李家岩水库导流洞进口闸室专项模板设计及应用

王银环

(中国葛洲坝集团第二工程有限公司，四川 成都 610091)

0 引言

我国水资源虽然丰富但并不均衡，为满足不同地区用水需求，以利民生，兴建水利工程成为我国基础设施建设主基调之一。而水利枢纽工程施工的前期须对原江河水流进行控制，其主要目的是为水利枢纽建筑物干地施工创造条件。为此，一般采取明渠导流、隧洞导流、涵管导流等适当的方式将原河水导向下游，为工程施工创造条件，保护水利水电枢纽工程水工建筑物能在干地上正常施工。

因导流隧洞在水利工程前期要完成建设，所以施工工期一般也非常紧。而导流洞进口闸室段结构相对复杂，布设有多层钢筋，成型难度较大，过流面外观、实体质量要求高。因此，施工中导流洞进口闸室须进行专项模板设计。

1 工程概述

李家岩水库作为成都市“第二水源”，是国家节水供水重大水利工程之一，为大(Ⅱ)型水利工程。其导流洞为城门洞型(5.4 m×12.12 m～7 m×9.02 m)，全长474.5 m。前期按照导流隧洞过流需求进行施工，待导流结束后，利用其进口事故门下闸挡水，蓄水期间进行进口闸室弧形工作门压坡段及出口挑流鼻坎的改造，形成永久泄洪放空隧洞。

李家岩水库导流洞进口闸室采用岸塔式结构，进口闸室底板高程676.00 m，顶部高程768.00 m，净高92.0 m；闸室高程676.00～718.00 m，为C30钢筋混凝土结构，高程718.00～768.00 m，为C25钢筋混凝土结构。闸室高程685.0 m以下为流道，流道宽度5～7 m；工作闸门上游胸墙起始高程681.75～685.0 m，底部为1:4的斜坡；工作门下游胸墙起始高程685.0 m；事故门胸墙起始高程685.0～688.65 m，为椭圆弧形结构。进口闸室段结构形状主要由直线段侧墙、弧形段侧墙、闸室顶拱弧形段及门槽段等部分组成。

2 问题分析

李家岩导流洞进口闸室多种结构体型并存，结构复杂，钢筋密集，结构成型难度大，表面平整度要求高，对混凝土浇筑模板的差异化要求比较多。且导流洞工程制约着后续大坝等主体工程的施工，进口闸室是分段从下向上分层浇筑，其施工工期非常紧张。本文将对导流洞进口闸室模板专项设计及主要施工方法进行论述。

3 导流洞进口闸室模板专项设计及主要施工方法

3.1 模板设计思路及工程量

3.1.1 模板设计思路

根据设计图纸，导流洞进口闸室段结构形状主要由直线段侧墙、弧形段侧墙、闸室顶拱弧形段及门槽段等部分组成，对于直线段侧墙模板采用多卡模板拼装浇筑混凝土，对于弧形段侧墙模板采用胶合板与木模板组合拼装浇筑混凝土，对于闸室段顶拱承重模板采用3015组合钢模板与φ48钢管组合拼装浇筑混凝土，对于门槽段模板采用免拆模板(收口网)浇筑混凝土。

3.1.2 模板设计工程量

根据设计图纸及钢模板与木模板周转次数，多卡模板需要配置1层共计52块，面积为515 m2；木模板需要配置长34.0 m，高6.0 m 2套，面积共计408 m2；闸室进口门洞拱顶段采用3015钢模组合模板，长45.0 m，宽7.0 m，面积共计315 m2。

3.2 多卡模板设计及主要施工方法

3.2.1 多卡模板设计

闸室边墙结构为大平面结构，采用单支点单轴杆的支撑方式增强模板刚度，主要由面板系统、支撑系统、锚固系统及辅助系统4部分组成，通过由加强型爬升锥、悬挂螺栓、预埋蛇形筋等组成的锚固系统固定模板，摒弃传统的拉条加固方式，具有操作简单快捷、通用性强、调节灵活方便、安全性高、周转次数多等特点。

单撑杆悬臂模板主要包括以下部分。

1)面板部分。面板的工作面采用δ=5 mm热轧钢板，面板零部件制作见平面模板装配图；2块面板通过M16×45螺栓进行连接，竖围檩与面板通过D15加长钩头螺栓装配，组成面积较大的模板单元。各模板单元间通过U型卡相连。

2)支撑部分。支撑部分选用了D22K-G支架、竖围檩、轴杆、连接模件、悬杆及旋入架等部件。各部件由轴销和螺栓连为一体，通过锚固部分的约束和吊车的配合，可使作业人员安全、便捷地完成模板作业。

3)辅助部分。辅助部分主要有钢板网工作平台、组装钢管、组装扣件等部件，通过螺栓与支撑部分连为一体，组成稳固的空间受力桁架。上、中、下3层工作平台可为清理修整模板面板、调整模板、安装配件、修整混凝土表面及混凝土施工作业提供足够的安全作业空间。

经过受力分析计算，3 m×3.3 m悬臂多卡模板满足混凝土每次浇筑3 m升层的施工要求。

3.2.2 施工流程

1)模板安装。由于起始仓位下部空间不足，无法悬挂模板支臂，所以起始仓模板安装要去掉模板支臂，利用模板面板及围檩进行立模，模板下部采用底脚螺栓进行固定，上部采用拉条内拉，内撑采用φ20钢筋加工的三角柱。先浇筑3 m升层，并利用定位木条预埋定位锥、锚筋及B7螺栓，准备好第一层悬挂锚固点(必须浇筑3 m层高后方可悬挂支架)。下一次安装模板，根据模板配板图将拼装好的模板依次挂到混凝土面上预埋的B7螺栓上，立模，应使用水平仪和铅垂线，以保证模板水平、垂直。

2)模板补缝。对于有缝隙的地方采用组合钢模板及胶合木模板进行补缝，外侧采用钢管围檩进行固定。

3)模板调节。模板布置好后，沿整个仓位拉一条直线，用轴杆调节模板的倾斜度，用高度调节件进行竖向调节，用锤子敲打楔块，使模板贴紧混凝土面，将模板对直。模板单元之间用U型卡连接。

4)模板验收。模板初步校正后通知测量队进行模板验收，如有偏差，用轴杆调节模板的倾斜度，直到调到设计位置，如偏差较大，可松楔块后再调节轴杆，最后用锤子敲紧楔块。

5)预埋件。面板清理干净后，上好定位锥及预埋锚筋，横缝模板贴好半圆橡胶条。

6)模板清理。剔除面板上附着的水泥浆及杂物，然后涂刷脱模剂。

7)模板提升进行下一循环施工，拆模、提升模板并悬挂在第二层悬挂锚固点上。松开定位处的B7螺栓，松开面板之间的竖向U型卡连接，取出连接模件三角楔块，将其插入连接模件另一孔中，用锤子敲打，使模板底部离开混凝土面，调节轴杆，使面板后倾，将B7螺栓旋入定位锥，用吊钩钩住竖围檩专用吊点(起吊角度不大于60°)，松开安全销，起吊整套模板单元，将模板悬挂到第二个悬挂锚固点上。多卡模板具体设计见图1～2。

图1 多卡模板设计侧视图

图2 多卡模板设计后视图

3.3 木模板设计及主要施工方法

进水口闸室段弧线段及门槽模板布置见图3，木模板具体设计见图4～6，主要用于侧墙弧线部分和顶拱接缝位置。弧线段及拱顶拼缝模板采用胶合板和方木订做而成，在项目部木模板厂由专门木工订做而成。弧线段侧模板面板采用12 mm胶合板拼装制作，在其内表面钉贴一层0.5 mm的镀模铁皮以保证混凝土外观平顺光滑，竖向围檩采用100 mm×100 mm方木拼装制作，间距为30 cm每根，横向围檩采用双排φ48钢管固定，然后穿过拉条固定在仓内，拉条间排距为75 cm×75 cm布置，拉条采用φ14拉条钢筋固定在仓内钢筋上，模板外侧采用φ48钢管纵横向布置，间排距为75 cm×75 cm，斜向支撑钢管间排距为5.0 m每排。

图3 进水口闸室段弧线段及门槽模板布置图

图4 进水口闸室段弧线段木模板立面图

图5 门槽模板平面图

图6 门槽模板立面图

门槽段模板采用免拆模板网(快易收口网、厚0.3～0.4 mm)，免拆网背部面置一层φ12钢筋网，间排距25 cm×25 cm，以增加其刚度，模板竖向围檩采用双排φ48钢管固定，然后穿过拉条固定在仓内，拉条间排距为75 cm×75 cm布置，拉条采用φ12拉条钢筋固定在仓内钢筋上。

3.4 顶拱承重模板设计及主要施工方法

闸室进口段顶拱模板从进0～47.900段至0～22.400段长25.5 m，宽7.0 m，采用3015组合钢模板与钢管支架支撑作为承重模板，根据设计图纸，闸室进口段泄0～47.900段至0～22.400桩号段，高程▽676.00至高程▽682.00直线部分侧模板采用多卡模板浇筑，高程▽682.00至高程▽685.00直线部分侧模板采用胶合板拼装与顶拱承重的3015组合钢模板拼装浇筑混凝土。3015模板由2种规格组成，长1.5 m，宽度分别为0.3 m、0.2 m，厚度为5 cm，由专门厂家制作而成，模板之间采用U型卡连接固定，模板搁放在下部承重排架上，由于顶拱为斜向，承重排架搭设也为斜向，为了避免3015组合钢模板滑移，钢模板与承重排架之间采用12#铁丝连接固定牢固。

4 结语

李家岩水库导流洞进口闸室采用“边墙多卡模板+弧面木模板+顶拱组合钢模板+门槽免拆模板”的专项模板设计进行混凝土浇筑施工，解决了闸室段钢筋密集、结构复杂、成型难度大、不易施工的难题，确保了过流面外观和实体质量，满足了施工工期要求，可为后续类似工程项目施工提供依据或借鉴。