浅谈孟洲坝水电站胸墙承重排架施工方案

　　摘要：介绍广东省孟洲坝水电站胸墙承重排架施工工艺，为其他类似工程的施工提供可参考的经验
　　关键词：水电站；胸墙；施工工艺
　　1．工程概况
　　孟洲坝水电站位于北江干流上游，上距韶关市市区12公里，坝址以上控制流域面积14720平方公里，该电站是集发电、防洪、航运、美化市容为一体的综合性水利枢纽，设计装有4台灯泡式贯流机组，总装机容量4.8万千瓦。
　　北江长468km，流域面积46710km2。北江流域水力资源丰富，理论蕴藏量268万kW，可能开发装机容量205万kW，年发电量76亿kW.h。规划5级开发，即孟洲坝、蒙里、沙口、白石窑、飞来峡，总装机容量31．4万kW，年发电量10．28亿kW.h。
　　孟洲坝水电站发电厂房胸墙下段由于较平缓，施工难度大，故采用下段作为计算单元。模板支撑采用满堂脚手架支架，第一仓浇筑厚度50cm厚。
　　
　　2．主要施工方法
　　2.1搭设形式
　　在进口段底板搭设扣件式满堂脚手架至胸墙模板桁架。
　　2.2脚手架构造
　　2.2.1立杆
　　本方案脚手架横距为0.9m，纵距0.9m，步距1.7m，立杆外侧距左右边墙0.225m。竖立杆时立杆的长短要搭配使用；除顶层外其余立杆均采用对接扣件进行对接。对接时，对接扣件交错布置，两个相邻立杆的接头不能同步跨内，两个相邻接头在高度方向上错开；每个接头中心距离主节点的距离不大于步距的1/3。最顶层立杆采用搭接形式，搭接时的搭接长度Ld≥1m,用不少于三个旋转扣件扣牢,扣件的外边缘距杆端距离为150mm。立杆应沿其轴线搭设到要求位置。
　　立杆上必须设置纵横向扫地杆，纵向扫地杆用直角扣件固定在距基础砼15cm的立杆上，横向扫地杆用直角扣件紧靠纵向扫地杆下方固定在立杆上。
　　2.2.2横杆
　　横杆对立杆起约束作用，与立杆用直角扣件扣紧，不得疏漏。上下相连的横杆要在立杆的内外交错布置，减少立杆的偏心受压，横杆采用对接扣件连接，同一平面的内侧和外侧、上层和下层之间的接头都应交错布置。
　　2.2.3剪刀撑
　　脚手架的四边与中间每隔四排支架立杆设一道纵向剪刀撑，两端与中间每隔四排立杆从顶层开始向下每隔2步设一道水平剪刀撑。剪刀撑与水平面夹角60o。跨4根立杆。
　　2.3满堂脚手架布置
　　脚手架竖杆纵横间距为0.9m，步高为1.7m，脚手架下部应设置纵横向扫地杆。脚手架的四边与中间每隔四排支架立杆设一道纵向剪刀撑，两端与中间每隔四排立杆从顶层开始向下每隔2步设一道水平剪刀撑。脚手架左右岸方向的水平杆两端顶墙布置。
　　2.4脚手架的搭设见图1、图2
　　图一、脚手架纵向布置图
　　
　　图二、脚手架平面布置图
　　
　　3、脚手架的计算
　　3.1荷载计算
　　模板支架采用有侧移的满堂红脚手架，横距、纵距均为0.9m，步距1.7m，取一纵、横距内为一计算单元。
　　永久荷载标准值：
　　模板自重标准值为0.9×0.9×0.5=0.405KN；
　　对于中间立杆：
　　
　　式中H——满堂脚手架搭设高度；（16m）
　　n——满堂脚手架的水平杆层数（包括扫地杆）；（10层）
　　n'——同一跨（纵跨或横跨）内剪刀撑杆件的数量；（按1条剪刀撑计算）
　　la——横距；（0.9m)
　　lb——纵距；（0.9m）
　　h——步距；（1.7m）
　　在计算中时，当商数不是整数时均应化为整数，整数后的小数不论大小只能“入”，不能“舍”。
　　代入计算脚手架支架自重标准值为=1.589KN
　　钢筋混凝土自重标准值为25×0.9×0.9×0.5=10.125KN;
　　可变荷载标准值
　　施工人员及设备荷载标准值取1.0KN/m2
　　振捣混凝土时产生的荷载标准值取2.0KN/m2
　　支架自重标准值产生的轴向力
　　为钢筋混凝土、模板自重标准值产生的轴向力。
　　=0.405+10.125=10.53KN
　　NQK=0.9×0.9×（1.0+2.0）=2.43KN
　　N=1.2(NG1K+NG2k)+1.4∑NQK
　　N=1.2×（1.589+10.53）+1.4×2.34=17.945KN
　　3.2脚手架立杆稳定性分析
　　3.2.1立杆稳定分析
　　立杆所承受的轴向力计算N=17.945KN
　　对于有侧移的满堂脚手架，立杆的计算长度依据K1、K2按表2.4-1采用。（扣件式钢管脚手架计算手册）
　　K1值计算
　　
　　中间立杆：
　　
　　
　　K2值计算
　　
　　中间立杆：
　　
　　由K1、K2值查《扣件式钢管脚手架计算手册》表2.4-1
　　=1.356
　　=1.36×1.7=231.2cm
　　
　　由值查《扣件式钢管脚手架计算手册》表2.3-2，知=0.328
　　立杆的稳定性计算
　　
　　故该方案立杆稳定满足要求。
　　
　　4.满堂脚手架搭设施工工艺
　　4.1搭设的顺序 
　　进口段底板清理→摆放扫地杆→自角部起依次向两边竖立杆,形成构架的起始段→依次向前延伸搭设,直至第一步架交圈完成→设置连墙杆→随搭设进程及时装设连墙杆和剪刀撑。
　　4.2搭设的方法
　　脚手架搭设前，依据建筑物形状及设计要求排好立杆。
　　搭设横杆时必须在角部交圈并与立杆连接固定当搭至有连墙件的构造节时，在搭设完该处的立杆、横杆后，应立即设置连墙件。在顶排连墙杆上的架高不得多于两步，搭设时及时设置剪刀撑，不得滞后超过两步距。扣件安装时应注意扣件规格必须与钢管外径相同，拧固时要用力矩扳手将扣件扣紧。在主节点处固定横杆、剪力撑、斜撑等用的直角扣件、旋转扣件的中心点的相互距离不应大于150mm。对接扣件的开口应朝架子内侧，螺栓向上，避免开口朝上，以防雨水进入。各杆件相交伸处的端头均大于100mm，以防止杆件滑脱。工人在架上进行搭设作业时,作业面上需铺设临时脚手板并用铅丝绑扎固定。当未完成整体脚手架的搭设时,在下班前,必须对所搭的架子部分进行临时固定,以免发生意外。
　　4.3脚手架的拆除
　　4.3.1拆除架子的工作地区，设围栏或警示标识，并有专人看守，严禁非操作人员进入。
　　4.3.2拆架前，应有技术负责人批准手续，拆架子时必须有专人指挥，做到上下呼应，动作协调。
　　4.3.3拆除顺序应是后搭设的部件先拆，先搭设的部件后拆，严禁采用推倒或拉倒的拆除做法。
　　4.3.4固定件应随脚手架逐层拆除，当拆除至最后一节立杆时，应先搭设临时支撑加固后，方可拆固定件与支撑件。
　　4.3.5拆除的脚手架部件应及时运至地面，严禁从空中抛掷。
　　5.脚手架的材料需求
　　5.1钢管
　　Φ48×3.0钢管共需800根（6m）。
　　5.2扣件
　　直角扣件1800个；对接扣件387个；旋转扣件480个
　　6.安全保障措施
　　6.1施工前必须进行安全技术交底，所有架子工必须持证上岗。
　　6.2搭设施工用的脚手架材料，必须把好材料质量关，不符合规定要求的材料，严禁使用。
　　6.3脚手架必须按施工要求搭设，搭设时避开立体交叉作业，并严格按施工方案及相应安全规范进行施工，控制好立杆的垂直度，横杆水平并确保节点符合要求。
　　6.4在施工过程中，遇有雷雨，脚手架上施工人员应立即离去。
　　
　　
　　参考文献：
　　[1]刘瑞.水工钢筋混凝土结构学[M].北京：中国水利水电出版社，2002.
　　[2]周氐.水工混凝土结构设计手册[M].北京：中国水利水电出版社，1999
　　[3]袁光裕.水利工程施工[M].北京：中国水利水电出版社，2006
　　[4]范崇仁.水工钢结构设计[M].北京：中国水利水电出版社，1999

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