贝雷架在预应力梁施工中的应用检测

发布时间：2014-07-27 16:20

　　1、工程概况
　　五里牌水电站拦河坝有9孔溢流坝，其中有8孔“WES”实用堰，闸孔宽20m，闸墩厚度3m；靠近最右侧设1孔平底堰，为补流孔，孔口宽为3m。坝顶门机轨道梁采用工型预应力梁，梁高2.05m，宽0.8m，长21.5m；单条梁重：上游门机轨道梁重62.5t，下游门机轨道梁重58.8t；总共18条门机轨道梁，其中补流孔2条普通梁在拌合楼附件预制。经过方案对比分析，最终采用使用贝雷架作为承重支架施工门机轨道预应力梁方案。本方案受闸坝过流影响较小，同时贝雷架可重复使用，减少了成本支出。
　　2、支架设计及检算
　　1） 支架设计
　　项目工程各闸墩砼已浇筑完成，从现场施工条件来看，如果直接以贝雷架为承重结构，在其上预制门机轨道梁，从施工周期、施工成本投入（包括贝雷架及其配套材料、方钢等）、梁吊装等环节考虑，首先贝雷架的安设就受施工场地和交叉作业（金结单位进行闸门安设、房建单位进行泵房施工等）的制约，其次不能达到预定的工期目标和效益目标。如以贝雷架为承重支架用精轧螺纹钢做反吊平台，原位现浇门机轨道梁，则不会与其他单位施工相冲突，为达到预定工期目标打下基础。
　　因贝雷架跨度较大，加上风力等因素影响，贝雷架会产生挠度变形或水平位移变形，为控制门机梁的施工质量，保证梁结构线偏差符合质量标准，则不直接将精扎镙纹钢安装在贝雷架上做反吊拉杆，考虑门机梁底座、上下游工作平台等，设计用槽钢、精轧螺纹钢、工字钢（做梁底座）等做反吊平台。
　　门机梁底宽0.8m，梁上、下游需有较宽的作业空间，则选用槽钢盒长3m，由2条槽钢焊成，焊缝融深、厚度需满足质量标准，将槽钢形成整体。在窄面割孔，上游端割2孔，间距90cm，下游端割一个孔；用2条并行工字钢做门机梁底座（工字钢由3条短工字钢连接而成，焊缝融深、厚度需满足质量标准）。
　　2）荷载检算
　　相关资料：
　　单层单排贝雷架自重：90kg/m
　　单层单排贝雷架截面抵抗矩：3578.5cm3
　　单层单排贝雷架对主轴的惯性矩：250497.2cm4
　　单层单排贝雷架截面容许弯矩应力：788.2kn.m
　　单层单排贝雷架截面容许剪切应力：245.2kn
　　根据荷载组合：梁自重、模板重、槽钢盒、反吊平台重、贝雷片自重、振捣产生的荷载、施工人员和机具带来的荷载，结合上面的资料计算最大弯矩（计算公式：Mmax=ql2/8）Mmax=2379KN.m＜[M]=788.2*4=3152.8KN.m、最大剪力（计算公式：）τmax=396.5KN＜[τ]= 245.2kn*4=980.8KN ，由上可知贝雷片的布设符合要求。贝雷片的最大挠度变形为4cm。
　　根据以往的施工经验，在贝雷架上按3.8m间距均匀布置6套反吊工具（包括槽钢盒、精轧螺纹钢、螺母），槽钢盒选用20a槽钢。做根据螺栓的有效直径和在螺纹处的有效面积可以选用32精轧螺纹钢，梁底座则用32工字钢双拼而成。
　　为增强安全系数，在贝雷架顶底各加一层加强旋杆，增强贝雷架抗剪、抗弯能力。
　　3、贝雷架安拆、移动
　　用贝雷架做承重支架原位施工门机轨道梁共分3部分：贝雷架的安装及移动、门机轨道梁施工、贝雷架拆除，施工程序是从右岸1#闸孔至左岸8#闸孔。
　　3.1、贝雷架的安装及移动
　　从现场实际施工条件和拥有的设备来看，在工程右岸无法直接吊安1#、2#闸孔贝雷架，租赁大型吊装设备又不经济。根据门机梁施工需要，必须在基坑内将16片3m×1.5m贝雷片拼装成一条24m长的贝雷梁，并在一期闸坝过流前将1#、2#闸孔所需贝雷架吊至设计位置。
　　在闸孔上游门机轨道梁施工完成后，先将模板、模架、方钢、水管等材料拆放在贝雷架上，用千斤顶将贝雷架降低，同时将反吊平台降低至作业平台栏杆顶高程低于门机梁底，然后在上、下游门机轨道梁之间用枕木或工字钢水平铺设临时轨道，用1.2cm厚铁板、用φ16圆钢组成滑板，用葫芦将贝雷架拖至下游门机梁梁口。在移动贝雷架过程中，门机梁反吊平台底座无需拆除，每根槽钢盒上游端均有2个孔，在贝雷架移动前，先将精轧螺纹钢安装在上游端的孔，待中间的孔在梁的下游面露出，在中间孔内再安装一排精轧螺纹钢，然后将上游端头的精轧螺纹钢拆除，继续移动贝雷架反吊支架直至设计位置，接着进行下游门机梁的施工。各闸孔门机轨道梁承重支架均重复上述安设过程。
　　3.2、门机梁施工
　　在工字钢底座上按照贝雷架挠度变形曲线用木尖垫起方钢进行门机梁底模安装，中心最高起拱4cm，侧模、钢筋、预应力埋件则《公路桥涵施工技术规定》等施工规范为指导，根据施工图纸等进行施工。1#、2#闸孔门机轨道梁施工完成后，两闸孔已过流，此时工地的50t汽车吊无法将2孔贝雷架吊开，如租赁大型吊装设备则不经济，同时贝雷架安拆需耗费大量工时，必须寻求一个经济、便捷的施工方法。因贝雷架属刚结构，有较高的刚度，在一端悬空22m时贝雷架产生的变形在其弹性变形范围内，如贝雷架底一直有3个支点，在支点范围内的贝雷架长度远大于悬空长度，则可保证贝雷架向左移动时不会倾翻。
　　首先用汽车吊将3#闸孔贝雷架安装好，笔耕论文新浪博客，然后按照上述方法将门机梁施工完成。前3孔门机轨道梁施工完成后，用葫芦等工具将各孔梁施工的材料（包括模板、模架、作业平台等）拆至贝雷架上，然后在4#、5#、6#闸墩墩顶各设两个安装有滚轴的支点，支点高度需考虑贝雷架悬空21m后前端因变形而下沉的高度；用连接销将3孔贝雷架连成一个整体，以葫芦或滑轮组、卷扬机为动力拉动贝雷架。在贝雷架往左滑动过程中，必须保证贝雷架绝对稳定，避免因悬空过长而发生倾翻事故，所以不应在大风天气安装贝雷架，同时为防止贝雷架在滑动过程中出现失控情况，一般在中间墩上安设5t葫芦，控制贝雷架平稳滑动。
　　3.3贝雷架拆除
　　待门机梁施工完成后，因汛期影响，整个闸坝已过流，无法用吊车直接将整条贝雷梁吊下拆除，且只剩下7#、8#孔贝雷架未拆除（因工程需要，其中一孔贝雷梁在第2个门机轨道梁施工循环完成后拆除），必须在左岸将贝雷架拆除。将门机梁底座中长于5m的工字钢，用葫芦将工字钢作为横梁布置在门机梁上，每孔2条，其余材料均先放置在贝雷架上。在工字钢梁上安装滚筒并将其焊稳固，然后将工字钢固定在门机轨道梁预埋插筋上，避免在贝雷架移动时将工字钢带翻。一切准备就绪后，以钩机和葫芦做为动力源拉动贝雷架，同时用葫芦稳固贝雷架，以免其往回滑动。由于左岸连接段场地范围较小，不能一次性将贝雷架拖至左岸再拆除，每拖过来3片贝雷架就必须拆一次。贝雷架拖至倒数第2根横梁时，停止拖动，用工地汽车吊将其吊开，拖贝雷架用横梁则人工撬动至吊车吊重范围后吊走。

 

本文编号：6981