DOC《大块混凝土预制模板在牛腿施工中使用》

大块混凝土预制模板在牛腿施工中使用 苗孝哲 石岩李晓明 陈界 摘要官地水电站大坝牛腿设计较多且比较集中,为了快速施工,在牛腿施工中改变了常规的斜拉悬挂普通模板形式,采用大块斜拉悬臂预制模板.

不仅加快了施工进度,还消除了浇筑模板拆除的安全危险. 关键词 大块预制模板 牛腿 使用

1 前言 官地水电站牛腿设计较多较集中且结构体型较大的特点,主要分布在两个部位,一是溢流面上游1280m高程中墩下部悬出牛腿,上下游长6m,宽度5m,高度12m,坡比1:0.5;

二是大坝顶上下游悬出牛腿,上游牛腿上下游长6m,宽度80m,高度6m,坡比1:1;

下游牛腿上下游长2m,左右宽度40m,高度2m坡比1:1.常规一般采用倒悬普通模板悬挂斜拉方式,但由于下部模板拆除困难,且存在较大安全隐患.采用预制20cm厚的钢筋混凝土板作为模板,其优点在于模板不用拆除,不存在拉杆头和混凝土修补问题,同时为了不侵占结构和调整牛腿钢筋,整个预制板是按照牛腿下部形状预制,紧贴在牛腿下部斜坡上预埋锚筋便于斜拉悬吊,有效解决了模板拆除安全问题,同时使施工更高效.现就溢流面上游1280m高程中墩下部悬出牛腿预制模板设计和施工情况简述如下.

2 牛腿荷载和斜拉结构设计 以上游1280m高程中墩下部悬出牛腿为例,其型体尺寸较大,受力较为复杂.其高度12m,浇筑时分两层,每层高6m,混凝土预制模板安装加固图见图―1. 2.1 牛腿荷载 牛腿分两层浇筑按,每层高6m,牛腿模板所受荷载主要来自混凝土自重,其他如振捣、冲击等乘以1.1系数,计算如下: G=1/2(H*B*A)*γ*k=1/2(6*3*5)*2.7*1.1=133.65t 式中:G---模板所受垂直荷载(t)H---混凝土计算高度(6m);

B---混凝土计算顶长(3m)A---闸墩宽度(5m);

γ---混凝土容重,取2.7t/m3;

k---荷载系数,k=1.1. 2.2 柱前拉杆配置 每一个闸墩设一个立柱,为计算简便,所受拉杆垂直模板,其所承受总荷载为N1,如图―2(b)所示;

N2为混凝土所受剪力,由混凝土承担.N1=G*Sin27°=60.67t. 模板拉杆选择:选择直径20mmQ215圆钢,其抗拉强度[σ]=205 N/mm2(见GB50017-2003),取安全系数为2. 每根钢筋承受拉力为:205*π*102=64370N≈6.4t;

拉杆数量选择:n=60.67t*2/6.4t=19根,根据布置需要,选取25根,分5层5排. 2.3 柱后拉条选择 如图―2(c)所示: 柱后拉条与立柱45°,其受拉力为N3=N*Sin45°=94.5t. 选择直径28mmQ215圆钢,其抗拉强度[σ]=205 N/mm2(见GB50017-2003),取安全系数为2. 每根钢筋承受拉力为:205*π*142≈12.6t;

拉杆数量选择:n=94.5t*2/12.6t=15根,根据布置需要,选取16根. 2.4 支撑立柱的受力分析 2.5 立柱受压稳定验算 立柱为受压柱,压力G=133.65t,不考虑内部斜撑结构,只考虑四根立杆中心受压的受压杆计算.拟定主压杆节点间距为1.00m,使用∠100*10角钢,[σ]=205 N/mm2,立柱受压稳定验算如下: 截面几何特性:A=19.3cm2,Ix=Iy=180cm4,ix=3.05cm,λ=l0/i=100/3.05=33. 按3号钢b类查表得轴心受压杆件稳定系数φ=0.925. 应力σ=N÷4÷Aφ=133.65÷4÷(19.3*0.925)=187N/mm2