丁善鋒

(中國水利水電第五工程局有限公司，四川 成都 610225)

1 門座式起重機(jī)施工措施

根據(jù)坪頭水電站首部樞紐資源配置需求，擬在壩頂布置一臺MQ600/30型門座式起重機(jī)(以下簡稱施工門機(jī))，其軌道采用QU80型鋼軌。為了技術(shù)方案安全可行、適用強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)上合理，經(jīng)技術(shù)人員分析比較，施工門機(jī)上游軌道與永久門機(jī)上游軌道共用，避免了軌道梁的二次吊裝和軌道調(diào)整及施工門機(jī)上游軌道布置在監(jiān)測溝內(nèi)，確保了壩頂公路寬度，為引水隧洞進(jìn)水口混凝土澆筑創(chuàng)造了有利條件。

1.1 MQ600/30型門座式起重機(jī)主要參數(shù)

施工門機(jī)總重(含混凝土平衡重)約233t，設(shè)計最大起吊30t；最重件18.5t,起吊高度17.0m；軌距7.0m，支腿中心距7.0m；行走輪直徑800mm，8個主動輪，8個從動輪；最大垂直輪壓力490kN，最大側(cè)向輪壓力46kN，g取10m/s2。

1.2 吊裝設(shè)備的選型

為了選擇施工門機(jī)的吊裝設(shè)備，根據(jù)工程的實(shí)際情況，從技術(shù)、施工環(huán)境及經(jīng)濟(jì)上對以下兩種方案進(jìn)行比較選擇。

方案1：采用75t汽車吊或75t以上的汽車吊，但費(fèi)用較高。

方案2：采用TG-500E型50t汽車吊，但吊裝高度和幅度不滿足要求。

技術(shù)及施工環(huán)境：右壩肩S307省道與壩頂間7.5m的高差，將50t汽車吊布置在擋墻頂部，達(dá)到滿足50t汽車吊的吊裝高度要求，在混凝土擋墻內(nèi)增設(shè)施工門機(jī)軌道洞，達(dá)到50t汽車吊的吊裝幅度要求。對施工門機(jī)軌道洞上部結(jié)構(gòu)按照短梁進(jìn)行了結(jié)構(gòu)計算，滿足承載力要求。50t汽車吊與施工門機(jī)布置見圖1。

圖1 50t汽車吊與施工門機(jī)布置

1.3 共用永久門機(jī)軌道梁

施工階段采用簡易、方便、快捷的校核方法，避免了按理論公式進(jìn)行校核計算繁鎖過程。遇特殊情況可在工地現(xiàn)場進(jìn)行簡易校核為決策者提供依據(jù)。鋼筋混凝土破壞分兩種形式：一是少筋破壞，即混凝土強(qiáng)度高，浪費(fèi)水泥；二是超筋破壞，即混凝土強(qiáng)度不足。按鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)抗彎配筋計算理論公式簡化理解，即鋼筋的抵抗彎矩大于或等于結(jié)構(gòu)件受到的最大彎矩與結(jié)構(gòu)安全系數(shù)乘積。

永久門機(jī)軌道梁參數(shù)：梁高1 480mm,梁肋寬800mm，翼緣寬1 228mm,翼緣厚550mm(取最小值),混凝土保護(hù)層厚50mm,混凝土強(qiáng)度C30，采用二級鋼筋，梁總長9 980mm,原梁含二期混凝土總重約40t。

軌道梁計算長度L=1.05b=1.05×8=8.4(m)

根據(jù)彎矩函數(shù)計算施工門機(jī)支腿輪軌在軌道梁正中心時，跨中彎矩最大。

原軌道梁設(shè)計主筋為10φ32，鋼筋面積AS=8 042.48m2，軌道梁原設(shè)計鋼筋抵抗彎矩不滿足要求。

經(jīng)過計算，軌道梁主筋配置12φ32，正截面承載力滿足要求。

抗剪驗算、抗裂驗算、裂縫寬度驗算、撓度等，經(jīng)計算均滿足設(shè)計要求。

1.4 壩后壁式連續(xù)牛腿承載力計算

右岸擋水壩壩后牛腿和1、2、3號泄洪閘胸墻牛腿均可按壁連式牛腿計算，施工門機(jī)一側(cè)有8個輪。

FV=PV/B0
Fh=Ph/B0
B0=B2+2B1+a

式中FV、Fh——作用在牛腿頂部的豎向力設(shè)計

值和水平拉力設(shè)計值；

PV、Ph——作用于牛腿頂部的吊車一側(cè)總豎向輪壓設(shè)計值和水平拉力設(shè)計值；

a——豎向力作用點(diǎn)到下部墻面之間的水平距離(1.0m)；

B0——連續(xù)牛腿總輪壓分布寬度。

經(jīng)計算，右岸擋水壩壩后牛腿和1、2、3號泄洪閘胸墻牛腿承載力滿足施工門機(jī)運(yùn)行要求。

鑒于施工門機(jī)屬特殊設(shè)備，考慮在其運(yùn)行期間荷載的不確定性，為確保施工門機(jī)運(yùn)行安全，將牛腿受力鋼筋錨固長度增長。

2 經(jīng)濟(jì)合理性分析

經(jīng)過對施工門機(jī)布置方案優(yōu)化，在技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理條件下，共用上游永久門機(jī)軌道和四根軌道梁，采用TG-500E型50t汽車吊安裝方案。根據(jù)本方案施工門機(jī)的布置，施工門機(jī)能夠最大程度地覆蓋重點(diǎn)控制范圍，安裝和拆除費(fèi)用最低，且施工期間相互干擾較少。經(jīng)過工程技術(shù)人員測算，該建議為項目部節(jié)約成本約20萬元。

3 結(jié)束語

(1)水利樞紐施工布置施工門機(jī)時，應(yīng)充分考慮交通、混凝土入倉、金屬結(jié)構(gòu)和設(shè)備的安裝及預(yù)制件吊裝等。

(2)坪頭首部樞紐施工門機(jī)布置充分考慮地形條件、永久建筑物，最大程度地發(fā)揮施工門機(jī)的功能。

(3)坪頭首部樞紐施工門機(jī)布置方案進(jìn)行了科學(xué)、合理的優(yōu)化，在確保安全的情況下節(jié)約了門機(jī)安裝成本。