论文部分内容阅读
摘要：在水利工程施工过程中大型梁由于起吊手段、起吊能力等的限制，一般采用现浇结构，现浇结构中通常采用叠合体系结构，形成有可靠支撑的叠合式现浇梁。浙江三溪口水电站工程门机轨道梁模板支撑方案，摒弃了传统的满堂脚手架支撑技术，采用了型钢支撑技术，取得了很好的经济效果。
关键词：叠合结构；预埋支座；型钢支撑；结构验算
Abstract: in the process of hydraulic engineering construction due to large beam lifting means, lifting capacity and other constraints, generally uses the cast structure, laminated structure usually adopts cast-in-situ concrete structure, form a reliable support of superposed cast-in-place beam. Zhejiang three Xi slobber power engineering crane rail beam formwork support scheme, to abandon the traditional scaffold supporting technology, the steel support technology, achieved good economic results.
Keywords: composite structure; embedded bearing; steel support structure;
中图分类号： TU74 文献标识码：A文章编号：2095-2104（2013）
引言：三溪口水电站工程厂房门机轨道梁净跨16100mm，为T型截面，截面尺寸1400×2300+300×3400mm,梁底距地面43.2m。由于梁跨度大、截面大一次浇筑成型，模板支撑难度大且成本高，故采用叠合体系结构，两次浇筑成型。同时由于工期紧迫，叠合结构底部砼强度龄期短，强度底，叠合结构采用有可靠支撑的叠合方式。支撑体系结构方式、材料的选用以及结构验算关系方案的成功与否。
一、工程概况
三溪口河床式水电站工程位于大溪和小溪汇合口下游的瓯江干流上，枢纽建筑物由泄洪闸、船闸、河床式发电厂房、右岸上游330国道防护工程、右岸下游交通防护工程以及两岸接头建筑物等组成。
在厂房进水口布置有两条门机轨道梁，轴线分别为：闸0+009.20m和闸0+026.20m，轨道梁净跨为16.1m，为T型截面，截面尺寸1400×2300+300×3400mm,分两次浇筑成型，采用有支撑的叠合方式施工，叠合梁下部高度1.2m。
二、叠合结构以及支撑型式
门机轨道梁T型结构，上部300×3400mm，其中截面两侧300×500mm为人行走道，荷载较小，采用分层浇筑，先浇层按叠合结构考虑，叠合结构下部高度选为1.2m。支撑体系选用型钢桁架结构，主梁选用56a工字钢，两主梁间用10槽钢联接，形成桁架结构，桁架上部@500mm铺设10槽钢。桁架采用三跨不等跨结构，端支座预埋槽钢，中间支座用型钢焊接形成（中间支座下部焊接在预埋支座上）。预埋支座用2【16a，埋入砼内400mm，外露200mm。
三、结构受力验算
1、荷载计算
1.1混凝土及钢筋自重 标准值：
钢筋自重： 设计值：
1.2模板自重及施工荷载标准值：设计值：
2、次梁受力计算
选用10槽钢作为次梁，间距s=0.50m，【10槽钢的截面特性：
抗拉强度：
故次梁满足抗拉强度要求。
3、主梁受力计算
主梁受到次梁上的压力
次梁支座处压力为主梁上的荷载，考虑该支座反力均匀分布，且假定其为主梁均布荷载，且次梁间距为0.50m，故有。
主梁采用三跨不等跨结构，其结构如下图所示
主梁选用I 56a（考虑自重）工字钢其截面特性如下：
I 56a主梁自重1.04KN/m
主梁弯矩计算：
故主梁最大弯矩在B、C支座处
有（上部受拉）
主梁支座剪力计算：
验算抗拉强度
验算刚度: 边跨刚度计算（一端固定、一端简支）
中间跨刚度计算（两端固定）
满足刚度要求
综上：主梁I56a满足要求。
4、支座及連接杆受力计算
工字钢桁架共八个支座，分上下两排布置，计算时假定两主梁上支座受力一致，预埋支座分边跨和中跨支座两种类型。
4.1边跨、中跨支座受力计算
边跨支座预埋2【16槽钢，埋入混凝土内40cm，外露20cm
【16槽钢截面特性：
支座反力： 末端弯矩最大：
验算抗拉强度
抗剪验算
故支座满足抗拉、抗剪要求，中跨预埋支座反力即连接杆上分力，计算如边跨支座。
4.1连接杆受力计算
主梁中跨支座由坐落在预埋支座上的连接杆来形成，连接杆与主梁焊接，形成固定支座，焊接采用连接板来增加焊缝，确保支座焊接质量。主梁支座B支座反力由连接杆竖直方向的反力提供，同时连接杆轴向力的分力作用在中跨预埋支座上。
对中跨支座：支座反力
连接杆轴向力：
连接杆长度，连接杆两端焊死，形成两端固定结构体系。连接杆选用2<160×10角钢，与主梁的焊接设置中间结点板，板厚10mm，角钢之间每个1m焊接一个10mm厚的连接板。
连接杆截面特性
强度验算
故：强度满足要求
稳定验算：有该杆为小柔度杆，稳定按强度计算。
故连接杆满足稳定要求。
四、叠合构件承载力计算
叠合层浇筑完成后，及时冲毛，使叠合面形成不小于6mm的自然糙面。养护7天（冬季）待混凝土强度达到15Mpa后（由于工期影响），浇筑后浇混凝土叠合层。叠合层自重由支撑体系承担，上部结构荷载直接作用在叠合层上。
叠合层荷载：
叠合层跨中最大弯矩：
两固定端弯矩：
由于叠合层位置门机轨道梁处未布置钢筋，根据固定端弯矩，通过配筋计算，在叠合层上部支座处布置3Φ25钢筋，钢筋长度5.3m.。且叠合层承载力满足要求。
五、施工安全保证措施
支撑结构体系按照设计施工，且焊接质量要求合格；叠合层结合面要求符合要求；注意叠合层支座处钢筋的预埋；安全管理人员在施工过程中必须全程检查指导，对不符合规定的情况及时予以指出，并督处整改，经检查合格后方可施工。
结语：
浙江青田三溪口水电站施工的启闭机平台、门机轨道梁均采用叠合结构的型钢支撑技术，目前均已施工完成，取得很好的经济效果，并与计划工期（脚手架方案）提前了三个月。
参考文献：
[1]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．
[2]范崇仁.水工钢结构设计［M］．北京.中国水利水电出版社．
[3]刘瑞．水工混凝土结构学［M］．北京.中国水利水电出版社．
[4]徐礼赞，张中明．超厚现浇板模板型钢支撑技术的应用与实践［Ｊ］．建筑技术，2008，39(1)．
关键词：叠合结构；预埋支座；型钢支撑；结构验算
Abstract: in the process of hydraulic engineering construction due to large beam lifting means, lifting capacity and other constraints, generally uses the cast structure, laminated structure usually adopts cast-in-situ concrete structure, form a reliable support of superposed cast-in-place beam. Zhejiang three Xi slobber power engineering crane rail beam formwork support scheme, to abandon the traditional scaffold supporting technology, the steel support technology, achieved good economic results.
Keywords: composite structure; embedded bearing; steel support structure;
中图分类号： TU74 文献标识码：A文章编号：2095-2104（2013）
引言：三溪口水电站工程厂房门机轨道梁净跨16100mm，为T型截面，截面尺寸1400×2300+300×3400mm,梁底距地面43.2m。由于梁跨度大、截面大一次浇筑成型，模板支撑难度大且成本高，故采用叠合体系结构，两次浇筑成型。同时由于工期紧迫，叠合结构底部砼强度龄期短，强度底，叠合结构采用有可靠支撑的叠合方式。支撑体系结构方式、材料的选用以及结构验算关系方案的成功与否。
一、工程概况
三溪口河床式水电站工程位于大溪和小溪汇合口下游的瓯江干流上，枢纽建筑物由泄洪闸、船闸、河床式发电厂房、右岸上游330国道防护工程、右岸下游交通防护工程以及两岸接头建筑物等组成。
在厂房进水口布置有两条门机轨道梁，轴线分别为：闸0+009.20m和闸0+026.20m，轨道梁净跨为16.1m，为T型截面，截面尺寸1400×2300+300×3400mm,分两次浇筑成型，采用有支撑的叠合方式施工，叠合梁下部高度1.2m。
二、叠合结构以及支撑型式
门机轨道梁T型结构，上部300×3400mm，其中截面两侧300×500mm为人行走道，荷载较小，采用分层浇筑，先浇层按叠合结构考虑，叠合结构下部高度选为1.2m。支撑体系选用型钢桁架结构，主梁选用56a工字钢，两主梁间用10槽钢联接，形成桁架结构，桁架上部@500mm铺设10槽钢。桁架采用三跨不等跨结构，端支座预埋槽钢，中间支座用型钢焊接形成（中间支座下部焊接在预埋支座上）。预埋支座用2【16a，埋入砼内400mm，外露200mm。
三、结构受力验算
1、荷载计算
1.1混凝土及钢筋自重 标准值：
钢筋自重： 设计值：
1.2模板自重及施工荷载标准值：设计值：
2、次梁受力计算
选用10槽钢作为次梁，间距s=0.50m，【10槽钢的截面特性：
抗拉强度：
故次梁满足抗拉强度要求。
3、主梁受力计算
主梁受到次梁上的压力
次梁支座处压力为主梁上的荷载，考虑该支座反力均匀分布，且假定其为主梁均布荷载，且次梁间距为0.50m，故有。
主梁采用三跨不等跨结构，其结构如下图所示
主梁选用I 56a（考虑自重）工字钢其截面特性如下：
I 56a主梁自重1.04KN/m
主梁弯矩计算：
故主梁最大弯矩在B、C支座处
有（上部受拉）
主梁支座剪力计算：
验算抗拉强度
验算刚度: 边跨刚度计算（一端固定、一端简支）
中间跨刚度计算（两端固定）
满足刚度要求
综上：主梁I56a满足要求。
4、支座及連接杆受力计算
工字钢桁架共八个支座，分上下两排布置，计算时假定两主梁上支座受力一致，预埋支座分边跨和中跨支座两种类型。
4.1边跨、中跨支座受力计算
边跨支座预埋2【16槽钢，埋入混凝土内40cm，外露20cm
【16槽钢截面特性：
支座反力： 末端弯矩最大：
验算抗拉强度
抗剪验算
故支座满足抗拉、抗剪要求，中跨预埋支座反力即连接杆上分力，计算如边跨支座。
4.1连接杆受力计算
主梁中跨支座由坐落在预埋支座上的连接杆来形成，连接杆与主梁焊接，形成固定支座，焊接采用连接板来增加焊缝，确保支座焊接质量。主梁支座B支座反力由连接杆竖直方向的反力提供，同时连接杆轴向力的分力作用在中跨预埋支座上。
对中跨支座：支座反力
连接杆轴向力：
连接杆长度，连接杆两端焊死，形成两端固定结构体系。连接杆选用2<160×10角钢，与主梁的焊接设置中间结点板，板厚10mm，角钢之间每个1m焊接一个10mm厚的连接板。
连接杆截面特性
强度验算
故：强度满足要求
稳定验算：有该杆为小柔度杆，稳定按强度计算。
故连接杆满足稳定要求。
四、叠合构件承载力计算
叠合层浇筑完成后，及时冲毛，使叠合面形成不小于6mm的自然糙面。养护7天（冬季）待混凝土强度达到15Mpa后（由于工期影响），浇筑后浇混凝土叠合层。叠合层自重由支撑体系承担，上部结构荷载直接作用在叠合层上。
叠合层荷载：
叠合层跨中最大弯矩：
两固定端弯矩：
由于叠合层位置门机轨道梁处未布置钢筋，根据固定端弯矩，通过配筋计算，在叠合层上部支座处布置3Φ25钢筋，钢筋长度5.3m.。且叠合层承载力满足要求。
五、施工安全保证措施
支撑结构体系按照设计施工，且焊接质量要求合格；叠合层结合面要求符合要求；注意叠合层支座处钢筋的预埋；安全管理人员在施工过程中必须全程检查指导，对不符合规定的情况及时予以指出，并督处整改，经检查合格后方可施工。
结语：
浙江青田三溪口水电站施工的启闭机平台、门机轨道梁均采用叠合结构的型钢支撑技术，目前均已施工完成，取得很好的经济效果，并与计划工期（脚手架方案）提前了三个月。
参考文献：
[1]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．
[2]范崇仁.水工钢结构设计［M］．北京.中国水利水电出版社．
[3]刘瑞．水工混凝土结构学［M］．北京.中国水利水电出版社．
[4]徐礼赞，张中明．超厚现浇板模板型钢支撑技术的应用与实践［Ｊ］．建筑技术，2008，39(1)．