钢龙骨木模施工技术在贯流式泵站异形流道中的应用

贺志贞 ， 李立卫

（浙江省正邦水电建设有限公司，浙江 杭州 310051）

0 引 言

大中型贯流式泵站的进、出水流道是泵站主要过流部件，一般呈卧式布置。进、出水流道形状为三维曲面结构，线形复杂，断面结构变化大。进水流道由矩形渐变至圆形水泵口，出水流道由圆形渐变为矩形出水口，泵房本身属于大体积混凝土结构，流道上部结构荷载大，施工难度较大。实际工程中不少泵站因为异形流道施工结构复杂，施工质量难以保证，造成泵站始终无法处于最佳运行状态，降低了运行效率，甚至影响水泵运行寿命，或因模板施工工艺使用不当，造成安全隐患，甚至发生安全事故。因此异形流道模板施工方法使用是否得当，对施工质量、安全、工期控制有着较大的影响。

异形流道模板如果采用定制异形钢模板施工方法，钢材使用量极大，成本较高，定制钢模耗时长，且受厂家制作工艺水平制约，一旦异形钢模定制尺寸偏差过大，后期很难在现场调整，且定制钢模板为一次性使用，比较浪费；而采用异形流道角钢龙骨木模施工方法，则不受上述条件制约，可简化施工工序，节省大量钢材使用量，达到经济环保的目的[1]。本文以海宁市洛塘河圩区整治项目洛塘河东闸站工程施工实践为例，对异形流道角钢龙骨木模施工技术进行探索研究。

1 工程概况

海宁市洛塘河圩区整治项目洛塘河东闸站属大（2）型泵站，设计排涝流量60 m3/s，设3 台贯流泵，卧式布置，泵站流道为异形钢筋混凝土结构，进水流道段面沿水流方向由方形渐变为圆形，出水流道断面沿水流方向由圆形渐变为方形。进、出水流道最大跨度分别为7.40 m 和5.50 m，最大高度均为4.00 m，流道顶板混凝土厚度为1.25 m，流道总长度为40.00 m。底板高程为-5.00 m，流道顶板高程为0.50 m，检修平台高程为4.30 m。本工程的异形流道采用角钢龙骨木模工艺施工。

2 施工技术设计

贯流式泵站流道异形模板施工时，先在加工厂制作流道环向50 mm×50 mm×5 mm 角钢龙骨（沿流道轴线方向每隔60 cm 左右设置1 道龙骨），然后将加工好的龙骨运至现场按顺序精准定位、安装加固，在角钢龙骨环上用50 mm 长自攻螺丝固定、拼装15 mm 厚胶木复合模板，然后在流道内搭设承插型盘扣式支模架 ，立杆顶部设可调托撑，水平横向每隔40 cm 设置1 道Φ110×5 mm 对撑钢管，间距40 cm×40 cm。为防止流道模板在浇筑时整体上浮，流道下部异形段采用拉条螺杆与底部的预埋钢筋焊接[2]。为减轻流道模板的水平荷载，流道混凝土分2 次浇筑，第一层浇筑至流道高度约1/2 的位置，浇筑完成后不拆模，待下部已浇混凝土强度达到设计值的50%以上时，再浇筑流道上半部及顶板混凝土[3]。

3 施工技术特点

1）采用异形流道角钢龙骨木模施工方法，可节省大量钢材使用量，简化施工工序，达到经济环保的目的。

2）便于模板现场制作安装施工，不受工作面限制，可以快速、便捷地完成异形流道模板制作安装和混凝土浇筑，缩短施工工期。

3）便于对模板安装尺寸偏差进行现场调整，有利于混凝土结构达到设计要求和控制混凝土外观质量，拆模后流道混凝土内、外表面光滑平顺，线形优美。

4）在流道内部设置整体支模架，降低施工作业人员的操作难度，提高施工效率，避免高处、吊装等危险作业。

5）适用于大中型贯流式泵站异形流道混凝土浇筑施工，也可推广应用于轴流式泵站的施工。

4 工艺流程及操作要点

4.1 施工工艺流程

施工工艺流程见图1。

图1 贯流式泵站异形流道钢龙骨木模施工工艺流程图

4.2 操作要点

4.2.1 测量放样

异形流道钢龙骨木模加工、安装施工测量放样分2 个阶段。第一阶段是根据流道线形图，在加工场放出角钢龙骨大样，在混凝土地坪上1:1 放出流道轴线方向每隔60 cm 的横剖面大样，弹出墨线。第二阶段，用全站仪在底板混凝土面上测出流道轴线和各桩号的横向尺寸，弹出墨线，为龙骨架立做好准备[4]。

4.2.2 角钢龙骨加工

流道环向龙骨采用角钢（50 mm×50 mm×5 mm）现场加工，加工场地可安排在临近流道的前期已施工完成的上游混凝土护坦上，根据流道线形图放大样，进水流道龙骨形状为矩形进水口→左右分流1/4 圆角矩形→环形接水泵口，出水流道龙骨形状为圆形→1/4 圆角矩形→矩形出水口。现场加工、焊接角钢龙骨，每隔60 cm 加工1 个龙骨，加工时需预留模板的厚度。为便于角钢弯转成型，根据弯转变径，每隔5～10 cm 不等，在角钢内侧翼缘切割1 道缺口，待角钢弯转后，再将每个缺口部位焊接连为整体。进、出水流道各加工4 套角钢环，每套角钢龙骨环加工完成后按顺序编号、堆放[5]。

角钢龙骨环加工完成后，运输至仓面按顺序就位、安装、固定。按事先放好的轴线和桩号每隔60 cm（具体尺寸根据流道线形图确定）架立1 个龙骨环，龙骨底部与预埋的钢筋焊接，相邻龙骨之间横向采用48 mm 钢管焊接连为整体，两侧用钢管支撑牢固，左右和前后设斜撑[6]。架立后采用水平仪检查纵横向垂直度，确保安装位置精确、牢固。角钢龙骨加工示意见图2，角钢龙骨安装、定位见图3。

图2 角钢龙骨加工示意图

图3 角钢龙骨安装、定位示意图

4.2.3 流道异形模板现场拼装

流道异形模板采用胶木复合板，板厚15 mm。流道角钢龙骨环安装、固定完毕后，开始拼装流道模板。平直段采用大块模板拼接，圆弧段则将模板背面割缝后弯转拼接，割缝深度约1/2 板厚，割缝间距根据圆弧半径控制在3～10 cm，然后用50 mm 长的自攻螺丝将模板固定在龙骨角钢上。流道模板拼装完成后形状见图4，弯管龙骨安装作业见图5，模板缝隙粘贴SBS 防水卷材示意见图6。

图4 流道模板拼装完成后形状图

图5 弯管龙骨安装作业图

图6 模板缝隙粘贴SBS 防水卷材示意图

4.2.4 支撑体系施工

流道模板现场拼装完毕后，进行支撑体系搭设。流道承重支撑体系采用盘扣式脚手架结合钢管、角钢加固的方法，承重支架竖向立杆采用承插型盘扣式脚手架（Φ48），立杆纵横间距为60 cm×60 cm，步距120 cm，立杆顶部设可调托撑。流道环向每隔60 cm 设角钢龙骨（50 mm×50 mm× 5 mm），相邻龙骨之间每隔20 cm 加设1 道Φ48 钢管龙骨，水平横向每隔40 cm 设置1 道对撑钢管，间距40 cm×40 cm，两侧横围檩采用15#槽钢。

4.2.5 模板加固、板缝处理

由于商品混凝土坍落度较大，流道混凝土浇筑时会对模板产生较大侧压力和浮托力，为防止浇筑时模板上浮、跑位，除流道内部支撑外，流道模板下半部分环向每隔50 cm 设1 道Φ16 mm 拉条螺杆，与下部的预埋钢筋斜拉焊接。为防止浇筑时漏浆，模板接头缝隙大于3 mm 的部位，粘贴SBS 防水卷材。流道圆角矩形渐变段模板加固示意见图7。

图7 流道圆角矩形渐变段模板加固示意图 单位：cm

4.2.6 流道混凝土浇筑

由于大中型泵站流道模板及混凝土工程量较大，有些流道顶板混凝土厚度超过1.00 m，流道结构高度超过7.00 m。为确保浇筑质量，防止浇筑荷载过大造成模板变形，流道混凝土1 次立模，分2次浇筑，第一层浇筑至流道高度约1/2 的位置，第二层浇筑流道上部及顶板混凝土。采用商品混凝土泵送入仓。现场配备1 台62 m 混凝土输送泵。浇筑顺序为自下游左侧均衡向前推进，混凝土分层厚度控制在50 cm 以内，3 个泵站流道周边的混凝土保持均衡同步上升，相邻流道之间的混凝土高差控制在50 cm 以内。混凝土浇筑时，木工和钢筋工班组长全程值班，发现异常及时处理。流道第一层混凝土浇筑完毕且强度达到50%以上时，再浇筑流道第二层混凝土，下层模板和支架不拆除。流道第二层混凝土浇筑完毕且强度达到设计值时，方可拆除承重模板、浇筑上部梁板混凝土[7]。

4.2.7 混凝土养护与施工缝处理

1）混凝土养护：流道混凝土浇筑完毕且终凝后，立即用养护毯覆盖，并派专人洒水养护，保持混凝土表面经常性湿润，养护时间28 d 以上。

2）施工缝处理：流道上下分2 次浇筑，施工缝部位是薄弱环节，如处理不当，易产生渗水现象，为加强新老混凝土结合效果并延长渗径，在施工缝中间位置设置矩形凹槽，沿水流方向在混凝土墩墙施工缝部位埋设8 cm×8 cm 方木，待混凝土强度达到2.5 MPa 以上时，对凹槽及施工缝进行凿毛处理。

4.2.8 支模架及模板拆除

1）拆模板前先进行针对性的安全技术交底，并做好记录，交底双方履行签字手续。

2）支模架拆除前应派专人检查架子上的材料和杂物是否清理干净，支撑架拆除前必须划出安全区并设置警示标志，派专人进行警戒，架体拆除时下方不得有其他人员作业。

3）支模架拆除顺序与安装顺序相反。遵循后搭设的先拆，先搭设的后拆原则。

4）支撑架杆件及配件在确保安全的条件下逐层拆除、分类，在拆除时做好协调、配合工作，禁止单人拆除较重杆件、配件。严禁向下抛掷脚手架杆件、配件。

5）支撑架拆除时，为使架体保持稳定，拆除的最小留置区段的高宽比不得大于 3:1，拆除的每根杆件都要用安全绳和安全钩放到地面，决不允许抛掷。在每个步距内要先拆除斜杆，其次是横杆，最后将立杆拆除以此类推。

6）支撑架拆除前结构强度必须满足规范及设计要求，不承重侧面模板，混凝土强度达到2.5 MPa 以上，保证其表面及棱角不因拆模而损坏，方可拆除；流道顶板因跨度＞2.00 m 且≤8.00 m，所以待混凝土强度达到75%以上方可拆除，上部混凝土施工浇筑时，下部承重混凝土强度必须达到设计值的100%以上。

5 结 语

通过工程实践，贯流式泵站异形流道钢龙骨木模施工技术成功解决了大中型贯流式泵站异形流道施工难题[8]。通过使用加工角钢龙骨、现场安装异形木模板的施工方法，加快了施工进度，节省了订制钢模板消耗的费用，降低了施工成本；减少了钢材消耗量及大型定型钢模板吊装时有可能带来的安全风险；确保了异形流道的施工质量和混凝土外观质量，提高了泵站运行效率。具有经济、安全、环保、低碳、流道混凝土外观质量优良的优点。适用于大中型贯流式泵站异形流道混凝土浇筑施工，也可推广应用于轴流式泵站的流道施工[9]。