底拱翻模施工技术

1、底拱翻模施工技术1、概况三峡永久船闸地下输水系统由3条（衬后为4条）输水隧洞和36口竖井组成，其中包括16口斜井及72个渐变段，隧洞总长约5500m。隧洞结构设计复杂，洞洞交叉，洞井相贯，断面多变，其中平洞标准段衬砌断面为11种之多，最长一段直洞长度仅约为128m。标准段除有少部平洞外，其余均为坡比17或18的斜坡段，斜坡升降处均为圆弧过渡，进出口处还设有平弯，72个渐变段共有19种不同的尺寸。1.1结构特点平洞底拱除闸室段为方形、渐变段为两条小圆变方或方变小圆、T型管及十字管为两条45倒角外，其余标准段底拱均为宽5m，两侧为R50cm的反圆弧，南北坡衬砌厚60cm，中隔墩衬砌厚100cm。标

2、准段底拱断面结构见图1。1.2施工步骤平洞混凝土施工程序分为两步：先浇底拱，后浇边顶拱。底拱浇高7090cm，圆弧上去2040cm，以便边顶模板搭接。浇筑长度南北坡为8m，中隔墩为12m。1.3表面平整度要求由于通航后隧洞表面要承受高达30m/s水流的冲刷，为提高混凝土表面的耐久性，浇筑后混凝土表面平整度质量要求高。表面平整度用3m直尺检查，类区垂直水流方向的起伏差小于3mm，平行水流方向的起伏差小于5mm，纵坡1/50，不允许在混凝土表面出现蜂窝、麻面、水汽泡及直径或深度大于5mm的气孔洞。2、初期施工及试验情况永久船闸地下输水隧洞从1999年9月29日第1块底拱结构混凝土开始浇筑。底拱模板

3、结构反弧部分R50cm及边墙采用定型钢模板，两边用桁架相连，底板3m段采用人工刮平抹面。底拱定型模板结构见图2。由于混凝土浇筑时，反弧部分汽泡难以排出，聚积吸附在模板表面，脱模后在混凝土表面出现大量的水汽泡、麻面；同时中部桁架密集，人工刮平抹面困难，致使底板平整度较差，极大地影响了混凝土表面质量。针对初期底拱浇筑中出现的表面质量问题，进行了各种相关试验，包括不同的振捣时间，模板开孔，木模板和在钢模板加内衬等几种条件的试验。为了保证试验效果，还在钢模板及木模表面铺定吸湿性好的土工织物和生白布，但土工织物和生白布只能周转23次，成本高，且无法彻底解决表面平整度及水汽泡。经多次试验，我们认为，只有改

4、变常规的施工方案改善工艺措施才能消除底拱混凝土表面水汽泡，因此，我们采用新的施工方法底拱翻模抹面技术。3、底拱翻模底拱翻模抹面技术投入使用后，在施工中得到了不断完善和发展。目前，底拱翻模主要分为底拱翻模台车和底拱小翻模两种结构形式。3.1底拱翻模台车结构底拱翻模台车为整体结构，主要由模板、台车架、拖板、撑杆、行走轮、支架及轨道等组成，见图3。模板包括R50cm反弧段、高40cm边墙及50cm底板直段，面板厚6mm。模板每块长2m，模板间用螺栓连接。台车架主要由型钢组成，分为4m一段，底部拖板导轨固定于台车架上。行走轮移动时固定于台车架上；浇筑时在台车架两端用钢凳支撑住。手动撑杆用于模板支撑及脱

5、立模，当用手动撑杆把模板脱空后，换用12t手拉葫芦把模板拉拢台车架，并用挂钩把模板固定于台车架上。拖板长约2.7m，宽50cm，上置2只1.1kW平板振捣器。刮板前后往返运行时用1t手拉葫芦进行牵引。轨道采用12槽钢。后部轨道置于底板混凝土上，前部轨道置于已绑扎的底板钢筋上。轨道前后循环，重复使用。3.2底拱小翻模结构底拱小翻模主要由模板、背肋、拉筋、样架、刮轨及支架等组成，见图4。模板同样包括R50cm反弧段、高10cm边墙及底板。模板面板厚3mm，高55mm，每块模板长1.2m，模板相互间用形卡相连。背肋紧贴模板内肋，以便通过拉筋把模板拉紧固定。背肋分为横、纵向，均用1.5钢管，纵肋弯制而

6、成，间距60cm。刮板用方钢或槽钢制成。刮板导轨用25圆钢通过尼龙锥套与底板钢筋固定，混凝土平整后把导轨及锥套取出，人工抹平。支架由1.5钢管通过用碗扣连接而成。支架主要用于模板拆翻、振捣、抹面及混凝土输送泵管架设。3.3底拱翻模技术参数及施工程序底拱翻模主要技术参数如下。序相同：扎筋立模校正浇筑平仓振捣翻模抹面模板移装。不同之处主要为：一是底拱台车整体移装，拖板导轨固定于台车架上；而底拱小翻模分块移装，刮板导轨固定于底板钢筋上；二是底拱台车车架可作施工平台及混凝土输送导管架，而底拱小翻模需另搭设施工平台。平洞底拱用翻模施工，只要根据混凝土初凝强度，掌握好翻模时间，把混凝土表面抹平、压光，便可

7、彻底消除混凝土表面水汽泡、麻面及错台。3.4底拱翻模工艺措施（1）塌落度控，制混凝土浇筑采用泵送分层平铺入仓，浇筑层厚50cm，塌落度严格控制在1216cm之间。（2）浇筑顺序，先将混凝土浇筑至底板内层钢筋以下，然后改由边墙下料，当混凝土由边墙圆弧模板底部溢出后，再从中间底板下料至底板高程，最后再把边墙浇满。（3）平仓振捣，混凝土入仓后，骨料有堆积的地方采用人工及时平仓分料及振捣；振捣棒作业时要求“快插慢退”，振捣时间控制在4050s，以混凝土不再冒气泡且表面泛浆为止。（4）底板平整，收仓后，底板混凝土略高于设计高程，初步用拖板或刮板进行平整处理，最后用抹铲人工找平、压光。（5）翻模、抹面，混

8、凝土初凝强度达到0.10.3MPa时，按浇筑顺序逐块翻起模板，用泥铲抹平、压光残留于反弧段混凝土表面的水汽泡、麻面及错台等，消除表面缺陷。4、施工应用与拓展4.1底拱翻模台车施工底拱翻模台车于1999年5月18日首次用于南-平洞S4块底拱浇筑。底拱翻模台车整体进行脱立模、移位；混凝土浇筑后，按混凝土浇筑顺序逐块翻转模板，对反圆弧面等存在水汽泡、麻面的部位进行人工抹面、压光，较好地解决了混凝土表面缺陷。但由于台车重量大，移位、翻转较困难，翻模时间较长，易错失最佳抹面时机；模板翻转时易对相邻块产生扰动，在混凝土表面产生裂纹；同时，由于台车架空间较小，不利于进行拖板、抹面作业。4.2底拱小翻模施工底

9、拱小翻模于2001年7月20日首次投入北-N16平洞底拱施工。虽然模板小块拼装，需设置较多拉筋、搭架等，工序较繁杂，但模板重量轻，装拆、转移方便，时间短，易于把握住最佳抹面时机；底拱刮平、抹面施工空间大，模板翻拆时不易扰动相邻块，混凝土表面无裂纹；在与边顶拱同步施工中，利于边顶台车的安装、材料运输及混凝土输送，而且适用于弯道施工，所以底拱小翻模在平洞施工中显示出较强的适用性。4.3底拱翻模的拓展底拱小翻模结构简单，适合于地下洞室施工，所以在后来的施工中，底拱小翻模又发展应用到平洞旁弯、升坎溢流面、渐变段、闸室段、T型管、十字管、56.9的斜井上、下弯段及直段部分底板等。断面形式多样，有圆弧形、45倒角及圆变方或方变圆等；模板既有钢模，亦有木模。为底拱混凝土的优质施工奠定了坚实的基础。另外，底拱小翻模除在三峡永久船闸地下输水隧洞中广泛使用外，还在三峡右岸地下电站厂房引水隧洞中得到了成功应用。引水隧洞直径为13.5m