郑宗权

(葛洲坝集团第二工程有限公司，成都，610091)

1 工程概述

古学水电站首部枢纽位于四川省得荣县奔都乡藏色桥上游1.52km处，上距得荣县城12.8km，由左右岸挡水坝段及河床段泄洪冲砂建筑物组成。坝顶高程2273.00m，坝顶轴线长77.200m。进水口位于首部枢纽左岸，由拦污栅、清污机、快速闸门、混凝土胸墙和顶部启闭机房等水工建筑物组成。

进水口胸墙位于引0+8.7m～引0+25.3m，底板设计高程2259.700m，空腔底部高程2265.300m，顶部面板高程2273.00m，底板～空腔底部设计高差5.6m。胸墙前端是半径R=2m、后部设直径1.2m的通气孔，通气孔内设不锈钢爬梯，引0+019.750m为快速门槽中心线，引0+25.3m接引水洞渐变段。胸墙C20混凝土工程量270.0m3，施工时采用满堂承重排架浇筑。

2 承重排架结构受力计算

根据现场实际情况，通过合理利用现场地形及材料，便于安装、拆除材料及转运，采用φ48mm钢管搭设承重排架。入仓采用泵机进行分层浇筑。承重排架布置如图1所示。

2.1 排架结构受力技术参数

图1 排架结构立面及平面示意

单排脚手架搭设高度为5.4m，立杆采用单立管，搭设尺寸为:立杆与墙中距离为0.5m，立杆的横距为0.5m，大小横杆的步距为0.5m(大横杆在上，搭接在小横杆上)，脚手架沿墙纵向长度为1.00m，采用的钢管类型为φ48mm×6.0m;横杆与立杆连接方式为单扣件，取扣件抗滑承载力系数为1.00;连墙件采用两步三跨，竖向间距1m，水平间距1.5m，采用扣件连接，连墙件连接方式为单扣件。

2.2 活荷载技术参数

钢模板及支架自重0.5kN/m2;浇混凝土自重2.5×1.0=2.5kN/m2;钢筋自重0.3kN/m2;施工荷载2kN/m2;混凝土振捣产生荷载2kN/m2。

根据以上荷载取值，施工时采用混凝土泵机入仓，对于板荷载组合为:

上述荷载按最不利因数考虑，按规范取其最大值N=11.0kN/m2

施工均布活荷载标准值为11.000kN/m2，脚手架用途为结构脚手架。

2.3 静荷载技术参数

每m立杆承受的结构自重标准值为:0.1581kN/m2;脚手板自重标准值为0.35kN/m2;栏杆挡脚板自重标准值0.140kN/m2。

2.4 大横杆强度、挠度验算

按照《扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130－2001)第5.2.4条规定，大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算，大横杆在小横杆的上面。将大横杆上面的脚手板自重和施工活荷载作为均布荷载，可以计算出大横杆的最大弯矩和变形，最后可计算大横杆的最大弯曲应力和最大挠度。

经计算，大横杆的最大弯曲应力为σ=22.835N/mm2，小于大横杆的抗压强度设计值［f］=205N/mm2，满足要求。大横杆的最大挠度0.07mm，小于大横杆的最大容许挠度500/150mm与10mm，满足要求。

2.5 小横杆强度、挠度验算

根据JGJ130－2001第5.2.4条规定，小横杆按照简支梁进行强度和挠度计算，大横杆在小横杆的上面。用大横杆支座的最大反力计算值作为小横杆集中荷载，可计算在最不利荷载布置下小横杆的最大弯矩和变形，最后可计算出小横杆的最大弯曲应力和最大挠度。

经计算，小横杆的最大弯曲应力σ=49.509N/mm2，小于小横杆的抗压强度设计值205N/mm2，满足要求。小横杆的最大挠度为0.15mm，小于小横杆的最大容许挠度500/150=3.333与10mm，满足要求。

2.6 扣件抗滑力计算

按规范表5.1.7，直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN，按照扣件抗滑承载力系数1.00，该工程实际的旋转单扣件承载力取值为8.00kN。

经计算，纵向或横向水平杆与立杆连接时，扣件的抗滑承载力R＜8.00kN，满足要求。

2.7 脚手架立杆的稳定性验算

立杆的稳定性计算分不考虑风荷载和考虑风荷载两种情况进行。

考虑风荷载时，σ=3305.354/(0.793×489)+3529.837/5080=9.219N/mm2，小于立杆的抗压强度设计值［f］=205N/mm2，满足要求。

2.8 立杆最大搭设高度计算

按《规范》5.3.6条，不考虑风荷载时，采用单立管的敞开式、全封闭和半封闭的脚手架可搭设高度按照下式计算:

考虑风荷载时，采用单立管的敞开式、全封闭和半封闭的脚手架可搭设高度按照下式计算:

2.9 立杆的地基承载力计算

立杆基础底面的平均压力应满足p≤fg，fg为地基承载力设计值，等于160kPa。经计算，，故地基承载力满足要求。

3 结语

通过对进水口胸墙承重排架计算分析，在浇筑施工过程的荷载现场验证说明，当采用单排脚手架、搭设高度为5.4m、立杆与边墙中距离为0.5m、立杆的横距为0.5m、大小横杆的步距为0.5m、竖向间距1m、水平间距1.5m、采用扣件连接;进水口胸墙宽5.6m、长是引0+16.6m～引0+25.3m、混凝土浇筑高度为2m时，能满足结构正常使用极限状态要求。