鋼龍骨木模施工技術在貫流式泵站異形流道中的應用

賀志貞 ， 李立衛

（浙江省正邦水電建設有限公司，浙江 杭州 310051）

0 引 言

大中型貫流式泵站的進、出水流道是泵站主要過流部件，一般呈臥式布置。進、出水流道形狀為三維曲面結構，線形復雜，斷面結構變化大。進水流道由矩形漸變至圓形水泵口，出水流道由圓形漸變為矩形出水口，泵房本身屬于大體積混凝土結構，流道上部結構荷載大，施工難度較大。實際工程中不少泵站因為異形流道施工結構復雜，施工質量難以保證，造成泵站始終無法處于最佳運行狀態，降低了運行效率，甚至影響水泵運行壽命，或因模板施工工藝使用不當，造成安全隱患，甚至發生安全事故。因此異形流道模板施工方法使用是否得當，對施工質量、安全、工期控制有著較大的影響。

異形流道模板如果采用定制異形鋼模板施工方法，鋼材使用量極大，成本較高，定制鋼模耗時長，且受廠家制作工藝水平制約，一旦異形鋼模定制尺寸偏差過大，后期很難在現場調整，且定制鋼模板為一次性使用，比較浪費；而采用異形流道角鋼龍骨木模施工方法，則不受上述條件制約，可簡化施工工序，節省大量鋼材使用量，達到經濟環保的目的[1]。本文以海寧市洛塘河圩區整治項目洛塘河東閘站工程施工實踐為例，對異形流道角鋼龍骨木模施工技術進行探索研究。

1 工程概況

海寧市洛塘河圩區整治項目洛塘河東閘站屬大（2）型泵站，設計排澇流量60 m3/s，設3 臺貫流泵，臥式布置，泵站流道為異形鋼筋混凝土結構，進水流道段面沿水流方向由方形漸變為圓形，出水流道斷面沿水流方向由圓形漸變為方形。進、出水流道最大跨度分別為7.40 m 和5.50 m，最大高度均為4.00 m，流道頂板混凝土厚度為1.25 m，流道總長度為40.00 m。底板高程為-5.00 m，流道頂板高程為0.50 m，檢修平臺高程為4.30 m。本工程的異形流道采用角鋼龍骨木模工藝施工。

2 施工技術設計

貫流式泵站流道異形模板施工時，先在加工廠制作流道環向50 mm×50 mm×5 mm 角鋼龍骨（沿流道軸線方向每隔60 cm 左右設置1 道龍骨），然后將加工好的龍骨運至現場按順序精準定位、安裝加固，在角鋼龍骨環上用50 mm 長自攻螺絲固定、拼裝15 mm 厚膠木復合模板，然后在流道內搭設承插型盤扣式支模架 ，立桿頂部設可調托撐，水平橫向每隔40 cm 設置1 道Φ110×5 mm 對撐鋼管，間距40 cm×40 cm。為防止流道模板在澆筑時整體上浮，流道下部異形段采用拉條螺桿與底部的預埋鋼筋焊接[2]。為減輕流道模板的水平荷載，流道混凝土分2 次澆筑，第一層澆筑至流道高度約1/2 的位置，澆筑完成后不拆模，待下部已澆混凝土強度達到設計值的50%以上時，再澆筑流道上半部及頂板混凝土[3]。

3 施工技術特點

1）采用異形流道角鋼龍骨木模施工方法，可節省大量鋼材使用量，簡化施工工序，達到經濟環保的目的。

2）便于模板現場制作安裝施工，不受工作面限制，可以快速、便捷地完成異形流道模板制作安裝和混凝土澆筑，縮短施工工期。

3）便于對模板安裝尺寸偏差進行現場調整，有利于混凝土結構達到設計要求和控制混凝土外觀質量，拆模后流道混凝土內、外表面光滑平順，線形優美。

4）在流道內部設置整體支模架，降低施工作業人員的操作難度，提高施工效率，避免高處、吊裝等危險作業。

5）適用于大中型貫流式泵站異形流道混凝土澆筑施工，也可推廣應用于軸流式泵站的施工。

4 工藝流程及操作要點

4.1 施工工藝流程

施工工藝流程見圖1。

圖1 貫流式泵站異形流道鋼龍骨木模施工工藝流程圖

4.2 操作要點

4.2.1 測量放樣

異形流道鋼龍骨木模加工、安裝施工測量放樣分2 個階段。第一階段是根據流道線形圖，在加工場放出角鋼龍骨大樣，在混凝土地坪上1:1 放出流道軸線方向每隔60 cm 的橫剖面大樣，彈出墨線。第二階段，用全站儀在底板混凝土面上測出流道軸線和各樁號的橫向尺寸，彈出墨線，為龍骨架立做好準備[4]。

4.2.2 角鋼龍骨加工

流道環向龍骨采用角鋼（50 mm×50 mm×5 mm）現場加工，加工場地可安排在臨近流道的前期已施工完成的上游混凝土護坦上，根據流道線形圖放大樣，進水流道龍骨形狀為矩形進水口→左右分流1/4 圓角矩形→環形接水泵口，出水流道龍骨形狀為圓形→1/4 圓角矩形→矩形出水口?，F場加工、焊接角鋼龍骨，每隔60 cm 加工1 個龍骨，加工時需預留模板的厚度。為便于角鋼彎轉成型，根據彎轉變徑，每隔5～10 cm 不等，在角鋼內側翼緣切割1 道缺口，待角鋼彎轉后，再將每個缺口部位焊接連為整體。進、出水流道各加工4 套角鋼環，每套角鋼龍骨環加工完成后按順序編號、堆放[5]。

角鋼龍骨環加工完成后，運輸至倉面按順序就位、安裝、固定。按事先放好的軸線和樁號每隔60 cm（具體尺寸根據流道線形圖確定）架立1 個龍骨環，龍骨底部與預埋的鋼筋焊接，相鄰龍骨之間橫向采用48 mm 鋼管焊接連為整體，兩側用鋼管支撐牢固，左右和前后設斜撐[6]。架立后采用水平儀檢查縱橫向垂直度，確保安裝位置精確、牢固。角鋼龍骨加工示意見圖2，角鋼龍骨安裝、定位見圖3。

圖2 角鋼龍骨加工示意圖

圖3 角鋼龍骨安裝、定位示意圖

4.2.3 流道異形模板現場拼裝

流道異形模板采用膠木復合板，板厚15 mm。流道角鋼龍骨環安裝、固定完畢后，開始拼裝流道模板。平直段采用大塊模板拼接，圓弧段則將模板背面割縫后彎轉拼接，割縫深度約1/2 板厚，割縫間距根據圓弧半徑控制在3～10 cm，然后用50 mm 長的自攻螺絲將模板固定在龍骨角鋼上。流道模板拼裝完成后形狀見圖4，彎管龍骨安裝作業見圖5，模板縫隙粘貼SBS 防水卷材示意見圖6。

圖4 流道模板拼裝完成后形狀圖

圖5 彎管龍骨安裝作業圖

圖6 模板縫隙粘貼SBS 防水卷材示意圖

4.2.4 支撐體系施工

流道模板現場拼裝完畢后，進行支撐體系搭設。流道承重支撐體系采用盤扣式腳手架結合鋼管、角鋼加固的方法，承重支架豎向立桿采用承插型盤扣式腳手架（Φ48），立桿縱橫間距為60 cm×60 cm，步距120 cm，立桿頂部設可調托撐。流道環向每隔60 cm 設角鋼龍骨（50 mm×50 mm× 5 mm），相鄰龍骨之間每隔20 cm 加設1 道Φ48 鋼管龍骨，水平橫向每隔40 cm 設置1 道對撐鋼管，間距40 cm×40 cm，兩側橫圍檁采用15#槽鋼。

4.2.5 模板加固、板縫處理

由于商品混凝土坍落度較大，流道混凝土澆筑時會對模板產生較大側壓力和浮托力，為防止澆筑時模板上浮、跑位，除流道內部支撐外，流道模板下半部分環向每隔50 cm 設1 道Φ16 mm 拉條螺桿，與下部的預埋鋼筋斜拉焊接。為防止澆筑時漏漿，模板接頭縫隙大于3 mm 的部位，粘貼SBS 防水卷材。流道圓角矩形漸變段模板加固示意見圖7。

圖7 流道圓角矩形漸變段模板加固示意圖 單位：cm

4.2.6 流道混凝土澆筑

由于大中型泵站流道模板及混凝土工程量較大，有些流道頂板混凝土厚度超過1.00 m，流道結構高度超過7.00 m。為確保澆筑質量，防止澆筑荷載過大造成模板變形，流道混凝土1 次立模，分2次澆筑，第一層澆筑至流道高度約1/2 的位置，第二層澆筑流道上部及頂板混凝土。采用商品混凝土泵送入倉?，F場配備1 臺62 m 混凝土輸送泵。澆筑順序為自下游左側均衡向前推進，混凝土分層厚度控制在50 cm 以內，3 個泵站流道周邊的混凝土保持均衡同步上升，相鄰流道之間的混凝土高差控制在50 cm 以內?；炷翝仓r，木工和鋼筋工班組長全程值班，發現異常及時處理。流道第一層混凝土澆筑完畢且強度達到50%以上時，再澆筑流道第二層混凝土，下層模板和支架不拆除。流道第二層混凝土澆筑完畢且強度達到設計值時，方可拆除承重模板、澆筑上部梁板混凝土[7]。

4.2.7 混凝土養護與施工縫處理

1）混凝土養護：流道混凝土澆筑完畢且終凝后，立即用養護毯覆蓋，并派專人灑水養護，保持混凝土表面經常性濕潤，養護時間28 d 以上。

2）施工縫處理：流道上下分2 次澆筑，施工縫部位是薄弱環節，如處理不當，易產生滲水現象，為加強新老混凝土結合效果并延長滲徑，在施工縫中間位置設置矩形凹槽，沿水流方向在混凝土墩墻施工縫部位埋設8 cm×8 cm 方木，待混凝土強度達到2.5 MPa 以上時，對凹槽及施工縫進行鑿毛處理。

4.2.8 支模架及模板拆除

1）拆模板前先進行針對性的安全技術交底，并做好記錄，交底雙方履行簽字手續。

2）支模架拆除前應派專人檢查架子上的材料和雜物是否清理干凈，支撐架拆除前必須劃出安全區并設置警示標志，派專人進行警戒，架體拆除時下方不得有其他人員作業。

3）支模架拆除順序與安裝順序相反。遵循后搭設的先拆，先搭設的后拆原則。

4）支撐架桿件及配件在確保安全的條件下逐層拆除、分類，在拆除時做好協調、配合工作，禁止單人拆除較重桿件、配件。嚴禁向下拋擲腳手架桿件、配件。

5）支撐架拆除時，為使架體保持穩定，拆除的最小留置區段的高寬比不得大于 3:1，拆除的每根桿件都要用安全繩和安全鉤放到地面，決不允許拋擲。在每個步距內要先拆除斜桿，其次是橫桿，最后將立桿拆除以此類推。

6）支撐架拆除前結構強度必須滿足規范及設計要求，不承重側面模板，混凝土強度達到2.5 MPa 以上，保證其表面及棱角不因拆模而損壞，方可拆除；流道頂板因跨度＞2.00 m 且≤8.00 m，所以待混凝土強度達到75%以上方可拆除，上部混凝土施工澆筑時，下部承重混凝土強度必須達到設計值的100%以上。

5 結 語

通過工程實踐，貫流式泵站異形流道鋼龍骨木模施工技術成功解決了大中型貫流式泵站異形流道施工難題[8]。通過使用加工角鋼龍骨、現場安裝異形木模板的施工方法，加快了施工進度，節省了訂制鋼模板消耗的費用，降低了施工成本；減少了鋼材消耗量及大型定型鋼模板吊裝時有可能帶來的安全風險；確保了異形流道的施工質量和混凝土外觀質量，提高了泵站運行效率。具有經濟、安全、環保、低碳、流道混凝土外觀質量優良的優點。適用于大中型貫流式泵站異形流道混凝土澆筑施工，也可推廣應用于軸流式泵站的流道施工[9]。