土浇筑

在各项验收结束后，方可进行混凝土浇筑。混凝土浇筑方式和速度直接影响到混凝土对模板的侧向压力【1】。由于分层浇筑面较大，采用平铺法和台阶法相结合，并适当控制入仓顺序、时间和强度，有利于整个喇叭口内外模板均匀分散混凝土侧向压力。混凝土振捣应按规范进行，禁止振捣器直接碰撞模板表面和爬锥。同时，在浇筑过程中安排模板安装专业人员，配合测量人员观测模板位移和变形，发现模板超过允许盘查变形值时，及时采取有效措施进行纠正或补救，必要时可停止混凝土浇筑作业。

2.3.6 模板拆除

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在混凝土养护达到要求的龄期后，进行模板拆除作业。先拆内模，后外模。拆模顺序是先拆模板后拆除爬架，爬架和模板不可作为整体拆除。模板拆除后，参照模板施工图纸和计划，对下层喇叭口溢流面结构混凝土面对模板和爬架进行改装。拆模后，及时用预缩砂浆对定位锥孔进行修补，并对可重复使用的材料和构件进行规整和保管。

3 实施效果

巴加泰勒大坝喇叭口溢流面结构，由于采用拆移提升式模板技术并严格按照施工方案进行作业，大大节省了工期，保证了与取水塔整体平层浇筑，确保整个混凝土结构完整性和稳定性。同时整套模板系统稳定可靠，模板采用优质光面胶合板作为面板配合喷涂脱模剂，混凝土外观质量优异，得到业主和咨询一致好评（见图1）。

图1 喇叭口溢流

4 施工重点和难度分析

施工重难点体现在以下5 个方面：

1）喇叭型溢流面采用拆移提升式模板同普通组合钢模拼装有组装灵活、自重轻、作业安全、混凝土浇筑完成面平整光滑、等级高等优点，但也有拼装复杂、整体吊装困难、操作人员要求高等难度。

2）模板材料需定制。普通组合模板结构材料无需定制，但拆移提升式模板可根据混凝土结构尺寸进行定制，尤其是异形结构，需从专业厂家进行定制加工。包括模板爬升系统所需的爬锥、高强螺杆、埋件板、受力螺栓及卡环等都需厂家定制。

3）需厂家人员现场指导安装。圆弧的外形需由木垫板与2层薄的面板制作，在浇筑每层时，必须在基本模块表面固定垫层与2 层面板，这也是整个模板中最关键的。组装程序复杂，前期需厂家人员现场指导组装和安装，对施工现场人员配置要求较高。

4）安全性能。拆移提升式模板工作平台设有上、下2 层轻型平台，只需进行工作平台木板和护栏板加工安装，相比普通组合模板，无须投入大量周转性材料搭设每层施工平台，安全性能较高。

5）起吊方式。因溢流面为双曲面，拆移提升式模板不能垂直吊装，需采用辅助起吊梁或三角起吊工具将模板倾斜吊装，并采用手动葫芦配合拉动就位。而普通组合模板无需辅助起吊工具。

5 结语

喇叭型溢流结构采用特制梁式模板系统和爬架构成的曲面模板，严格按照施工方案进行拼装，保证了模板可以简单、快速地安装和拆卸，提高了工作效率，为大坝提前蓄水打下了坚实的基础。拆移提升式模板可根据水工建筑物形状和尺寸进行定制，尤其是大型异形结构，结合特制施工方案，通过快速的爬升，大大提高施工速度和效率。通过特殊的设计和制作工艺，适用性强，技术先进，尤其是曲面结构定制垫板衬砌采用数控机床下料，精度控制在±（0.5～1.0）mm，能大大保证曲面安装精度，最终成型的混凝土表面允许偏差满足图纸和技术规范规定的混凝土外观表面成型允许误差要求在±15mm。同时，喇叭型溢流面结构中心线偏差控制在允许误差范围内，混凝土外观质量优异、可靠。此外，模板系统安全稳定。在施工期间，无任何安全事故发生。