预制混凝土模板是指事先在预制厂预制好,运到现场安装,混凝土浇筑后不再拆除的模板。它既是模板,又是建筑物的组成部分。
采用预制混凝土模板可减少普通模板用量,节约木材,简化浇筑前的准备工作。当用于大体积混凝土施工时,遇外界气温骤降,还对混凝土可起保暖防寒的作用。缺点是施工缝较多,模板混凝土与浇筑混凝土之间的接缝强度较低。在某些部位,采用预制混凝土模板施工,其优越性十分明显,如坝体廊道、竖井采用预制混凝土模板,比木模板方便、经济;坝体倒悬部分、高孔口顶板采用预制混凝土模板,可节省大量承重排架。
因混凝土模板构成建筑物的一部分,使用前,应征求设计部门的意见,同意后,方可采用。
预制混凝土模板应严格控制制作尺寸及平整度,混凝土达到一定强度才能运输、吊装。模板在安装前,先按施工缝要求处理下层混凝土面;安装时,铺砂浆找平,以保证模板与下层混凝土牢固结合。模板与现浇混凝土的结合面,必须在浇筑混凝土以前加工成粗糙面,并清洗、湿润;浇筑时,应保持结合面清洁,注意结合面附近混凝土的平仓振捣。
(一)廊道、竖井预制混凝土模板
1.廊道模板
贵州省乌江渡工程坝内各种孔洞,几乎全部采用预制钢筋混凝土模板。下面采用乌江渡工程的资料介绍廊道模板的制作和安装方法。
图1-86 2m×2.5m廊道模板(单位:cm)
坝内廊道截面尺寸有2m×2.5m、4m×4m两种,每节长1.5m,重量分别为3.5t和5.7t。侧墙及顶部均留有φ8cm的吊装孔及φ5cm的坝体冷却管,接缝灌浆管预留孔,2m×2.5m廊道模板如图1-86所示。
廊道竖向拐角处,采用异型廊道模板。预制时,按照需要的尺寸将标准尺寸的廊道模板切除一块,如图1-87所示。
廊道在平面布置上有不少十字形、丁字形、L形接头,为此,专门制作半边三通钢模,预制半边廊道三通,组合成所需要的接头型式,如图1-88所示。
图1-87 异型廊道模板
图1-88 半边三通式廊道模板(单位:cm)
混凝土廊道模板的预制采用专用钢模。整套钢模由内模、外模、封头板各两块和4根撑杆组成。两片内模和两片外模分别在拱顶处铰接,内、外模之间用对拉螺栓固定,如图1-89所示。
图1-89 预制廊道模板的钢模(单位:cm)
钢模面板厚3mm,以50mm×50mm角钢做立柱,间距30cm,10号工字钢弯成与廊道外形相同的形状作围囹,在两模板的上下两端各布置一根。4根撑杆用φ60mm的钢管、两端配φ25mm螺杆做成套筒螺栓,以便控制两边墙内模之间的间距,以便于拆模。
拆模时,先松开对拉螺栓;然后将套筒螺栓收拢,使内模脱开,再脱外模;最后,用起吊设备取出钢模。
廊道模板安装之前,在模板底部用对撑木临时加固;安装时,两节之间留2cm间歇,模板底部用水泥砂浆坐浆;安装就位后,用水泥砂浆勾缝。
廊道也可以分侧墙和顶拱两次施工,侧墙用普通模板,顶拱采用预制混凝土模板,如图1-90所示。顶拱模板每节长1m。为了便于顶拱模板安装,侧墙混凝土浇筑时,一定要浇平廊道起拱线。
2.竖井模板
坝体内竖井形状有圆形和矩形,均可采用预制混凝土模板。断面较小的竖井,如通气孔、锤线井等,模板采用整体预制,分节吊装,如图1-91所示。断面尺寸较大的竖井,分块预制,以减轻构件的吊运重量,如图1-92所示。
(二)重力式混凝土模板
重力式混凝土模板,适用于大体积混凝土浇筑,基本形式是双肋形。模板的尺寸大小取决于起吊能力。重力式混凝土模板的结构形式,如图1-93所示。
图1-90 廊道顶拱模板(单位:cm)
图1-91 圆形竖井模板(单位:cm)(www.xing528.com)
SDJ207—82《水工混凝土施工规范》规定重力式混凝土竖向模板的技术指标如下:
(1)面板厚度0.2m。
(2)单位面积重不小于1.0t/m2。
(3)模板重心到前趾的水平距离不小于0.4m。
(4)模板抗倾、抗滑安全系数均应大于1.2。
重力式混凝土模板在预制厂预制。预制时,将面板平放,两肋朝天。模具分两部分,一部分是底模,一部分是整体侧模。整体侧模由6号槽钢和2.5mm厚钢板加工而成。
安装时,先在老混凝土面上铺水泥砂浆找平。然后吊混凝土模板就位,并校正平面位置及垂直度。两块模板之间留10cm的间隙,以便安装定位和浇筑时混凝土能填满缝隙。此间隙可用15cm宽的木板条封闭。
葛洲坝工程用的预制混凝土模板,面板尺寸高2m、宽3m、厚20cm;背面设双肋,厚35cm、长80cm,两肋净距1.15m,重5t。
图1-92 方形(半边)竖井模板(单位:cm)
图1-93 重力式混凝土模板(单位:cm)
为了重复使用,将有肋的背面置于仓外,面板正面置于仓内,涂上脱模剂。仓内混凝土有一定强度后,将预制混凝土模板拆除,周转使用。
当工程再不需要预制混凝土模板重复使用时,将模板双肋置于仓内,浇混凝土后,成为建筑物的一部分。
(三)其他预制混凝土模板
1.预制钢筋混凝土镶面模板
钢筋混凝土镶面模板采用强度等级较高的混凝土制成,如图1-94所示。这种模板用于闸墩过流面等抗冲耐磨的部位。镶面模板的预制、安装质量要求都比较高。
图1-94 钢筋混凝土镶面模板(单位:cm)
2.钢筋混凝土反坡模板
坝体上下游往往有倒悬部分,这些部位的混凝土浇筑,过去都是采用悬挑模板,安装和拆除都比较困难。改用预制钢筋混凝土模板后,能节省木材,加快工程进度,保证施工安全。
在工程实践中,人们探索出各种形式的混凝土反坡模板。在四川省宝珠寺水电站厂房坝段拦污栅支撑牛腿部位的混凝土施工中,采用了内拉式预制混凝土反坡模板,如图1-95所示。
3.预制混凝土倒T形梁模板
一些高孔口的顶板,如胸墙、孔洞进水口顶板、电站尾水管扩散段顶板,过去采用架立承重排架的方法现浇,需要大量支撑材料。采用预制混凝土倒T形梁作模板,现场拼装,其上浇混凝土,能明显加快施工进度,减少施工干扰。
如胸墙混凝土浇筑采用预制混凝土倒T形梁作模板,根据起吊能力确定单根梁的截面尺寸,一般需要预制4根倒T形梁。预制时,采用整体底模,如图1-96所示。当预制梁强度达到设计强度的70%以上时再起吊,运到现场安装。安装时,用梁端定位装置(支座)定位,如图1-97所示。定位后,加固支座,防止在混凝土浇筑过程中发生位移。
图1-95 混凝土反坡模板
(a)拦污栅牛腿体形;(b)高510.00~531.33m支模形式;(c)高程531.33~534.00m支模形式
4.浆砌块石坝混凝土面板预制模板
浆砌块石坝迎水面的混凝土防渗面板施工,可以采用拆移式模板,也可以采用预制混凝土模板。图1-98为拉杆支撑式模板,模板结构尺寸100cm×100cm×4cm,四周设搭榫,以便拼接。图1-99为TT形模板,图1-100为井字形模板,均靠自重维持稳定。
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