免拆模板在双江口水电站工程中混凝土薄弱部位的应用

李培丰

(中国水利水电建设工程咨询北京有限公司，北京 100024)

1 工程概况

双江口水电站是大渡河流域水电规划“3库22级”开发方案的第5个梯级，为大渡河干流上游控制性工程，工程开发任务以发电为主。水库正常蓄水位2500m，总库容28.97亿m3，调节库容19.17亿m3，具有年调节能力。电站装机总容量2000MW，多年平均发电量77.07亿kW·h。

双江口水电站为Ⅰ等大(1)型工程，枢纽工程由砾石土心墙堆石坝(最大坝高312m)、泄水建筑物、地下引水发电系统等组成。泄水建筑物包括右岸洞式溢洪道、深孔泄洪洞、放空洞和左岸竖井泄洪洞。竖井泄洪洞与3号导流洞结合布置，竖井段采用旋流消能方式。放空洞与2号导流洞结合布置，采用有压隧洞接无压隧洞型式。各泄洪、放空洞出口均采用挑流消能方式。引水发电系统布置于左岸，采用首部式厂房布置方案，采用“单管单机供水”及“两机一尾调室一尾水隧洞”的布置格局。主厂房长214.7m，顶拱跨度28.3m，最大开挖高度67.32m。

电站进水口布置在左岸岸边，通过人工开挖后布置4台机组所需的进水口，进水口为塔式结构。进水塔呈“一”字形直线并排布置，前缘总宽度112.6m，塔体顺水流向长33.70m，塔体前缘开挖高程2397m，塔基开挖高程2395m，进水塔底板高程2400m，塔顶高程2508m，塔总高113.00m，内设拦污栅、检修闸门、工作闸门、通气孔，顶部设有储门槽、储栅槽、电缆沟、配电房等，闸墩之间布置有横撑304根、纵撑120根；塔身后背回填混凝土，回填高程2420～2455m，1号进水塔背后设有一座宽8m的交通桥与15号公路相连，电站进水塔后为20.9m长的渐变段，与压力管道相连。

2 免拆模板应用

目前，免拆模板又称快易收口网，在我国三峡水利枢纽、二滩水电站、小浪底水利枢纽等大型工程已推广使用，均取得较好的效果。免拆模板能够发挥普通模板支撑作用，同时又可在混凝土浇筑完成后不予拆除，直接进行相邻混凝土的继续浇筑施工。由于免拆模板施工只需安装加固模板和外侧支撑构件即可，与传统混凝土模板相比减少了浇筑后拆模与人工凿毛工序，大大节约了混凝土备仓时长，加快混凝土施工进度，故能够节省模板拆除和人工凿毛费用，降低施工总成本。在大中型水利水电工程大体积混凝土浇筑过程中，一般闸门槽的设计尺寸较大，高度较高，门槽多，闸门槽一期模板拆除施工时安全风险突出，在拆模过程中作业人员稍有不慎，极易出现高空坠落和物体打击等伤害行为，导致生产安全事故和人员伤亡事故发生，故其在施工方面大大降低了安全事故发生的风险。另外，通过现场试验发现，免拆模板比传统模板更具有排气性，尤其对低坍落度混凝土(表面浅层气泡较难排除)尤为适用。由于立面具有小的网孔，较利于排气和排水，混凝土表面气泡将大大降低，减少混凝土内多余的自由水，在提高混凝土强度的同时混凝土外观质量可得到显著的改善。

由于金属模板网具有重量轻的特点，强度和刚度应能够满足现场混凝土施工要求。在水利水电工程中主要广泛用于垂直施工缝面，普遍用于一期闸门槽的施工，亦可用于同一仓内的两种不同级配或不同强度等级的混凝土同时入仓浇筑。

3 免拆模板施工技术应用

电站进水塔(见图1)高度达到113m，共设有4处门槽，有拦污栅槽32个，叠梁门槽32个，检修门槽4个，快速门槽4个，自前向后依次为拦污栅槽、叠梁门槽、检修门槽、快速门槽，均为垂直方向。门槽尺寸分别为：160cm×45cm、160cm×45cm、120cm×60cm、330cm×90cm。如采用木模板和钢模板施工，模板安拆工程量较大，拆模与凿毛工序安全风险较高，故申请采用免拆模板代替木模板和钢模板，免拆模板正式使用前首先开展现场工艺试验，在进水塔底部混凝土部位选取6仓开展工艺试验。

图1 进水口塔体结构(高程以m计，尺寸以cm计)

施工工艺为：两侧定型钢模板安装→免拆模板外侧支撑构件加工→支撑构件、免拆模板网安装固定→门槽插筋安装固定→混凝土浇筑→支撑构件拆除。一般采用钢筋加工成型的90°直角肋条和普通拉模筋构成的支撑构件，其直角肋条支撑尺寸为：直径不小于16mm的钢筋，上下间距为15～20cm，左右间距为20cm，支撑构件与免拆模板采用铁丝绑扎，且支撑构件与免拆模板的肋正交布置，就能够达到支撑不变形和不位移目的。

在安装施工前应按照生产厂家说明书和施工方案组织对模板作业人员进行详细技术、质量交底。本工程采用的免拆模板的规格尺寸为：单块300cm×45cm，厚度0.15cm，外凸网孔大小0.8cm×0.5cm，竖向肋间距为9cm，两肋之间有竖向4排网孔，孔间距0.5cm。免拆模板有正反面和上下区别，有凸出小网孔的属于正面，应放在混凝土外侧，反面应与浇筑混凝土直接接触，另有凸起的小网孔一面其网孔朝上为上面，正常安装需将正面朝上，防止漏浆，如正反面或上下安装错误，将会导致混凝土浇筑过程大量水泥浆液流出，混凝土与免拆模板结合不密实，最终导致混凝土出现蜂窝和狗洞等质量缺陷；模板面上下搭接长度为2～3cm，相邻模板面左右搭接一个肋条宽度即可(肋条宽度一般为2cm)。

闸门槽预埋插筋在免拆模板网安装固定后开仓前完成即可，由于需在小网孔上开孔预埋钢筋，相比较传统木模板和钢模板较易开孔，但在备仓验收和浇筑过程中，注意尽可能避免钢筋、混凝土等重物直接碰撞打击预埋插筋，否则可能造成预埋插筋附近的孔洞变大，影响插筋方向，但主要会造成混凝土水泥浆液过多地溢流出模板外侧，最终造成门槽附近混凝土表面出现质量缺陷。混凝土采用7～9cm坍落度的常态C30二级配混凝土，浇筑过程中振捣棒不得直接接触免拆模板，振捣过程中模板外侧有少许砂浆溢出。在混凝土浇筑36～48h左右拆除免拆模板，观察与免拆模板接触部分混凝土质量，未发现不密实、脱空、狗洞、蜂窝等常规质量缺陷，但存在免拆模板与永久结构面交接部位漏浆，阳角不垂直情况。研究发现由于其厚度较薄，在进行模板安装时，与大钢模板之间缝隙较大，还易造成永久混凝土结构面局部出现麻面和蜂窝情况，且阳角较难形成90°直角，竖直方向不垂直，影响整体外观。再次通过试验调整免拆模板的安装工艺，通过采取发泡剂封堵，很好地改善了缝隙较大和漏浆严重的问题；另在免拆模板与永久结构面模板之间增加∠50×50角钢，角钢与大钢模板之间缝隙使用玻璃胶密封，可很好解决了永久混凝土结构面外观质量较差和阳角不垂直的问题(见图2)。

图2 门槽免拆模板现场安装

经几次现场试验，拆模后混凝土表面质量较好，经确认免拆模板可以不拆除，模板外侧溢出的水泥浆液经过简单冲洗即可，可直接进行二期混凝土浇筑，能够满足设计和规范要求。另在施工过程中减少了拆模和凿毛两道工序，降低了模板施工的成本，可以在进水塔二期门槽施工中使用。同时根据设计图纸要求，闸室段同一层内采取外侧1.5m厚二级配、内部三级配混凝土浇筑施工，俗称“金包银”。在二级配与三级配混凝土分界线位置安装免拆模板，通过试验仓浇筑，能够较好保证混凝土质量。

4 施工质量保证措施

由于免拆模板自身具有较小网孔，刚开始浇筑混凝土时，会出现少许水泥浆液流出，但在与模板充分接触密实后即不再出现漏浆情况。故免拆模板能用于小坍落度90mm以下混凝土，110mm以上坍落度的混凝土和富浆混凝土应谨慎使用，且需开展工艺试验，防止在施工过程中出现水泥浆液严重流失，造成混凝土与免拆模板接触不密实，轻则蜂窝、麻面，重则不密实、狗洞等质量缺陷。另外，免拆模板在永久结构面交接部位施工应高度关注，由于其厚度较薄，与普通钢模板厚度偏差较大，在进行模板安装时，与大钢模板之间缝隙较大，容易造成永久混凝土结构面出现麻面和蜂窝情况，且浇筑过程中在免拆模板附近需加强振捣，偶尔会出现不密实情况，在混凝土浇筑过程中应在外侧巡视和观察，每个网孔均有少量水泥浆液溢出可判断混凝土与免拆模板结合密实，如未发现水泥浆液，说明混凝土与免拆模板网结合不密实，督促作业人员重新振捣直至密实；在混凝土浇筑完成后由于免拆模板外侧挂有水泥浆液，可采用高压冲毛水枪进行冲洗，将水泥浆渍全部冲洗干净，确保免拆模板与二期混凝土层间结合良好。

最后应关注采购的免拆模板质量，经过市场调查，目前市场上存在部分免拆模板网产品质量较差，不能很好地实现免拆模板的各项功能，发挥其优势。故在进行免拆模板采购前应经过多次市场咨询，必须采用正规厂家生产的合格产品。

5 施工要点

采购符合要求的正规厂家生产的免拆模板，同时须有生产许可证、质检合格证、质量保证书。另外需注意免拆模板有正反和上下之分，安装前需进行详细的技术交底。免拆模板用于二级配或三级配小坍落度混凝土效果较好，混凝土坍落度宜在90mm以下，10mm以上应通过现场试验，120mm以上漏浆严重，不建议使用，否则容易导致混凝土内部出现蜂窝、脱空等不密实情况。

使用前，应开展多次现场工艺试验，试验完成后免拆模板全部拆除，观察混凝土外观质量，确认能够满足设计或规范要求，并经设计单位确认同意后方可申请使用。此类免拆模板不能直接用于结构面，与结构面交接部位需另外安装角钢，在免拆模板与钢模板间发挥过渡作用，一方面可以确保门槽边线阳角垂直，另一方面可以避免在永久结构面混凝土表面出现麻面情况。

6 结 语

通过门槽、拦污栅等一期混凝土薄弱部位现场工艺试验，使用免拆模板可提高施工安全性，加快施工进度，节约模板成本，降低工程造价。由于不同工程、不同部位混凝土的级配和坍落度不尽相同，建议在其他部位或工程使用前均应开展相应现场工艺试验，满足质量要求后方可进行使用。