桥机梁吊模桁架设计及施工

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1、非洲赤道几内亚吉布洛水电站厂房桥机梁吊模桁架设计及施工赵均法毕可文刘旭东（中国水电建设集团水电六局有限责任公司，辽宁丹东118000）【摘要】本文介绍了吊模桁架在吉布洛水电站厂房桥机梁的施工情况，对厂房桥机梁无外支撑吊模桁架的施工原理、结构设计及施工工艺等均做了比较详细的描述，对今后同类工程发电厂房钢筋混凝土现浇梁施工具有较高的参考价值。【关键词】吉布洛水电站；厂房桥机梁；吊模桁架；设计及施工吉布洛水电站主厂房厂内桥机梁为钢筋混凝土倒“T”型现浇梁，梁高1.2m，其中腹板宽0.4m、高0.95m，翼板高0.25m、宽0.9m，

2、长度5.88m。本工程桥机梁采用吊模桁架技术进行施工，从而节省了大量的钢材、木材，加快了施工进度，实现了快速、高效施工，保证了混凝土施工质量。1吊模施工方案的提出吉布洛水电站发电厂房是半地下式厂房，厂内桥机梁受起吊场地的限制难以采用预制吊装的方法施工，是本工程施工难度最大的部位之一。根据吉布洛水电站总体进度计划要求，电站厂房的主安装场必须赶在2010年5月20日达到封顶条件。如果下游桥机梁仍采用常规的下部支撑法（排架或桁架）进行桥机＃梁的施工，工期十分紧张，可能将直接影响到桥机安装，进而影响到4机座环等机电设＃备的安装。为缩短

3、工期，降低难度，减少用材，提高效益，确保4机按期发电，同时保证桥机梁施工的安全和质量，并针对梁体配筋较密的结构特点，进行了专题的施工方法研究，经周密的计算和优化设计，勇于大胆创新，决定采用桥机梁无外支撑立模的吊装法施工。2吊装法优化设计2.1设计原理吊模结构的设计原理是在梁的内部制作数榀组合桁架来承受梁的所有荷载，通过计算将桥机梁部分配筋替代桁架的部分杆件，且梁模板底部无需支立竖向支撑，在混凝土浇筑时将桁架一同浇注在梁体混凝土内。2.2桥机梁吊模布置型式吊模型式采用轻型桁架作为吊模的承重构件，将模板和纵向围檩及模板拉杆固定悬挂

4、在桁架下方，同时考虑到桥机梁腹板宽度较小及翼板厚度较薄，且内部钢筋密集的特点，为减少钢筋和桁架之间的干扰，首先利用桥机梁底部的主筋作为桁架的下弦杆。由于梁底主筋长度为5.78m，因此，确定桁架的长度与梁底主筋相同为5.78m。桁架的高度与桁架长度有关，除考虑斜腹杆及竖腹杆的受力情况和受压稳定以外，还会影响到桁架整体的稳定性。因此，按照通常桁架高度为桁架长度的1/8~1/12取值，该桁架的可选高度在0.48~0.72m之间。2.3吊模桁架设计钢桁架是工程中经常采用的基本受力构件，它和实腹式桁架相比较主要有以下特点：以弦杆代替梁的

5、翼缘和以腹杆代替梁的腹板。而在各节点上将腹杆用节点板与弦杆相联。由于平面桁架整体受弯，并且各杆主要受轴心拉力和压力，应力沿截面分部均匀，能充分利用材料，且结构较轻。2.3.1设计荷载吊模桁架主要承受的荷载有桥机梁自重、吊模模板重量、桁架自重、施工时人员设备等所产生的施工活荷载，由于桥机梁混凝土方量较小，施工及浇注时间较短，因此暂不考虑风荷载等因素。各荷载取值见下表汇总所示。单元宽度荷载组合计算表序号荷载名称荷载取值标准计算结果取值Q1桥机梁自重2.636t/m³9.3786t9.3786tQ2吊模结构自重0.1t/m0.588

6、t0.6tQ3施工活荷载0.36t/㎡1.9052.0tQ4桁架自重暂取0.6t0.6t0.6t合计12.5786t2.3.2桁架的布置由于桥机梁翼板高度只有0.25m，不适合在其内部安装桁架，而且每侧翼板只比腹板宽出0.25m，很容易将翼板底部的支撑与腹板底部支撑相结合，因此只需将桁架安装在桥机梁腹板内即可。腹板宽度0.4m，且腹板内钢筋较密集，因此桁架榀数为2榀，其各杆件受力情况见下表所示。杆件种类上弦杆下弦杆竖腹杆斜腹杆轴向受力-3.16~-7.13t3.16~6.76t-0.45~-3.15t0.64~4.46t桁架的

7、跨度L取决于桥机梁的跨度及满足桁架支座加固点的要求，考虑到桁架理想高度，以公式H=(1/12~1/8)L要求为取值的基础，由于下弦杆取代了原设计顶梁下部的受拉主筋，其尺寸选择还应满足钢筋接头要求，同时考虑施工方便，选择桁架高度为72cm。由于桁架主要承受均布荷载，因此桁架腹杆系选用斜腹式布置。采用斜腹式腹杆可充分利用钢筋抗拉强度高的特性，使用较长的斜杆受拉，较短的竖杆受压，并且节点尺寸相同便于加工。斜杆的倾角度对基本内力和节点板尺寸影响较大，一般选用30～60左右，考虑到方便定型钢模板的铺设，取节间长度为72cm，斜杆的倾

8、角为45。2.3.3桁架杆内力计算桁架的内力计算可采用节点法进行计算，也可以使用平面桁架通用程序进行计算。由于该桁架节点较少，又为对称结构，对称点的内力相同，只需计算一半桁架的内力，故使用节点法进行内力计算，同时使用平面桁架内力计算软件进行了校核，结果如下表。各杆件内力计算