摘要：本文主要介绍电力工程主变防火墙明缝清水混凝土模板体系改进，从而达到提高防火墙清水混凝土施工质量的目的。
关键词：防火墙 明缝 清水混凝土 模板体系
1、引言
电网的变电站工程及发电厂的升压站工程的主变区域的主变压器两侧均设置防火隔离墙，简称主变防火墙。变电站或升压站主变防火墙数量较多，体形较大，长度超过10m，高度约10m左右，厚度30～40cm；主变区域一般是敞开式设计，其防火墙大多采用清水混凝土工艺，不进行装饰装修，便于投运后的运行维护。
调查现有的清水混凝土防火墙，发现防火墙不同程度存在：对拉螺栓处的起砂、麻面缺陷；局部分格缝欠顺直，有明显变形，分格缝处起砂；拆模后内撑构件在墙体表面留下的明显痕迹，产生明显色差；防火墙局部厚度偏差较大、平整度偏差较大等明显质量缺陷，严重影响防火墙明缝清水混凝土观感质量。防火墙清水混凝土质量缺陷及观感质量较差受到工程建设相关方的重视，如何有效解决上述问题，提高明缝清水混凝土防火墙工程质量及表面观感是电力工程建设中的一个较为重视的课题，有着较强的现实意义。本文着重介绍防火墙明缝清水混凝土模板体系的研究与改进及其取得的成效。
2、已有防火墙质量缺陷及其产生的原因分析
之前主变防火墙模板体系的特点是：防火墙两侧模板是通过对接螺栓对拉加固；为控制墙体厚度，在墙体内部设置内撑构件，内撑构件一般直接对顶在两侧模板的内表面，其长度与墙体厚度相等；螺栓对拉与内撑构件对顶分开设置，双方没有直接的关联。这种模板体系往往会产生下列质量缺陷：
1）对拉螺栓处因漏浆形起砂、麻面
防火墙模板对拉内撑加固体系的对拉结构采用对拉螺栓外套PVC管（PVC管伸出模板外侧）直接穿过模板，PVC管与模板间缝隙较大，难以密封，因漏浆导致该处混凝土表面起砂，甚至形成少量的蜂窝麻面；并且混凝土浇筑过程中，PVC套管受到混凝土冲击和振捣器碰撞导致变形、碎裂等情况时有发生，从而造成对拉螺栓取出困难或无法取出，周转使用率较低。
2）局部分格缝欠顺直，有明显变形，分格缝处起砂
在上述对拉加固体系中，模板接缝处木线条（形成凹入混凝土表面的分格线即清水混凝土明缝）只是与模板简单固定，缺少有效的约束固定，木线条凹入混凝土的深度不一致，在混凝土浇筑过程中由于混凝土进仓冲击或振捣器碰撞等因素，极有可能使部分木线条发生移位、脱落埋入混凝土，明缝难以较好形成，满足不了明缝清水混凝土质量要求；同时由于木线条与模板固定约束较差，模板接缝处局部漏浆严重而导致墙体表面起砂、麻面的现象。
3）模板拆模后，内撑构件端头在墙体表面留下的明显痕迹；防火墙局部厚度偏差较大、平整度偏差较大等明显质量缺陷
传统对拉内撑加固体系中内撑构件大部分使用与防火墙截面厚度等长度的混凝土预制条或钢筋作为内撑构件，直接顶在墙体两侧模板的内表面，以达到保证防火墙内部截面尺寸（厚度）的目的。传统内撑构件在使用过程中，作业人员在拧紧对拉螺栓后，内撑构件端头会造成模板表面破坏，拆模后，内撑构件端头会暴露在混凝土表面，留下痕迹，造成色差或锈迹，内撑构件端头周边与墙体混凝土色差明显，严重影响清水混凝土观感效果。同时由于部分内撑构件变形或断裂，或者内撑构件在混凝土入仓和振捣过程中容易发生偏位，因而局部墙体厚度、平整度偏差较大，超出规范要求。
3、防火墙模板体系改进方案
根据上述防火墙清水混凝土质量缺陷的成因分析可知，上述质量缺陷产生主要是由于模板对拉内撑加固体系产生，难以通过加强施工过程的质量管理与控制来避免，必须改进现有模板体系技术方案才能从技术源头上加以解决。
通过对现有主变防火墙质量缺陷及其成因分析，认识到已有模板体系的技术不足，针对不足提出了模板体系改进技术方案。模板改进方案主要针对对拉内撑加固体系，主要原理如下：木线条设置在模板接缝处，跨上下或左右两块模板，内撑构件采用镀锌钢管套在对拉螺栓上的，，模板对拉加固时，内撑构件自动顶在木线条上，木线条紧贴墙体两侧模板，形成对拉内撑加固自动关联体系。具体见图1～4。
图1：清水混凝土模板内侧平面图（局部示意）
图2：模板体系对拉加固关联体系的立面
图3：加固关联体系螺栓孔大样
图4：线条与模板安装固定
注：1木线条、2内撑构件（套筒）、3对拉螺栓、4墙体模板、5螺栓孔、6模板接缝、7内楞、8外楞、9钢垫板、10螺母。
改进后的模板体系克服了现有模板技术方案中的缺点与不足，提供一种能够有效保证墙体厚度、平整度；大幅度减少清水混凝土墙体模板对拉螺栓处漏浆；基本消除传统内撑构件带来的质量缺陷；木线条固定可靠，保证了明缝质量，提高了清水混凝土墙体表面观感质量，该体系不仅可提高施工质量，还具有一定的经济性。其创新点及实现的质量效果主要有几下点：
1）防火墙的明缝仍采用梯形木线条形成并设置在模板接缝处，木线条一般采用厚度为8mm，边宽分别为50mm、40mm，但木线条覆盖模板接缝，即模板接缝在线条的中间位置，模板加固后，减少模板接缝处的漏浆。
2）对拉螺栓是起到加固墙体两侧模板的作用，目的是抵抗墙体混凝土浇筑时所产生的侧压力，约束防火墙墙体两侧模板，防止模板在混凝土浇筑过程中发生横向变形，螺栓位置设置在模板接缝上的木线条中间，其间距按照施工方案设计布置，除了明缝处有螺栓孔，模板其他位置无对拉螺栓孔，有效提高清水混凝土表面质量。
3）内撑构件采用镀锌钢管，其内径比对拉螺栓大2mm的，长度是墙体厚度减去2倍木线条的厚度，套在对拉螺栓上，内撑构件（镀锌钢管）两端顶在模板接缝处的木线条上。模板调整、加固时，对拉螺栓受力对拉加固后，镀锌钢管直接顶在线条上，堵住了木线条上的螺栓孔，顶紧了木线条，使木线条与模板紧贴，即达到控制防火墙截面尺寸和防止螺栓孔漏浆的目的，又有效约束、固定了木线条；即杜绝线条在混凝土浇筑过程的脱落、移位、变形，又减少木线条处漏浆，有效提高了清水混凝土的明缝质量。
4）内撑构件（镀锌钢筒）套在对拉螺栓上，有效地限制了内撑构件的位置移动，较好地控制了墙体的厚度；杜绝了因混凝土浇筑时的冲击力和振捣器碰撞等因素而导致的变形、破坏现象，模板拆除时，对拉螺栓能够顺利取出，对拉螺栓重复利用率高。同时内撑构件仅在明缝处，明缝采用油漆涂刷，内撑构件端头不在混凝土表面形成明显痕迹，也不会产生明色差。
5）改进后的模板体系，其对拉内撑加固体系，具有结构简单、巧妙，对拉与支撑相互自动关联，有机结合，不仅提高了清水混凝土质量，而且安装简单，便于操作，对拉螺栓可高效地重复利用。
4、防火墙明缝清水混凝土模板体系改进方案的应用实例
1） 500kV纵江（东纵）变电站工程（一期）共9台主变、12道防火墙，防火墙的结构型式为钢筋混凝土薄壁结构，墙体零米以上尺寸为（长×高×厚）13.0m×10.0m×0.35m。主变防火墙采用该改进后模板体系施工，防火墙明缝清水混凝土施工质量符合标准要求，成为该工程亮点，该工程被评为中国建设工程鲁班奖（国家优质工程），防火墙明缝清水混凝土质量得到评审专家一致好评。
2） 220kV鲘门变电站工程共2台主变、4道防火墙，防火墙的结构型式为钢筋混凝土薄壁结构，墙体零米以上尺寸为（长×高×厚）11.0m×8.0m×0.35m，主变防火墙采用该改进后模板体系施工，达到明缝清水混凝土质量要求。该工程被评为广东电网公司“安全、文明、优质”样板工程。
3）220kV森林变电站工程共2台主变、4道防火墙，防火墙的结构型式为钢筋混凝土薄壁结构，墙体零米以上尺寸为（长×宽×厚）11.0m×8.0m×0.35m，主变防火墙采用该改进后模板体系施工，达到明缝清水混凝土质量要求。防火墙已施工完成，工程尚未竣工投产。
5、结语
防火墙明缝清水混凝土模板体系改进的关键技术——《适用于明缝清水混凝土墙体的模板对拉内撑加固结构》取得国家知识产权局授予实用新型专利（证书字号7807609号）。
改进后的模板体系在500kV纵江变电站工程等项目防火墙施工中得到成功的运用，明显消除了防火墙明缝清水混凝土质量缺陷，施工质量明显提高，观感质量优良，取得了很好的效果。
500kV纵江（东纵）变电站工程主变防火墙
参考文献：
（1）《清水混凝土应用技术规程》（JGJ169-2009）
（2）《混凝土结构工程施工规范》（GB50666-2011）
（3）《建筑工程大模板技术标准》（JGJT74-2017）
（4）《电力建设施工技术规范 第1部分 土建结构工程》（DL 5190.1-2012）
（5）《电力建设施工质量验收及评定规程 第1部分：土建工程》（DL/T 5210.1-2012）
论文作者:张尚林
论文发表刊物:《基层建设》2019年第13期
论文发表时间:2019/7/23
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