浅析木胶模板在糯扎渡电站进水口联系梁施工中的应用

姚德

摘要：木胶模板在工业及民用建筑中运用的较为广泛。在水利水电工程中，由于采用大体积混凝土结构较多，相比之下采用钢模板较为普遍，但如果混凝土工程量相对较大、模板用量大但周转次数少，采用木胶模板是可行的，在本文也是一个较好的例子。

关键词：联系梁、梁窝、木胶模板

1引言

由于糯扎渡水电站进水口联系梁设计断面大（高3.0mx宽1.5m），是同类型电站进水口拦污栅联系梁断面高度近2倍，糯扎渡水电站进水口联系梁不仅工程量大、而且属于超高空施工作业范围，施工难度大。因此拦污栅墩和联系梁经济合理、快速安全的施工，对确保混凝土施工质量、进度尤为重要。

2工程概况

糯扎渡水电站工程属大（1）型一等工程，永久性主要水工建筑物为一级建筑物。

引水建筑物包括引渠、电站进水口和引水道。电站进水口采用岸塔式，正向分层进水。糯扎渡水电站电站进水口采用岸塔式，正向进水，高度88.5m。进水口顺水流向长度为35.2m，依次布置拦污栅墩、联系梁、检修工作闸门、事故闸门和通气孔。拦污栅墩头和墩尾均呈半圆状，半径均为0.9m，每个塔体分别布置3个中墩，2个边墩，共有27个中墩，16个边墩。进水塔联系梁类型有5种，总量559根，混凝土总量11717m3。

3联系梁施工方案可行性分析

本文木胶模板受力分析参数如下：

主楞间距(mm)：500；次楞间距(mm)：300；穿梁螺栓水平间距(mm)：600；穿梁螺栓竖向间距(mm)：500；穿梁螺栓直径(mm)：M12；主楞龙骨材料：木楞,宽度80mm，高度60mm；

木胶模板强度验算要考虑新浇混凝土侧压力和倾倒混凝土时产生的荷载；挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。

按《水利水电模板施工规范》，新浇混凝土作用于模板的最大侧压力，按下列公式计算，并取其中的较小值:

其中 γ -- 混凝土的重力密度，取24.000kN/m3；

t -- 新浇混凝土的初凝时间，可按现场实际值取，输入0时系统按200/(T+15)计算，得5.714h；

T -- 混凝土的入模温度，取20.000℃；

V -- 混凝土的浇筑速度，取1.500m/h；

H -- 混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面总高度，取2.0m；

β1-- 外加剂影响修正系数，取1.200；

β2-- 混凝土坍落度影响修正系数，取1.000。

根据以上两个公式计算的新浇筑混凝土对模板的最大侧压力F；

分别为44.341kN/m2、48kN/m2，取较小值44.34kN/m2作为对模板侧压力的标准值,考虑倾倒时混凝土产生的水平荷载标准值4KN/m2,分别取荷载分项系数1.2和1.4。则作用于模板的总荷载设计值为：q=44.341×1.2+4×1.4=58.809KN/m2。

一、抗弯强度计算

面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。强度验算要考虑新浇混凝土侧压力和倾倒混凝土时产生的荷载；挠度验算只考虑新浇混凝土侧压力。计算的原则是按照龙骨的间距和模板面的大小,按支撑在内楞上的三跨连续梁计算。

面板计算简图

跨中弯矩计算公式如下：

其中，M——面板计算最大弯矩（N.mm）；

l——计算跨度（内楞间距）：l=300mm；

q——作用在模板上的侧压力线荷载，它包括：

新浇混凝土侧压力设计值q1=1.2×44.341×0.5×0.9=23.944kN/m；

其中0.9为按《施工手册》取的临时结构折减系数。

倾倒混凝土侧压力设计值q2=1.4×4×0.5×0.9=2.52kN/m；

q=q1+q2=23.944+2.52=26.464kN/m；

面板的最大弯矩：M＝0.1×26.464×300×300＝2.382×105N.mm；

按以下公式进行面板抗弯强度验算：

其中，σ——面板承受的应力（N/mm2）；

M——面板計算最大弯矩（N.mm）；

W——面板的截面抵抗矩=bh2/6=50.00×1.8×1.8/6=27.00cm3：

b——面板截面宽度，h:面板截面厚度量

f——面板截面的抗弯强度设计值（N/mm2）；f=13.00N/ mm2

则σ=Mmax/W=0.238×106/0.27×105=8.822N/mm2＜13N/mm2，满足要求。

二、挠度验算

根据规范，挠度验算采用标准荷载，同时不考虑振动荷载作用。

其中，q——作用在模板上的侧压力线荷载：q=44.34×0.5=22.17N/mm；

l——计算跨度（内楞间距300mm）；

E——面板的弹性模量：E＝9500N/mm2；

I——面板的截面惯性矩：I＝50×1.8×1.8×1.8/12=24.3cm4；

面板的最大允许挠度值：[ω]＝l/250=1.2mm；

经计算面板的最大挠度计算值：ω＝0.519mm，小于面板的最大允许挠度值，满足要求。

4联系梁木胶模板施工工艺

4.1木胶模板制作、安装

糯扎渡电站进水口联系梁木胶模板施工布置见图5，安装工艺如下：

弹出梁轴线及水平线并复核→安装梁底模支架（找平钢管）→安装梁底楞→安装梁底模板→梁底起拱→绑扎钢筋→安装侧梁模→安装另一侧梁模→安装上下锁口楞、腰楞和对拉螺栓→复核梁模尺寸、位置→与相邻模板连固。

①先在拦污栅墩混凝土上弹出梁的轴线及水平线（梁底标高引测用）;

②安装梁底模支架（找平钢管）之前，首先检查联系梁承重排架，须进过联合验收后才能投入使用;

③找平钢管施工完毕后，联系梁底楞按间距以30cm铺设，底楞长度略大于底模宽度即可;

④拉线安装梁底模板，L1底模跨中起拱6~18mm，并底模设置清扫口;

⑤在底模上绑扎钢筋，经验收合格后，清除杂物;

⑥安装梁侧模板，将两侧模板与底板拼接。用梁卡具或安装上下锁口楞及外竖楞，附以斜撑，需加腰楞，并穿对拉螺栓加固。侧梁模上口要拉线找直，用定型夹子固定;

⑦由于模板加工的尺寸允许有误差，复核检查梁模尺寸后，模板安装后会有一定缝隙，采用双面胶条将缝隙封严，以免漏浆;

⑧模板安装完毕后，应进行全面检查，并办理预检手续，模板支撑系统安装牢固。

4.2木胶模板拆除

①侧模拆除：在混凝土强度能保证其表面及棱角不因拆除模板而受损后，方可拆除。

②在混凝土达到规范要求强度比例（以试验报告为准）后，经项目部技术人员申请并经监理单位批准后方可拆除。

③已拆除模板及支架的结构，需经计算方允许承受全部使用荷载；当施工荷载所产生的效应比使用荷载的效应更不利时，必须经核算，加设临时支撑。

④拆装模板的顺序和方法，应按照配板设计的规定进行。若无设计规定时，应遵循先支后拆，后支先拆；先拆不承重的模板，后拆承重部分的模板；自上而下，支架先拆侧向支撑，后拆竖向支撑等原则。

⑤模板工程作业组织，应遵循支模与拆模统由一个作业班组执行作业。其好处是，支模就考虑拆模的方便与安全，拆模时，人员熟知情况，易找拆模关键点位，对拆模进度、安全、模板及配件的保护都有利。

5结语

通过糯扎渡电站进水口联系梁混凝土浇筑实际施工情况来分析，采用木胶模板施工不仅加快了施工进度，而且在混凝土质量上得到了保证，并多次获得澜沧江流域专家组的专家的一致好评，同时也节约了施工成本。因此木胶模板在水利水电工程值得推广使用。

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。