王艳杰，田 雷，刘海友

(中国水电七局有限公司，成都 611730)

基于模板工程在巴贡电站的设计与应用

王艳杰，田 雷，刘海友

(中国水电七局有限公司，成都 611730)

以马来西亚巴贡工程为实例，介绍了水电工程施工中常用的一些模板形式，其中有悬臂大模板、钢模台东、竖井滑模、定型模板及面板滑模系统的设计与应用，并分析了在美化工程和节省投资的效益。

巴贡工程;悬臂提升大模板;面板无侧轨滑模;竖井液压滑模;弯段定型钢模板

1 概况

巴贡工程位于马来西亚东部的 Sarawak(沙捞越)州Belaga镇上游37 km处。本工程由混凝土面板堆石坝、溢洪道、进水口、厂房和引水隧洞5个部分构成。混凝土施工采用了面板滑模、竖井滑模、底拱台车、边顶拱台车、上下弯管定型钢模板、渐变段定型模板、悬臂大面模板以及定型木模板等近10种类型的模板。

2 巴贡电站各类模板的应用

2.1 悬臂大模板

悬臂钢模板由面板支撑柱和预埋连接件组成。面板采用定型组合钢模板组装，支撑模板的立柱有型钢梁和钢桁架两种。预埋在下层混凝土的联结件有螺栓式和插座式两种。该类型模板适用于混凝土立面结构平整，结构形式变化较小的混凝土面，同时需要配备必要的吊运设备。

在本工程厂房混凝土施工中，根据混凝土表面情况的不同，分别采用了散装钢模板、悬臂大模板。经过实践证明合理的使用大模板，不仅能加快施工进度，节约施工成本，还能够起到减少小模板接缝多提高混凝土外观质量。

2.2 引水洞钢模台车

本工程引水隧洞由上下平段、上下弯段、竖井、渐变段和钢衬段7部分组成。上下平段采用钢模台车衬砌(不含渐变段)，衬砌断面均为圆形，衬砌后的洞径均为8.5 m。

本隧洞断面尺寸较大，不适应采用针梁式钢模台车，故衬砌分底拱和边顶两部分进行。分段长度均为12 m，台车长度12.2 m。

2.2.1 底拱钢模台车的设计及施工

底拱台车利用在隧洞两侧边墙的插筋作为轨道支撑。为了克服混凝土浇筑时产生向上的浮托力，轨道支撑必须要有足够的刚度，同时在模板上布置适当数量的拉杆将模板向下拉，保证模板在浇筑过程中不会上浮。模板就位后通过调节螺旋杆来完成模板的精确就位。在模板的中部及两侧各设置一排窗口，混凝土的入仓和振捣通过该窗口来完成。

2.2.2 边顶拱台车设计及施工

该模板系统包括主梁支撑、液压、面板和行走4个系统组成。面板系统在同一断面由3块弧形模板通过铰接方式连接。模板的转移通过行走系统的行走电机完成。通过调节液压系统的伸缩长度来完成模板的就位和脱模。在台车拱肩以下的面板上设置有间排距3 m×3 m的窗口，混凝土的入仓及振捣通过该窗口来完成，混凝土浇筑时必须要保证两侧均匀上升，其混凝土面高差不能超过80 cm。拱肩以上的混凝土通过预埋在拱顶中部的进料管进料，其振捣通过布置在面板上的附着式振捣器完成。

图1 竖井滑模平面示意图

图2 竖井滑模剖面图

2.3 竖井滑模

引水发电隧洞竖井共8条，衬砌后断面为圆形，衬砌厚度为0.6 m和0.7 m，衬砌后洞径均为8.5 m。最高竖井段为55.09 m。竖井滑模平面、剖面见图1、图2。

2.3.1 滑模设计

竖井施工采用液压滑模系统，由模板和液压两部分系统组成。其中模板系统高1.2 m包括钢模、提升架、操作平台及吊架等。液压系统包括48个液压千斤顶、爬升杆、液压操作控制系统，模板的爬升通过液压操作控制系统来完成，即可单个千斤顶独立爬升，也可以同步爬升。

2.3.2 竖井滑模施工

2.3.2.1 滑模安装及拆除平台

竖井浇筑时，分别在竖井底部设置滑模安装平台和竖井顶部设置滑模拆除平台。平台采用分别在下弯段和竖井顶部预埋工字钢形成钢牛腿，再在钢牛腿上搭设操作平台。

进行竖井混凝土浇筑时，主要利用竖井顶部卷扬机吊装系统、施工平台及钢栈桥，负责滑模安装、拆除、施工工程中材料设备的吊运等。

2.3.2.2 模板滑升

1)初始滑升。第一次浇筑30 cm厚小级配混凝土或砂浆，第二层后正常浇筑，浇筑厚度达到90 cm时，开始试滑升3～5 cm。试滑升期间观察混凝土的实际凝结情况，确定底部混凝土是否达到出模强度。

图3 尾水扩散段模板剖面图

图4 尾水扩散段模板横断面图

2)正常滑升。滑模经上述初始滑升并检查调整后，浇筑第四层混凝土后滑升30 cm，如无异常情况即可进行正常浇筑和滑升。正常滑升时控制速度为10～20 cm/h，每次滑升20～30 cm，控制日滑升高度为3～5 m。滑升时，若脱模混凝土有流淌、坍塌或表面呈波纹状，说明混凝土脱模强度低，应放慢滑升速度;若脱模混凝土表面不湿润，手按有硬感或伴有混凝土表面被拉裂现象，则说明脱模强度高，宜加快滑升速度。滑模浇筑至接近竖井顶时，放慢滑升速度，准确找平混凝土。浇筑结束后，模板继续上滑，直至混凝土与模板完全脱开为止。

3)滑模控制。中心线控制：为了保证竖井的中心线不发生偏移，采用在竖井中心悬挂一根垂线进行中心测量控制，保证模板边缘的测量要求。

水平控制：①利用液压千斤顶的同步器进行控制;②利用水准管进行测量和水平检查。

4)表面处理。滑模上升2.0 m时，将滑模下部挂架安装好并按照设计和安全要求铺设走道板和安全网，随滑模上升及时采用人工抹面处理混凝土表面的缺陷，将表面压面达到设计要求，一般用抹子在混凝土表面作原浆压平或者修补。

2.3.2.3 滑模纠偏措施

在滑升过程中，应根据测量提供的控制点及时纠偏，纠偏采用渐变恢复方式或通过关闭部分千斤顶纠偏，偏移较大时，应通过多次纠偏校正。

2.3.2.4 滑模停滑处理

滑模停滑包括正常停滑和特殊情况下的停滑。混凝土停止浇筑后，每隔0.5～1 h，滑升1～2个行程，直到混凝土与模板不再黏结;若需要停盘时，停滑后，在混凝土达到脱模强度时，将模板全部脱离混凝土面，防止模体与混凝土黏在一起，并清理模板上的混凝土、涂刷脱模剂。混凝土面按施工缝进行处理。

2.4 厂房尾水管扩散段定型模板设计及施工

2.4.1 模板设计

厂房尾水管扩散段总长为21.2 m，其中钢衬段为10.5 m，无钢衬段为10.7 m。无钢衬段垂直轴线的断面呈圆形，直径由6.67 m渐变到7.973 m，竖直方向的断面呈椭圆形。详见图3、图4。

由于尾水扩散段为一渐变结构，无法采用标准模板施工，只能采用定型木模板。整个模板系统由16榀桁架组成，桁架间距为70.7 cm，面板采用2 cm厚10 cm宽的木条，在面板表面铺设3 mm厚的层板，以保证混凝土表面光滑。同一垂直于轴线的断面由四榀桁架组成，其中桁架一的面板在厂加工成型，运至现场拼装。桁架二、三、四则先在加工厂将木桁架按设计加工好，运至现场以底部桁架一为基础进行拼装，然后再在木桁架上铺设木面板。

2.4.2 模板安装施工

下半部定型模板的铺设在下半部结构钢筋安装结束以后进行。在结构钢筋上焊接模板架立筋，然后用吊车将加工好的底部模板吊运安装就位，在模板下部设置一定数量的拉杆防止模板在浇筑过程中上浮。底部模板安装加固完成后，以底模为基础，搭设中部的承重支撑架，同时进行桁架二、三、四的安装，桁架安装就位经测量检查无误后再在桁架外侧铺设面板木板和层板。然后进行上半部的钢筋安装。为了预防在混凝土浇筑过程中，模板两侧受力不均匀而造成模板发生偏移，木板安装完成后，在模板两侧设置一定数量的拉杆，从而保证模板不会左右移位，同时，在混凝土浇筑过程中保证左右侧的混凝土高差≤80 cm。

2.5 面板滑模系统设计

巴贡电站混凝土面板堆石坝总宽730 m，由50块7～15 m宽的单块面板组成。面板从EL34.40～EL 230.40 m共196 m高，最大长度为353.57 m。分两期施工，一期施工至EL121.00，二期由EL121.00至EL 230.40 m。本面板采用无侧轨滑模施工。

2.5.1 面板滑模技术参数

1)坡比∶高宽比为1∶1.4(坝面倾角α=36°)

2)面板厚度：880～300 mm

3)初凝时间：1.5～2 h

4)坍落度：5～7 cm

5)气温：白天30℃ ～40℃，晚上20℃ ～30℃

2.5.2 面板滑模系统组成

滑模系统由顶模、侧模、抹面平台及防雨篷、卷扬机牵引系统、混凝土入仓系统5部分组成。

2.5.3 顶模尺寸的选定

1)长度：面板宽15 m，顶模长16 m，顶模由两节拼接而成，两节的长度均为8 m。

2)宽度：初凝时间1.5～2 h，30 min浇筑一层，每层浇筑厚度为25～30 cm，浇筑3层即可以开始脱模，因此，顶模的宽度为1.2 m。

3)厚度：滑膜面板采用8 mm厚钢板，使用组合桁架式结构，模板自身高度508 mm，其上组合桁架高度 500～1 000 mm。

单节顶模板的规格为8 m×1.2 m×1.5 m(长×宽×高)。

2.6 弯段定型模板设计

2.6.1 结构简介

巴贡电站引水洞共有8条，竖井与平段之间以上、下弯段相连接，上、下弯段的转弯半径均为25 m，圆心角为85°25'34″，单洞轴线设计长度均为37.274 m。衬砌形式为钢筋混凝土结构，衬后洞径为8.5 m。弯管模板分块见图5。

图5 弯管模板分块图

2.6.2 模板设计

模板设计为双向弧面。型钢模板沿洞轴线方向共均匀分成30组(圈)，每组(圈)模板洞径向共分为50块。分块方法：取85°25’34”的1/30的两个截面，从两个截面圆心画径向线(起点水平)，将8.5 m的圆等分50份，直线连接对应径向线与圆周的交点作为模板的分界线。模板板面近似为梯形，模板边框高度与组合钢模板一致为55 mm，边框孔眼直径Ф13，孔眼中心到板面距离22 mm，能够用组合钢模板的U型扣连接。

3 结语

在工程施工过程中，选用合适的模板尤为重要，适宜的模板不仅能节约成本、加快施工进度还能保证施工质量增加混凝土外形美观，既能取得较好的经济效益，也能取得较好的社会效益。

［1］郑皆义.浅谈模板工程中的一些新技术应用［J］.广东土木与建筑，2003(02)：54-55.

［2］丁世友，邓斌.浅析高层剪力墙结构模板工程的质量控制［J］.人民长江，2004(06)：31-32.

［3］朱晓磊.西泉水库存在的问题及除险加固措施［J］.水利科技与经济，2011(10)：96-97.

［4］杨坤华.费县小型水库除险加固工程措施浅析［J］.地下水，2009(3)：134-137.

Design and Application of Modulus Engineering in Bagong Power Station

WANG Yan-jie;TIAN Lei and LIU Hai-you
(Chinese Hydroelectric Power No.7 Bureau Limited Company，Chengdu 611730，China)

The Bagong project in Malaysia was taken as a case to introduce some template types often used in hydraulic project construction，including the design and application of cantilever arm lifting template，slab template without side sliding orbit，shaft hydraulic sliding template，shaped template and slab sliding template system，and to analyze the benefits of beatifying project and saving investment.

Bagong project;cantilever arm lifting template;slab template without side sliding orbit;shaft hydraulic sliding template;bending and shaped steel template

TU755.2

B

1007-7596(2011)06-0040-03

2011-04-24

王艳杰(1976-)，女，黑龙江富锦人，工程师，经济师，从事水利水电工程管理工作;田雷(1983-)，男，四川资阳人，工程师，从事水利水电工程施工技术及管理工作;刘海友(1973-)，男，黑龙江绥化人，工程师，从事水利水电工程施工技术及管理工作。