混凝土受料栈桥施工技术的应用研究

混凝土受料栈桥施工技术的应用研究

中国水利水电第四工程局有限公司水电工程公司云南昆明644612

摘要:近几年,随着水电事业的飞速发展,东部地区及中部地区的水电开发逐渐达到饱和,水电开发已将战场转移到了山高峡深的西部地区。由于地域限制,水电站大坝的浇筑只能采用以缆机为主要浇筑手段的垂直吊运,因此受料栈桥是大坝混凝土入仓的重要环节。采用混凝土受料栈桥存在施工工期长、边坡施工难度大、混凝土等强等施工难题,因此施工过程中存在施工难度大,施工风险高;采用本研究课题,不仅解决了施工过程中的技术难题,更有效的降低了施工风险,有效提高了现场施工进度,确保大坝混凝土受料栈桥正常投入使用。

关键词:混凝土;受料栈桥;施工;技术;应用;研究

1.工程概述

白鹤滩水电站受料栈桥分为高线缆机受料栈桥和低线缆机受料栈桥,高线缆机受料栈桥布置高程834.00m,低线缆机受料栈桥布置高程768.00m;高线平台上游采用钢结构制作,钢结构栈桥主要包括:基础埋件、钢立柱、钢箱梁、钢桁架组成;下游立柱、承台采用混凝土结构,上部平台采用钢桁架结构,钢桁架上覆盖混凝土面层;缆机低供料平台全部坐于开挖基础上,上游栈桥按常规采用贴坡混凝土挡墙,下游栈桥立柱、承台采用混凝土,上部平台采用钢桁架结构,钢桁架上覆盖混凝土面层。

2.施工工艺流程

对混凝土受料栈桥结构受力及白鹤滩水电站施工条件进行分析,制定了混凝土受料栈桥施工工艺流程如下图2-1所示。

图2-1混凝土受料栈桥施工工艺流程图

3.受料栈桥施工工艺

3.1基础埋件安装

⑴基础埋件安装施工工艺流程

图3-1基础埋件安装施工工艺流程图

⑵安装方法和质量要求

测量放点:由专业测量人员根据给定的测量控制网进行埋件安装位置基准点和标高的测量放点,基准点的测量精度需满足钢结构安装精度要求,安装现场技术人员和测量人员准确沟通,明确安装基准点位置。由安装人员根据给定的基准点对埋件安装位置的标高和方位进行划线,并用油漆做出标记。

图3-2承台钢立柱吊装顺序示意图

吊装就位:低线栈桥埋件采用汽车吊进行吊装就位。

调整固定:用调节螺杆或千斤顶进行位置调整,经测量验收合格后将埋件与周围的钢筋网焊接连接,确保埋件不会在混凝土浇筑的过程中产生移位。

3.2钢立柱吊装

将单片钢管柱在地面按四管桩进行拼装,除始装柱外,其它均把连系管带上。靠江侧的单片钢管柱进行单片吊装,吊装顺序见图3-2。

⑴安装工艺流程图

图3-3承台钢立柱安装工艺流程图

⑵钢立柱拼装

拼装焊接:在768平台设置钢立柱拼装场地用于钢立柱的现场拼装焊接,拼装方式式见下图:

图3-4承台钢立柱安装工艺流程图

拼装台的基础采取浇筑钢板埋件的方式,确保基础不下沉、不移位。

钢立柱采取V形口的方式进行固定,V形口钢板焊接固定在钢板埋件上,需控制V形口的中心和与钢立柱接触点的高程偏差在2mm以内。

拼装顺序为:先将单片钢立柱放置于拼装台的V形口中,并划出连接系的安装中心线,然后依次吊装连接系,用吊垂线和联接系管口的样冲眼对正划线的方式检查垂直度和错位控制在3mm以内并加固焊接,最后吊装上片钢立柱,复测开裆尺寸和对角线偏差控制在5mm以内。

拼装焊接:采用手工电弧焊焊接,焊脚尺寸和焊缝外观质量需符合施工图纸技术要求。

⑶下段钢立柱安装:

1)测量放线

复测埋件安装位置和标高精度,并做好记录。

2)吊装准备

在拼装完成的钢立柱上焊接翻身和吊装用的耳板,耳板对应的位置在钢立柱的内侧用槽钢支撑连接,以防止吊耳位置产生较大的变形。下段钢钢立柱吊装前在埋件上焊接定位板,以便于吊装快速就位。对于不立即进行吊装的钢立柱需吊放到临时存放场地进行存放。

在吊装下段钢立柱前,需将用于固定活动钢平台的耳板装焊完成,并在吊装下段钢立柱时将活动钢平台固定在钢立柱的上端。

3)吊装就位和调整固定

钢梁立柱用25t汽车吊配合30t缆机进行翻身,翻身过程另见图;吊装就位用30t缆机,用倒链、千斤顶配合进行定位调整,然后用筋板顶紧后加固焊接。定位调整经检查合格后进行焊接固定,焊接时先筋板的连接焊缝,再焊钢立柱与埋件的连接焊缝,以避免焊接变形对钢柱安装精度造成影响。

4)测量验收

重点对钢立柱的安装垂直度和中心线偏移进行进行焊前检测,焊后进行复检。要求垂直度偏差小于10mm,中心便宜小于5mm。

图3-5承台钢立柱翻身、吊装示意图

⑷上段钢立柱安装

单榀钢立柱用30t缆机和25t汽车吊翻身立起来后,将顶部的活动平台挂于耳板上并进行固定,以便于焊接钢立柱与钢箱梁的现场连接焊缝。

上段钢立柱吊装就位经测量检查合格后进行定位加固焊接。钢立柱对接连接方式见下图:

图3-5承台钢立柱对接示意图

测量验收:测量钢立柱的垂直度,要求垂直度偏差小于20mm。

3.3钢箱梁吊装

图3-6承台钢箱梁分节吊装顺序示意图

⑴7m钢箱梁吊装

7m钢箱梁重58.5t,采用两台缆机抬吊就位。

⑵25m钢箱梁吊装

25m钢箱梁考虑单节吊装,将连系梁在地面与钢箱梁的主梁进行装配焊接,先吊装吊单节主梁,再吊装另外一侧单节主梁,共6个吊装单元依次进行吊装。吊装顺序和吊装方法见图3-6、3-7、3-8:

图3-7不带连系梁的主梁吊装示意图

图3-8带连系梁的主梁吊装示意图

不带连系梁的主梁吊装最大重量约30.2t,带连系梁的主梁吊装最大吊装重量约38.5t,采用单台或两台缆机吊装就位。

3.4钢桁架安装

⑴安装工艺流程图

图3-9钢桁架安装工艺流程图

⑵安装方法

测量放线:在混凝土承台顶面安装位置测量放出基准线,然后划出各榀桁架安装的中心线和检查控制线,并测量安装基础面的高程。

锚杆和螺孔复测:安装前复测锚杆的间距尺寸和桁架梁上对应的孔群尺寸,做到心中有数和安装时能顺利就位。

⑶吊装就位:

单台吊装和两台缆机抬吊:用30t缆机将单榀桁架吊装就位,将桁架的中心线对正划线中心,两台缆机抬吊时,保持两台缆机的间距约20m,钢丝绳固定在桁架梁的两端头位置。

三台缆机抬吊:抬吊时,其中两台缆机通过平衡梁将钢丝绳固定在桁架梁的一端头,另一端头用对应另一台缆机。在确定钢丝绳受力点时,控制抬吊重量不超过50t(不含吊具重量)。

⑷缆机抬吊注意事项:

1)三台缆机抬吊时,吊点距18m应注意控制,对应钢丝绳吊点应靠近节点。

2)起吊时必须先试吊,离开地面约200mm后停止起升,检查吊点位置、缆机载重量无误后再同步起升。

3)起吊和行走小车必须保持同步,听从统一指挥,特别要避免起升不同步出现桁架梁倾斜过。

4)三台缆机抬吊前线进行同步操作演练,检查大车短距离行走、起落钩是否同步。

4.应用前景分析

针对白鹤滩混凝土受料栈桥施工工期长、边坡施工难度大、混凝土等强等施工难题进行研究分析,吸取其他电站受料栈桥的施工经验,并结合白鹤滩水电站实际施工条件,对混凝土受料栈桥施工重要环节进行技术优化和创新,从根本上解决了受料栈桥施工难度,有效降低现场施工风险,加快了施工进度;混凝土受料栈桥施工技术的应用研究对类似工程施工具有指导性意义。

参考文献:

[1]王维琴;龚韬。贝雷桁架栈桥设计与施工[J]。城市道桥与防洪2011年04期。

作者简介:

刘军喜男(1985-)助理工程师中国水电四局有限公司水电公司白鹤滩施工局工程技术部金结科科长

蒋滔男(1989-)助理工程师贵州顺成劳务管理有限公司

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