钢模板在坝体纵缝混凝土施工中的应用

景旭

（中国水利水电第一工程局有限公司,吉林长春130062）

［摘要］丰满电站重建工程厂房坝段坝体下游纵缝施工过程中，针对纵缝立面设置的键槽结构，采用了一体式键槽钢模板，并配合挂式工作平台进行施工，大大地加快了该部位混凝土的施工速度。此外，通过对每层钢模板增加锁脚结构，有效地改善了混凝土的外观质量。文中从一体式键槽钢模板的设计、制作、安装等方面详细介绍了其在水工键槽面混凝土中的应用，并对其主要优势进行了论述。

［关键词］键槽钢模板；坝体裂缝；混凝土施工

1 工程概况

丰满电站重建工程位于第二松花江干流上的丰满峡谷口，上游建有白山、红石等梯级水电站，下游建有永庆反调节水库。重建工程是按恢复电站原任务和功能，在原丰满大坝下游120 m处新建一座大坝，并继续利用原丰满三期工程。工程以发电为主，兼有防洪、灌溉、城市及工业供水、养殖和旅游等综合功能。

电站枢纽建筑物主要由碾压混凝土重力坝、坝身泄洪系统、左岸泄洪兼导流洞、坝后式引水发电系统、过鱼设施及利用的原三期电站组成。

根据设计要求，在新坝厂房坝段下游0+ 057.275桩号位置设置纵缝，高程从基岩面177.5 m位置至发电副厂房底板192.9m平台，高度15.4 m，总长168 m。该纵缝内设置键槽以增强坝体上下游之间的传力效果。键槽为三角形结构，高度90 cm，6个坝段键槽总长度886.8 m，其投影面积共计798.12 m2。待大坝混凝土施工至192.9 m高程，且坝体温度稳定后对其进行接缝灌浆。根据纵缝的规模及键槽数量综合考虑，该部位全部采用一体式键槽钢模板进行施工。

2 一体式键槽钢模板主要结构介绍

2.1 钢模板的设计与制作

一体式钢模板的设计需根据相应工程键槽结果的实际尺寸进行设计，其主要结构由平面钢模板、键槽钢模板、纵横背楞以及其他辅助配件等组成。为了简化制作过程，节省材料，平面模板部分可采用P3015或其他小型钢模板进行拼装、焊接，键槽部分模板采用钢板及角钢加工制作。

2.1.1 模板面板

面板是直接和混凝土接触的部分，要求表面平整、拼缝严密，且要有良好的强度和刚度。键槽部位面板选用5 mm厚的钢板制作,以5×5 cm的等边角钢做肋，平面模板部位利用现有的P3015小型钢模板拼装，但须保证模板表面的平整度及光洁度满足规范要求。确保面板具有良好的强度和刚度，能承受较大的混凝土侧压力及其它施工荷载。对于钢面板应用，其重复利用率高。另外，由于钢板面平整光滑，耐磨性好，易于清理，这些均有利于提高混凝土表面的质量。

2.1.2 背楞

背楞是面板的支撑骨架，由纵向背楞和横向背楞组成，直接承受面板传来的荷载。背楞均选用10号槽钢制作，其中纵向背楞以单根间距45 cm进行布置，横向背楞位于最外侧，以两根槽钢背向组合为一组，沿模板高度方向上、中、下共布置三组。纵楞和横楞采用焊接连接，能更好的对面板起到支承的作用。

2.2 挂式工作平台

针对一体式键槽钢模板高空作业要求，结合钢模板的自身结构形式，配套定制一种可以悬挂于模板背面横楞上的挂式工作平台。该平台借鉴了悬臂模板的设计思路，但是将其背部的悬臂部分变为可拆卸的框架式结构，平台采用直径48 mm的架子管焊接而成，长宽高尺寸规格为2.8 m×0.8 m×2.74 m，顶部设置三个由直径22 mm圆钢制作的挂钩，其结构简单、制作容易、重量轻、易于安装和拆卸，安装时用吊车将其吊起，挂于钢模板外侧横向背楞上即可。

对于普通平面钢模板，当需要在模板外侧进行施工时，必须搭设脚手架以形成稳定的平台方可进行相关作业，这样是既增加了工作量，又加大了成本投入，而挂式作业平台安装的便捷性较好地克服了上述不足。与此同时，工作平台和钢模板各自独立安装的设计思路，大大地减轻了模板的重量，有利于加快模板施工速度，在键槽混凝土施工过程中发挥了重要的作用。

2.3 模板锁脚结构设计

厂房坝段坝体下游纵横高度为15.4 m，施工时需分层进行浇筑，层高为3 m。按照常规的施工方法，在模板支立过程中，上层模板需和下部已浇筑混凝土设置2～3 cm的搭接，以保证上下层混凝土接缝位置表面的平整、顺直。但是采用这种方法进行混凝土施工，其搭接位置易出现漏浆、挂帘、错台等问题，影响混凝土的外观质量。与之相比，翻模施工可有效避免上述问题的出现，但是采用翻模至少备有两层混凝土所需的模板，其模板用量大，成本较高。针对上述情况，在进行键槽混凝土施工过程中，对键槽钢模板尺寸及结构进行了调整，在每层模板下部均增加了一条可拆卸的平面钢模板锁脚结构，并对模板的装拆工艺提出新的思路，有效地保证了混凝土的施工质量。

键槽钢模板锁脚结构的主要施工方法及工作原理为：每个层高为3 m的混凝土浇筑仓，在支模过程中，选用高度为3.3 m的钢模板，而该种模板又由上、中、下3部分组成。中间部分为高2.7 m的键槽钢模板，上、下各增加一层30 cm高的小型平面钢模板，各层模板之间采用螺栓及模板卡进行连接，且上下层模板背部均以槽钢作为背肋并布置拉筋孔。支模时，模板下部30 cm与底层混凝土进行搭接，在本层混凝土浇筑完成后，保留上部30 cm的小型钢模板不拆，将中间层及下层模板整体拆除后翻转，支立在先浇层保留的小钢模上。这样，底部锁脚部分为先浇层混凝土的成型模板，与混凝土面贴合严密，可有效避免两层混凝土接缝处漏浆问题的产生，保证混凝土成型效果及外观质量。

3 一体式键槽钢模板施工方法

3.1 钢模板的安装工序

一体式键槽钢模板的施工程序如下：

施工准备→吊装模板→模板就位、调垂直→穿插螺栓、拉筋→焊接拉筋→测量校核→调节垂直度→面板清理→涂刷脱模剂→处理节点（加强背楞）。

3.2 主要工序施工方法

3.2.1 一体式键槽钢模板安装

一体式键槽钢模板在进行吊装模板前，必须检查吊钩、螺栓是否紧固。起吊前，应注意检查模板是否有兜挂现象，并及时进行清理。吊装作业时要建立统一的指挥信号，并设专人指挥，模板起吊时要垂直起吊，稳起稳落，严禁大幅度摆动，当模板吊装就位后，先由汽车吊吊住模板，施工人员将本层模板与现浇层混凝土顶部的锁脚模板进行连接固定，同时在位于主要受力点位置的拉筋孔中穿插拉筋，并将其与锚筋焊接，对模板起到临时稳固的作用。此时汽车吊进行摘勾，钢模板依靠底部焊接的拉筋固定在相应位置。汽车吊摘勾后，吊臂必须超过模板高度及其他障碍后方可转臂，地面操作人员在模板起吊时，必须离开模板两米以外。

吊装模板完成后，对其余避开键槽区域预留的拉筋孔进行拉筋的穿插并与混凝土面上的锚筋

进行焊接，进一步对钢模板起到定位紧固的作用，防止在混凝土浇筑过程中发生滑模等情况的发生。模板安装完成后，应进行严格的检查验收，确保模板位置准确、板面拼缝平整、接缝严密、加固牢靠。

在混凝土浇筑前应认真清理钢模板板面，清除模板板面的污垢和锈蚀，然后才能涂刷脱模剂，脱模剂要薄而均匀，不得漏刷，涂刷脱模剂后的模板，不得长时间放置，以防雨淋或落上灰尘，影响拆模。

在保证钢模板加工质量的前提下，同时也要保证支模的施工质量，相邻两块模板间除螺栓以外，还要使用背楞进行微调和整平。

3.2.2 一体式键槽钢模板拆除

混凝土达到一定强度后方可拆模，钢模板拆除时，应先拆除背楞外侧的螺母及垫片，使模板完全脱离混凝土表面。由于键槽通常为三角形或梯形结构，而键槽模板则呈现内窄外宽的形式，其脱模过程较为容易。当局部有吸附或粘结时，可在模板下口用撬棍轻轻撬动，不得在上表面晃动或用大锤砸模板。脱模后，用汽车吊配合进行模板的调转。模板拆除后对面板表面要及时进行清理，堆放在现场材料存放区，待进行二次循环使用。

4 结语

一体式键槽钢模板是根据已知的键槽面结构尺寸制作的特定形式的模板，虽然其使用部位相对局限，但是对于规模较大的键槽面混凝土施工，由于其周转次数多，从而可有效地降低施工成本。此外，一体式键槽模板支模过程简便，人员用量少，机械化程度高，大大地缩短了支模时间，对于工期要求紧张的工程可大幅度提高工程进度，加之挂式工作平台和锁脚结构的应用，使其在保证施工安全的同时，又进一步改善了混凝土的外观质量，具有较高的实用价值和推广价值。

［中图分类号］TV698.2+31

［文献标识码］B

［文章编号］1002—0624（2017）08—0033—02

［收稿日期] 2017-03-02