三峡工程模板使用情况介绍_

三峡工程规模宏大，主体工程混凝土约2800万m3，使用模板面积估算达352.8万m2。各工程部位混凝土工程量和立模面积见表1。
三峡工程各主要部位混凝土工程量和立模面积汇总表表1
建筑物分类大坝工程电站工程航运工程导流工程合计
混凝土工程量（万m3） 1600 345 535 314 2794
立模面积（万m2） 207.4 92.0 33.0 20.4 352.8

三峡工程混凝土结构复杂，除大体积混凝土外，还有各种框架结构混凝土、衬砌墙混凝土、输水隧洞衬砌混凝土、竖井、斜井衬砌混凝土、异形结构混凝土、护坡混凝土以及碾压混凝土（rcc）等等。不同结构混凝土在施工中所使用的模板也是各种各样的。大坝混凝土体积大，一般分仓浇筑，适合采用大型悬壁钢模板；电站主、副厂房上部结构、进水口拦污栅支承结构等一般以梁、柱为主的框架结构，大多采用定型组合钢模板；船闸闸室衬砌墙形状规则，面积大，适用于滑模或滑框倒模施工；船闸输水隧洞一般为城门洞型，结构复杂多变，混凝土衬砌施工困难，平段部分多采用定型钢模施工，底拱采用翻模施工，斜井段部分采用全断面滑模施工；竖井与输水隧洞相通，其衬砌混凝土采用自升式爬模施工；异形结构混凝土模板一般采用钢木模板，自行设计、制作；护坡混凝土施工根据坡度大小，可采用强制式滑模或配重式滑模施工；为适应碾压混凝土连续上升的需要，采用了翻转模板施工技术；大坝、厂房中纵横交错的廊道及进水口、尾水管顶部一般采用混凝土预制模板。下面就三峡工程施工中使用的几种比较典型的模板作一简要介绍：
一、大型模板
三峡工程大坝为混凝土重力坝，坝轴线全长2309.47m，最大坝高181m，最大坝宽129.14m。为了从结构上改善大体积混凝土施工时的温度控制问题以及结构需要，坝体上设置了两条纵缝和107条横缝，将整个坝体分割成了大小不等的混凝土浇筑仓面，仓面面积数百平方米到一千多平方米，混凝土浇筑层厚在基础约束区为1.5m，非约束区3 m，间歇时间一般为5～10天。由于浇筑仓面大，且成方形，非常适合大型模板施工。三峡工程大体积混凝土施工主要使用了以多卡模板为代表的悬壁模板。
多卡模板的支撑结构采用三角形桁架、可调撑杆，固定系统采用略弯成蛇行的ф15mm高强度预埋锚筋（螺距为10mm的特殊牙型螺杆），可与多种多卡紧固件连接，面板可采用整体钢框大块钢板、胶合板、铝合金板和复合塑料板等多种材料。多卡模板结构简图见图（1），锚固系统见图（2）。

预埋锚筋是模板的主要受力构件，又是模板悬挂定位的依托点，因此，多卡模板对起始仓的预埋锚筋埋设位置精度要求很高。浇完混凝土脱模时，松动下层定位锥中勾挂螺栓，收紧支撑螺杆，模板后倾，利用起吊设备，模板即可脱位提升，再挂装到上层新安装的勾挂螺栓上。已脱模的勾挂螺栓和定位锥可回收再用，对定位锥在混凝土表面形成的孔洞用砂浆封堵抹平。
多卡模板施工流程见图（3）。
二、滑动模板
1、衬砌墙混凝土滑模
三峡工程双线五级船闸每个闸室长280m，宽34m，闸室墙高40～50m不等，由于整个船闸建在山体开挖的深槽中，闸室墙主要靠经锚固后的岩体自身稳定，混凝土衬砌墙的厚度仅1.5～2.1m。

衬砌墙背后靠岩石面设置有纵横交错的（4×7m）半圆形排水管网；岩体内布置有预应力锚索和高强锚杆（2×1.5m）；衬砌墙内设内外两层钢筋，外层钢筋保护层厚10cm；每个闸室衬砌墙内共设有22个浮式系船柱槽，10个爬梯槽；墙顶还设有管线廊道；同时还有消防柱坑、灯柱、冲淤、消防、安全监测和通讯等设施埋件。因此衬砌墙结构复杂、施工十分困难。
衬砌墙设计单位块长一般为12m，特殊块长14m和24m，每个闸室共分2×21个单元。为了加快衬砌墙的施工进度和保证工程质量，混凝土浇筑时分别采用了单侧分离式液压滑模、对衬式滑模和单侧滑框倒模施工方法。
①单侧分离式液压滑模技术
单侧分离式滑模由滑模模体系统与下料平台系统组成，两系统分离式布置。其中滑模模体系统由内外两排支承杆、导轨、滑模模体、液压千斤顶及下吊脚手架抹面平台组成，导轨的固定利用岩面外露的高强锚杆，模板由面板、围檩和各种连接件构成；下料平台系统由下料斗、溜槽、液压操作系统、材料堆放平台及交通梯组成。整个支撑系统均采用钢管脚手架结构。单侧分离式液压滑模结构布置见图（4）。
采用单侧分离式液压滑模施工，仓面准备工作可一次完成，模体（包括浮式系船柱槽和爬梯槽模板）通过液压提升系统不断向上提升，混凝土浇筑工作可连续进行，直至达到设计高程，避免了水平施工缝，提高了混凝土衬砌墙的整体性
和表面平整度。随着模体的滑升，分离开的下料平台系统同时液压上升，保持下料点距仓面的垂直高度在1m之内，减少了骨料分离，易于振实，能使整个混凝土衬砌墙达到“内实外光”的要求。

②对撑式滑模技术
对撑式滑模施工就是采用对撑式滑模结构，使闸室两侧衬砌墙对应单元块混凝土同时浇筑滑升。
对撑式滑模包括面板、桁架结构、液压系统等部分。面板分为标准面板、异形面板两大类。标准面板有两种尺寸，分别为1200mm×600mm和1200mm×400mm，采用∠40×3角钢作骨架，上铺3mm厚钢板。异形面板有三种，一种是带弹簧可调的平面模板，用于两端，以便与相邻块紧密搭接；第二种是爬梯槽模板，做成整体，采用角钢刚性连接于桁架上，随主模一同滑升；第三种是系船柱槽模板，采用可调螺栓现场组装成整体，再采用柔性方式连接于主模桁架外伸梁上。桁架结构分为纵向桁架、横向联系桁架和纵向联系桁架。纵向桁架为主受力构件，承担上部传来的全部施工荷载，并通过千斤顶传给爬杆；横向联系桁架主要起对撑作用，并承担混凝土水平荷载和液压系统、施工人员等竖向荷载；纵向联系桁架只起联系作用，加强横向联系桁架的侧向抗扭刚度。液压系统由控制台、高压油管和千斤顶组成，其中液压控制台布置于横向桁架中央，以保证各主油管长度相近而总长度最短。对撑式滑模结构布置见图（5）。
为确保滑模混凝土和下部已浇混凝土平顺连接，同时检验滑模液压系统的可靠性，首滑块待滑模拼装验收后空滑30～50cm，空滑段采用木模现立。第一层混凝土浇筑至滑模面板2/3高度，待滑模底部混凝土达到脱模强度时进行初滑，先将模板提升1－2个行程（3～6cm），一切正常后转入正常滑升，正常滑升时每次提升高度与分层厚度一致（30cm），每次滑升的间隔时间不大于1.5h，气温高时，每隔0.5h提升1～2个行程。当混凝土块浇筑至结构缝或墙顶时，放慢滑升速度，混凝土浇筑完成后，每隔0.5～1.5h滑升1～2个行程。直至上层混凝土初凝为止。

2、斜井全断面变径滑模新工艺
三峡工程双线五级船闸地下输水隧洞是南、中、北三条线平行布置，共有斜井12段，混凝土衬砌后变为16段（中线斜段衬砌后一分为二）。除1～3级斜井（共8段）长为21.9m、断面高由5.5m渐变至6.7m、底板及边顶倾角分别为54.5°及57.6°外，第3～5级斜井（共8段）长为35.2m，断面高由5.0m渐变至5.4m，底板及边顶倾角分别为56.9°及57.5°。斜井顶拱半径均为2.5m，底板宽均为5.0m，由两个半径0.5m的圆弧与边墙连接。南北线斜井设计衬砌厚度为0.6m，中线斜井底板、两边墙设计衬砌厚度为1.0m，中隔墙混凝土厚为1.5m，顶拱衬砌厚度为1.2m。3～5级南北线斜井体型断面见图（6）。
双线五级船闸地下输水隧洞斜井段数量多、长度较短、体型复杂、钢筋粗而密集、衬砌混凝土表面质量要求高，特别是斜井上大下小，边墙高度逐渐变化的特点，给混凝土施工带来了较大的困难。根据上述特点，在斜井混凝土施工中先后采用了底拱滑模、边墙顶拱立定型小钢模及底拱、边顶拱、二次滑模技术，为寻求更好的施工方法，又进一步研制了全断面变径滑模。
斜井全断面变径滑模主要由模板、中梁、行走轮、尾部锁定架、平台、牵引系统及轨道装置等组成。斜井全断面变径滑模布置见图（7）。
模板分为底板模板和边顶拱模板两部分。模板长1.2m，宽5.0m，面板厚6mm，边顶拱模板比底拱模板宽12mm，边顶拱模板套着底拱模板，在边墙部位相互重叠40cm，与斜井高度的变化值相同。两模板在滑升时相互独立，在中梁滑升时连为一体。
中梁为变截面梁，与斜井同样锥度，顶拱模和底拱模以中梁为依托。中梁上设有上部、下部轨道，上部轨道与顶拱线平行，下部轨道与底板面平行，即上下轨道之间有0.65°的夹角。中梁长14.7m。每次有效行程6m。中梁与行走轮及尾部锁定架相连。

牵引系统分为中梁牵引系统和模板牵引系统两部分。中梁用1台8t慢速卷扬机进行牵引，模板滑升用4只15t液压爬升器进行牵引。卷扬机固定于斜井上平洞，经顶拱滑轮进行转向，爬升器沿钢绞线进行爬升，钢绞线固定于斜井上口。
中梁移动时，行走轮在槽钢轨道上行走，轨距为2m。前行走轮轨道固定于底板内层钢筋上，并用拉筋与底板锚杆进行加固；后行走轮轨道置于已浇成型底板混凝土面上。
模板滑升时，先把中梁定位好，前端用卷扬机拉住，后端把尾部锁定架调整受力，顶紧成型混凝土面；顶拱模与底模各由2只爬升器牵引，分别沿上部轨道及下部轨道运行，即可同步运动，又可单独滑升；顶模与底模在边墙结合处的面板互相搭接包容，即顶模的部分侧面板紧贴在底模侧面上，滑升时这两部分模板产生相互位移，其结果便形成了衬砌断面逐渐变大的收分效果。模板滑完一个行程后，把顶模及底模联结固定为一体，把模板支架调整受力，顶紧底板混凝土面，松开中梁尾部锁定架及其他连接件，然后中梁用卷扬机牵引就位。中梁就位后，把尾部锁定架支撑好，把顶模行走轮调至中梁上轨面，解除顶模与底模之间的连接，松开模板支架，至此模板又可进行下一循环的滑升。由于中梁长度的限制，
模板沿中梁的有效行程每次约为6m，但经过“模板滑升——提升中梁——模板滑升”多次循环，就可以完成整条斜井的全断面混凝土衬砌。
3、护坡混凝土滑模施工
三峡工程右岸地下电站进水口边坡支护采用现浇混凝土面板结构,设计每幅面板宽10m，厚40cm，坡面上布置有系统锚杆和排水管，并有单层钢筋网与锚杆连接，钢筋保护层厚10cm。鉴于该项工程施工范围大，坡长，且分有多个坡度不一致的台阶，交叉作业干扰大，现场不易布置大型施工设备，对混凝土外观要求高等特点，经反复研究和试验，决定对大于1：1的坡面采用配重式滑模施工，小于1：1的坡面采用强制式滑模施工。
①配重式滑模
配重式滑模由面模、侧模、配重和提升系统等部分组成。面模长11m，宽1.2m，采用4块厚5mm钢板拼装，螺栓连接；为保证面模刚度，在其背后加三榀桁架；吊环焊接于面模两端；对面模与侧模接触的上、下口倒角，以防在升降过程中带动侧模；面模两端与侧模搭接长度各50cm。面模结构布置见图（8）。侧模采用木模或小钢模，上口用角钢进行保护。配重满足计算要求。提升系统根据计算选用2台30kn卷扬机，定滑轮换向、动滑轮牵引，用两个倒顺开关分别控制两台卷扬机，一个总开关控制两个倒顺开关，可实现两台卷扬机同步或异步运行。配重式滑模布置见图（9）。

②强制式滑模
强制式滑模由面模、侧模、导轨、提升系统等部分组成。面模、侧模、提升系统与配重式滑模相同。采用顺坡向均匀布置的三组工字钢作为面模导轨，面模与导轨间用滚轮支撑，导轨垂直坡面方向每隔一定间距用钢管支撑，并用拉条锚固在建基面上。导轨对滑动模板起强制受力作用。

文章来自：滑模机械网

文章作者：信息一部

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