推荐方案厂房进水口胸墙施工方案.docx
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推荐方案厂房进水口胸墙施工方案
目录
1.1工程简介1
1.2胸墙施工方案选择1
1.3主要要施工措施1
1.4资源配置4
附一：
厂房胸墙施工受力计算书6
附二：
厂房胸墙施工图11
1.1工程简介
***水电站主要建筑物从左至右分别为船闸、溢流坝、厂房及非溢流坝。
电站枢纽为全闸坝式，灯泡贯流式厂房，装机容量4×45MW。
电站厂房进水口胸墙分二部分：
进口检修闸门前段胸墙和进口检修闸门后段胸墙。
进水口底板高程为EL120.902，胸墙两墩墙净宽13.48m。
后段胸墙厚7.25m，底面高程EL.135.489；前段胸墙厚约4.12m，底缘高程EL.140.133，胸墙部位均为C20钢筋混凝土结构。
本厂房工程4台机组只在2#、3#机的中间设有一条结构缝，1#、2#机组，3#、4#机组的进口胸墙需同时进行浇筑。
本工程厂房为灯泡贯流式机组，装机容量大，水头低，故流道进口尺寸断面较大，线型流畅。
故要求大量承重模板与支撑，具有一定的强度、钢度、稳定性，且模板制作及安装精度满足要求。
必要时采取预拱以抵消其变形；
1.2胸墙施工方案选择
本工程胸墙底缘与进水口底板高差大（达14.6m），跨度大（净跨13.48m），结构尺寸大，加之钢筋密集，为胸墙施工增加了难度。
根据类似工程的施工经验，结合该部位的实际情况，厂房进水口胸墙采用“八字撑”承重，钢管架支撑，定型钢模板装模，并辅以木模板；为保证安全及结构精度要求，附加蛇形柱钢筋反拉。
胸墙部位按以下顺序进行施工：
预埋八字撑——安装承重架——安装底模及调整——钢筋制作安装——蛇形柱及反拉——验收及浇筑——养护及拆模；
1.3主要要施工措施
（1）八字撑
厂房进水口下游侧胸墙支撑采取在边墙的EL133.0高程水平预埋25a工字钢，间距为0.8m，单根长14.48m，两端各伸进混凝土墙体0.5m；同时，在工字钢的下方约EL129.3高程预埋20a工字钢斜撑，45度角，预埋深度为0.5m；
厂房进水口上游侧胸墙支撑型式与下游侧相同，只是水平预埋工字钢及斜支撑的高程分别为EL138和EL134.15。
（2）承重架
通过承重架将模板的受力传递到八字撑上。
承重架采用钢管脚手架搭设，采用φ48钢管，间排距为80×80cm，水平杆层高为1.2m，底层水平杆距工字钢顶面高程不大于10cm，以保证承重架的水平稳定，并在纵横方向设置剪刀撑。
考虑到承重架的受力及钢管拆除的方便，在竖直方向的主力撑杆上设置可调节高程的顶托，以保证模板的安装精度。
为保证施工安全，在八字撑的下方设置安全网。
（3）模板设计
下游侧胸墙底面下游侧的平面，上游面为半径10m的圆弧面。
模板采用P3015组合钢模板，误差能控制在2mm以内，能满足模板的安装精度要求；根据现场实际情况及目前的材料投入，此部位采用P3015与P1015模板交错布置，以保证模板的安装精度及成型后的线型。
上游侧胸墙底部为半径0.5m的圆弧型墩头段，下游侧接竖起平面，上游面为半径10m的圆弧面。
针对此部位的结构线型，底部1m高的范围预制定型木模板，其余部位采用P3015与P1015组合钢模板交错布置。
预制木模板采用3cm厚的面板，背部的弦杆采用10×12cm和10×10cm方木，并在面板上贴木夹板以保证表面的光滑及方便拆模。
为加快工程施工进度，预制4套墩头木模。
钢模板背部采用φ48钢管作弦杆，根据结构需要制作成相应的弧型。
（4）反拉
为了进一步保证支撑结构的受力稳定，在下游侧胸墙两侧设置蛇形柱反拉结构。
蛇形柱采用φ28螺纹钢作主骨架，φ16钢筋作缀条及拉筋，拉筋间排距为80×100cm。
在下胸墙两侧各设置2个蛇形柱，间距2.5m，蛇形柱高不小于3m。
上游侧胸墙在第一层混凝土封仓时预埋蛇形柱插筋，然后再焊蛇形柱；通过蛇形柱对第二、三层胸墙混凝土的上下游模板进行对拉加固。
（5）混凝土浇筑
在胸墙底模安装完成后，即可对该仓面进行钢筋安装；并设置蛇形柱反拉作为附属支撑措施，并对支撑结构检验合格后方可进行混凝土浇筑。
由于厂房进口胸墙部位1#与2#机，3#与4#机需分别同时进行浇筑，单仓混凝土浇筑量大，强度高，如何保证结构的受力稳定及结构的线型等与混凝土浇筑方法有密切关系。
为保证质量，结构本部位的施工特点及以往的施工经验，在施工中拟采用以下施工方法：
①从上游往下游方向进行浇筑，在墩墙部位采用台阶法进行浇筑；浇筑至胸墙部位时，采用平铺法进行浇筑；
②尽可能采用门机转吊罐的方式入仓，特别是胸墙部位；吊罐的下料口距承重模板面或混凝土面的高度不得大于80cm，尽量减卸料时混凝土对模板的冲击力。
③吊罐选用3~5cm的塌落度砼，如用梭槽则选用7~9cm的塌落度砼，且梭槽混凝土不得胸墙部位；胸墙部位分层铺筑厚度不得大于50cm。
④在浇筑过程中需有专人进行模板及支撑架的维护及观测，出现特殊情况及时上报，夜间施工，支撑结构需有足够的照明。
⑤雨天需对仓面覆盖彩条布，气温大于30度时需对仓面进行喷雾降温处理；
⑥加强现场调度管理，合理控制混凝土的入仓强度。
⑦封仓后及时进行洒水养护处理。
⑧第一层胸墙混凝土强度达设计强度的100%或28天后再进行八字撑、支撑架及模板的拆除。
1.4资源配置
厂房进口胸墙部位跨度大，对结构线型要求较高，是厂房混凝土施工的关键控制部位。
为了保证此部位的施工质量，针此部位的施工特点，拟投入此关键部位施工的资源如下：
编号
名称
规格
数量
备注
1
振捣器
100型
3
台套
2
软轴振捣器
50型
3
台套
3
电工
人
2
4
普工
人
15
脚手架搭设
5
维护工
人
2
包括钢筋、模板维护、浇筑质量检测及埋件安装
6
浇筑工
人
8
每台班
7
汽车
辆
3
8
门机
台
2
9
型钢
T
60
25a、20a工字钢，16Mn钢
10
钢管
T
30
11
木材
m3
24
12
喷雾机
台
2
13
顶托
个
500
1.5安全、质量保证措施
为了保证厂房进口胸墙的施工质量，同时作到安全、文明施工，在进行此关键部位施工时应作到以下几点：
（1）安全施工，以人为本；对施工中的安全防护设施，特别是安全网、孔洞的封闭设施及边部的护栏等应作到捆绑结实，能发挥实际功效。
（2）对于八字撑应做到各单榀钢架的顶面在同一平面上，以达到受力均衡的目的；与斜撑的结点需采用满焊，焊接质量满足规范要求；由于此八字撑为超静定结构，在施工时应尽量减小结构内部应力。
（3）夜间施工，仓内仓外需有足够的照明设施，维护人员需有很强的责任心。
（4）开仓验收严格执行三检制，对支撑结构需组织进行联合验收，以保证受力结构的稳定、安全。
附一：
《厂房胸墙施工受力计算书》
附二：
《厂房胸墙施工图》
附一：
厂房胸墙施工受力计算书
（1）荷载分析
砼自重设计值：
Gk=0.8×13.48×1.5×2.5t/m3=40.44t
标准值：
G=rGgk=1.05×40.44=42.462
砼入仓对模板的冲击力：
Q=0.3t/m2×0.8×13.48=3.235t
标准值：
Qk=rQQ=1.1×6.47=3.559t
钢管模板自重：
gk=0.3t/m2×0.8×13.48=3.235t
标准值：
g=rGgk=1.05×3.235=3.398t
人群荷载：
qk=0.225t/m2×0.8×13.48=2.4264t
标准值：
q=rQqk=1.2×2.4264=2.912t
q总=（G＋Qk＋g＋q）÷13.48=52.331÷13.48=3.882t/m=38.82KN/m
（2）内力计算
结构形式及荷载布置：
（q总=38.82KN/m，各杆件长度单（m）
弯矩图：
（单位：
KN*m）
剪力图：
（单位KN）
轴力图：
（单位：
KN）
Mmax=121.66KN/m
Qmax=125.78KN
Nmax=319.36KN
截面抵抗矩：
Wx=Mmax/rf=121.66×100/（1.05×315×0.1）=367.83cm3（16Mn钢）
选用I25a，Wx=401.4cm3，Ix=5017cm4，Sx=230.7cm3，tw=1.15cm，t=1.3cm，r=1.0cm，g=38.08kg/m×9.81×10-3=0.374KN/m
（3）强度与整体稳定性验算
自重弯矩：
M0=1.2×0.374×6.482/24=0.785KN*m
弯应力：
σ弯=Mx/（rxWx）=（Mmax＋M0）/（rxWx）=（121.66＋0.785）×100/（1.05×401.4）=29.052KN/cm2=290.52N/mm2＜315N/mm2（满足要求）
剪应力：
τ=Qmax*Sx/（Ix*tw）=125.78×230.7/（5017×1.15）
=5.029KN/cm2=50.29N/mm2＜fv=185N/mm2（满足要求）
压应力：
σ压=N/（φA）=319.36×103/（0.974×4850）=67.605N/mm2＜f=315N/mm2（满足要求）
（4）刚度验算
q=38.82+0.374=39.194KN/m
w=w1＋w2＋w3=qx2（x2＋6L2－4Lx）/（24EIx）＋（qx2/12）x2/（2EIx）－（qL/2）x2×（3L－x）/（6EIx）
当x=L/2时，
跨中：
w=1/384×qL4/（EIx）=1/384×39.194×10-2×6484/（2.06×104×5017）=1.74cm＜L/250=2.59cm（满足要求）
注：
以上计算结果是采用16Mn钢（f=315N/mm2，fv=185N/mm2）计算而得。
（5）浇筑胸墙第二层时受力分析
根据厂房进水口胸墙施工进度计划，在第一层胸墙混凝土浇筑完成后，至少要7天才能浇筑第二层混凝土。
胸墙部位混凝土标号为C20，根据我施工局上报的《2006年5月月报》，C20砼7天强度均达设计强度值80%以上（梭槽砼除外），故在进行第二层浇筑受力分析时按混凝土设计强度的80%（fc=8N/mm2ft=1.2N/mm2）进行计算。
（6）第二层荷载计算
根据厂房分层分块图，胸墙第二仓浇筑2m高，现取第一仓截面为0.8m×1.5m（宽×高）进行承重计算，其主要荷载如下：
砼自重标准值：
Gk=0.8×2×13.48×25KN/m3=539.2KN
砼自重设计值：
G=1.05×Gk=566.16KN
砼入仓对模板的冲击力：
Qk=3KN/m2×0.8×13.48=32.35KN
标准值：
Q=rQQk=1.1×6.47=35.59KN
人群荷载：
qk=2.25KN/m2×0.8×13.48=24.264KN
标准值：
q=rQqk=1.2×24.264=29.12KN
q总=（G＋Q＋q）/L=630.87÷13.48=46.8KN/m
（7）结构受力验算
跨中弯矩：
Mmax=qL2/24=46.8×13.482÷24=354.3KN*m（两端固结）
剪力：
Qmax=qL/2=46.8×13.48÷2=322.92KN
设计图纸该部位主筋为φ36双层钢筋，分布筋为φ28双层钢筋，双层钢筋净距100mm，钢筋间距200mm，保护层厚度50mm，a=50＋100/2＋36=136mmh0=h-a=1500－136=1364mm
αs=rdM/（fcbh02）=1.2×354.3÷（7×103×0.8×1.3642）=0.0408
ξ=1－（1－2αs）0.5=0.0417＜ξb=0.544（符合要求）
As=fcbξh0/fy=7×800×0.0417×1364÷310
=1027.5mm2＜8143.2mm2（实际受拉钢筋截面积，符合要求）
截面抗裂弯矩：
Mcr=rmftw=rmft（bh3/12）/（h－0.5h）=rmftbh2/6=1.55×1.2×103×0.8×1.3642÷6
=461.4KN*m＞Mmax/act=354.3÷0.85=416.8KN*m（未考虑钢筋应力影响）
截面抗剪强度设计值：
Vc=1/rd（0.07fcbh0）=（0.07×7×103×0.8×1.364）÷1.2
=445.57KN＞Qmax=322.92KN（满足要求）
说明：
考虑到第一仓浇筑完成后砼自重完全由钢支撑承受，所以在对第二仓进行验算时未考虑第一仓砼自重，钢支撑只考虑的承受第一仓胸墙混凝土的自重。
附二：
厂房胸墙施工图
附二：
厂房进口胸墙底模加工图
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