吉布洛水電站廠房橋機(jī)梁吊模桁架設(shè)計(jì)和施工

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1、吉布洛水電站廠房橋機(jī)梁吊模桁架設(shè)計(jì)和施工　　【摘要】本文介紹了吊模桁架在吉布洛水電站廠房橋機(jī)梁的施工情況，對(duì)廠房橋機(jī)梁無外支撐吊模桁架的施工原理、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及施工工藝等均做了比較詳細(xì)的描述，對(duì)今后同類工程發(fā)電廠房鋼筋混凝土現(xiàn)澆梁施工具有較高的參考價(jià)值?！娟P(guān)鍵詞】吉布洛水電站；廠房橋機(jī)梁；吊模桁架；設(shè)計(jì)及施工吉布洛水電站主廠房廠內(nèi)橋機(jī)梁為鋼筋混凝土倒“T”型現(xiàn)澆梁，梁高1.2m，其中腹板寬0.4m、高0.95m，翼板高0.25m、寬0.9m，長(zhǎng)度5.88m。本工程橋機(jī)梁采用吊模桁架技術(shù)進(jìn)行施工，從而節(jié)省了大量的鋼材、

2、木材，加快了施工進(jìn)度，實(shí)現(xiàn)了快速、高效施工，保證了混凝土施工質(zhì)量。1.吊模施工方案的提出吉布洛水電站發(fā)電廠房是半地下式廠房，廠內(nèi)橋機(jī)梁受起吊場(chǎng)地的限制難以采用預(yù)制吊裝的方法施工，是本工程施工難度最大的部位之一。2.吊裝法優(yōu)化設(shè)計(jì)2.1設(shè)計(jì)原理5吊模結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原理是在梁的內(nèi)部制作數(shù)榀組合桁架來承受梁的所有荷載，通過計(jì)算將橋機(jī)梁部分配筋替代桁架的部分桿件，且梁模板底部無需支立豎向支撐，在混凝土澆筑時(shí)將桁架一同澆注在梁體混凝土內(nèi)。2.2橋機(jī)梁吊模布置型式吊模型式采用輕型桁架作為吊模的承重構(gòu)件，將模板和縱向圍檁及模板拉桿

3、固定懸掛在桁架下方，同時(shí)考慮到橋機(jī)梁腹板寬度較小及翼板厚度較薄，且內(nèi)部鋼筋密集的特點(diǎn)，為減少鋼筋和桁架之間的干擾，首先利用橋機(jī)梁底部的主筋作為桁架的下弦桿。由于梁底主筋長(zhǎng)度為5.78m，因此，確定桁架的長(zhǎng)度與梁底主筋相同為5.78m。桁架的高度與桁架長(zhǎng)度有關(guān)，除考慮斜腹桿及豎腹桿的受力情況和受壓穩(wěn)定以外，還會(huì)影響到桁架整體的穩(wěn)定性。因此，按照通常桁架高度為桁架長(zhǎng)度的1/8～1/12取值，該桁架的可選高度在0.48～0.72m之間。桁架形式見下圖：2.3吊模桁架設(shè)計(jì)鋼桁架是工程中經(jīng)常采用的基本受力構(gòu)件，它和實(shí)腹式桁

4、架相比較主要有以下特點(diǎn)：以弦桿代替梁的翼緣和以腹桿代替梁的腹板。而在各節(jié)點(diǎn)上將腹桿用節(jié)點(diǎn)板與弦桿相聯(lián)。由于平面桁架整體受彎，并且各桿主要受軸心拉力和壓力，應(yīng)力沿截面分部均勻，能充分利用材料，且結(jié)構(gòu)較輕。52.3.1設(shè)計(jì)荷載。吊模桁架主要承受的荷載有橋機(jī)梁自重、吊模模板重量、桁架自重、施工時(shí)人員設(shè)備等所產(chǎn)生的施工活荷載，由于橋機(jī)梁混凝土方量較小，施工及澆注時(shí)間較短，因此暫不考慮風(fēng)荷載等因素。各荷載取值見下表匯總所示。2.3.2桁架的布置。由于橋機(jī)梁翼板高度只有0.25m，不適合在其內(nèi)部安裝桁架，而且每側(cè)翼板只比腹板

5、寬出0.25m，很容易將翼板底部的支撐與腹板底部支撐相結(jié)合，因此只需將桁架安裝在橋機(jī)梁腹板內(nèi)即可。腹板寬度0.4m，且腹板內(nèi)鋼筋較密集，因此桁架榀數(shù)為2榀，其各桿件受力情況見下表所示。桁架的跨度L取決于橋機(jī)梁的跨度及滿足桁架支座加固點(diǎn)的要求，考慮到桁架理想高度，以公式H=（1/12～1/8）L要求為取值的基礎(chǔ)，由于下弦桿取代了原設(shè)計(jì)頂梁下部的受拉主筋，其尺寸選擇還應(yīng)滿足鋼筋接頭要求，同時(shí)考慮施工方便，選擇桁架高度為72cm。由于桁架主要承受均布荷載，因此桁架腹桿系選用斜腹式布置。采用斜腹式腹桿可充分利用鋼筋抗拉強(qiáng)

6、度高的特性，使用較長(zhǎng)的斜桿受拉，較短的豎桿受壓，并且節(jié)點(diǎn)尺寸相同便于加工。斜桿的傾角度對(duì)基本內(nèi)力和節(jié)點(diǎn)板尺寸影響較大，一般選用30°～60°左右，考慮到方便定型鋼模板的鋪設(shè)，取節(jié)間長(zhǎng)度為72cm，斜桿的傾角為45°。52.3.3桁架桿內(nèi)力計(jì)算。桁架的內(nèi)力計(jì)算可采用節(jié)點(diǎn)法進(jìn)行計(jì)算，也可以使用平面桁架通用程序進(jìn)行計(jì)算。由于該桁架節(jié)點(diǎn)較少，又為對(duì)稱結(jié)構(gòu)，對(duì)稱點(diǎn)的內(nèi)力相同，只需計(jì)算一半桁架的內(nèi)力，故使用節(jié)點(diǎn)法進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算，同時(shí)使用平面桁架內(nèi)力計(jì)算軟件進(jìn)行了校核，結(jié)果如下表。2.3.4桿件計(jì)算長(zhǎng)度確定。經(jīng)對(duì)桿件內(nèi)力分析，依

7、實(shí)際約束情況，選用不同的計(jì)算長(zhǎng)度，見下表。2.3.5桿件截面選擇。在桁架桿件系中，對(duì)受拉桿件、下弦桿、斜腹拉桿進(jìn)行計(jì)算。為減少桁架制作材料、減輕桁架自重，決定利用設(shè)計(jì)配筋。經(jīng)與設(shè)計(jì)人員協(xié)商，同意使用梁底最外層設(shè)計(jì)配筋（φ28）作為桁架下弦桿，上弦桿、豎腹桿的內(nèi)力為軸向壓力。受拉及受壓桿件的截面面積分別按照公式A≥N/[δ]和A≥N/φ[δ]進(jìn)行計(jì)算，并通過計(jì)算結(jié)果選定桿件的截面如下表。2.3.6節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)2.3.6.1焊縫長(zhǎng)度計(jì)算。按照相關(guān)規(guī)范計(jì)算，最終確定上、下弦桿焊縫長(zhǎng)度不小于22cm，斜、豎腹桿焊縫長(zhǎng)度不小于

8、14cm。各桿件均沿弦桿兩側(cè)焊飽滿。2.3.6.2節(jié)點(diǎn)板計(jì)算。根據(jù)焊縫長(zhǎng)度要求及各桿件的位置擺放關(guān)系和最小間距，確定節(jié)點(diǎn)板平面尺寸為0.13×0.13m，下弦桿中間處節(jié)點(diǎn)板尺寸為0.22×0.13m。5因此結(jié)合各桿件受力大小及現(xiàn)場(chǎng)材料實(shí)際情況，經(jīng)計(jì)算確定節(jié)點(diǎn)板厚度為10mm厚鋼板。2.3.7桁架整體撓度驗(yàn)算。按照《起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范》及混凝土變形要求，取其中偏于安全的數(shù)值，確