亭子口水电站表孔溢流面拉模设计

水力发电　第３８卷第６期　
２０１２年６月　

亭子口水电玷表孔溢琉面箍模设计　
刘红岩，耿　越，吕　昕　
（湖北葛洲坝多能模板工程有限公司，湖北宜昌４４３００２）　

摘要：溢流面二期混凝土大多采用拉模施工，形式多种多样。亭子口电站表孔溢流面混凝土施工采用的拉模结构　
具有创新性，设计了曲率可调的拉模结构形式，可在底部立模一次浇筑到顶。该施工方法不仅降低了成本，提高了　
工效，而且保证了混凝土外观质量。该模板的应用可供相关工程参考。　
关键词：溢流面；混凝土施工；拉模；曲率可调式；设计　

Ｓｌｉｐｆｏｒｍ　Ｄｅｓｉｇｎ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｓｐｉｌｌｗａｙ　Ｓｕｒｆａｃｅ　ｉｎ　Ｔｉｎｇｚｉｋｏｕ　Ｈｙｄｒｏｐｏｗｅｒ　Ｓｔａｔｉｏｎ　
Ｌｉｕ　Ｈｏｎｇｙａｎ，Ｇｅｎｇ　Ｙｕｅ，Ｌｕ　Ｘｉｎ　
（Ｈｕｂｅｉ　Ｇｅｚｈｏｕｂａ　Ｄｏｌｉｏｎ　Ｆｏｒｍｗｏｒｋ　Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｙｉｃｈａｎｇ　４４３００２，Ｈｕｂｅｉ，Ｃｈｉｎａ）　
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｐｈａｓｅ—ＩＩ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ　ｏｆ　ｓｐｉｌｌｗａｙ　ｓｕｒｆａｃｅ　ｉｓ　ｍｏｓｔｌｙ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ　ｂｙ　ｓｌｉｐｆｏｒｍ．Ｔｈｅ　ｓｌｉｐｆｏｒｍ　ｓｔｍｅｔｕｒｅ　ｆｏｒ　ｐｏｕｒｉｎｇ　ｔｈｅ　
ｓｐｉｌｌｗａｙ　ＳＵｒｆａｃｅ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ　ｉｎ　Ｔｉｎｇｚｉｋｏｕ　Ｈｙｄｒｏｐｏｗｅｒ　Ｓｔａｔｉｏｎ　ｉｓ　ｉｎｎｏｖａｔｉｖｅ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｓｌｉｐｆｏｒｍ　ｉｓ　ｃｕｒｖａｔｕｒｅ－ａｄｊｕｓｔａｂｌｅ．Ｔｈｅ　ｓｕｒｆａｃｅ　
ｃｏｎｃｒｅｔｅ　ｃａｎ　ｂｅ　ｐｏｕｒｅｄ　ｆｒｏｍ　ｔｈｅ　ｂｏｔｔｏｍ　ｔｏ　ｔｏｐ　ｏｆ　ｓｐｉｌｌｗａｙ　ｉｎ　ｏｎｅ　ｐｒｏｃｅｓｓ．Ｔｈｉｓ　ｍｅｔｈｏｄ　ｎｏｔ　ｏｎｌｙ　ｒｅｄｕｅｅｓ　ｃｏｓｔｓ　ａｎｄ　ｉｍｐｒｏｖｅｓ　
ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ，ｂｕｔ　ａｌｓｏ　ｅｎｓｕｒｅｓ　ｔｈｅ　ａｐｐｅａｒａｎｃｅ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｏｆ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ．Ｔｈｅ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｉｓ　ｓｌｉｐｆｏｒｍ　ｃａｎ　ｂｅ　ａｓ　ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ　ｔｏ　ｏｔｈｅｒ　
ｐｒｏｊｅｃｔｓ．　
Ｋｅｙ　Ｗｏｒｄｓ：ｓｐｉｌｌｗａｙ　ｓｕｒｆａｃｅ；ｃｏｎｃｒｅｔｅ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ；ｓｌｉｐｆｏｒｍ；ｃｕｒｖａｔｕｒｅ　ａｄｊｕｓｔａｂｌｅ；ｄｅｓｉｇｎ　

中图分类号：ＴＵ７５５．２（２７１）　文献标识码：Ａ　文章编号：０５５９—９３４２（２０１２）０６—００５４—０３　

１工程概况　２拉模设计　
亭子口水电站施工项目部委托我方设计模板的　
部位为表孔３７９　ｍ高程以下的溢流面二期混凝土结　
构，共有８个坝段，坝段宽度分为１８．５　ｍ和１３　ｍ　
两种。溢流面３９７～３６８　ｍ高程为１：０．８的斜坡段，　
３６８～３５５　ｍ高程为半径３５　ｍ的圆弧段，拉模施１二总　
长度约５５　ｍ，施丁部位结构如图１所示。表孔溢流　
坝段内部已先期浇筑，预留溢流面混凝土厚度约为　
２　ｍ　

图１　施工部位结构示意（单位：ｍ）　２．１　概述　目前该类溢流面结构多采取分段施Ｔ．即曲面　部分采用样架进行浇筑，斜坡段采用托模施ｌＩ　样　架施工不仅施工进度缓慢，而且要处理大量的拉条　孔，施工质量难以保证，模板总投入较大。　针对以上不足，我们对常规拉模进干亍了反复的　优化设计，最终确定了曲率可调拉模形式。它的原　理是将拉模体在宽度方向上分成若ｆ：段平直结构，　平直结构之间仅通过钢板连结成一个整体，即模体　可形成几段折线。拉模体被牵引的过程中，模体两　端的行走轮沿预先支撑好的曲线轨道行走，约束模　体产生挠曲变形——以较短的直面来拟合　面，从　而实现曲率可调的目的。该设计解决了底部曲　需　样架施工的问题，该模体在底部一次立模便可・直　收稿１９期：２０１１—１０—２１　作者简介：刘红岩（１９７４一），女，辽宁铁岭人，离级【：程师　副总工程师，主要从事水利水电工程施Ｉ‘技术管理工作．　
第３８卷第６期　刘红岩，等：亭子口水电站表孔溢流面拉模设计　
浇筑到顶部，施工非常方便。　拉模系统主要由模体、导轨、行走机构、抹面　平台、牵引机构、制动装置几大部分组成。拉模总　体结构见图２。　图２拉模总体结构示意　２．２模体设计　模体由钢面板及桁架两大部分构成，为便于运　输．两部分通过螺栓连接成一个整体。模体结构简　图及工作原理分别见图３、４。　ｊ　Ｉ　Ｆ　＝　］　／　ｉ　／　｝　／　／　｝　／　］　／　／　一　二　一　＼　、　————　＼　＼　＼　｛　＼　＼　＼＼　｛　＼　ｌ　＝　＝　ｉ　１　『　Ｊ　－１　４００　＿ｎ——　４００　４００　ｆ　ｌ　１　５００　Ｉ　图３模体在斜坡段的状态（单位：ｍｍ）　图４模体在反弧段的状态　２．２．１　面板设计　整个面板为由４　ｍｍ和６　ｒａｍ厚钢板焊接成的格　构式结构．总厚度为１１０　ｍｌＴｌ，面板宽度根据桁架布　置要求及设计规范规定设计为１．５　１１１，考虑到面板　要由曲面变到直面．将面板在１．５　ｍ宽度方向上设　计成３个平直段，平直段之间通过４　ＩＹｌｎｌ厚的钢板　连接成一个整体。本工程折线拟合曲线的最大误差　
为０．６　ｍｍ，在允许误差范围内。　
面板在长度方向上分成３块或２块组合．相邻　
模板之间采用螺栓连接：３块组合用于浇筑１８．５　Ｉｎ　
宽坝段，２块组合用于浇筑１３　ｍ宽坝段。　
２．２．２　桁架设计　
为适应面板的变形，支撑面板的桁架也设计为　
３座独立式桁架。桁架上下弦杆采用Ｌ１１０　ｍｍｘ７０　
ｍｍ￣１０　ｌｌｌｍ角钢，立杆采用Ｌ７０　ｍｉｎｘ７０　ｍｍｘ６　ｍｍ　
角钢，其余采用Ｌ５０　ｍｍｘ５０　ｍｍｘ５　ｍｍ角钢。桁架　
总高度经计算采用１．５　ｍ，此时桁架最大挠度为１８　
ｍｍ，小于规范允许的挠度为Ｌ／８００＝２３　ｍｍ。　
桁架在长度方向上也分成３部分或２部分，各　
部分问用螺栓连接成一个整体。以适应１８．５　ｍ宽和　
１３　ｒｎ宽坝段。　
２．３导轨设计　
轨道采用１２５　ｍｉｎｘ１２５　ｍｍ　Ｈ型钢制作，按曲线　
长度３．０　１ＴＩ为一节分段，段与段之间采用螺栓连接．　
轨道采用Ｍ３０　ｍｍ螺杆支撑，螺杆下接锥形套筒．　
套筒再通过一段Ｍ３０　ｍｍ螺杆与一期混凝土面上的　
钢筋固定，支撑螺杆间距为６００　ｍｍ。安装时锥形套　
筒顶面即为表孔溢流面结构面，考虑到锥形套简要　
重复周转使用，安装时应使锥形套筒略高于混凝土　
结构面，以防混凝土进入其内部不便取出。轨道支　
撑方法见图５。　

６　

１行走轮　
２轨道　
３轨道上支撑杆　
４锥形套筒　
５轨道Ｆ支撑杆　
６桁架　
７面板　

图５轨道及行走轮细部结构　
为防止轨道侧向变形。最初设计考虑在一对轨　
道之间布置４根Ｈ型钢横梁，模体附近前后各２　
根，以加强两轨道的整体刚度。但因浇筑块跨度较　
大，一根Ｈ型钢横梁质量达到５００　ｋｇ，随着滑模　
体的不断提升．频繁地转运Ｈ型钢梁将是一件很　
困难的事．因此后来对原设计进行了调整，在滑模　
体运行附近的轨道部位，于左右两侧轨道分别用手　
拉葫芦约束其向外侧变形．这样的操作要相对简便　
得多　
水力发电　２０１２年６月　
２．４行走系统设计　
拉模体行走系统分行走轮及导向轮两部分。　
行走轮共计１２个，每榀桁架端头配一个，单侧　
共有６个行走轮。行走轮直径１００　ｍｍ，与Ｈ型钢　
轨道上翼缘接触．并在Ｈ型钢轨道内留有７　ｍｍ的　调整空间。面板受到的新浇混凝浮托力先传递给桁　架．再由桁架传递给行走轮，再由行走轮传递到轨　道上翼缘　、　导向轮共计４个．分别设在滑模体两端头的前　面和后面，轮子作用存轨道腹板上，当滑模体因卷　扬机不同步或受载不均衡时会产生模体倾斜，发生　一侧挤偏轨道、一侧脱轨的情况，没计导向轮可以　限制滑模体的行走方向，以避免模体在轨道中卡死。　２．５抹面平台　为＿『满足抹而要求，抹面平台设计为２层，分　别在模体下游约１　ｍ和２／ＹＩ处，平　宽４０　ｃｍ。平　台主梁为８号槽钢，其前端与模体桁架下端用销子　连接，后端用西８　ｎｌｉｌｌ钢丝绳与模体桁架上端相连，　这样形成稳定的三角形结构（见图２、６）。考虑到　混和凝土结构由反弧面变为斜坡而，１　作平台角度　需调整．因而工作平台设计有如图６所示的１、２两　个位置．底部反弧面用位置１工作平台，斜坡面　位置２丁作平台．另外还可通过调节钢丝绳前端的　花篮螺栓来微调Ｔ作平台的角度。　弧段ｆ　作　台　坡段ｌ＿作平台　锏支撵杆　丝绳　篇螺栓　图６工作平台细部结构　２．６牵引机构　拉模体采用布置在３９７　ｉｎ高程的２台１５　ｔ慢速　卷扬机牵引。卷扬机钢丝绳前端通过２０　ｔ带滑轮吊　钩同定在基岩面的地锚上．以提供单台３０　ｔ的额定　牵引力。卷扬机钢丝绳还设有导向轮。　２＿７制动装置　设计拉模体制动装置有两个目的：一是防止卷　扬机牵引系统失效导致滑模体下坠：二是切换卷扬　机钢丝绳末端地锚时，起牵引滑模体的作用。　设计采用保险绳制动装置，用钢丝绳一端拴住　模体，另－－－端做成挂钩，钩住钢筋　。这种设汁既　经济，操作又简单。　３应用情况　我公司共为该电站表孑Ｌ溢流面二期混凝土施Ｔ　
加Ｔ了３套拉模，周转使用于８个表孑Ｌ坝段，单会　
拉模体总质量９　ｔ。拉模于２０１　１年７门运抵施１　部　
位，平均每天滑升约６　ｍ，卷扬机牵』ｊＩ模体沿轨道　
行走轻松、顺畅；混凝土表面光滑，以折带　的误　
差在规范容许范围内，混凝土施『＝质量令、　主满意。　

４结语　
表孔溢流面二期混凝土采用曲率可捌式拉模施　
］＝＿．既可施工曲面又可施＿ｒ斜坡而，而且不用作任　
何调整，解决了大多数工程曲面和斜坡面需采用曲　
套不同模板的问题，不仅节约ｒ模板成本，还提高　
了施Ｔ工效，而且拉模施Ｔ后，仅支撑轨道处的预　
埋锥形套筒留下的痕迹需要修补．保证了混凝十的　
外观质量。　
该模板的创新设计及成功应用，对研究溢流　
施工具有重要意义。　
（责任编辑　常　青）　

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《抽水蓄能电站选点规划编制规范》　
送审稿通过审查　

２０１２年３月２６日～２７日，能源行业水电规划水库环　
标准化技术委员会在北京市主持召开了《｛｝｝Ｉ水蓄能电站选点　
规划编制规范》送审稿审查会。有关单位的委员、专家和代　
表参加了会议。会议听取了编制单位父于规范编制情况的汇　
报，与会专家对规范送审稿逐章逐条进行了认真的讨沦和审　
议。会议认为，编制单位根据我国电　发展对抽水蓄能电站　
的新要求，总结近年来抽水蓄能电站选点规划实践经验和成　
果，通过大量的调杏研究，对原规范进行修订是非常必要的。　
通过本次修订．充实和丰富了规范内容，融合新理念、新思　
路．符合我国经济礼会发展对抽水蓄能电站规划的曼求．．　
会议同意规范送审稿总体框架结构和ｊｔ要内容，修订　
的规范包括：总则、术语、综合说明、琏没必要性、站点　
查及规划比选站点选择、水文、丁程地质、建没征地移民安　
置、环境保护、工程设计、规划站点选择共ｌ１章及附录Ａ、　
Ｂ、Ｃ、Ｄ共４个资料性附录。会议同意规范送审稿通过审　
查，会议要求编制单位按照审查意见对规范送审稿进行修改　
完善，尽快提出规范报批稿。　（李晓新）