右岸地下电站主变洞岩壁梁混凝土施工方案1、概述主变洞岩壁梁上下游总长为461.54m(不含跨出线竖井段),岩壁梁高×宽为2.41m×1.25 m,岩壁梁呈“口”字形,边墙在高程EL845.05m处呈29.25°折角,外边墙在高程EL845.75m处呈119.25°折角,交汇于岩壁梁岩台高程EL847.46m处。
上游岩壁梁分22仓、下游分21仓施工。
施工缝有键槽,键槽为梯形底部尺寸为0.6m×0.35m,外部尺寸为1m×0.75m,高1m。
梁每隔1.5m设一φ90PE排水管。
主要工程量表表125,L=3m2、施工依据:(1)《右岸地下电站主变交通洞、主变洞、母线洞和电缆廊道开挖支护图)》139E63-Y0203-06-17(1~9)(2)《右岸地下电站主变洞岩壁梁结构钢筋图》139E63-Y0203-07-10(1~2)(3)《乌东德水电站地下洞室开挖及支护施工技术要求》3、风、水、电布置风、水、电采用由主变开挖形成的风、水、电系统,上游施工采用由厂右1-1#支洞通向主变的线路,下游施工采用由厂岩台开挖结束后,右2-1#支洞引入主变的风、水、电系统;待岩壁梁将风、水管路固定在岩壁梁台上部岩壁上,每隔20m设置一个开关阀,以后主变岩壁梁以下部位施工用风、水直接从开关阀接引。
4、岩壁梁混凝土施工4.1 施工工艺流程4.2 施工方法4.2.1 岩壁梁锚杆施工岩壁梁锚杆的施工质量(各种锚杆的角度、外露长度)不仅影响岩壁梁的使用安全,而且将直接影响岩壁梁钢筋的绑扎质量,进而影响模板架立质量。
4.2.2 排架施工方法4.2.2.1 排架搭设尽管在岩壁梁混凝土模板设计时已考虑了足够多的拉筋以保证模板不发生“跑模”,同时在模板底部亦采用强加固措施。
在支撑底部先采用开挖石渣回填铺筑平台,平台采用反铲压实,然后在平台上部浇筑一层10cm后的C15混凝土,避免支撑沉降,因为模板的微小变动会严重影响岩壁梁混凝土的浇筑效果,平台顶高程为EL840.0m。
排架采用Ф48脚手架钢管搭设而成,排架高度为6.5m,钢管支撑排架沿主变室方向搭设长度为12m。
排架立杆间距为0.6m、排距为0.6m,大横杆步距为0.9m,脚手架与边墙系统用25,L=3.0m锚杆连接。
脚手架钢管采用专用扣件连接。
排架纵向每隔10m设置一道斜撑和剪刀撑,由于主变室内没有风荷载,排架只需与顶部及边墙锚杆连接。
排架具体结构见附图1。
施工排架采用Φ48脚手架钢管和标准扣件进行搭建,钢管必须无锈蚀脱层、裂缝与严重凹陷,扣件不得有裂纹、气孔、砂眼和变形滑丝。
脚手架搭设顺序为:摆放扫地杆→逐根竖立立杆并与扫地杆扣紧→装扫地杆的小横杆并与扫地杆立杆和扫地杆扣紧→装第一步大横杆并与各立杆紧扣→安装第一步小横杆→安装第二步大横杆→安装第三步小横杆→架设临时斜撑,上端和大横杆紧扣(在装设连杆墙后,拆除临时斜撑)→安装第三步、第四步大横杆和小横杆→安装连墙杆→接高立杆→加装剪刀撑→铺设脚手板→绑护栏和挂立网。
排架每隔30m左右设置斜爬梯作为工作通道,爬梯两侧需设置扶手栏杆,爬梯横杆间距为40cm,横杆表面铺设3cm厚木板,木板每隔50cm设置一个横方木作为台阶。
顶部施工平台铺设跳木板作为工作平台,脚手架钢管与跳木板两端采用10#铁丝绑扎固定,马道板严禁有探头板。
排架外侧满挂安全密目立网。
4.2.2.2 排架计算书1)荷载参数根据现场施工的实际情况,作业平台上最不利荷载按架上施工人员30人计。
静荷载(平台结构自重)设计值系数取1.2,人员活荷载设计值系数取1.4。
按最不利形式校核。
最不利形式为步距为1m的情况。
立杆间距0.6m,立杆排拒0.6m,脚手架步距h(m):0.9m;脚手架搭设高度H(m):6.5m;钢管类型(mm):Φ48×3.5,扣件连接方式:双扣件,扣件抗滑承载力系数:0.80;2)横杆强度和刚度验算由于本脚手架等跨,各界面结构相同,故把本脚手架等效为五跨超静定结构计算,五跨超静定梁最大弯矩为边跨中部,最大弯矩值为:(G+Q) L2/11。
(说明:也可以按照单跨支梁计算)(以下计算为单跨校核)①作业平台钢管(大横杆)计算纵向钢管按照均布荷载下简支梁计算,截面力学参数为截面抵抗矩W = 5.08 cm3;截面惯性矩I = 12.19cm4;A ---- 立杆净截面面积(cm2):A = 4.89 cm2;②荷载的计算:(1)马道板自重(kN/m):q=0.5×0.05×4×0.25×10/2×0.6=0.12;(2) 活荷载为施工荷载标准值(kN/m):q'=75×4×10/2×0.6×1000=1.4;(3)堆放模板与钢筋荷载标准值(kN/m):q''=500×10/2×0.6×1000=2.34G=1.2q=1.2×0.12=0.144kN/mQ= 1.4q'=1.4×1.4=1.96kN/mF=1.2 q''=1.2×2.34=2.81 kN/m③强度计算:最大弯矩计算公式如下:M max1=(G+Q+F) L2/11=(0.144+1.96+2.81) ×0.82/11=0.29kN.m;最大支座力计算公式如下:V=[(G+Q+F)L ]/2=[(0.144+1.96+2.81) ×0.8]/2=1.97kN;截面应力σ= M/W=0.29×106 / (5080.0) =57.1 N/mm2;=2Fs/A=2×1.97×103/4.89×10-4=8.06Mpa纵向钢管的计算正应力强度57.1N/mm2小于205.000N/mm2,满足要求!纵向钢管的计算正切力强度8.06Mpa小于100MPa,满足要求!由上可知:作业平台按设计是安全的。
④挠度计算:最大挠度考虑为简支梁均布荷载作用下的挠度计算公式如下:W1=5qL4/384EI=5×(0.192+2.625+3.75)×103×800.04/384×210×106×121900=1.1mm纵向钢管的最大挠度小于 800.000 /250=3.2,满足要求!3) 扣件抗滑承载力的计算按规范直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN ,按照扣件抗滑承载力系数0.80,R ≤Rc其中 Rc -- 扣件抗滑承载力设计值,取8×0.80=6.4kN ;纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值 R=2.105kN ;R < 6.40 kN , 单扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!4) 立杆稳定性① 作业平台荷载标准值(轴力)(1)脚手架的自重:N G1 = 0.129×10= 1.29 kN ;钢管的自重计算参照《扣件式规范》附录A 排架自重标准值。
马道板自重(按1层满铺考虑): G 1 =0.12×0.8=0.1kN ;堆放钢筋及模板自重:Fg=0.5×10=5KN(2)活荷载为施工荷载标准值,考虑四个人同时施工: q 2=0.075×4/2=0.15kN② 混凝土自重v=S×L=33.4×26=33m³,每立方米混凝土重量按2.4t 计算,则混凝土总重量为G2=33×2.4×10=792KN 。
施工排架共有100根立杆,平均每根立杆承受混凝土重量为792÷100=7.92KN ;则立杆承受总重量N=1.2(N G1+G1+ Fg )+1.4(q 2+G2)=1.2×(1.29+0.1+5)+1.4×(0.15+7.92)=18.97KN③ 立杆的稳定性计算:立杆的稳定性计算公式: []f AN ≤=φσ 其中 N ---- 立杆的轴心压力设计值(kN) :N = 18.97kN ;σ---- 轴心受压立杆的稳定系数,由长细比 Lo/i 查表得到;i ---- 计算立杆的截面回转半径(cm) :i = 1.58 cm ;A ---- 立杆净截面面积(cm 2):A = 4.89 cm 2;W ---- 立杆净截面模量(抵抗矩)(cm 3):W=5.08 cm 3;σ---- 钢管立杆抗压强度计算值 (N/mm 2);[f]--- 钢管立杆抗压强度设计值 :[f] =205.00 N/mm 2;Lo---- 计算长度(m);如果完全参照《扣件式规范》,由公式(1)计算Lo = k1uh (1)k1---- 计算长度附加系数,取值为1.167;u ---- 计算长度系数,参照《扣件式规范》,u = 1.730;公式(1)的计算结果:立杆计算长度Lo = k1uh =1.167×1.730×0.800 = 1.61m;Lo/i = 1610/ 15.800 = 101.9;由长细比Lo/i 的结果查表得到轴心受压立杆的稳定系数φ= 0.53 ;钢管立杆受压强度计算值;σ=5.215×104/( 0.53×489.000 )=201.2N/mm2;立杆稳定性计算σ =201.2小于[f] = 205.000满足要求!4.2.3 岩壁梁钢筋制安岩壁梁钢筋在加工制作、安装上要求要比普通混凝土更加严格与细致。
在钢筋加工时,要严格控制加工尺寸,在安装时一定要加固牢靠(避免在混凝土浇筑过程中发生错动)且外部尺寸规整,以利模板的准确架立和确保混凝土保护层。
施工缝间距12m,缝面应凿毛,缝面布置键槽,尺寸详见大样图,施工缝处纵向钢筋不截断。
岩壁梁配筋4.2.4 模板支立(1)模板设计本工程岩壁梁混凝土模板采用18mm厚普通竹胶板粘贴1mm厚PVC板。
上游长237.89m、下游长223.65m(不包含跨出线竖井段)。
主变室岩壁梁模板采用镜面混凝土模板施工工艺,镜面混凝土模板采用普通竹胶板外贴镜面PVC板(薄的、硬脆质的)的方式。
普通竹胶板按照8仓进行周转,PVC板需一次性投入材料使用。
竹胶板和PVC板规格尺寸两者尺寸要一致,PVC板侧模板1.8m×3.66m底模板1.43m×2.44m,普通竹胶板尺寸统一用2.44m×1.22m进行拼装。
PVC板的粘贴采用万能胶,粘贴PVC板前先把方木钉在竹胶板上,然后分别将竹胶板和PVC板表面用抹布擦干净,然后用板刷均匀地、薄薄地涂刷一层万能胶(切记不要厚),在粘贴PVC 板时,要从一端开始,小心细致的铺贴,避免出现褶皱且两板边缘必须对齐,否则,在安装过程中及混凝土浇筑时边缘PVC板会破碎,使浇筑的混凝土出现锯齿状疤痕。