半球形取水室穹顶超厚混凝土施工.pdf

水利水 电施 工 2 0 1 4 第 5期 总第 1 4 6期 求不允许分担力，因此所用作用力均由下部方塔柱分担。 对于顶部支撑 ，除拱架支撑外，穹顶中心为直径 1 0 m范围 混凝土，即第三层混凝土全部采用 0 7 5 mX 0 7 5 m满堂脚 手架脚钢管支架支撑 。 2 2 拱脚 处理 拱脚 是 指穹 顶 底 部 5 0 6 0 C I I I 高 度 部 分 ，这 部 分主要是承担穹顶施工时的径向力，在本项 目方案确 定时 ，利用混凝土强度 ，减少拱架材料投入 ，提前半 个月施 工这部分混凝土 ，其余拱脚力采用设置径向拉 杆解 决 。 2 3 底部通道 取水室底部交通通道设计 ：由于导流洞进 口方向供 水钢管和二期混凝土需要从交通底部进入，为此设计时 利用废 旧 H3 0 0钢 ，泄水通道一期混凝土搭设通道 ，这 时 起支撑作 用的方塔 柱布 置在通 道塔 架 之上 ，保 证 穹顶施 工期下 部通道交通安全 。 2 4 混凝 土 内模 板 和取 水室 内部 支架 2 4 1 内模板 厚度 3 3 5 e ra 木模板 ，肋 板采 用直径 2 8 mm 钢筋 ， 钢筋 间距 2 0 c m。 2 4 2 穹顶 内部支撑体 系 ( 1 )内模板拱架梁( 经线方 向) ：采用 工1 0 0拱架 ， 最大间距 5 0 c m。 ( 2 )拱架 支撑 桁架 ( 纬 线方 向 ) ：采 用 工1 0 0拱架 焊 接的桁架 。 ( 3 )穹顶顶部第三层混凝土支撑架：初步设计采用外 径 9 0 mm钢管柱或型钢焊接的钢柱支撑 ，实际采用间距 7 5 c m 满堂脚手 架 ( 外径 4 8 mm，壁厚 3 0 mm) 。 ( 4 )轨道梁高程 ( 1 0 9 2 8 2 1 0 9 3 0 8 m高程)施工平 台： 工1 0 0钢焊接的钢平 台。 ( 5 )轨道梁 以下支 撑：外 径 6 0 mm钢 管柱和外 径 4 8 mm钢 管形 成的满堂钢管柱支撑 ，计算后采用 。 ( 6 )临时爬梯：布置在取水室中间钢柱之间。 2 5 穹顶外部模板 初步设计采 用 工1 0 0型钢 制作 的拱架 ，间距 1 0 0 m； 实际采 用 双层 外径 4 8 mm 钢管 ，最大 间距 5 0 c m。外 膜 加强梁( 纬线) ：初步设计采用 工1 0 0型钢或槽钢，间距 1 0 1 _ 5 m。实 际采 用 直径 2 8 ram 钢筋 ，钢 筋 间 距 30 5 0c m 3 受力计算 3 1 计算方法 拱架采用 三 铰 工设 计 和 计 算 。支 柱 和 支 架 均 采 用 “ 概率极限状态设计法”计算。 1 0 3 2 设计采用的荷载 3 2 1 模板和 背楞重量 计算为 0 3 k N m 。 3 2 2 作用在模板表面的风荷载标准值 O ) k一 0 7 6 0 。 式中 k 分荷载标准值，k N m。 ； 脚手架风载体形 系数 ，计算时取 0 3 ； 风压高度变换系数 ，计算时取 1 2 5 ； 基本风压 ，计算时取 0 2 k N m 。 计算结果 k 一0 0 5 2 5 k N m。 。 3 2 3 施 工荷 载 模板和背楞 ：2 5 k N m 均布荷载 ； 拱架 ：1 5 k N m 均布荷载 ； 支架立柱：1 0 k N m 均布荷载。 3 3 受 力计 算 3 3 1 拱 架间距计 算 由计算得知 ，首 层 和顶层 混凝 土施 丁时采用 钢拱 架 间 ，拱架间距 0 7 8 5 m可 以满 足刚度 和强 度要 求。 3 3 2 拱架内力分析 在竖向荷载作用下，拱脚水平推力的大小等于相同 跨度简支梁在相 同竖 向荷 载作用 下所 产生 的在 相应 于 顶 铰截面上的弯矩除以拱的矢高。 第 一层 混凝 土 浇筑 时 ，以有效 压 头叠 加 1 0 m 混 凝 土 ，以及风荷 载和施 工荷 载作 为计 算 荷载 ，可简 化为 均 布 荷载 q 。 经计算 1 0 9 2 4 8 m 高程 以上 ，荷载总重量约 3 5 5 3 5 t ， 其 中混凝 土 3 1 0 t ，拱架 2 0 t ，支 撑型钢 2 0 t ，支撑钢管 2 t ， 平台型钢 3 2 t ，施工荷载 0 1 S t 。布置采用外径 6 0 mm、 9 0 ram 方塔架联合支 撑 ，计 9 0 ram 方塔 架( 2 m2 m)4 个 ( 8 0 0，6 0 ram方塔 架 ( 1 ml m)方塔架 6个 ( 3 5 0， 总支撑量大于 5 0 0 t ，满足施工要求。 4结语 本 方案以及 计算 上报 业 主后 ，得 到法 国设 计 人员及 业 主单位无 条件 批准 ，按 此方 案 实施后 ，取水 室 混凝 土 穹顶几 乎没有 变形 ，得 到业 主 和 当 地媒 体 的充分 肯定 。 业主阿尔及利亚大坝司也要求同期施工的德拉迪斯大坝 采取同样方案，也取得成功。但是由于承包商施工投入 太多 ，尤其是 内部 支撑 体 系材料 ，虽然 玛乌 阿纳 大坝 对 其裁短后，用于导流洞和交通洞内混凝土钢管支撑 ，钢 管支撑材料几乎没有购买新的材料，但是毕竟投入多。 而且工程安全度 较岸塔 式 即露 出水 面时 低 ，一旦 这样 的 取水室水下 出现安全 问题 ，对 内部 电气 以及 控 制系 统将 是毁灭性灾难。在有关技术会议上有关设计人员表示， 以后将谨慎采取这种设计。