高回填石渣区轨道梁设计施工浅析(严定伟)

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1、高回填松渣区门机轨道梁设计施工浅析严定伟（中国水利水电第十四工程局有限公司，云南昆明，650041）摘要：水电水利工程通常位于高山峡谷地区，其临建设施受其地形条件限制，不可避免的建在渣场上。由于渣场属于开挖渣料的回填区域，覆盖厚度达几十米，该部位的渣料一般未经过层层压实，因此其地基承载力较低，沉降量也较大。而门机轨道梁对地基承载力要求较高，且地基允许变形值为较小，纵向轨道梁的允许倾斜值为0.4%。由于门机轨道梁对地基承载要求较高，如果对其地基不处理直接建在松渣上，其地基承载力不能够满足设计要求，因此本工程采用换填置换法，将轨道梁底部的松渣置换一定的深度，并采用级

2、配较好的级配碎石进行回填并经过分层碾压，其压实度满足不小于0.95的技术要求，置换后其底部的地基承载力由原来的60～80KPa提高320Kpa，沉降量仅为3.3mm。轨道梁断面尺寸通过置换后的地基设计承载力推算所需的基底面积，按相关设计规范计算轨道梁的所需的断面，采用倒置“悬臂板”法计算其底部纵向受力钢筋面积。轨道梁采用分期浇筑法以确保轨道梁预埋板的安装精度。经过半年运行后对轨道梁进行检查，轨道梁未出现任何裂缝，且实测最大变形值为3mm，满足门机轨道基础容许变形要求，门机运行较正常。（简化，取消相关数据等细节）关键词：高回填松渣；门机轨道梁；设计施工1．概述鲁地

3、拉水电站工程是金沙江中游河段梯级开发的第七级，上接龙开口水电站，下接观音岩水电站。电站是以发电为主，兼有水土保持、库区航运、旅游等综合效益的水利水电枢纽工程。其引水发电系统主要布置在右岸山体中，由压力引水隧洞工程、地下发电厂房工程、尾水工程及升压变电系统工程组成。其压力引水隧洞工程由上平段、斜弯段、下平段组成，其中下平段靠厂房上游边墙侧35.5m段需设置压力钢管。压力钢管管径φ9m,材质为16MnR，壁厚36mm，单节长度为2m，每节钢管外壁上均设置2道加劲环，每节压力钢管重约20t，6条引水洞下平段压力钢管制安总重为1662t，工期为252天。由于压力钢管制作

4、工程量较大，受运输尺寸限制影响，压力钢管需在现场制作，因此现场需布置压力钢管加工厂。压力钢管加工厂位于4#渣场区域，石渣回填平均厚度为50m，为新高回填石渣区域。由于钢管最大吊重20t，为便于压力钢管加工厂厂房内各工位之间运输，需在厂房内设置一台MH2×10型门式起重机。由于门式起重机轨道梁需设置在高回填石渣区，地基承载力较低，本文通过对门机轨道梁进行合理的设计与施工，较好解决门机轨道梁在高回填松渣区的承载与变形。（写为什么要写该论文）2．设计技术参数2.1、门机技术参数压力钢管加工厂门机由中洲起重集团制造，行走轨道采用P38钢轨，门机高9.86米，跨距14.8

5、米，自重约为22.18t，采用YZ132M2型电机驱动。起重装置为2×10t电动葫芦，配置数量2台，额定起重总重量20t。行走装置为2个驱动轮与2个被动轮。门机最大轮压标准值为20KN。2.2、轨道梁地基参数门机轨道梁地基位于4#渣场顶部，全部为石渣回填区，其覆盖层的平均厚度约为50m。地基承载力为60～80KPa，地基承载力较低。由于石渣回填前未经过分层碾压，压缩性极大，将直接造成轨道梁沉降量较大。3、门机轨道梁设计3.1、设计依据《门机结构图》、《地基处理手册》、《水利水电施工组织设计手册》[结构设计]、《建筑结构荷载规范》【GB50009-2001】、《建

6、筑地基基础设计规范》【GB50007-2002】、《水工混凝土结构设计手册》3.2、设计荷载（1）门机轮压标准值：Pk=200KN。（2）门机水平制动荷载标准值：Fk=0.1Pk=20KN。（3）风荷载：作用在门机表面风压标准值Wk＝βzμs*μz*w0——式中βz为风振系数、μs为体型系数、μz为高度影响系数、w0为基本风压，由于门机体型对风有利，μs≈0，故可以忽略风荷载影响。（4）轨道梁自重：初拟横截面尺寸为100cm×60cm（宽×高），其自重gk=0.6*25KN/m=15KN/m(5)轨道梁组合荷载设计值为：门机轮压设计值:Pd=a*r0*m*Pk式

7、中a为动力系数取1.1，rQ为分项系数取1.4，m水平制动不利影响取1.15Pd=a*r0*m*Pk＝1.1×1.4×1.15×200=354KN门机水平制动荷载设计值：Fd=rQFk=1.4*20＝28KN轨道梁自重设计值：qd=rggk式中rg为分项系数取1.2qd＝1.2×1×0.6×25＝18KN/m4、门机轨道梁地基承载力设计4.1、地基承载力确定由于高回填地基容许承载力为[fa]=60～80KPa，则所需基础底面积为Amax＝Pd/[fa]＝354/60＝5.9m2,Amin＝Pd/[fa]＝354/80＝4.4m2。按轨道梁压力刚性扩散角45°考虑

8、，则轨道梁宽度需要最大值