化家沟泵站钟型流道钢模台车制作与安装施工技术

化家沟泵站钟型流道钢模台车制作与安装施工技术

储山

安徽水利开发有限公司 安徽 蚌埠 233000

摘要：钟形进水流道是大型低扬程泵站常用的进水流道形式之一，相比其它类型流道线型比较复杂，流道异形模板的制作与安装具有工艺要求高、制作安装难度大的显著特点。本文以化家沟泵站钟型流道钢模台车制作与安装为例，介绍了钟型流道钢模台车的施工工艺流程及操作要点。该技术在化家沟泵站中的应用，有效地解决了传统流道模板施工难度大，容易跑模、涨模的弊端，取得了良好的效果。

关键词：流道；钢模台车；制作；安装

1. 工程概况

化家沟泵站位于固镇县城西北部，浍河左岸，化家沟出口化家沟闸附近。主要功能为排涝，设计排涝流量66.77m3/s，共6台机组，单机功率560kw，总装机容量3360kw。设计水位，进水池17.0m，出水池18.7m；最低运行水位，进水池16.0m，出水池18.0m；最高运行水位，进水池18.0m，出水池19.8m；最高水位，进水池19.2m，出水池19.8m。根据泵站设计流量，确定其工程等别为Ⅱ等，主要建筑物级别为2级。

2.工艺原理

通过三维软件制作钟型钢模台车数字孪生体，将数据导入火焰数控切割机进行材料精准切割，再通过样架定位焊接、打磨，从而保证了钟型钢模台车的安装精度。将钟型钢模和台车分别分成4段，各段之间采用螺栓连接，钟型钢模与台车之间也采用螺栓连接固定，在台车底部安装6个车轮，通过台车的移动，可快速就位，待定位后采用千斤顶将钢模台车撑起固定。

3.施工工艺流程及操作要点

3.1工艺流程

模板制作→施工准备→测量放样→台车安装→钢模拼装→模板钢筋验收→混凝土施工→拆模

3.2操作要点

3.2.1模板制作

模板制作工序分别为图纸设计、材料采购、模板面板边肋放样、下料、组焊、修磨、组装校正、检验。具体如下：

（1）图纸设计：根据工程结构型式和特点及现场施工条件，对模板进行设计，确定模板平面布置和合理的配置数量，并按模数分成若干段。

（2）材料采购

根据设计图纸进行相关材料的采购工作。

（3）模板面板边肋放样与制作

首先按照设计图纸给定的各断面几何尺寸加工各断面边肋。边肋采用12mm厚的钢板制作，设计人员先根据施工图在计算机上用CAD画出各个边肋的大样，然后导入数控套料软件编程套料，将套料程序导入数控激光切割机，吊装合适的钢板材料，按程序切割边肋，切割完成后，用单梁起重机吊运至毛刺打磨区，安排专门人员使用角磨机清理切割产生的毛刺，清理毛刺作业完成后，用单梁起重机将打磨好的材料吊运至数控下料储存区，准备进行下一道工序。

（4）边肋拼装与焊接

按实际尺寸放样确定各片边肋的空间位置进行连接。具体做法是：先用16mm厚的钢板和20#槽钢在地面上铺设工作平台，工作平台尺寸为6m*6m，在铺设工作平台的过程中需用水平仪调整工作平台的水平度，工作平台要有足够的刚度保证模板安装在工作平台上之后的变形量在控制范围之内，工作平台铺设完成后，先清理工作平台上的杂物，然后用角磨机打磨平台表面的凸起和焊点，准备工作结束之后，在工作平台上画出各个边肋的外边线，仔细复核无误之后，进行各个断面边肋的拼装，用单梁起重机将打磨好的边肋零件按边线安放到工作平台上，用交流弧焊机进行铆焊，之后用槽钢在内部打米字支架进行加固并编上序号，按以上顺序加工其余的边肋。

在工作平台上定出流道的中心线以及断面的底边位置，在工作平台上按位置画出各个边肋底边的位置线，然后将对应位置加固好的边肋用单梁起重机吊装到位，将加固好的边肋的底边沿位置线放置，并加固底边使边肋底边的位置保持不变，然后调整边肋与工作平台的夹角，保持这个夹角与生产图纸上的角度一致，上下位置确定后用临时支架固定，相邻两断面之间用板肋连接焊为一体，控制板肋的纵横间距不大于设计值。

（5）面板的放样与制作

由于流道几何尺寸比较复杂，不便于直接量取尺寸下料。采用的方法是：在计算机上用pro-E三维设计软件制作流道的全尺寸模型，然后提取面板模型，按设计的分块对面板进行分块，之后将各个面板放样pro-E三维设计软件中展开，展开之后导出为CAD模型，导入数控套料软件编程套料，将套料程序导入数控火焰切割机，吊装合适的钢板材料，按程序切割边肋，切割完成后，用单梁起重机吊运至毛刺打磨区，安排专门人员使用角磨机清理切割产生的毛刺，清理毛刺作业完成后，用单梁起重机将打磨好的材料吊运至钣金折弯卷圆区，使用液压板料折弯机对面板坯料折弯，使用三辊卷板机对面板坯料卷圆，折弯卷圆过程之前须按图纸制作相应的样板，保证折弯和卷圆的误差小于控制尺寸。

（6）模板的组焊

面板折弯卷圆之后可以进行焊接作业，将面板吊装到边肋支架上，按从上到下的顺序安装各块面板，并和边肋铆焊到一起，全部面板安装完毕且复核尺寸无误后，使用晶闸管二氧化碳气体保护焊机焊接边肋和面板，焊道高度8mm，要求焊缝外观平整光滑，边肋与面板之间满焊，最后再安装焊接中肋，中肋与面板之间断焊，与边肋之间满焊。

（7）模板的组装与校正

将焊接完工的模板拆解后，重新按图纸进行组装，发现不符合要求的模板需要进行校正作业，校正之后检查尺寸无误后继续组装，直至满足要求。

（8）喷漆涂装

将合格的模板运至专门的喷漆涂装车间进行喷漆，要求漆面均匀覆盖，不得出现流淌及漏喷现象，模板面板上不得喷漆。每套模板完成后要合理编号，以便到工地安装。

3.2.2模板工地安装

（1）施工准备

保证进场临时施工便道畅通、无积水，使用相关材料各项指标合格；临时用电系统安全检查，安保及接地齐全有效；对操作工人进行施工技术和安全操作交底；特殊工人持证上岗。

（2）测量放样

泵室底板浇筑完成，达到支模强度后，在上面用GPS或全站仪进行机组纵横中心线以及各断面的位置放样，并采用墨线弹出。

（3）台车安装

首先在前池底板上将分段的台车底座进行组装，然后将橡胶导向轮及车轮安装固定。

（4）钢模板拼装

①模板分为内外两部分，内侧为圆形模板，外侧为喇叭口模板。

②外侧喇叭口模安装在模板台车上并用螺栓连接，安装完成后将台车整体推入并进行固定，然后将圆形模板从电机孔位置吊入并将其如台车连接固定，最后用千斤顶将台车和模板进行顶升就位。

③模板拼装完成后，对模板涂刷脱模剂。

（5）模板钢筋工程验收

模板钢筋工程施工完成后，经“三检制”后向监理部申请验收。

（6）混凝土施工

经验收合格，进行混凝土浇筑的准备工作，并及时开仓浇筑混凝土。

（7）拆模

①达到拆模条件以后，拆除台车模板与其它模板的连接，落下千斤顶脱模。

②将台车（含支架和模板）一起拖出。

4.主要材料

表1 钢模台车制作材料配备

5.质量控制

5.1关键部位、关键工序的质量要求

5.1.1模板拼装：模板拼装时，分为初拧和终拧两个步骤完成，初拧完成构件的整体就位后，进行校正调整后，方可终拧。钢模板表面应涂刷脱模剂，确保混凝土外观质量。

5.1.2拆模：达到拆模条件以后，拆除台车模板与其他模板的连接，落下千斤顶，将台车（含支架和模板）一起拖出，钢模板属硬性材料，拆模时避免碰撞等，确保混凝土外观质量。

5.2质量控制措施及方法

认真仔细地学习和阅读施工图纸，吃透和领会施工图的要求，施工前认真做好各项技术交底工作，严格质量监督检查程序及“三检制”：通过对现场检查记录和每道工序施工过程中的检查记录，确保工程设施质量达到既定的质量目标。

5.2.1模板制作中施工质量控制措施

（1）钢模面板及活动部分应涂防锈油脂，但面板油脂不应影响混凝土表面颜色。其他部分应涂防锈漆。

（2）模板制作的允许偏差必须满足相关规范及设计图纸的要求。

5.2.2模板拼装过程中质量控制措施

（1）模板与混凝土接触的面板，以及各块模板接缝处，要保证平整、密合，防止漏浆，保证混凝土表面的平整度和混凝土的密实性。

（2）模板拼装时，分为初拧和终拧两个步骤完成，初拧完成构件的整体就位后，进行校正调整后，方可终拧。钢模板表面应涂刷脱模剂，确保混凝土外观质量。

（3）模板的拼装在组装平台或平整处理过的场地上进行。组装完毕后应予编号，并应按组装质量标准逐块检验后进行试吊，完毕后进行复查，并应再检查配件的数量、位置和紧固情况。

5.2.3拆模施工质量控制措施

（1）拆模前制定拆模顺序、拆模方法及安全措施。

（2）拆下的模板和配件分类堆放整齐，附件放在工具箱内。

（3）拆除模板的期限，应遵守下列规定： 不承重的侧面模板，混凝土强度达到2.5MPa以上，保证其表面及棱角不因拆模而损坏时，方可拆除。 钢筋混凝土结构的承重模板，混凝土达到下列强度后 （接混凝土设计强度标准值的百分率计） ，方可拆除。

①悬臂板、梁：跨度L≤2m，75%；跨度L＞2m，100%。

②其他梁、板、拱：跨度L≤2m，50%；2m＜跨度L≤8m，75%；跨度L＞8m，100%。

（4）达到拆模条件以后，拆除台车模板与其他模板的连接，落下千斤顶，将台车（含支架和模板）一起拖出，钢模板属硬性材料，拆模时避免碰撞等，确保混凝土外观质量。

6.结语

在实际施工中，钢模板具有施工周期短、施工便捷、拼装速度快、成型效果好、周转次数多等优点，同时避免了跑模、涨模等系列质量问题，提高了经济效益。台车标准化制作安装可以重复利用，符合装配式建筑业发展趋势；钢模可周转使用和最终回收利用，避免木材浪费，节省社会资源，保护环境。化家沟泵站采用钟型流道钢模台车施工技术，速度快、成本低、质量好、安全性高。经检测流道曲线顺直、外观线条流畅，各项参数均符合设计及规范要求，受到了建设单位、设计单位、监理单位、质量检测单位的一致好评。

参考文献：

[1]张显为,丁善锋,刘文明. 钢模台车在巴塘水电站导流洞渐变段中的应用 [J]. 四川水力发电, 2023, 42 (03): 40-43.

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[3]张冰. 隧洞钢模台车衬砌施工技术措施 [J]. 山西水利科技, 2021, (04): 38-39+46.

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