蘇丹麥洛維大壩工程廠房進(jìn)水口壩頂挑懸支撐分析

2014-11-14 03:28:48安偉偉

黑龍江水利科技 2014年9期

關(guān)鍵詞：混凝土施工

安偉偉

(華能新疆能源開發(fā)有限公司托什干河水電分公司，新疆阿克蘇843500)

1 概述

蘇丹麥洛維大壩廠房進(jìn)水口壩段沿壩軸線長301 m。

挑懸斜面與水平面夾角成27.76°，挑懸結(jié)構(gòu)從EL.294.395～EL.303.00 m，總高8.605 m。

壩頂混凝土總量為52 000 m3，分為5個(gè)壩段，塊1～塊4的長度均為58 m，塊5的長度為69 m。廠房進(jìn)水口支撐立面圖見圖1。

2 施工程序和分層分塊

施工程序和分層分塊的主要內(nèi)容有2個(gè)部分:進(jìn)水口壩頂上游挑懸平臺(tái)和進(jìn)水口下游壩頂公路懸臂。

2.1 進(jìn)水口壩頂上游挑懸平臺(tái)

根據(jù)進(jìn)水口混凝土澆筑方案，進(jìn)水口一期混凝土施工進(jìn)行至高程281.00 m后，回填高程269.00～281.00m的壓力鋼管二期混凝土，最后由高程281.00 m逐層進(jìn)行混凝土施工至壩頂。

依據(jù)下部結(jié)構(gòu)和挑懸長度不同，進(jìn)水口每塊可分為5個(gè)部分，從右至左分別為:

1)進(jìn)水口相鄰壩塊的連接挑懸部分。

2)壓力鋼管進(jìn)口上部挑懸部分。

3)壓力鋼管進(jìn)口上游鼻墩上部挑懸部分。

4)低位泄水孔進(jìn)口上部挑懸部分。

5)低位泄水孔軌道側(cè)墻上部挑懸部分。

廠房進(jìn)水口支撐立面圖見圖1。

圖1 廠房進(jìn)水口支撐立面圖

大體積混凝土先澆筑到EL.293.00 m，整個(gè)壩頂及挑懸結(jié)構(gòu)分五層澆筑到頂。水平施工縫分別設(shè)于EL.296.00m，EL.298.30 m，EL.300.00 m 和EL.301.50 m。

分層高度分別為3.0 m，2.3 m，1.7 m，1.5 m和1.5 m。

2.2 進(jìn)水口下游壩頂公路懸臂

整個(gè)壩頂公路懸臂貫穿整個(gè)進(jìn)水口壩段，并沿壩軸線按不同塊分別進(jìn)行澆筑［1］。當(dāng)進(jìn)水口各塊澆筑到EL.293.00 m時(shí)，開始進(jìn)行相應(yīng)壩塊壩頂公路懸臂的施工。

壩頂公路懸臂分5層澆筑到頂，水平臨時(shí)施工縫分別設(shè) 于 EL.296.00 m，298.30 m，300.00 m和301.50 m。

分層高度分別為3.0 m，2.3 m，1.7 m，1.5 m和1.5 m。

3 主要施工方法及程序

主要施工方法及程序主要包括:進(jìn)水口壩頂上游挑懸平臺(tái)和進(jìn)水口下游壩頂公路懸臂。

3.1 進(jìn)水口壩頂上游挑懸平臺(tái)

進(jìn)水口壩頂上游挑懸平臺(tái)的內(nèi)容包括:進(jìn)水口相鄰壩塊的連接挑懸部分施工、壓力鋼管進(jìn)口上游鼻墩上部挑懸部分施工、壓力鋼管進(jìn)口上部挑懸部分施工、低位泄水孔軌道側(cè)墻上部挑懸部分施工和低位泄水孔進(jìn)口上部挑懸部分施工。

3.1.1 進(jìn)水口相鄰壩塊的連接挑懸部分施工

進(jìn)水口相鄰壩塊的連接挑懸部分施工見表1。

表1 進(jìn)水口相鄰壩塊的連接挑懸部分施工程序

3.1.2 壓力鋼管進(jìn)口上游鼻墩上部挑懸部分施工

壓力鋼管進(jìn)口上游鼻墩上部挑懸部分施工程序見表2。

3.1.3 壓力鋼管進(jìn)口上部挑懸部分施工

壓力鋼管進(jìn)口上部挑懸部分施工程序見表3。

3.1.4 低位泄水孔軌道側(cè)墻上部挑懸部分施工

低位泄水孔軌道側(cè)墻上部挑懸部分施工程序見表4。

3.1.5 低位泄水孔進(jìn)口上部挑懸部分施工

低位泄水孔進(jìn)口上部挑懸部分施工程序見表5。

3.2 進(jìn)水口下游壩頂公路懸臂

進(jìn)水口下游壩頂公路懸臂內(nèi)容包括:預(yù)埋件、立模和拆模。

表2 壓力鋼管進(jìn)口上游鼻墩上部挑懸部分施工程序

表3 壓力鋼管進(jìn)口上部挑懸部分施工程序

表4 低位泄水孔軌道側(cè)墻上部挑懸部分施工程序

表5 低位泄水孔進(jìn)口上部挑懸部分施工程序

3.2.1 預(yù)埋件

當(dāng)進(jìn)水口澆筑到EL.290.00～EL.293.00時(shí)，在EL.292.55 m高程處的下游側(cè)，預(yù)埋多卡模板的爬錐，間距1.5 m。分別在 EL.295.50m，EL.297.80 m，EL.299.50m和EL.301.00 m高程處沿壩軸線方向預(yù)埋間距1.5 m的I20的工字鋼梁，和沿壩軸線方向預(yù)埋間距1.5 m的鋼筋格構(gòu)柱，為懸臂施工時(shí)，支撐及斜拉固定模板，以及搭建臨時(shí)施工平臺(tái)做準(zhǔn)備。

3.2.2 立模

懸臂底部模板利用焊接在預(yù)埋鋼筋格構(gòu)柱上的Ф20的鋼筋作為拉桿內(nèi)拉，并從I20的工字鋼上用Ф48鋼管搭架子進(jìn)行支撐。

進(jìn)水口各塊側(cè)模利用在相鄰壩塊平臺(tái)上，通過架管排架側(cè)向頂撐普通鋼模。

3.2.3 拆模

拆模遵循從上至下，從上游到下游的原則逐層進(jìn)行。

從壩頂開始，待壩頂層混凝土強(qiáng)度達(dá)到要求后，拆除EL.301.50 m～EL.303.00 m層圍楞支撐和普通鋼模板，此后將該層預(yù)埋挑懸梁切斷后，利用壩頂汽車吊將其吊運(yùn)至壩頂，然后對(duì)該層的混凝土表面進(jìn)行缺陷修補(bǔ)，并按同樣方法，依次逐層將模板和支撐系統(tǒng)拆卸完畢。

4 廠房進(jìn)水口懸臂支撐強(qiáng)度驗(yàn)算書

主梁采用焊接工字鋼，最大跨度為10.50 m，下部布置軋制工字鋼斜撐(I25a)和Ⅰ4槽鋼，各鋼支撐之間用100×6的角鋼和Ф28鋼筋焊接加固連成整體，由于主梁跨度大，必須對(duì)其進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算［2］。驗(yàn)算內(nèi)容包括:

1)主梁強(qiáng)度驗(yàn)算。

2)斜撐受壓穩(wěn)定驗(yàn)算。

4.1 主梁強(qiáng)度驗(yàn)算(STEEL BRACKET I)

4.1.1 主梁受力分析

主梁受力分析主要內(nèi)容有:混凝土自重設(shè)計(jì)值g1(安全系數(shù)取1.2)、施工活荷載設(shè)計(jì)值q(安全系數(shù)取1.4)、施工振搗荷載設(shè)計(jì)值 x(安全系數(shù)取1.4)、鋼梁自重設(shè)計(jì)值y(安全系數(shù)1.2)和主梁受力分析。

主梁采用焊接工字鋼，其幾何特性見圖2。