羅 冉，劉建波

(中國水利水電第七工程局有限公司第三分局，四川 郫縣，611730)

貝雷橋在觀音巖水電站GIS樓施工中的運用

羅 冉，劉建波

(中國水利水電第七工程局有限公司第三分局，四川 郫縣，611730)

觀音巖水電站廠房標上游副廠房GIS樓頂部梁板結構，采用鋼筋混凝土現(xiàn)場澆筑施工，施工過程中受相鄰標干擾及供圖滯后的影響，現(xiàn)場施工趕工難度極為嚴峻。利用貝雷橋梁板混凝土，加快了施工進度，通過理論分析、現(xiàn)場試驗，開發(fā)成套頂板混凝土趕工新技術，提高施工技術水平，實現(xiàn)新材料新技術在水工混凝土施工中的創(chuàng)新應用，為類似工程的趕工帶來良好的施工方法。

貝雷橋 上游副廠房 GIS樓 現(xiàn)澆板梁混凝土 觀音巖水電站

1 概述

觀音巖水電站16#～21#壩段上游副廠房1062.2m高程頂板混凝土，順水流方向設有700mm×1600mm主梁，通過上、下游墻布置的800mm×1500mm立柱支撐，上下游總跨度為16m，布置間距2.4m～7.05m不等；垂直水流方向設有次梁400mm×900mm，間距2.5m～3m不等，共設有5道。頂板混凝土厚度均為300mm。

屋頂層下部為高程1047.2mGIS廳樓板層，與頂板混凝土垂直高差達14.7m，如采用滿堂架施工，則需投入1500t架管及支撐材料，搭設工作量大，施工工期長。上游副廠房施工工期壓縮極為嚴重，采用貝雷橋的施工方案，可有效縮短施工工期，加快上游副廠房趕工速度，確保2014年完成各項重大節(jié)點目標。貝雷橋支撐系統(tǒng)見圖1所示。

圖1 貝雷橋支撐系統(tǒng)

2 貝雷橋受力計算與選型

2.1 貝雷橋荷載計算

2.1.1 荷載統(tǒng)計

在此取受力最大主梁處的貝雷橋為例作為計算對象，主梁含混凝土厚度為1.6m，且選取左右跨度最大的貝雷橋，由平面布置圖可知，次梁及板的寬度取3.8m，主梁尺寸為0.7m×1.6m，上、下游跨度為16m。具體荷載如下：

2.1.1.1 永久荷載Gk

(1)主梁混凝土G3k=27×16×0.7×1.6=483.84kN

(2)次梁混凝土(除去主梁寬度0.7m)：G2k=27×0.4×0.9×(3.8-0.7)×5=150.66kN

(3)板混凝土上下游寬度16m(除去主梁、次梁)，G1k=27×0.3×3.1×14=351.54kN

(4)模板G1k=0.5×16×3.8=30.4kN

(5)下部鋼管、工字鋼、扣件等支撐自重G1k=1.5×16×3.8=91.2kN

則Gk=(483.84+150.66+351.54+30.4+91.2)/16=69.2kN/m

2.1.1.2 可變荷載Qk

(1)振動荷載Q1k=2kN/m2，人員及設備Q2k=1kN/m2，故Qk=3kN/m2

2.1.1.3 動荷載系數(shù)取1.2，則支撐架沿梁跨度方向荷載q=1.2×(Gk+Qk)=86.643kN/m

2.1.2 彎矩、剪力驗算

將桁架整體作為研究對像，由均布荷載計算公式，最大彎矩為：

最大剪力為86.64×15/2=649.8kN<698kN。

查廠家提供的桁架結構容許內力表1可知，選用加強型橋梁三排單層滿足總體彎矩和剪力計算要求，彎矩安全系數(shù)為4809.4/2632.5=1.97，剪力安全系數(shù)698/649.8=1.07。

表1 桁架結構容許內力

另經(jīng)計算，在不含主梁處需雙排單層加強型貝雷橋，可滿足計算要求。

還需進行貝雷橋下部橋機梁受力安全復核，及橋機梁下部牛腿受力安全復核。經(jīng)復核，貝雷橋下部橋機梁最大跨度需增加支撐柱，牛腿符合要求不需進行處理，以上常規(guī)計算在此不在贅述。

3 貝雷橋安裝及拆除施工

3.1 貝雷橋安裝方案

3.1.1 桁架拼裝

桁架構件的材料為16Mn，每片桁架重270kg。桁架由上、下弦桿、豎桿及斜桿焊接而成,上下弦桿的端部有陰陽接頭，接頭上有桁架連接銷孔。桁架的弦桿由兩根10#槽鋼(背靠背)組合而成，在下弦桿上，焊有多塊帶圓孔的鋼板，在上、下弦桿內有供與加強弦桿和雙層桁架連接的螺栓孔，在上弦桿內還有供連接支撐架用的四個螺栓孔，其中間的兩個孔是供雙排或多排桁架同節(jié)間連接用的，靠兩端的兩個孔是跨節(jié)間連接用的。多排桁架作梁或柱使用時，必須用支撐架加固上下兩節(jié)桁架的接合部。

在下弦桿上，設有4塊橫梁墊板，其上方有凸榫，用以固定橫梁在平面上的位置：在下弦桿的端部槽鋼的腹板上還設有兩個橢圓孔，供連接抗風拉桿使用。桁架豎桿均用8#工字鋼制成，在豎桿靠下弦桿一側開有一個方孔，供橫梁夾具固定橫梁時使用。

3.1.2 桁架連接銷及保險銷

桁架連接銷供連接相鄰兩桁架用，在錐度一端有一個插保險銷用的小孔。

圖2 桁架組裝

3.1.3 加強弦桿

加強桁架弦桿的承載能力材料、斷面與桁架上弦桿相同構造，除弦桿螺栓孔座板與桁架弦桿上孔的座板高低位置不同外，余均如圖3所示。

圖3 加強弦桿

一根加強弦桿用兩根弦桿螺栓(M36×18mm)與桁架弦桿相連。

3.1.4 桁架吊裝計算與分析

預先在倉庫將貝雷橋拼裝成15m長的單元結構，用平板車運至施工現(xiàn)場。其中，主梁下三排單層加強型15m×1m×1.6m(長×寬×高)，非主梁下雙排單層加強型15m×0.45m×1.6m(長×寬×高)。利用30t輻射式纜機作為垂直吊裝手段，將貝雷橋吊至指定安裝位置，貝雷橋重量為4t。

根據(jù)貝雷橋樣式，吊點設在貝雷橋中間排，距貝雷橋兩端頭均為1.5m處。

圖4 三排單層加強型貝雷橋吊裝示意

鋼繩最大受力Qmax=40/(2×sin45°)=28.3kN；

吊繩與預制件水平夾角大于45°，安全系數(shù)取6；

鋼繩最小截面積Amin=28.3×6/1470=116mm2

使用直徑20mm的鋼絲繩面積為：3.14×10×10=314mm2>116mm2。

3.2 貝雷橋拆除方案

在施工梁板頂部模板時，在最靠近15#壩段主梁處提前預埋1道φ28mm圓鋼吊環(huán)。

在上部結構混凝土達到28d齡期后，首先拆除上部模板、支撐架管等材料，再進行貝雷橋

的拆除。

拆除時利用千斤頂將貝雷橋頂起后放于自制的移動小車上，人工將貝雷橋推運至16#壩段吊環(huán)處，然后利用15#壩段頂部布置的1臺8t卷揚機和鋼絲繩，將貝雷橋下放至底部1047.2m高程平臺，拆解為單元后搬運出GIS樓。

圖5 φ28圓鋼吊環(huán)(單位mm)

貝雷橋拆除方法：利用貝雷橋下已搭設形成的桁架體系作為操作平臺，首先將貝雷橋拆卸成上游9m+下游6m兩個單元，然后利用定滑輪起吊、挪位、旋轉、下放、解體；若貝雷橋間水平轉動空間不夠時，可利用手拉葫蘆水平移動貝雷橋至開闊部位，保證貝雷橋間有足夠的轉動距離，將貝雷橋起吊下放至1041.7m高程樓層，拆除成單榀后，再通過中控樓端部預留的磚砌體墻體搬運至主變平臺或回車場集中堆放，然后裝車退廠。

4 結語

觀音巖電站上游副廠房GIS樓頂層已施工完成，過程中解決好了貝雷橋架搭設施工與混凝土設計結構之間的各類技術問題，保證兩者兼容。類似上游副廠房GIS樓這種大跨度梁板復雜結構，采用貝雷橋架支撐施工是可行的。貝雷橋在上游副廠房GIS樓頂層的成功應用，也是水電七局在觀音巖水電站施工的一大技術突破，并且對類似的工程具有較好的參考價值。

羅 冉(1987.5-)，男，水利水電工程專業(yè)，工程師，從事技術管理工作。

TU758.11

B

2095-1809(2016)03-0015-03