李 猛

（中國(guó)水利水電第十三工程局有限公司，天津 300384）

一、概述

廣西橋鞏水電站壩址位于廣西來(lái)賓市遷江鎮(zhèn)，是紅水河上第九個(gè)梯級(jí)電站。電站正常蓄水位為84m，共安裝8臺(tái)5.7萬(wàn)KW燈泡貫流式水輪發(fā)電機(jī)組，總裝機(jī)容量為45.6萬(wàn)KW。左岸重力壩14#壩閘檢室門機(jī)梁?jiǎn)慰玳L(zhǎng)度7.4m,寬度2.54m,重量約到150t，是整個(gè)重力壩施工的關(guān)鍵線路。為了確保模板安裝及混凝土澆筑的施工安全，并確保大梁下部結(jié)構(gòu)施工進(jìn)度，最大限度地減少交叉作業(yè)干擾，經(jīng)方案對(duì)比，采用了“八字架”支撐體系進(jìn)行大梁的施工。通過(guò)合理的施工組織，門機(jī)大梁順利施工完成，取得了較好的工程效益。

二、支撐結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、布置

（一）支撐結(jié)構(gòu)布置如圖1。

布置兩道“八字架”作為主要支承結(jié)構(gòu)，梁的底模：門機(jī)大梁布置2排4道14a槽鋼作為承重結(jié)構(gòu)的主梁，每排由兩道14a槽鋼焊接形成“工字”鋼，兩“工字”鋼之間使用Φ25鋼筋焊接加固；承重結(jié)構(gòu)的次梁均使用方鋼。 框架柱部位采取預(yù)留木盒方法，將預(yù)埋鋼板部位預(yù)留出。墩墻部位人工鑿出面層砼，將該部位部分面層鋼筋割斷，形成凹槽安裝鋼管。大梁澆筑完畢后，拆除支撐鋼管，對(duì)預(yù)留孔洞部位進(jìn)行鋼筋焊接恢復(fù)，砼面封堵處理。

（二）受力分析

1 承重結(jié)構(gòu)受力分析

澆筑第一層時(shí)，梁的重量全部由支撐承重結(jié)構(gòu)承擔(dān)，此種情況對(duì)支撐承重結(jié)構(gòu)最不利，在此僅核算此種情況的受力情況。

1）承重主梁結(jié)構(gòu)受力分析

圖1 支撐結(jié)構(gòu)布置圖

①荷載計(jì)算大梁分三次現(xiàn)澆完成，第一層澆筑高程從▽98.6～▽99.6，截面尺寸a×b=2540mm×1000mm，單跨長(zhǎng)度l=1500mm.總跨度L=7400mm

m=2.54×1.0×7.4×2.5×103

=47×103kg

考慮施工荷載等其他因素，按照1.5系數(shù)計(jì)算：

m=47×103×1.5=70.5×103kg

G=mg=70.5×103×9.8=690.9 KN

S=2.54×7.4=18.80m2；

P=G/S=690.9/18.80=36.75KN/ m2;

線性荷載q=690.9kn/7.4m=93.36KN/m

②槽鋼承受彎矩計(jì)算

由于砼澆筑時(shí)為一定方向輪換澆筑，作用在槽鋼圍檁上的荷載非均布荷載，按照最不利情況分析，近似取荷載分布于等跨連續(xù)梁（五跨）考慮計(jì)算：

據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算手冊(cè)》，此種條件下：

Mx=0.117H l2

My=0.117vl2

Mx、My-x、y方向承受的彎矩；

H-承受的水平荷載；

V-槽鋼承受的垂直線性荷載（即q）；

l-單跨跨度

水平方向受力不予考慮，僅核算垂直方向應(yīng)力：

My=0.117vl,2=0.117×93.36×1.52

=24.6KN·m

③強(qiáng)度及撓度計(jì)算

截面校合

ε=M/w

w-截面抵抗距

f-抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，取215Mpa；

w=M/f=25.0×106/215

=116279 mm3=116.3 cm3

（2）本方案布置4道14a槽鋼，查得wx=80.5cm3，故W=80.5×4=322>116.3 cm3，故按照方案布置承重主梁結(jié)構(gòu)滿足要求。

2 承重次梁結(jié)構(gòu)受力分析

次梁結(jié)構(gòu)為間距200mm布置方鋼（50×100），核算單根方鋼受力情況：

（1）方鋼受力計(jì)算：

m=2.54×1.0×0.2×2.5×103

=1.27×103kg

考慮施工荷載等其他因素，按照1.5系數(shù)計(jì)算：

m=1.27×103×1.5=1.91×103kg

G=mg=1.91×103×9.8=18.72 KN

S=2.54×0.2=0.508 m2

P=G/S=18.72/0.508=36.85 KN/ m2

線性荷載q=G/L=18.72/2.54=7.37 KN/ m

（2）截面校合

ε=M/w

w-截面抵抗距

f-抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，取215Mpa；

Mmax=0.119qL2

=0.119×7.37×1.942=3.3KN·m

w=M/f=3.3×106/215

=15349mm3=15.35cm3

查得（50×100×3）方鋼抵抗拒

wx=22.42cm3

故滿足要求。

（3）繪按此種受力情況繪制剪力及彎矩圖進(jìn)行校核

a：支座反力計(jì)算：

YA=YB=1/2ql=0.5×7.37×2.54

=9.36KN

B：彎矩計(jì)算：

Ma=-1/2ql2=-0.5×7.37×0.42

=0.59 KNm

Mb=Ma=0.59 KNm

Mc=Ya×0.87-1/2q（1.27）2

=9.36×0.87-0.5×7.37×1.272

=2.2 KNm

Mc

故步驟（2）中截面校合穩(wěn)定。

3 鋼管軸心受壓穩(wěn)定核算

根據(jù)《建筑施工計(jì)算手冊(cè)》，利用軸心受壓桿穩(wěn)定計(jì)算式

N＜ζAf ，進(jìn)行核算。

第一層砼質(zhì)量

m=（2.54×1/2）×1.0×7.4×

2.5×103=23.5×103kg

考慮施工荷載等其他因素，按照1.5系數(shù)計(jì)算：

m=23.5×103×1.5=35.25×103kg

G=mg=35.25×103×9.8=345.45 KN

S=1.27×7.4=9.4m2

P=G/S=345.45/9.4=36.75 KN/ m2

線性荷載：

q=G/l=345.45 KN/7.4m=46.68 KN/ m

最大支座反力

Ymax=1.0×ql=1.0×46.68×1.5

=70.04KN

鋼管按照45°安裝，軸向力

F=70.04/sin45°=99.05KN

穩(wěn)定系數(shù)核算，查得Ф150，壁厚6mm鋼管截面積2939mm2，鋼材抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f=215N/mm2：

鋼管支柱穩(wěn)定系數(shù)ζ=99.05×103N/（2939×215）=0.16

由軸心受壓鋼結(jié)構(gòu)b類（焊接安裝）穩(wěn)定系數(shù)=0.27～0.3

故鋼管軸心受壓穩(wěn)定。

三、現(xiàn)澆梁施工措施

1 準(zhǔn)備工作

為保證門機(jī)梁現(xiàn)澆施工的順利進(jìn)行，各相關(guān)部門（施工隊(duì)）應(yīng)根據(jù)以下各項(xiàng)要求，相互配合，爭(zhēng)取按時(shí)、保質(zhì)完成該項(xiàng)施工任務(wù)。

（1）熟悉施工圖紙關(guān)于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求，明確需要完成的施工任務(wù)，做好相關(guān)的材料計(jì)劃，編制相關(guān)工作安排；首先進(jìn)行支撐架的底部支撐預(yù)埋鋼板施工。

（2）承重結(jié)構(gòu)的搭設(shè)：布置兩道Φ150鋼管“八字” 支撐架,與預(yù)埋鋼板焊接牢固，按照間距1740mm布置4道槽鋼，槽鋼兩端埋入砼柱頭150mm，調(diào)平后再分別與柱頭鋼筋和鋼管焊接，兩道承重主梁結(jié)構(gòu)之間使用Φ25鋼筋焊接固定；承重槽鋼在安裝加固前，由測(cè)量人員進(jìn)行校核，確保槽鋼布置滿足要求。

（3）主要支撐結(jié)構(gòu)搭設(shè)完成后，施工隊(duì)?wèi)?yīng)根據(jù)施工需要搭設(shè)施工操作平臺(tái)，操作平臺(tái)要求用毛竹搭設(shè)與鋼管排架連接牢固，并用安全網(wǎng)封閉。

（4）承重結(jié)構(gòu)安裝完成后，由測(cè)量人員對(duì)門機(jī)梁梁端放樣，放出梁中心線控制點(diǎn)，以便就位準(zhǔn)確，底部模板安裝應(yīng)按圖紙要求在梁底預(yù)拱（預(yù)拱度3‰），預(yù)拱2cm；

（5）施工隊(duì)?wèi)?yīng)按設(shè)計(jì)圖紙要求進(jìn)行底模安裝，在梁兩端的45度底模處可用木模。鋼筋和模板工工序：放樣進(jìn)行現(xiàn)澆梁底模的安裝→主梁鋼筋安裝→鋼筋焊接及預(yù)埋件的安裝→鋼筋焊接試驗(yàn)合格→主梁側(cè)模的安裝加固→梁面預(yù)埋件的安裝；

（6）質(zhì)安部在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)承架和操作平臺(tái)進(jìn)行檢查，經(jīng)過(guò)監(jiān)理工程師驗(yàn)收合格后才能進(jìn)行模板和鋼筋的施工。

2 操作平臺(tái)的施工

門機(jī)梁支承架就位并加固之后，需鋪設(shè)全封閉安全設(shè)施，并搭設(shè)施工平臺(tái)進(jìn)行混凝土現(xiàn)澆施工。施工平臺(tái)具體制作可利用底模槽鋼：在槽鋼兩側(cè)焊搭Φ25鋼筋作為支撐架，再鋪設(shè)毛竹形成整體，周圍掛全封閉安全網(wǎng)。施工隊(duì)也可根據(jù)實(shí)際情況采用其它方法搭設(shè)施工平臺(tái)，但必須保證結(jié)構(gòu)的整體及安全。

3 混凝土澆筑

混凝土澆筑：混凝土鋪料應(yīng)從梁兩端開始攤鋪，分層厚度控制在30cm～40cm。用軟軸振動(dòng)器進(jìn)行振搗，振搗過(guò)程中要注意振動(dòng)器不要振動(dòng)模板，防止變形。不要漏振，振動(dòng)棒快插慢拔，直至混凝土表面泛漿，不再冒氣泡為止，保證密實(shí)，無(wú)蜂窩狗洞產(chǎn)生?；炷翝仓瓿珊?0～12h后開始養(yǎng)護(hù)，要求流水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間按照春、秋季混凝土養(yǎng)護(hù)程序進(jìn)行。

由于本部位施工時(shí)間緊，任務(wù)重。在保證施工質(zhì)量的前提下，采用調(diào)整的混凝土施工配合比，將混凝土齡期由28天調(diào)整為14天或?qū)⒒炷翉?qiáng)度提高一個(gè)等級(jí)。

4 拆模方法及注意事項(xiàng)

在混凝土達(dá)到3天齡期后可拆除側(cè)模；在混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，拆除毛竹搭設(shè)操作平臺(tái)，再用塔吊配合拆除底模槽鋼，其余材料整體脫落到閘檢室▽78.0平臺(tái)，用塔吊搬運(yùn)、平板車運(yùn)走。整個(gè)拆除過(guò)程要求有安全員監(jiān)督，確保施工安全。

四、安全技術(shù)措施

1 嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙和有關(guān)技術(shù)要求，規(guī)范施工，嚴(yán)格執(zhí)行三級(jí)檢查制度，確保門機(jī)梁工程質(zhì)量。

2 梁底層受力筋的保護(hù)層必須滿足設(shè)計(jì)要求，梁頭混凝土墊塊應(yīng)使有足夠強(qiáng)度，避免鋼筋在自重作用下將墊塊壓碎從而導(dǎo)致鋼筋籠失穩(wěn)，預(yù)制梁變形。

3 在澆筑第三層混凝土過(guò)程中，振動(dòng)棒不應(yīng)插到第一層已終凝的混凝土上，以免破壞混凝土整體性能。在澆筑過(guò)程中必須模板工值班，隨時(shí)檢查支承架及拉筋的受力情況。發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理，夜間施工應(yīng)安排有足夠的照明。

4 施工隊(duì)?wèi)?yīng)做好施工技術(shù)與安全交底工作，認(rèn)真開展班前會(huì)，作好危險(xiǎn)點(diǎn)分析及記錄，施工時(shí)設(shè)專職安全員進(jìn)行監(jiān)護(hù)，配合值班技術(shù)員隨時(shí)掌握現(xiàn)場(chǎng)施工動(dòng)態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)一切不安全因素，在事故發(fā)生前將險(xiǎn)情排除，真正做到“安全第一，預(yù)防為主”。

5 因?qū)儆诟呖兆鳂I(yè)，進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)的操作人員必須樹立牢固的安全意識(shí)，配戴好三寶，作到“三不傷害”，有恐高癥及心臟病的人員不得進(jìn)行高空作業(yè)，必須杜絕酒后作業(yè)現(xiàn)象出現(xiàn)。

6 施工人員必須在臨空面搭設(shè)全封閉安全網(wǎng)，并經(jīng)有關(guān)部門檢查合格后方可使用。設(shè)置防護(hù)欄，配以警示牌，防止墜落及高空墜物傷人。工作面的材料應(yīng)統(tǒng)一分類堆放，嚴(yán)禁亂扔亂放，做到文明施工。其他未詳事項(xiàng)嚴(yán)格按照國(guó)家、行業(yè)有關(guān)安全生產(chǎn)的規(guī)程、規(guī)范相關(guān)規(guī)定進(jìn)行施工。

[1]廣西電力工業(yè)勘察設(shè)計(jì)研究院.紅水河橋鞏水電站可行性研究報(bào)告[Z].