水利枢纽表孔溢流面混凝土翻模施工工艺

摘 要：泄水建筑物是水利枢纽不可缺少的一部分，泄水建筑物溢流面混凝土施工质量关系到泄水建筑物的安全运行，文章依据蔺河口水利枢纽泄洪表孔溢流面翻模施工的应用，介绍水利枢纽溢流面混凝土翻模施工工艺。 
关键词：水利枢纽；表孔溢流面；翻模；施工工艺 
　　1 概况 
　　蔺河口水利枢纽位于汉江支流----岚河中游，地处陕西省岚皋县境内，为岚河流域唯一的控制性工程。枢纽主要建筑物由碾压混凝土双曲拱坝、坝身泄洪表孔、泄洪洞及引水发电建筑物等构成。 
　　蔺河口水利枢纽泄洪表孔主要由闸墩、闸首段、WES曲线泄槽、消能鼻坎组成。堰顶高程502m，为电站最高一层泄洪设施，共设五孔，单孔宽度为9m，溢流堰体水平最大总长35.25m，消能形式为挑流式消能，主要由椭圆曲线（x12/3.32+（y1-1.87）2/1.872）=1，WES（y1=0.06513x11.85）曲线，R=10.0m反弧段组成，其中1#、5#孔反弧段区设有消能坎，2#、4#孔在WES曲线中设在R=4.0m的掺气坎，3#孔另设消能坎。堰体设计为基础混凝土及堰面混凝土两部分，基础部分按溢流面厚度要求预留为台阶状，台阶高度为0.72～2.8m，台阶距溢流面最小高度为0.75m，堰面混凝土设计总量为3300m3，钢筋制安61t，混凝土为Ⅱ级配C40抗冲磨混凝土。 
　　由于溢流面为高速过流面，堰面混凝土施工质量要求高，溢流面由有多种曲线组成，体型较为复杂，如采用常规的滑动模板施工，工序较多，制作及安装工作量非常大。经过几种方案对比后，为了加快施工进度、确保施工质量、同时减小施工成本，最终决定对不同曲线采用不同施工工艺：溢流面采用先施工下游刮轨收面区与定型模板施工区，后施工翻模抹面区及上游进水口定型模板区，因2#、4#孔翻模区设有掺气坎，在掺气坎上游处设一道施工分缝。在门槽底坎部位立散模预留二期，安装轨道后再进行施工。 
　　2 溢流面翻模施工 
　　2.1 翻模制作 
　　溢流面翻模区采用∠50×50×5角钢制作成轨道作为翻模刮轨，每根轨道采用两根角钢，背靠背焊接，在中间焊接20cm带有丝扣的螺杆，间距1.0m，靠近闸墩边轨道采用单根角钢焊接螺杆，间距1.0m，测量放线以安装成曲线形状，采用拉杆加固，拉杆设上、下螺帽将轨道卡住，通过调节上、下螺帽来调整轨道偏差，拉杆固定在基础部分混凝土的插筋上，施工时在轨道上铺P3015的散钢模板和马道板，用焊接在轨道上的螺杆将钢模板加固，钢模板间用U型卡连接。共准备2～3套模板，每套模板为4×5块散钢模和4块马道板组成，第一层混凝土浇筑施工完成后迅速安装好第二套模板，在第二套模板基本安装完成时，将第一套模板从底部依次拆除，安装加固至第二套模板上，依次循环直至施工完成，单层循环约为2～3h，拆除时间约为振捣完毕后2～3h，可根据气温以及混凝土出模后强度调整浇筑强度、增加模板数量、延长拆模时间。模板拆除后及时拆除轨道，拆除模板后的混凝土面和轨道面采用人工抹面至光滑、平顺。 
　　2.2 抹面平台 
　　翻模施工抹面平台是不可缺少的辅助设施，主要用于模板拆除后混凝土面人工压面和抹面。在施工中，利用螺杆为支撑，辅设马道板，并备有安全绳；在溢流面中间部位时，当混凝土凝固后，可采用也可采用P3015钢模板沿曲线面辅设，移动使用。 
　　2.3 混凝土施工 
　　翻模施工时，混凝土采用Ⅱ级配混凝土，严格控制坍落度为70～90mm。混凝土采用自卸车运输，卸入6m3卧罐，采用缆机吊运至仓内，入仓后，即进行平仓和振捣施工，堰面施工工艺要求较高，施工中要求既不漏振也不过振，保证将模板边角、轨道及止水下面部位振捣密实。 
　　混凝土下料时，距翻模2.0m处沿模板方向多点下料，保证下料均匀，每小时下料20m3左右，反弧段及堰首段因受料面大，据实际情况进行必要的调整加快下料。浇筑振捣设备为2台100型振捣器和2台软轴振捣器，平铺法铺料浇筑，每浇筑层厚不大于40cm。 
　　2.4 模板翻转 
　　第一层混凝土浇筑施工完成后，依据刮轨安装第二套模板，在第二套模板基本安装完成时，将第一套模板从底部依次拆除，安装加固至第二套模板上，依次循环直至混凝土施工完成。每一循环模板翻转四块散模板，垂直高度为60～90cm。为保证混凝土料入仓，模板上沿设置铁皮挡板，采用翻模施工，每班溢流面混凝土可以浇筑2～3m。 
　　翻模施工关键是掌握模板翻转的最佳时机，当混凝土开始初凝时进行翻模，翻模太早，混凝土容易塌落，翻模太迟，混凝土已经凝固，均无法抹面。 
　　2.5 压面抹光 
　　模板翻转一次抹面一次，在翻转下一层模板前要求将前一层混凝土面压光，抹面完成的混凝土不得踩踏或堆放材料。刮轨部位沿刮轨刮平后，松开螺帽取下刮轨，混凝土面压实抹光。轨道与边墙间部分因暴露在模板外，拆除轨道后先压实再压面抹光。 
　　2.6 混凝土养护 
　　抹面完成后，及时洒水养护，也可辅盖一层塑料薄膜保湿。 
　　3 技术总结 
　　3.1 施工质量情况 
　　蔺河口水利枢纽表孔溢流面经翻模施工后，外观平整光滑，造型准确，保证了堰体体型，特别是WES曲线段区，其整套体线型由固定轨道控制，溢流面成型和堰面平整度满足设计要求。溢流面表面混凝土在翻模施工脱模后以经反复多遍抹面挤压，消除了由于开始初凝时水化反应造成水分蒸发较快而留下的气泡、空隙，使混凝土表面更为光滑、密实，提高了混凝土表面强度及抗冲耐磨性能。 
　　3.2 模板翻转时间 
　　由于翻模施工与常规施工的脱模时间与方法不同，要满足翻模工艺要求，即混凝土强度增长与翻模速度要相适应，达到或不超过一定强度而确定最优的脱模时间，影响因素较多，施工实践说明，翻板时间与混凝土初凝时间、混凝土浇筑时温度有很大的关系，需翻模技术人员依据混凝土初凝情况现场确定翻转时间。 
　　3.3 刮轨施工 
　　刮轨采用∠50×50×5角钢，角钢单根长为6m，两根轨道衔接处需加密固定，对每道轨道的衔接处错开布置，以保证在同一高程的平整度，轨道安装的好坏直接关系到溢流面的体型，所以须加强轨道制作、安装质量，以保证体型的平整、光滑连续性。 
　　4 结语 
　　水利枢纽溢流面采用翻模施工较常规的安装模板施工和滑模施工有着一定的优越性，尤其是当溢流面坡度小于1：1时，安装模板施工和滑模施工无法保证坡面混凝土密实。采用翻模施工的不足之处就是翻模时间较难掌握，溢流面存在收面不平整的情况。