大跨度、高空现浇钢筋混凝土梁系施工技术

…　§　一…　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ／丁程技术　

｝ＤＯ１编码１０．１３６４６／ｊ　ｎｋｉ．４２一Ｉ　３９５／ｕ．２０１５．０４．０２７　ｉ　

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大跨度、　疆文／汪文亮　摘要：以三峡升船机船工程厢室段塔柱顶部横梁梁系施２ｒ－为背景，详细介绍了水工薄壁建　筑物顶部现浇梁系施Ｘ－采用的大跨度、高空贝雷架支撑结构体系技术，主要包括贝雷架选型设　计布置、钢支座设计、贝雷架安拆施工技术、高空横梁支撑体系变形监测及安全控制技术。　关键词：三峡工程升船机横梁现浇梁系大跨度、高空贝雷架支撑结构体系　

概述　峡升船机为齿轮齿条爬升式垂直升船机，其过船规模为　３０００ｔ级，最大提升高发１１３ｍ，具有提升高度大、提升重量　大、船鞠　混凝土建筑物结合密切，施工精度要求高等特点，　是口前世界Ｌ规模最大和技术难度最高的升船机。　三峡Ｙｌ　船机舭蚌Ｈ室段塔柱结构，每侧由“墙一简体一墙一简　体一墙”通过沿高　布置的纵广ｕＪ联系梁形成１１９ｍ长、１６ｍ宽、　ｌ４６ｍ高的组合结粕，中间布置升船饥室的承船ｌｊｆ口，承船厢宽　度为２５．８ｍ　塔杜顶部设计布置了２个平台卞¨７根横梁作为横　联系，将塔忙　订两侧联接形成整体结构，其中２个平台部　位各有４根横梁和２根纵梁，在横梁两端滑流向各通长布置了　一根ｌ　１９ｍ长基础粱将１　３根横梁、２个平台连接成整体框架梁　系结构。横梁绵构尺寸为２５．８ｘ１ｘ２．７５ｘ７．１５ｍ（跨度Ｘ宽度×中　

图２塔柱三维结构图　）、荷载大（３５４．７５ｔ）、　特点，钳对商值现浇钢　

筋混凝土梁系支撑结构没计难度大、施工难度大、施工安全风　险大等难题，为确保施工质量、加快施上进度，同内首次在水　上溥壁建筑物顶部现浇梁系施上中，采用大跨度、高空贝雷架　支撑结构体系技术。　１、施工手段布置　上『甲Ｊ首航槽两侧布置有２台Ｆ０／２３Ｂ型行走式塔机，主要　作为船厢室段靠上游侧施工区域的起吊设备；航槽两侧岩台上　分别布置的两台同定式Ｃ７０３０塔机和两台　定式Ｋ４０／２６塔机，　作为船厢窜段施上的主要起吊没备。　２、贝雷架布置　塔柱顶部梁系采用贝雷架＋钢支座＋钢管排架＋组合钢模板　支撑技术施工，贝雷架选用３２１型。横梁、纵梁、基础梁及观　光平台梁系分别选用双层顶部加强型、双层上Ｆ加强型、单层　顶部加强型等多种组合肜式，并在贝雷片组Ｌｊ组之问增设斜向　连接杆件保证贝雷梁整体稳定性。针对一次浇筑高度达４ｍ的　纵梁部位，创新性的设计了Ｃ　高抗剪型叭雷片。并建立４种　有限元结构模型和ｌ６种有限冗加载模型，采用大型ｊ血用有限　元分析软件ＳＡＰ２０００对贝雷架钢桥结构进行三维空问有限元分　析汁算，叭雷架布置见表１。横梁下部没１套移动式操作平　台、４根纵梁下部共设４套固定操作平台用于贝雷架的安装和　拆除。　３、钢管支撑排架及模板　３．１排架布置　根据施工倚载及贝雷架组合了『式确定排架Ｉｈｌ排　，吸雷梁　顶增ＪＪＩＪ联系杆件和排架底座，改善叭，占架受力条件，并减少了　排架侧滑移位风险。为满足排架整体稳定性要求，排架问隔设　置剪刀撑和扫地杆，左右侧基础梁底部排架设连埔杆将排架　塔柱墙而联接，并住两个横粱之间布置联系排架。　

６８　Ｔ中国水运２Ｏｌ５・４　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，工程技术　表１贝雷架布置一览袁　名　单根贝１ｌ架　贝臂架支撑　称　编号　贝冒架布置形式　粱总重（Ｏ　方式　

ＺＬＤｌ９６—２　纵　ＺＵ）１９６－３　双层上下加强到．长ｌ８９ｍ．宽３．１５ｍ，每层由　８２３　落在混凝土　桑　ＺＵ｛１９６—２　１５棍单排＋５个４５０连接框组成。　牛腿上。　ＺＵ｛１９６－３　ＨＬ１　双屡顶都加强型．长２５．５ｍ，竟２．４７５ｍ。每层由　７１　２　ＨＬＩ３　１２榍单排＋４个４５０连接框组成　ＨＬ２、ＨＬ６　取屡顶部加强型，长２５　５ｍ。宽２．４７５ｍ，每层由　ＨＬ８、ＨＬＩ２　１２榀单排＋４个４５０连接框组成。　７１　

横　ＨＬ３—１　坐落钢支座　桑　ＨＬ３—２　双层顶酃加强型。长２５　５ｍ．宽ｌ　８ｍ，每层由６　ＨＬ９－ｌ　榀单排＋３个４５０连接框组成。　３５４　

ＨＬ９　２　双层顶部加强型．长２５　５ｍ．宽３８２５ｍ，每层由　ＨＬ７　１０５１　ｌ８榀单排＋６个４５０连接框组成　单层，长２１ｍ．宽３．６ｍ，由６榀单排＋３个９００连　ＪＬＥｌ９６２　｛２　８　坐落在跨航　接框组成

。　基　ＪＬＥ１９６－．６　单层．长３９９ｍ。宽３　６ｍ，由６榻单排＋３个９００　槽横粱贝冒　

础　连接框组成。　２４２　架上　

桑　ＨＬ４—１　ＨＬ４—２　单层上下加强型，长３３ｍ，宽３　３７５ｍ。由Ｉ５榀　ＨＬｌ０一ｌ　单排＋ｓ个４５０连接框组成　７７１　

ＨＬ１０—２　坐落在纵粱　观　

贝雷架上　光　革层上下加强型．长３３ｍ．宽ｌ２．Ｉｍ，由３部分　

平　组成，与观光平台１ｍ横粱贝冒架间隔布置。由　１３６６　台　１４椭单排＋１４个４５０连接框组成　板　

３．２模板布置　横梁主要采用组合钢模板施工，局部配以刨光木板补缝，　模板采用‘ｐ１６对拉螺栓并设内支撑固定，螺栓间排距按照７０ｘ　７０ｃｍ控制，支撑采用‘ｐ２８钢筋，采用ｑ￣４８ｘ３．５钢管横竖围令。　见图３。　４、贝雷架钢支座　贝雷架由设在塔柱墙壁外侧的钢支座支承，钢支座与贝雷　架之间设置钢结构箱梁。钢支座对称布置在船厢室两侧的塔柱　墙壁上，垂直于水流向布置，位于每个横向墙端面的轴线附　近，单个钢支座载荷最大达到了４８３０ＫＮ，详见图４。　

图３横粱梁系施工贝雷架支撑布王图　图４贝雷架支承结构示意图　钢结构支座通过高强度螺栓与埋件连接，埋件由锚板和高　强度螺栓组件构成。高强度螺栓组件包括Ｍ５２螺杆、Ｍ５２螺　母、５２垫圈、Ｄ３２／Ｍ５２锚锥、Ｍ３２螺母、Ｄ３２高强钢筋以及尾　端座等零件。安装时对高强度螺栓施加一定的预紧力，通过支　座与埋件结合面的静摩擦力承受支座载荷。贝雷架载荷作用于　

支座后，高强螺栓组件将承受支座翻转力矩产生的拉力。另在　支座底板下方设置有剪力板，用于承受支座竖向载荷，以作为　结合面摩擦失效时的安全保护。　５、贝雷架安装和拆除　５．１贝雷架安装　５．１．１横梁贝雷架安装　’　以上游第一根跨航槽横梁贝雷架的安装为例说明：横梁底　部布置两层贝雷架，每层由１２排贝雷片和４个４５０连接框组　成。吊装时需将３排贝雷片连成１组，第１层４组就位后吊装　第二层，按照从上游向下游的顺序采用两台塔机抬吊。安装程　序具体如下：①将操作平台行走至贝雷架底部位置。②首先采　

用４５０连接框将第１－３排连接成一组吊装就位。按同样方法将　第２组吊装就位，两组之间采用２２５连接杆连成整体，依次将　第３组、第４组吊装就位并采用２２５连接杆连成整体。⑧将第　２层第１组吊装就位采用螺栓将上下两层连成整体，依次将第　２层第２组吊装就位采用螺栓将上下两层连成整体，并采用　２２５连接杆与第２层第１组连成整体　依次将第二层第３组、　第４组吊装就位连成整体，完成贝雷架吊装。　５．１．２特殊部位横梁贝雷架吊装　平台板横梁吊装。平台板横梁贝雷架吊装长度为３３ｍ，吊　装长度长，吊装质量重。采用２台塔机抬吊，单台最大起吊能　力为３６ｒｒｇ８ｔ，按起吊能力的７５％控制，两台塔机抬吊重量为　１２ｔ，而贝雷架横梁单组吊装单元重量达１５．７ｔ，采取以下措施：　①将３３ｍ横梁贝雷架缩短至３０ｍ吊装，吊装就位后再将剩余　３ｍ单片安装完成。②上层贝雷架上部加强弦杆待贝雷架吊装　就位后安装，以减轻吊重。　中间一根横梁吊装。中间一根横梁部位贝雷架施工时，周　边简体部位贝雷架已安装，受吊装空间限制，先吊装下层３组　单元就位，后续吊装单元吊装长度由２５．５ｍ调整为２１ｍ，在前　３组单元形成的平台上再对接成２５．５ｍ单元。　５．１．３纵粱、基础梁贝雷架吊装　纵梁、基础梁贝雷架吊装长度和吊重均较小，每组吊装单　元采用塔机直接进行起吊就位。　５．２贝雷架拆除　５．２．１基础梁贝雷架拆除　基础梁每个起吊单元采用单台塔机起吊，共分为４２个起　吊单元。先用塔机将基础梁起吊，再利用揽风绳将贝雷架水平　旋转９Ｏ度，使其能从两根横梁贝雷架之间的空档下放，最后　利用塔机将贝雷架下放至航槽底板进行拆除。　５．２．２横梁贝雷架拆除　以下游最后一根（轴ｌ３）横梁贝雷架的拆除为例进行说　明。轴１３横梁布置２层贝雷架，每层由４组起吊单元组成。　首先将底部加强弦杆、水平连接框、上部水平连杆、斜杆、组　与组之间联板以及上部加强弦杆拆除，以减轻起吊重量。从上　部第二层上游侧一组开始分组拆除，具体操作方法为：在横梁　

ＣＷ下中国水运２０１５・４　６９　…　ｎ　’　《　一　～　…　一…　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ／工程技术　

端邝ｌ／３处，最后由２台塔机抬吊下放至船斥口底板进行拆除。　６、塔柱横梁混凝土浇筑　横梁、　础梁梁系结构从半台板处分开，将横梁梁系结构　分为３块单独浇筑，平台板次梁预留后期浇筑。利用住船厢窒　段ｌ从ｊ侧各布置的阅个３８ｍ臂长布料仟和两个３２ｍ臂长布料杆，　町满足仓内　盖范围要求　混凝土从仓面　下游侧同时开仓浇　筑，泵饥干¨建塔浇筑布料杆卣区部位。混凝土全部采用搅拌车　运输，坍落度１８～２０ｃｍ，采取平铺法浇筑。　７、施Ｘ－安全监测　７．１安全监测的内容　根据塔性横梁结构施工倚载受力情况，选择承受荷载最大　的ＨＬ２、ＨＩ　７、ＨＬ１２横梁的支撑系统作为监测对象。监测内　容如下：①　测『Ｊ！甫架的庸力、　变和位移。②　测塔柱混凝　士端体结构变形　⑧｛　测ＨＬ２、ＨＩ　６、ＨＬ１１三根横梁排架的　证朴垂直俊和位移。　７．２安全监测的实施　７　２．１钢管排架系统监测　①在ＨＬ２横梁排架Ｆ游侧、ＨＬ６横梁排架上游侧和ＨＬ１ｌ　横梁排　游ｆ！Ｊ！ｆｊ　｛】部各选择…＋根立杆作为排架立杆垂直度监测　对象　、存每根立什的上、巾、下部位置贴反射片。②利用全站　仪测　出　测点　怀变化值，从而计算出排架立仟垂直度　７　２　２贝雷架系统监测　［『＿！宙架系统Ｉ　测项Ｈ及监测频次。监测项目：①ＨＬ２、　

ＨＬ７、ＨＩ　１２棋梁『Ｊ１雷架的自振频率监测。②ＨＬ２、ＨＬ７、ＨＬ１２　横梁　架腹杆、弦什应力（应变）监测。⑨ｔｔＬ２、ＨＬ７、　ＨＩ．１２横梁『Ｊｊ甫架跨＿｝１横截面挠度及侧弯临测。　酋　系统直力（应变）及频率测点布置。在承受荷载最　大的…　２和ＨＩ　ｌ２馈　处的　雷架支撑体系布置了１２个应力　（虚变）测点，ｌ｛ｌ＿７横梁处的贝雷架支撑体系布置了２４个应力　（Ｊ　）测点和１个频率测点，其巾频率测点布置在贝雷架中　Ｊ底部位霞　采用安装应变计监测　雷架的应力应变状态，通　变测试系统采集数据。频率监测采用无线环境激励实　试分忻系统采集数据　应力应变测点布置详见图５。