溢流面曲面混凝土有轨自适应拉模施工技术.pdf
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1、四 川 水 利 溢流面曲面混凝土有轨自适应拉模施工技术唐铭鸿(中国电建集团西南指挥部成都)【摘 要】西藏加查水电站右岸布置有 个溢流坝段每个坝段布置 孔 的泄洪表孔堰面采用开敞式堰面曲线堰面曲线与下游反弧段采用 的坝坡相接 大坝溢流面混凝土多采用有轨拉模施工受两侧闸墩混凝土浇筑体型及溢流面幂函数变化曲面影响传统拉模结构尺寸固定、刚度大拉模通过多线段方式模拟曲线拉升中极易在曲面处出现卡模、漏浆等影响施工进度和质量 为消除溢流面常规混凝土拉模施工弊端结合工程实际研发和应用可适应溢流曲面变化及闸墩体型微变的有轨自适应模板实现溢流面曲面混凝土拉模快速施工【关键词】溢流面曲面混凝土 自适应拉模 快速施工
2、 中图分类号:文献标志码:文章编号:()工程概况加查水电站是雅鲁藏布江干流中游桑日至加查峡谷段规划五级电站的第五级位于西藏自治区山南市加查县境内电站总装机容量 电站拦河坝共 个坝段分别为挡水坝段、安装间坝段、厂房坝段、冲沙底孔坝段、溢流坝段 溢流坝段为 共 个坝段布置在右河床基岩上坝顶高程 闸墩长度 每个坝段布置 孔 的泄洪表孔 表孔堰顶高程 堰面采用开敞式堰面曲线原点上游采用/椭圆曲线原点下游接方程为 幂曲线 堰面曲线与下游反弧段采用 的坝坡相接反弧段半径 反弧段末端与消力池相接 表孔闸墩边墩厚度为 中墩厚度为 为满足溢流面运行过程中抗冲耐磨需要该溢流面混凝土采用抗冲耐磨混凝土为保证溢流面施
3、工质量对溢流坝段混凝土浇筑分两期进行施工一期浇筑溢流面预留台阶二期浇筑溢流面施工且(坝)(坝)范围溢流面采用翻模溢流坝段(坝)(坝)范围闸墩之间溢流面采用拉模施工 受两侧闸墩混凝土浇筑体型及溢流面幂函数变化曲面的影响若采用结构尺寸固定及全刚度的拉模其在运行过程中极易因结构体型的微变出现卡模拉模拉升过程中需安排专人对两侧模板进行调整来解决拉升过程中的卡模、漏浆等问题溢流面拉升结束后割除两侧预埋的型钢加固支撑系统并进行相应的缺陷处理既增加了成本又影响表观质量为提高溢流面混凝土浇筑施工进度和质量现场结合闸墩混凝土浇筑情况研发和应用可适应溢流曲面变化及闸墩体型微变的自适应拉模并通过预埋定位锥固定轨道的
4、方式进行溢流面混凝土浇筑既提高了施工质量避免预埋型钢支撑可能带来的质量缺陷又降低了施工成本实现溢流面拉模混凝土快速施工 拉模系统设计 拉拉模模结结构构设设计计思思路路溢流面拉模系统由牵引机构与导向滑轮、导轨、拉模模板与桁架、抹面操作平台等组成其设计思路与工艺原理如下:()为适应溢流面曲面形状模板桁架采用连续平行四边形可调连杆的“弹性”结构充分利用平行四边形存在的“柔性”特点适应微小变形避免拉升过程中出现卡模问题最大程度地提升拉模拉升后溢流面结构体型与设计一致()拉模通过多段线模拟曲线模板面板宽度 与上部可调连杆桁架间通过螺栓连接道平行四边形可调连杆桁架间通过顶部的钢片 四 川 水 利螺栓连接固
5、定螺栓孔布置为“梅花型”留有 的间隙满足桁架在曲面急变区自动调节、适应并降低拉升阻力 通过结构计算对拉模体强度、刚度等方面的设计进行验算()为解决拉模拉升过程中因两侧滚轮行走偏差出现卡模、漏浆问题在两侧拉模模体与导轨衔接部位 采用水平向弹簧伸缩自适应小模板该模板自由伸缩量可达安装后可实现模板与导轨间紧密衔接避免拉升过程中反复调整接头模板提高了混凝土外观质量()采用预埋锥形套筒方式对拉模行走轨道加固支撑轨道安装过程中通过调整定位锥内螺杆长度来调整轨道位置拉升后轨道拆卸方便并减少了因埋设型钢等支撑可能带来的混凝土缺陷()在溢流表孔顶部布置 台 同步卷扬提升系统采用动滑轮组形式利用卷扬机将拉模沿两侧
6、轨道牵引向上拉升过程通过布置导向滑轮调整拉模与牵引钢丝绳的角度将拉模拉升方向与钢丝绳夹角控制在 之间尽可能减少卷扬机牵引力的不利分力 拉拉模模相相关关验验算算 混混凝凝土土相相关关验验算算新浇混凝土对模板侧压力标准值按照混凝土结构工程施工质量验收规范()附录中有关“普通模板及其支架荷载标准值及分项系数”的取值规定混凝土对模板侧压力按以下两个计算公式复核并取以下两式中的较小值()()式中 为新浇混凝土对模板的最大侧压力(/)为混凝土的容重经多次过磅量测混凝土容重为 /为新浇混凝土的初凝时间()根据现场情况混凝土初凝时间 为混凝土的浇筑速度(/)根据初凝时间及浇筑量拉模上升速度取 /为外加剂影响修
7、正系数取值 为混凝土坍落度影响修正系数取值 为混凝土侧压力计算位置至新浇混凝土顶面的总高度()将上述参数代入计算公式计算出在不同浇筑速度和浇筑高度条件下的模板面侧压力分别为:/取上 述 计 算 值 中 的 最 小 值 侧 压 力 为/因拉模实际浇筑宽度为 则作用于拉模上每延米侧压力为 /计算时取值为 /根据力的分解垂直作用于模板上的浮托力为:/即 /侧压力沿坡面的分力:/卷卷扬扬机机钢钢丝丝绳绳验验算算按 长小单元进行受力分析验算如下:滑动模板系统自重 计算系统及抹面人员自重取 拉模体自重沿坡向分力为:拉模体自重垂直模板方向分力为:抵消浮托力后合力为:根据上述受力分析及水工建筑物滑动模板施工技
8、术规范(/)可知拉模运行中拉模体与两侧钢模之间的滑动摩擦系数 一般为 这里取 进行计算则拉模运行过程中卷扬机钢丝绳的受力为:/同时根据拉模吊点系统布置形式为满足卷扬机提升力需要采用动滑轮的形式则钢丝绳受力为:/现场施工拉模采用 台 卷扬机钢丝绳采用、级 的麻芯钢丝绳根据钢结构工程必备数据一本全查得 的麻芯钢丝绳破断拉力为 破断拉力换算系数为 计算拉模提升钢丝绳时所能承受的容许拉力为:其安全系数为:/故拉模提升钢丝绳满足要求 拉模混凝土施工 施施工工流流程程溢流面混凝土拉模施工工艺流程为:仓面处理钢筋及埋件安装测量放线拉模系统安装与调试仓面验收混凝土浇筑拉模提升与人工修面轨道支撑拆除混凝土养护与
9、保温拉模结构安装施工程序:测量放样轨道安唐铭鸿:溢流面曲面混凝土有轨自适应拉模施工技术 装及加固拉模安装卷扬系统安装动滑轮及导向滑轮安装外形尺寸检查下部抹面平台挂架安装模板联动试验 施施工工工工艺艺原原理理 拉拉模模调调试试拉模模板检查合格后利用溢流面预留台阶已布置插筋或重新布置插筋安装和加固两侧轨道并进行轨道曲面测量及轨道与闸墩混凝土间缝隙封闭 加固为每 布置一道完后进行拉模体安装 本工程施工拉模分左右两节每节长度约为 行走轮与模板桁架连接成整体后卡入 型钢轨道内按轨迹行走先安装半幅后再通过高强螺栓连接另半幅形成拉模体完后安装下部收面桁架该桁架通过与拉模体连接的抹面平台倾角调节杆调整收面桁架
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