一種壩體懸臂牛腿結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種壩體懸臂牛腿結(jié)構(gòu)，屬于水電站壩體預(yù)制裝置領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]官地水電站大壩為碾壓混凝土重力壩，壩頂高程1334.0Om,最大壩高168.0m,最大壩底寬153.2m，壩長(zhǎng)516m，從左岸至右岸共由24個(gè)壩段組成，其中左岸7#_9#、右岸16-19#壩段壩體高程1326.0Om至高程1332.0Om上游設(shè)計(jì)為傾向上游的懸臂牛腿，懸臂牛腿外伸6.0m,坡度為1:1，下游為豎直面，壩體最小寬度為14.0Om0壩體懸臂牛腿為C20常態(tài)混凝土，其余部位為C15碾壓(變態(tài))混凝土。壩體上游側(cè)懸臂牛腿表面設(shè)置一層主筋Φ 32，副筋為Φ20，間排距為20cm的分布鋼筋；同時(shí)在高程1329.0Om及高程1332.0Om各設(shè)置一層主筋Φ25，副筋為Φ20，間排距為20cm的限裂鋼筋。因提前發(fā)電二期蓄水工期要求，官地水電站壩體左岸1#_9#壩段，右岸24#-16#壩段高程1326.0Om至高程1332.0Om施工過(guò)程中按照I個(gè)倉(cāng)號(hào)施工，倉(cāng)內(nèi)碾壓混凝土與上游懸臂牛腿混凝土同倉(cāng)同升層澆筑。倉(cāng)內(nèi)混凝土運(yùn)輸直接采用自卸車(chē)?yán)辖?jīng)左(右)過(guò)壩交通洞入倉(cāng)卸料，碾壓混凝土采用平倉(cāng)機(jī)攤鋪，攤鋪厚度35cm，振動(dòng)碾碾壓密實(shí)；倉(cāng)內(nèi)常態(tài)混凝土利用反鏟輔助喂料，人工輔助振搗棒振搗。下游豎直面模板采用3mX 3m翻身懸臂鋼模板。為了有效避免了后期高空、倒懸、臨水環(huán)境下模板拆除、拉桿頭割除、表面修補(bǔ)等安全作業(yè)隱患，上游側(cè)懸臂牛腿模板選用預(yù)制免拆鋼筋混凝土板。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]有鑒于此，本實(shí)用新型針對(duì)目前官地水電站大壩的具體施工要求，設(shè)計(jì)了一種壩體懸臂牛腿結(jié)構(gòu)。
[0004]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案是:
[0005]該壩體懸臂牛腿結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)包括:預(yù)制模板、一級(jí)拉桿、鋼柱、二級(jí)拉桿、地腳拉塊；鋼柱為平直鋼架結(jié)構(gòu)，所述鋼柱由兩根平行放置的工字鋼組成，所述兩個(gè)工字鋼的中部連接部分為平行設(shè)置，兩端部彼此平行，鋼柱一端埋于地層中，鋼柱左側(cè)沿長(zhǎng)度方向均勻連接一級(jí)拉桿一端，鋼柱右側(cè)沿長(zhǎng)度方向均勻連接二級(jí)拉桿一端。
[0006]一級(jí)拉桿選用I級(jí)HPB235鋼筋，二級(jí)拉桿選用II級(jí)HRB335螺紋鋼筋，鋼柱制作材料選用工字鋼，一級(jí)拉桿與豎直面夾角設(shè)計(jì)為45°，二級(jí)拉桿夾角設(shè)計(jì)為31°，預(yù)制模板之間連接利用四周模板預(yù)埋L50角鋼滿焊連接。
[0007]—級(jí)拉桿合力設(shè)計(jì)值FP798.40KN，預(yù)制模板結(jié)構(gòu)安全按照II級(jí)復(fù)核，對(duì)應(yīng)結(jié)構(gòu)安全系數(shù)A取1.0，狀態(tài)系數(shù)Ψ取1.1，按照I個(gè)吊耳一根拉桿核算。
[0008]所述一級(jí)拉桿和二級(jí)拉桿截面面積為:A=FX1.0X1.1/(210X24)=2139.63X 1.1/(210X24)=157.517mm2。
[0009]鋼柱按照軸向受壓構(gòu)件設(shè)計(jì)，鋼柱截面按照b類(lèi)截面設(shè)計(jì)，假設(shè)λ =50，則查 GB50017-2003 表 C-2 可得 Φ =0.856，所需截面幾何量為:Α=Ν/Φ/=1491.62X1000/(0.865 X 215) =80.205cm2，選用 2128b，A=122cm2，根據(jù) 128 工字鋼特性，[δ ]=215N/ mm2,Iy=7480cm4，iy=ll.1cm ；ffy=534X cm3, Ix=379cm4；ffx=61.2X cm 3,，ix=2.49cm，截面面積Al=61cm2;則驗(yàn)算整體穩(wěn)定性:λ y=72.072<[λ]=150ο
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:
[0011]根據(jù)傳統(tǒng)方案及施工進(jìn)度計(jì)劃，擋水壩段高程1326m-1332m上游模板采用整體提升式定性鋼模板，單塊模板由型鋼配重架、混凝土配重塊、作業(yè)平臺(tái)、面板組成，模板與壩體內(nèi)設(shè)置的蛇形鋼柱采用拉桿連接，模板現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行拼、吊裝?；炷翝仓?.5m/層，共分4層澆筑，總工期30天。官地水電站壩體混凝土采用高升層碾壓快速施工及防裂技術(shù)，上游懸臂牛腿采用預(yù)制20cm厚的免拆鋼筋混凝土板，澆筑升層6.0m控制，混凝土澆筑總歷時(shí)13天，較原工期提前17天；僅模板拆除費(fèi)用節(jié)約6.1萬(wàn)元，混凝土表面處理費(fèi)用節(jié)約4.5萬(wàn)。
[0012]與傳統(tǒng)方案相比該方案設(shè)計(jì)預(yù)制過(guò)程中強(qiáng)度高，操作安全性強(qiáng)。
[0013]為更清楚地闡述本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)特征和功效，下面結(jié)合附圖與【具體實(shí)施方式】來(lái)對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為本實(shí)用新型鋼柱截面圖。
[0015]圖2為本實(shí)用新型側(cè)視圖。
[0016]圖中預(yù)制模板、2 —級(jí)拉桿、3鋼柱、4 二級(jí)拉桿、5地腳拉塊、6地層。
【具體實(shí)施方式】
[0017]如圖1、2所示:一種壩體懸臂牛腿結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)包括:預(yù)制模板1、一級(jí)拉桿2、鋼柱3、二級(jí)拉桿4、地腳拉塊5 ;鋼柱3為平直鋼架結(jié)構(gòu)，所述鋼柱3由兩根平行放置的工字鋼組成，所述兩個(gè)工字鋼的中部連接部分為平行設(shè)置，兩端部彼此平行，鋼柱3 —端埋于地層6中，鋼柱3左側(cè)沿長(zhǎng)度方向均勻連接一級(jí)拉桿2 —端，鋼柱3右側(cè)沿長(zhǎng)度方向均勻連接二級(jí)拉桿4 一端，一級(jí)拉桿2選用I級(jí)HPB235鋼筋，二級(jí)拉桿4選用II級(jí)HRB335螺紋鋼筋，鋼柱3制作材料選用工字鋼，一級(jí)拉桿2與豎直面夾角設(shè)計(jì)為45°，二級(jí)拉桿4夾角設(shè)計(jì)為31°，預(yù)制模板I之間連接利用四周模板預(yù)埋L50角鋼滿焊連接，一級(jí)拉桿2合力設(shè)計(jì)值匕=798.40KN，預(yù)制模板I結(jié)構(gòu)安全按照II級(jí)復(fù)核，對(duì)應(yīng)結(jié)構(gòu)安全系數(shù)^取1.0，狀態(tài)系數(shù)Ψ取1.1，按照I個(gè)吊耳一根拉桿核算，所述一級(jí)拉桿2和二級(jí)拉桿4截面面積為:A=FX1.0X1.1/(210X24) =2139.63X 1.1/(210X24) =157.517mm2，鋼柱 3 按照軸向受壓構(gòu)件設(shè)計(jì)，鋼柱3截面按照b類(lèi)截面設(shè)計(jì)，假設(shè)λ =50，則查GB50017-2003表C-2可得 Φ=0.856，所需截面幾何量為:A=N/￠/=1491.62X1000/(0.865X215) =80.205cm2，選用 2128b，A=122cm2，根據(jù) 128 工字鋼特性，[δ ]=215N/ mm2, Iy=7480cm4，iy=ll.1cm ；ffy=534X cm3, Ix=379cm4；ffx=61.2 X cm 3,，ix=2.49cm，截面面積 Al=61cm2;則驗(yàn)算整體穩(wěn)定性'\=?2.072〈[ λ ]=150，預(yù)制模板I安裝前先測(cè)量放點(diǎn)，對(duì)鋼柱3進(jìn)行安裝及加固，并確保支撐柱豎直、穩(wěn)固。鋼柱3安裝及加固并驗(yàn)收合格后，方能進(jìn)行牛腿部位第一層預(yù)制模板I安裝。預(yù)制模板I按照從右向左，逐塊逐層安裝及固定。每一層中每一塊安裝時(shí)，須同步進(jìn)行模板測(cè)量校正，每一塊預(yù)制模板I安裝校正就位后，利用Φ 18或Φ 20的一級(jí)拉桿2和二級(jí)拉桿4與鋼柱3可靠連接及固定，并利用Φ25的螺紋鋼作為綁條，與相鄰已安裝固定的混凝土板L50 X 5進(jìn)行焊接連接，以確保安裝整體性。預(yù)制模板I安裝前須進(jìn)行安全及技術(shù)交底，并現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置專(zhuān)職安全員進(jìn)行監(jiān)督及管理，作業(yè)人員及設(shè)備需聽(tīng)從倉(cāng)面指揮長(zhǎng)的統(tǒng)一指揮及調(diào)動(dòng)。
[0018]以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)范圍作任何限制，故凡是依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何細(xì)微修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種壩體懸臂牛腿結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)包括:預(yù)制模板(I)、一級(jí)拉桿(2)、鋼柱(3)、二級(jí)拉桿(4)、地腳拉塊(5);其特征在于，鋼柱(3)為平直鋼架結(jié)構(gòu)，所述鋼柱(3)由兩根平行放置的工字鋼組成，所述兩個(gè)工字鋼的中部連接部分為平行設(shè)置，兩端部彼此平行，鋼柱(3)—端埋于地層(6)中，鋼柱(3)左側(cè)沿長(zhǎng)度方向均勻連接一級(jí)拉桿(2)—端，鋼柱(3)右側(cè)沿長(zhǎng)度方向均勻連接二級(jí)拉桿(4) 一端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種壩體懸臂牛腿結(jié)構(gòu)，其特征在于，一級(jí)拉桿(2)選用I級(jí)HPB235鋼筋，二級(jí)拉桿(4)選用II級(jí)HRB335螺紋鋼筋，鋼柱(3)制作材料選用工字鋼，一級(jí)拉桿(2)與豎直面夾角設(shè)計(jì)為45°，二級(jí)拉桿(4)夾角設(shè)計(jì)為31°，預(yù)制模板(I)之間連接利用四周模板預(yù)埋L50角鋼滿焊連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種壩體懸臂牛腿結(jié)構(gòu)，其特征在于，一級(jí)拉桿(2)合力設(shè)計(jì)值Fi=798.40KN，預(yù)制模板(I)結(jié)構(gòu)安全按照II級(jí)復(fù)核，對(duì)應(yīng)結(jié)構(gòu)安全系數(shù)A取1.0，狀態(tài)系數(shù)Ψ取1.1，按照I個(gè)吊耳一根拉桿核算。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種壩體懸臂牛腿結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述一級(jí)拉桿(2)和二 級(jí)拉桿(4)截面面積為:A=FX 1.0X1.1/(210X24) =2139.63X1.1/(210X24)=157.517mm2。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種壩體懸臂牛腿結(jié)構(gòu)，其特征在于，鋼柱(3)按照軸向受壓構(gòu)件設(shè)計(jì)，鋼柱(3)截面按照b類(lèi)截面設(shè)計(jì)，假設(shè)λ =50，則查GB50017-2003表C-2可得 Φ=0.856，所需截面幾何量為:A=N/￠/=1491.62X1000/(0.865X215) =80.205cm2，選用 2128b，A=122cm2，根據(jù) 128 工字鋼特性，[δ ]=215N/ mm2, Iy=7480cm4，iy=ll.1cm ；ffy=534X cm3, Ix=379cm4；ffx=61.2 X cm 3，ix=2.49cm，截面面積 Al=61cm2;則驗(yàn)算整體穩(wěn)定性:Ay=72.072<[λ]=150ο
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種壩體懸臂牛腿結(jié)構(gòu)，屬于水電站壩體預(yù)制裝置領(lǐng)域，鋼柱為平直鋼架結(jié)構(gòu)，所述鋼柱由兩根平行放置的工字鋼組成，所述兩個(gè)工字鋼的中部連接部分為平行設(shè)置，兩端部彼此平行，鋼柱一端埋于地層中，鋼柱左側(cè)沿長(zhǎng)度方向均勻連接一級(jí)拉桿一端，鋼柱右側(cè)沿長(zhǎng)度方向均勻連接二級(jí)拉桿一端。本實(shí)用新型與傳統(tǒng)方案相比該方案設(shè)計(jì)預(yù)制過(guò)程中強(qiáng)度高，操作安全性強(qiáng)，采用高升層碾壓快速施工及防裂技術(shù)，上游懸臂牛腿采用預(yù)制20cm厚的免拆鋼筋混凝土板，澆筑升層6.0m控制，混凝土澆筑總歷時(shí)13天，較原工期提前17天；僅模板拆除費(fèi)用節(jié)約6.1萬(wàn)元，混凝土表面處理費(fèi)用節(jié)約4.5萬(wàn)。
【IPC分類(lèi)】E02B7-10
【公開(kāi)號(hào)】CN204570619
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520263534
【發(fā)明人】席浩, 閆海平, 沈延林, 練松濤, 雷潔瓊, 馬正斌, 胡伶勇, 郭萬(wàn)福, 魏海洋, 張志光, 王存成, 黃大杰, 劉亞輝, 孫亮亮, 李軍輝, 李會(huì)彬, 熊斌, 汪屾, 周昌榮, 戴永軍, 溫為榮
【申請(qǐng)人】中國(guó)水利水電第四工程局有限公司
【公開(kāi)日】2015年8月19日
【申請(qǐng)日】2015年4月28日