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张军胜 彭涛
水利工程施工中模板工程技术的运用研究 18932895875 乌兰察布市水利局综合保障中心 内蒙古 012000
引言:
我国现代水利工程建设规模持续扩大,结构形式日趋复杂,对混凝土浇筑的精度与效率要求愈发严格,传统模板技术存在成型效果差、周转效率低、材料损耗大等问题,难以满足高标准施工需要。国家推动基础设施高质量发展与绿色施工,促使模板技术向轻型高强、快速装配及智能调控方向发展。深入研究新型模板体系的应用效能,成为提升水利工程整体建设水平、实现降本增效与节能环保目标的重要技术路径。
1.悬臂大模板在大坝闸墩混凝土一次成型施工中的应用
大坝闸墩是至关重要的挡水与传力结构,其混凝土施工的品质对整个工程的安全性和耐久性起着决定性作用,悬臂大模板技术的应用,为克服这些弊端提供了有效的技术路径。模板体系凭借其独特的自稳定和自承重特性,通过坚固的钢桁架悬臂梁和精密的预埋锚固装置,将整个模板系统稳固地连接在已浇筑的混凝土体上,无需依赖外部脚手架或大型起重设备进行支撑,设计的关键在于将模板的受力点内置,从而为施工仓面提供了极为宽敞的作业空间。
技术的实施流程充分体现了其高效性与可靠性,根据闸墩的设计尺寸进行模板的精确设计和工厂化生产,保证其具备足够的刚度、强度与板面平整度。模板运输到现场后,使用塔吊进行整体吊装并就位,借助可调节的悬臂支撑机构和预埋锚点系统进行精准调平与紧固,形成一个密闭、坚固的浇筑腔体,随后即可展开混凝土的一次性连续浇筑作业。
2.滑升模板在竖井、闸门井等垂直结构连续浇筑中的应用
竖井、闸门井等垂直结构物是输水系统、泄洪设施及电站厂房的关键组成部分,其施工质量直接关系到整体工程的安全性与耐久性,结构通常具有高度大、壁厚相对均匀、需连续作业的特点,传统散拼模板技术存在支模拆模工序繁琐、施工缝多、工期长、高空作业安全风险高等显著弊端。滑升模板技术作为一种高效的现浇混凝土施工工艺,完美契合了这些垂直结构的工程需求,利用液压千斤顶系统,带动整个模板体系沿预埋于结构中的支承杆缓慢、连续地向上滑移,使混凝土的浇筑、振捣、模板滑升及表面修整等工序形成一个环环相扣的循环作业流水线。
滑升模板系统的成功应用,高度依赖于周密的前期设计与精准的现场过程控制,模板体系的设计需根据井筒的结构尺寸、混凝土的凝结特性及施工荷载进行量身定制,确保模板具备足够的刚度、精度和光滑度,以控制成型混凝土的截面尺寸与表观质量。混凝土的配合比设计是关键,要求其坍落度、初凝与终凝时间必须与液压滑升速度相匹配,避免出现混凝土拉裂或支撑杆失稳等工程事故[1]。坚持“勤滑少滑”的原则,即滑升次数频繁但每次滑升量小,以此确保混凝土出模时已具备足够的强度来支撑自身,又能保持塑性便于表面抹光。
3.定型组合钢模板在廊道、消力池等异形结构施工中的应用
廊道、消力池等异形结构因造型复杂、曲面多变,对模板技术的适应性提出了较高要求,定型组合钢模板凭借其模块化、高强度的特性,在此类结构中展现出显著优势。利用标准化设计实现灵活拼装,能够精准匹配异形结构的几何轮廓,有效解决传统木模板接缝多、易变形的问题,模板面板与支撑系统协同工作,确保混凝土浇筑时结构尺寸的准确性及表面平整度,避免漏浆、错台等质量缺陷,钢模板的重复利用率高,降低了材料损耗和工程成本,符合绿色施工理念。
定型组合钢模板在异形结构施工中的技术管理亦至关重要,针对廊道转弯段、消力池斜坡等特殊部位,需提前进行三维模拟排版,优化模板拼装方案,减少现场切割和调整作业。施工时利用精密测量定位,确保模板安装误差控制在允许范围内,保障结构受力均匀性和水力性能要求,钢模板的刚性支撑体系还能有效抵抗混凝土侧压力,防止胀模或变形,提高施工安全性。
4.爬升模板在高耸进水塔混凝土分层浇筑中的应用
爬升模板技术体系的核心在于将大面积模板与爬升架体有机结合,利用预设于已硬化混凝土中的锚固点或液压顶升系统,实现模板整体或分片的逐段提升,从而避免了传统散装模板反复拆装所带来的巨大工作量、高空作业风险以及工期延误。其应用价值尤为体现在进水塔的筒身段施工中,由于塔体通常设计有大量孔洞、预埋件及复杂的内部结构,对模板的精准就位、刚度和稳定性提出了近乎苛刻的要求。爬升模板系统不仅能提供一个大面积、无接缝或少接缝的作业平台,有效保证塔体表面的平整度和垂直度,为高质量混凝土的成型提供了坚实保障,从根本上确保了进水塔作为关键水工建筑物的长期安全与耐久性[2]。
爬升模板的施工组织通常与混凝土的分层浇筑方案紧密协同,构成一个高效循环的作业流程,施工前需根据结构特点、混凝土供应能力及温控要求,科学划分浇筑分层高度,每一浇筑层即对应模板的一个爬升周期。一个标准循环内,当底层混凝土浇筑完成并达到预定强度后,爬模系统便进行脱模和顶升操作,精准定位至下一个待浇高程,钢筋绑扎、预埋件安装等工序可在其形成的封闭、安全的操作空间内同步进行,实现了立体交叉作业,极大压缩了工序间歇时间。
5.可调式弧形模板在溢洪道挑流鼻坎曲面成型中的应用
溢洪道末端的挑流鼻坎是控制水流抛射方向、实现能量耗散的关键结构,设计通常为复杂的三维空间曲面,对混凝土成型的精度与线型流畅度有着极为苛刻的要求。传统固定式弧形模板在此类应用中面临巨大挑战:刚性强、适应性差,难以精确拟合多变的设计曲线,易导致模板接缝处出现错台或折线化现象,严重影响过流面平整度与水力特性。固定模板在浇筑过程中产生的微小偏差难以现场调整,往往造成成型后的混凝土实体与设计模型存在显著偏差,为工程埋下质量隐患,甚至影响整个泄洪消能效果与结构安全。
可调式弧形模板技术的引入,为高效、精准地实现挑流鼻坎的复杂曲面成型提供了理想的解决方案,体系的核心在于其创新的可调节骨架设计与柔性面板的有机结合。利用精密加工的调节机构,施工人员能够对模板的整体曲率进行无级、精确的微调,从而轻松适配设计图纸中任何变化的曲率半径,确保模板曲面与理论模型高度吻合。其面板多采用高强度覆膜胶合板或定制钢面板,具备足够的柔韧性以平滑过渡曲线变化,保证表面光洁度,有效避免了混凝土表面气泡、麻面等质量通病。
结语:
模板工程技术的科学运用是推动水利工程施工现代化不可或缺的一环,利用持续优化模板材料、结构设计与施工工艺,不仅能显著提升混凝土实体质量与外观标准,更在加快工程进度、降低资源消耗、保障作业安全方面展现出巨大价值。应进一步加强产学研结合,推动智能化、标准化模板体系的研发与应用,为我国水利事业的高质量与可持续发展构筑坚实的技术基础。
参考文献:
[1]袁玉伟,徐训华. 水利工程施工中模板工程技术的应用研究 [J]. 现代工程科技, 2025, 4 (05): 125-128.
[2]田毅博. 模板工程技术在水利工程施工中的应用 [J]. 河南水利与南水北调, 2025, 54 (01): 44-45+50 .