罗 冉，刘建波

(中国水利水电第七工程局有限公司第三分局，四川 郫县，611730)

贝雷桥在观音岩水电站GIS楼施工中的运用

罗 冉，刘建波

(中国水利水电第七工程局有限公司第三分局，四川 郫县，611730)

观音岩水电站厂房标上游副厂房GIS楼顶部梁板结构，采用钢筋混凝土现场浇筑施工，施工过程中受相邻标干扰及供图滞后的影响，现场施工赶工难度极为严峻。利用贝雷桥梁板混凝土，加快了施工进度，通过理论分析、现场试验，开发成套顶板混凝土赶工新技术，提高施工技术水平，实现新材料新技术在水工混凝土施工中的创新应用，为类似工程的赶工带来良好的施工方法。

贝雷桥 上游副厂房 GIS楼 现浇板梁混凝土 观音岩水电站

1 概述

观音岩水电站16#～21#坝段上游副厂房1062.2m高程顶板混凝土，顺水流方向设有700mm×1600mm主梁，通过上、下游墙布置的800mm×1500mm立柱支撑，上下游总跨度为16m，布置间距2.4m～7.05m不等；垂直水流方向设有次梁400mm×900mm，间距2.5m～3m不等，共设有5道。顶板混凝土厚度均为300mm。

屋顶层下部为高程1047.2mGIS厅楼板层，与顶板混凝土垂直高差达14.7m，如采用满堂架施工，则需投入1500t架管及支撑材料，搭设工作量大，施工工期长。上游副厂房施工工期压缩极为严重，采用贝雷桥的施工方案，可有效缩短施工工期，加快上游副厂房赶工速度，确保2014年完成各项重大节点目标。贝雷桥支撑系统见图1所示。

图1 贝雷桥支撑系统

2 贝雷桥受力计算与选型

2.1 贝雷桥荷载计算

2.1.1 荷载统计

在此取受力最大主梁处的贝雷桥为例作为计算对象，主梁含混凝土厚度为1.6m，且选取左右跨度最大的贝雷桥，由平面布置图可知，次梁及板的宽度取3.8m，主梁尺寸为0.7m×1.6m，上、下游跨度为16m。具体荷载如下：

2.1.1.1 永久荷载Gk

(1)主梁混凝土G3k=27×16×0.7×1.6=483.84kN

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

(3)板混凝土上下游宽度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)下部钢管、工字钢、扣件等支撑自重G1k=1.5×16×3.8=91.2kN

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

2.1.1.2 可变荷载Qk

(1)振动荷载Q1k=2kN/m2，人员及设备Q2k=1kN/m2，故Qk=3kN/m2

2.1.1.3 动荷载系数取1.2，则支撑架沿梁跨度方向荷载q=1.2×(Gk+Qk)=86.643kN/m

2.1.2 弯矩、剪力验算

将桁架整体作为研究对像，由均布荷载计算公式，最大弯矩为：

最大剪力为86.64×15/2=649.8kN<698kN。

查厂家提供的桁架结构容许内力表1可知，选用加强型桥梁三排单层满足总体弯矩和剪力计算要求，弯矩安全系数为4809.4/2632.5=1.97，剪力安全系数698/649.8=1.07。

表1 桁架结构容许内力

另经计算，在不含主梁处需双排单层加强型贝雷桥，可满足计算要求。

还需进行贝雷桥下部桥机梁受力安全复核，及桥机梁下部牛腿受力安全复核。经复核，贝雷桥下部桥机梁最大跨度需增加支撑柱，牛腿符合要求不需进行处理，以上常规计算在此不在赘述。

3 贝雷桥安装及拆除施工

3.1 贝雷桥安装方案

3.1.1 桁架拼装

桁架构件的材料为16Mn，每片桁架重270kg。桁架由上、下弦杆、竖杆及斜杆焊接而成,上下弦杆的端部有阴阳接头，接头上有桁架连接销孔。桁架的弦杆由两根10#槽钢(背靠背)组合而成，在下弦杆上，焊有多块带圆孔的钢板，在上、下弦杆内有供与加强弦杆和双层桁架连接的螺栓孔，在上弦杆内还有供连接支撑架用的四个螺栓孔，其中间的两个孔是供双排或多排桁架同节间连接用的，靠两端的两个孔是跨节间连接用的。多排桁架作梁或柱使用时，必须用支撑架加固上下两节桁架的接合部。

在下弦杆上，设有4块横梁垫板，其上方有凸榫，用以固定横梁在平面上的位置：在下弦杆的端部槽钢的腹板上还设有两个椭圆孔，供连接抗风拉杆使用。桁架竖杆均用8#工字钢制成，在竖杆靠下弦杆一侧开有一个方孔，供横梁夹具固定横梁时使用。

3.1.2 桁架连接销及保险销

桁架连接销供连接相邻两桁架用，在锥度一端有一个插保险销用的小孔。

图2 桁架组装

3.1.3 加强弦杆

加强桁架弦杆的承载能力材料、断面与桁架上弦杆相同构造，除弦杆螺栓孔座板与桁架弦杆上孔的座板高低位置不同外，余均如图3所示。

图3 加强弦杆

一根加强弦杆用两根弦杆螺栓(M36×18mm)与桁架弦杆相连。

3.1.4 桁架吊装计算与分析

预先在仓库将贝雷桥拼装成15m长的单元结构，用平板车运至施工现场。其中，主梁下三排单层加强型15m×1m×1.6m(长×宽×高)，非主梁下双排单层加强型15m×0.45m×1.6m(长×宽×高)。利用30t辐射式缆机作为垂直吊装手段，将贝雷桥吊至指定安装位置，贝雷桥重量为4t。

根据贝雷桥样式，吊点设在贝雷桥中间排，距贝雷桥两端头均为1.5m处。

图4 三排单层加强型贝雷桥吊装示意

钢绳最大受力Qmax=40/(2×sin45°)=28.3kN；

吊绳与预制件水平夹角大于45°，安全系数取6；

钢绳最小截面积Amin=28.3×6/1470=116mm2

使用直径20mm的钢丝绳面积为：3.14×10×10=314mm2>116mm2。

3.2 贝雷桥拆除方案

在施工梁板顶部模板时，在最靠近15#坝段主梁处提前预埋1道φ28mm圆钢吊环。

在上部结构混凝土达到28d龄期后，首先拆除上部模板、支撑架管等材料，再进行贝雷桥

的拆除。

拆除时利用千斤顶将贝雷桥顶起后放于自制的移动小车上，人工将贝雷桥推运至16#坝段吊环处，然后利用15#坝段顶部布置的1台8t卷扬机和钢丝绳，将贝雷桥下放至底部1047.2m高程平台，拆解为单元后搬运出GIS楼。

图5 φ28圆钢吊环(单位mm)

贝雷桥拆除方法：利用贝雷桥下已搭设形成的桁架体系作为操作平台，首先将贝雷桥拆卸成上游9m+下游6m两个单元，然后利用定滑轮起吊、挪位、旋转、下放、解体；若贝雷桥间水平转动空间不够时，可利用手拉葫芦水平移动贝雷桥至开阔部位，保证贝雷桥间有足够的转动距离，将贝雷桥起吊下放至1041.7m高程楼层，拆除成单榀后，再通过中控楼端部预留的砖砌体墙体搬运至主变平台或回车场集中堆放，然后装车退厂。

4 结语

观音岩电站上游副厂房GIS楼顶层已施工完成，过程中解决好了贝雷桥架搭设施工与混凝土设计结构之间的各类技术问题，保证两者兼容。类似上游副厂房GIS楼这种大跨度梁板复杂结构，采用贝雷桥架支撑施工是可行的。贝雷桥在上游副厂房GIS楼顶层的成功应用，也是水电七局在观音岩水电站施工的一大技术突破，并且对类似的工程具有较好的参考价值。

罗 冉(1987.5-)，男，水利水电工程专业，工程师，从事技术管理工作。

TU758.11

B

2095-1809(2016)03-0015-03