表孔闸墩联系大梁及墩头施工方案.docx

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表孔闸墩联系大梁及墩头施工方案

贵州省毛家河水电站

大坝标主体建筑物土建工程

表孔闸墩联系大梁及墩头牛腿

施工方案

（合同编号：

MJH/A-2）

批准：

审核：

校核：

编制：

中国水利水电第三工程局有限公司毛家河电站项目部

二〇一四年八月

表孔闸墩联系大梁及墩头牛腿施工方案

一、慨况

毛家河大坝为碾压混凝土重力坝，布置2个溢流坝段，总宽为54m，布置3孔表孔。

表孔溢洪道孔口宽8m，闸墩中墩宽3.0m，边墩宽2.0m，为C25（二级配）钢筋混凝土结构。

表孔闸墩联系大梁布置在3#及4#溢流坝段闸墩顶部，表孔闸墩联系大梁底部高程EL1300.00m，顶部高程为EL1303.5m，联系梁总高为3.5m，宽度为2.5m。

表孔闸墩联系大梁3跨总长度为34m，每跨间净跨距为8m，钢筋混凝土结构，总重量为192.55T。

闸墩底部溢流面高程为EL1285.20m，而表孔闸墩联系大梁底部高程为EL1300.00m，高差为14.8m。

上游表孔闸墩墩头为C25（二级配）钢筋混凝土结构。

牛腿折点高程为EL1297.38m，牛腿总高为3.12m，边墩墩头宽度2m，中墩墩头宽度3m，边墩墩头总重量为25.21t，中墩墩头总重为37.72t。

二、表孔闸墩联系大梁及墩头支撑设计说明

2.1表孔闸墩联系大梁支撑设计说明

因直接从溢流面搭设脚手架作为表孔联系大梁承重支撑高差太大且溢流面过流存在安全隐患，故而本次表孔联系大梁承重支撑采用在联系大梁底部布置14根工20b工字钢主要作为混凝土承重支撑施工使用。

为减小跨度，提高工字钢支撑强度，在工字钢下部布置8根（每边4根）斜撑工20b工字钢作为支撑，在其上焊接水平工20b工字钢与联系大梁底部布置的工字钢相连，斜撑斜长2.62m，水平及竖直长度为2m，斜撑间距为70cm。

采用斜撑支撑后跨度减小为4m。

在斜撑埋件（工20b工字钢）以下80cm预埋定位锥，悬挂多卡模板下支架作为安装斜撑操作平台使用，并在其上布置间距40cm脚手架管作为承重平台，并在其上部搭设附图（MJH-A-02-FA-93-1/4~4/4）中所示支撑，站杆间距100cm，排距80cm，水平杆间距为120cm，承重平台作为补强使用。

2.2孔闸墩联系大梁及墩头支撑设计说明

上游表孔闸墩墩头牛腿折点高程为EL1297.38m，牛腿总高为3.12m，边墩墩头宽度2m，中墩墩头宽度3m。

此次承重计算按照倒三角形混凝土浇筑从折点起上升3.12m。

倒三角形水平及竖直长度为3.12m，斜长4.412m，在折点以下30cm埋设定位锥悬挂多卡模板下支架作为安装斜撑操作平台使用，并在其上部搭设附（MJH-A-02-FA-93-1/4~4/4）中所示支撑，牛腿下部钢管辅助施工系统可根据现场施工情况进行调整。

此次承重计算按照3.12×3.12m倒三角，边墩宽度2m，中墩宽度3m，做承重计算。

三、表孔闸墩联系大梁施工支撑平台荷载计算

3.1跨度4m结构承受最大受力荷载计算：

按照《建筑施工手册》中有关现浇混凝土结构模板的设计说明，对各荷载进行如下取值：

3.1.1荷载计算

1）新浇混凝土自重取24KN/m3；即：

4×2.5×3.5=840KN，则每平米取值为：

840/（4×2.5）=84KN/㎡；

2）钢筋自重按照设计图纸所示为7716.45Kg，即7716.45×9.8=75.62KN；则每平米取值为：

75.62/（4×2.5）=7.562KN/㎡；

3）施工人员及设备荷载取2.5KN/㎡；

4）振捣混凝土产生的荷载取2KN/㎡；

5）倾倒混凝土产生的荷载，按照门塔机及泵机入料取2.0KN/㎡；

6）模板及支撑自重取0.75KN/m³，即4×2.5×3.5×0.75=26.25KN；则每平米取值为：

26.25/（4×2.5）=2.625KN/㎡。

其中永久荷载Gk=2.5×（84+7.562+2.625）=235.5KN/m，可变荷载Qik=2.5×（2.5+2+2）=16.25KN/m

3.1.2工20b工字钢抗弯强度验算如下：

在联系大梁底部布置14根工20b工字钢主要作为混凝土承重施工使用，查表得，工20b工字钢γx取1.05，Wx=250.2cm3。

由q=γ0（γGGk+γq1Qik）其中γ0=1.0，γG=1.2，γq1=1.4，

得q=1.0（1.2×235.5+1.4×16.25）=305.35KN/m

=305.35N/mm

跨中最大弯矩Mx2=q×L2÷8=305.35×40002÷8=6107×105N·mm

则一根工20b工字钢工字钢跨中最大弯矩为Mx=6107×105÷14=436.21×105N·mm

则Mx/（rx×Wx）=436.21×105/（1.05×250.2×103）=166.04N/mm2＜f=215N/mm2。

则跨度4m在表孔联系大梁底部布置14根工20b工字钢满足浇筑3.5m高度浇筑要求。

3.2底部斜撑刚度和整体稳定性验算

3.2.1荷载计算

1）新浇混凝土自重取24KN/m3；即：

8×2.5×3.5×24=1680KN；

2）钢筋自重按照设计图纸所示为7716.45Kg，即7716.45×9.8=75.62KN；

3）施工人员及设备荷载取2.5KN/㎡，8×2.5×2.5=50KN；

4）振捣混凝土产生的荷载取2KN/㎡，8×2.5×2=40N；

5）倾倒混凝土产生的荷载，按照门塔机及泵机入料取2.0KN/㎡，8×2.5×2=40N；

6）模板及支撑自重取0.75KN/m³，即8×2.5×3.5×0.75=52.5KN。

7）布置在表孔闸墩联系梁底部的工字钢，9×14×31.05×9.8=38.34KN

则F总=1）+2）+…+7）=1976.46KN

斜撑受力计算简化为轴心受压稳定性进行计算，按照浇筑厚度为3.5m，斜撑（单侧布置4榀斜撑，两侧总计布置8榀）承受1976.46KN的荷载，则每榀工20工字钢承受的荷载为：

F单=1976.46/8=247.06KN

3.2.2截面验算

截面按照无消弱，可不验算强度，又轧制工字钢的翼缘和腹板均较厚，可不验算局部稳定，只需进行刚度和整体稳定性验算：

查表得工20b工字钢截面A=39.55cm²，ix=7.95=7.95，iy=2.07。

λx=i0x/ix=262/7.95=32.96＜[λ]=150

λy=i0y/iy=262/2.07=126.6＜[λ]=150截面满足要求

因为λy＞λx，

126.6，查表得ψ=0.404

=247.06*103/0.404*39.55*10²=154.6＜f=215N/mm²

故整体稳定性满足要求

3.2.4斜支撑水平工20b工字钢抗弯强度验算

按照三（跨度4m结构承受最大受力荷载计算）中1的荷载计算，斜撑间距为70cm，单根水平工字钢承受的荷载为：

由q=γ0（γGGk+γq1Qik）其中γ0=1.0，γG=1.2，γq1=1.4，

得q=1.2×[2.5×（84+7.562+2.625+38.34÷10）]+1.4×2.5×（2.5+2+2）=313.6KN/m

=313.6N/mm

跨中最大弯矩Mx=q×L2÷8=316.8×7002÷8=194.05×105N·mm

则Mx/（rx×Wx）=192.06×105/（1.05×250.2×103）=73.11N/mm2＜f=215N/mm2。

故选用工20b工字钢作为斜撑水平支撑满足抗弯要求。

具体详见（MJH-A-02-FA-93-1/4~4/4）。

四、表孔闸墩坝前墩头钢筋吊拉荷载计算

按照《建筑施工手册》中有关现浇混凝土结构模板的设计说明，对各荷载进行如下取值：

4.1边墩承重计算

4.1.1荷载计算

1）新浇混凝土自重24KN/m³，即24×3.12×3.12/2×2=235.12KN；

2）钢筋自重按照设计图纸所示为1651Kg，即1.651×9.8=16.18KN；

3）施工人员及设备荷载取2.5KN/㎡，即2.5×4.412×2=22.06KN；

4）振捣混凝土产生的荷载取2KN/㎡，即2×4.412×2=17.65KN；

5）倾倒混凝土产生的荷载，按照罐车入料的方式取2.0KN/㎡,即

2.0×40412×2=17.65KN；

6）模板及支撑自重取0.75KN/m³，即0.75×3.12×3.12/2×2=7.3KN。

则吊拉结构所受的最大荷F总=1）+2）+3）+4）+5）+6）=315.96KN。

4.1.2边墩拉杆选用

吊拉钢筋选用φ12圆钢，其抗拉强度设计值为fy=210N/mm2，截面积A=113.1mm2，则在牛腿斜面模板上布置5排（14根）φ12拉杆，具体布置详见《上游表孔边墩牛腿加固图》。

则由拉杆所受的力F拉=210×113.1×14÷1000=332.5KN。

故F拉＞F总，满足结构承载力要求。

具体详见（MJH-A-02-FA-93-1/4~4/4）。

4.2中墩承重计算

4.2.1荷载计算

1）新浇混凝土自重24KN/m³，即24×3.12×3.12/2×3=350.43KN；

2）钢筋自重按照设计图纸所示为2384Kg，即2.384×9.8=23.34KN；

3）施工人员及设备荷载取2.5KN/㎡，即2.5×4.412×3=33.09KN；

4）振捣混凝土产生的荷载取2KN/㎡，即2×4.412×3=26.5KN；

5）倾倒混凝土产生的荷载，按照门塔机及泵机入料的方式取2.0KN/㎡,即2.0×4.412×3=26.5KN；

6）模板及支撑自重取0.75KN/m³，即0.75×3.12×3.12/2×3=10.95KN。

则吊拉结构所受的最大荷F总=1）+2）+3）+4）+5）+6）=470.81KN。

4.2.2中墩拉杆选用

吊拉钢筋选用φ12圆钢，其抗拉强度设计值为fy=210N/mm2，截面积A=113.1mm2，则在牛腿斜面模板上布置5排（20根）φ12拉杆，具体布置详见《上游表孔中墩牛腿加固图》。

则由拉杆所受的力F拉=210×113.1×20÷1000=475.02KN。

故F拉＞F总，满足结构承载力要求。

具体详见（MJH-A-02-FA-93-1/4~4/4）。

五、钢筋混凝土施工

5.1、钢筋施工混凝土施工工艺

5.1.1混凝土拌和及供应

混凝土由建在右岸下游拌和系统（HL240-2S3000L型强制式拌和楼和一座为HZ75-2S1500型强制式拌和站）供应。

为防止混凝土在拌和出机和运输过程中不同标号发生混乱，采取如下方法：

①制定岗位责任制，强化质量意识，防止人为因素造成不同标号混淆。

②拌制不同标号的混凝土时对出料斗进行分隔，并挂标示牌。

③在机口挂设出口混凝土标号及浇筑部位标志牌。

④不同标号混凝土运输的车辆悬挂明显的区分标志牌。

5.1.2混凝土运输

做到连续、均衡、快速、及时地将混凝土从拌和楼运到浇筑地点。

转料、卸料时混凝土最大自由下落高度控制在1.5m以内，保证整个过程中混凝土骨料不分离、不漏浆、不泌水。

同时选用的混凝土运输设备和运输能力均与混凝土拌和、混凝土浇筑能力、仓面情况相适应。

采用混凝土泵运输混凝土时，遵循《水工混凝土施工规范》（DL/T5114-2001）中的关于泵送混凝土的有关规定，保证泵送混凝土工作的连续性。

因故中途中断时，及时将导管中的混凝土清除干净。

泵送混凝土过程中，经常使混凝土泵转动运行，以免导管堵塞。

在正常温度下，如间歇时间过长（超过45分钟），将留在泵管中的混凝土排除，并加以清洗。

采用其它运输机具运输混凝土时，遵循《水工混凝土施工规范》（DL/T5114-2001）中的有关规定，同时满足设计文件要求。