CN115142424A - 一种混凝土重力坝悬挑结构浇筑支撑体系及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种混凝土重力坝悬挑结构浇筑支撑体系及其施工方法，能够有效解决施工时工程技术人员安全性不高的问题；水平支撑槽钢上设置竖向支撑杆和斜向连接杆，竖向支撑杆和斜向连接杆通过十字扣件进行连接，且竖向支撑杆通过十字扣件和水平连接杆相连；大坝设计的悬挑部分由水平支撑槽钢均匀间隔排列设置，斜向连接杆可以作为悬挑模板支撑和模板连接。有益效果：该支撑系统结构简单，施工方便，可以有效的提高施工进度，节省材料和人力投入等,降低劳动强度，缩短施工周期，节省施工成本，通过该支撑体系，可以有效的提高坝体上游面混凝土外观质量，保证悬挑结构浇筑施工的连续性和整体性，并且过程安全能得到保证。

Description

一种混凝土重力坝悬挑结构浇筑支撑体系及施工方法

技术领域

本发明涉及混凝土重力坝悬挑结构浇筑支撑体系及施工方法，属于水利水电工程混凝土重力坝施工技术领域。

背景技术

在水利工程或水利水电枢纽工程中设计混凝土重力坝的工程中，为了减少混凝土的浇筑量，减少成本，同时为了增加坝体的抗滑力和坝顶的宽度及坝体的外观美感，通常在接近坝顶高度位置设置悬挑混凝土结构。

由于在混凝土重力坝浇筑上升的后期，特别是到悬挑结构开始起挑的位置，坝前大多已经开始蓄水，常规的满堂红支架已经无法搭设；另外，悬挑结构部位混凝土由于体量大，对支撑系统的承载能力要求高，因此，针对混凝土重力坝悬挑结构施工时，运用一种什么样的支撑方法，既要保证悬挑结构混凝土浇筑的连续性，保障混凝土外观质量光滑平整，同时又要确保施工安全，是水利或水利水电施工技术人员急需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种混凝土重力坝悬挑结构浇筑支撑体系，能够有效解决施工时工程技术人员安全性不高的问题。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

所述悬挑结构设置在坝体一侧，且所述悬挑结构通过第一连接组件和第二连接组件固定在所述坝体上。

其中，所述悬挑结构包括多根水平连接杆、多根竖向支撑杆、纵向连接杆以及多根斜向连接杆；所述竖向支撑杆长度由一侧向另一侧依次增加，所述竖向支撑杆下端通过一水平支撑槽钢固定，所述竖向支撑杆上端通过一竖向围檩固定；所述水平连接杆一端固定在所述竖向围檩上，并且所述水平连接杆与所述竖向支撑杆之间通过所述纵向连接杆固定连接。

所述水平支撑槽钢下端设置有斜向支撑槽钢，所述斜向支撑槽钢一端通过一支撑结构安装在所述坝体上；

所述竖向围檩一侧通过一稳定结构安装在所述坝体上。

进一步的：所述稳定结构包括支撑钢管，所述支撑钢管上端安装有工字钢，所述工字钢上设置有工字钢拉杆、上部拉杆、中部拉杆以及下部拉杆；所述工字钢拉杆一端固定在坝体上，所述上部拉杆、所述中部拉杆、所述下部拉杆均通过一蝶形组件安装在所述竖向围檩上。

进一步的：所述蝶形组件包括可调丝杠，所述可调丝杠贯穿所述竖向围檩，所述可调丝杠上安装有蝶形扣件，所述蝶形扣件一侧设置有两个对称的安装槽，所述安装槽内设置有钢管围檩。

进一步的：所述支撑结构包括钢支撑牛腿，所述钢支撑牛腿上端设置有槽钢；且所述钢支撑牛腿数量为多个、按照不同水平面均分，位于上方的所述钢支撑牛腿与所述水平支撑槽钢固定连接；位于下方的所述钢支撑牛腿与所述斜向支撑槽钢固定连接；所述钢支撑牛腿上还设置有爬锥螺栓，坝体内埋入有爬锥，所述爬锥螺栓与所述爬锥之间螺纹连接。

进一步的：所述爬锥一端还设置有蛇形锚筋，所述蛇形锚筋设置在坝体内。

当坝体上升接近悬挑结构起挑位置时，在起挑位置下方50cm至和250cm的位置的上游立面预埋两排爬升锥，一般采用50cm和250cm这两个位置作为后续悬挑结构施工时支撑固定点；

在起挑位置的高程且距离上游面1m位置混凝土面上预埋钢管，在混凝土强度达到一定的要求后，在起挑位置的高程距离上游面2m位置混凝土面上立模板继续进行混凝土浇筑，预留台阶，台阶浇筑到和起挑位置开始垂直上升高程为止，并在该高程位置靠上游面埋设工字钢拉杆。

有益效果为：

该支撑系统结构简单，施工方便，可以有效的提高施工进度，节省材料和人力投入等,降低劳动强度，缩短施工周期，节省施工成本，通过该支撑体系，可以有效的提高坝体上游面混凝土外观质量，保证悬挑结构浇筑施工的连续性和整体性，并且过程安全能得到保证。

附图说明

为了易于说明，本发明由下述的具体实施及附图作以详细描述。

图1为本发明的悬挑结构施工示意图；

图2为本发明的悬挑结构放大图；

图3为图1中A处放大图；

图4为图1中B处放大图；

图5为图1中A-A剖面图；

图6为本发明的支撑牛腿施工示意图；

图7为本发明的外部防护网结构示意图。

附图标记说明：

1、斜向支撑槽钢；2、水平支撑槽钢；3、纵向连接杆；4、斜向连接杆；5、水平连接杆；6、竖向支撑杆；7、防护网；8、上部拉杆；9、中部拉杆；10、工字钢拉杆；11、支撑钢管；12、下部拉杆；13、钢管围檩；14、蝶形扣件；15、可调丝杠；16、螺母；17、竖向围檩；18、工字钢；19、槽钢；20、钢支撑牛腿；21、爬锥螺栓；22、爬锥；23、蛇形锚筋；24、一期混凝土；25、二期混凝土。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

参阅图1-7为本发明一种应用于混凝土重力坝悬挑结构支撑结构的施工方法的一种实施例，

蛇形锚筋23埋置于上游面悬挑位置起点下方，两排布置，下面一排距起挑位置起点以下2.5米处，上面一排距离悬挑位置起点以下0.5米处，蛇形锚筋23一端位于坝体上游面钢筋混凝土内，安装时用Ф12的钢筋绑扎固定牢固，蛇形锚筋23的另一端与爬锥22连接，丝杆旋入长度为爬锥22长度的二分之一，爬锥22的另一端和定位片相连，爬锥22和蛇形锚筋23安装时和模板保持垂直，爬锥22定位片紧贴模板，用钉子固定在模板上，定位片在混凝土浇筑结束强度达到一定的要求，拆除模板后用专用工具将定位片旋出，进行悬挑结构混凝土施工时，将钢支撑牛腿20用专用爬锥螺栓21紧贴混凝土立面固定在爬锥22上，安装牢固，槽钢19通过焊接和钢支撑牛腿20相连，所述槽钢19的平面紧贴上游面立面，斜向支撑和水平支撑分别与下部槽钢19和上部槽钢19垂直焊接，斜向支撑与水平支撑的另一端通过焊接固定在一起。

悬挑结构设置在坝体一侧，且悬挑结构通过第一连接组件和第二连接组件固定在坝体上。

其中，悬挑结构包括多根水平连接杆5、多根竖向支撑杆6、纵向连接杆3以及多根斜向连接杆4；竖向支撑杆6长度由一侧向另一侧依次增加，竖向支撑杆6下端通过一水平支撑槽钢2固定，竖向支撑杆6上端通过一竖向围檩17固定；水平连接杆5一端固定在竖向围檩17上，并且水平连接杆5与竖向支撑杆6之间通过纵向连接杆3固定连接。

水平支撑槽钢2下端设置有斜向支撑槽钢1，斜向支撑槽钢1一端通过一支撑结构安装在坝体上；竖向围檩17一侧通过一稳定结构安装在坝体上。

稳定结构包括支撑钢管11，支撑钢管11上端安装有工字钢18，工字钢18上设置有工字钢拉杆10、上部拉杆8、中部拉杆9以及下部拉杆12；工字钢拉杆10一端固定在坝体上，上部拉杆8、中部拉杆9、下部拉杆12均通过一蝶形组件安装在竖向围檩17上。

蝶形组件包括可调丝杠15，可调丝杠15贯穿竖向围檩17，可调丝杠15上安装有蝶形扣件14，蝶形扣件14一侧设置有两个对称的安装槽，安装槽内设置有钢管围檩13；可调丝杠15端部安装有螺母16；可以通过螺母16的旋转进行松紧。

支撑结构包括钢支撑牛腿20，钢支撑牛腿20上端设置有槽钢19；且钢支撑牛腿20数量为多个、按照不同水平面均分，位于上方的钢支撑牛腿20与水平支撑槽钢2固定连接；位于下方的钢支撑牛腿20与斜向支撑槽钢1固定连接；钢支撑牛腿20上还设置有爬锥螺栓21，坝体内埋入有爬锥22，爬锥螺栓21与爬锥22之间螺纹连接。

水平支撑槽钢2上设置竖向支撑杆6和斜向连接杆4，竖向支撑杆6和斜向连接杆4通过十字扣件进行连接，且竖向支撑杆6通过十字扣件和水平连接杆5相连；大坝设计的悬挑部分由水平支撑槽钢2均匀间隔排列设置，斜向连接杆4可以作为悬挑模板支撑和模板连接，模板位置和设计的悬挑结构一致，模板背面和竖向围檩17通过铆钉连接在一起，竖向围檩17的另一面和钢管围檩13通过蝶形扣件14连接，蝶形扣件14的丝杆的另一端通过穿过模板孔和钢筋拉杆焊接连接，钢筋拉杆分为上部一排、中部两排和下部一排，拉杆的另一端和工字钢18焊接连接，工字钢18和预埋在一期混凝土24的支撑钢管11的顶端焊接连接，工字钢18的另外一侧和工字钢拉杆10焊接连接，工字钢18的拉杆的另一端和预埋在一期混凝土24台阶的上部的钢筋焊接连接。

蛇形锚筋23为D26.5高强锚筋，高强蛇形锚筋23的一端通过钢筋加固定，高强蛇形锚筋23的另一端旋入爬锥22内。

定位片根据设计钢支撑牛腿20的位置，用钉子固定在模板上。

钢支撑牛腿20，在临空面模板拆除后，用专用的定位片拆卸工具将定位片卸掉后，将钢支撑牛腿20固定在上游临空面立面上。

固定钢支撑牛腿20的爬锥螺栓21为专用的高强螺栓。

钢支撑牛腿20为上下两排，每排钢支撑牛腿20的间距为@75cm。

钢支撑牛腿20上设置［16槽钢19，槽钢19的背面紧贴立面混凝土，槽钢19和钢支撑牛腿20采用焊接固定。

斜向支撑槽钢1和水平支撑槽钢2为型号为［16槽钢19，斜向支撑槽钢1和水平支撑槽钢2一端焊接固定在一起。

斜向支撑槽钢1和水平支撑槽钢2另一端分别和钢支撑牛腿20上的上下排槽钢19焊接固定，成为下部稳定的三角支撑。

斜向支撑槽钢1、水平支撑槽钢2和支撑牛腿上的槽钢19成为下部稳定的三角支撑的水平支撑槽钢2上设置纵向连接杆3，纵向连接杆3和水平支撑槽钢2焊接连接，通过纵向连接杆3和三角支撑，形成下部稳定的支撑体系。

竖向支撑杆6和水平连接杆5通过十字扣件连接。

模板按照设计的位置和角度和支撑体系相连接。

模板通过专用的背楞卡扣将设置在模板上的围檩和纵向连接杆3连结在一起，使模板和支撑架成为一体。

模板钢筋拉杆一端穿过模板孔和模板后面的钢管围檩13相连。

钢筋拉筋一端设置丝杆，丝杆和拉杆焊接连接，钢管围檩13通过蝴蝶卡扣、可调螺丝和模板紧固在一起。

模板钢筋拉杆的另一端和工字钢18焊接连接。

工字钢18和预埋在一期混凝土24中的支撑钢管11顶端焊接连接，工字钢拉杆10和预埋在一期混凝土24台阶的拉杆焊接在一起。

支撑钢管11是钢管支撑立管抹面作业平台。

为了确保施工过程安全，防止作业人员坠落事故发生，在支撑体系的周围和底部设置防护网7，立面防护网7外面通过小口径钢管和外侧纵向连接杆3和竖向支撑杆6绑缚在一起，底部防护网7通过小口径钢管和底部水平支撑槽钢2绑缚在一起。

本发明根据混凝土重力坝在坝体浇筑到一定的高度后，根据设计要求在大坝上游面设置悬挑结构，设计的悬挑结构探出坝体一般在三米以上，以增加大坝的抗浮力和坝顶的宽度。在悬挑结构部位施工时，在悬挑结构的起点高程的下一层，在坝体上游面预埋爬升锥定位片及其相连的椎体和蛇形锚筋23，作为下一步混凝土悬挑结构支撑体系的固定点和支撑点。

另外，在距离坝体上游面起挑位置1米左右位置预埋支撑钢管11，作为下一步支撑体系的拉杆支撑用。在浇筑到悬挑结构的起挑高程位置后，预留台阶，从上游面起向下游方向2米左右位置安装模板作为一期混凝土24继续进行浇筑，浇筑至悬挑结构开始垂直上升至50cm高程位置，并在一期混凝土24表面埋设钢筋，作为二期混凝土25拉杆焊接固定用。

然后开始进行上游临空面悬挑结构混凝土模板支持系统的安装施工，上游面模板拆除以后，在预埋的上下两排爬升锥位置，将定位片用专用扳手卸掉后，将加工好的钢支撑牛腿20用爬升锥螺栓固定在爬升锥上后，将16#b槽钢竖立沿着坝体上游面焊接在钢支撑牛腿20上且使槽钢19紧贴混凝土面，然后将斜向支撑和水平支撑槽钢2分别焊接在两排槽钢19上，斜向支撑和水平支撑的另一端焊接在一起，成为一个稳定的三角形支撑结构，然后用纵向连接杆3将三角支撑架焊接成一体，成为一个承重平台，在承重平台上搭设竖向支撑杆6、水平连接杆5和纵向连接杆3和斜向连接杆4，使支撑架成为一个支撑体系，然后通过测量放线，确定模板位置后，安装模板，为了确保安全，模板安装完毕后，通过拉杆和支撑立管、支撑立管上端焊接的工字钢18和预留的一期混凝土埋设拉筋连结在一起，确保悬挑结构大体积混凝土浇筑过程安全可靠。该支撑系统结构简单，施工方便，可以有效的提高施工进度，节省材料和人力投入等,降低劳动强度，缩短施工周期，节省施工成本，通过该支撑体系，可以有效的提高坝体上游面混凝土外观质量，保证悬挑结构浇筑施工的连续性和整体性，并且过程安全能得到保证。

以上所述仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围之中。

Claims (6)

1.一种混凝土重力坝悬挑结构浇筑支撑体系，其特征在于： 所述悬挑结构设置在坝体一侧，且所述悬挑结构通过第一连接组件和第二连接组件固定在所述坝体上； 其中，所述悬挑结构包括多根水平连接杆（5）、多根竖向支撑杆（6）、纵向连接杆（3）以及多根斜向连接杆（4）；所述竖向支撑杆（6）长度由一侧向另一侧依次增加，所述竖向支撑杆（6）下端通过一水平支撑槽钢（2）固定，所述竖向支撑杆（6）上端通过一竖向围檩（17）固定；所述水平连接杆（5）一端固定在所述竖向围檩（17）上，并且所述水平连接杆（5）与所述竖向支撑杆（6）之间通过所述纵向连接杆（3）固定连接； 所述水平支撑槽钢（2）下端设置有斜向支撑槽钢（1），所述斜向支撑槽钢（1）一端通过一支撑结构安装在所述坝体上； 所述竖向围檩（17）一侧通过一稳定结构安装在所述坝体上。

2.根据权利要求1所述的混凝土重力坝悬挑结构浇筑支撑体系，其特征在于：所述稳定结构包括支撑钢管（11），所述支撑钢管（11）上端安装有工字钢（18），所述工字钢（18）上设置有工字钢拉杆（10）、上部拉杆（8）、中部拉杆（9）以及下部拉杆（12）；所述工字钢拉杆（10）一端固定在坝体上，所述上部拉杆（8）、所述中部拉杆（9）、所述下部拉杆（12）均通过一蝶形组件安装在所述竖向围檩（17）上。

3.根据权利要求2所述的混凝土重力坝悬挑结构浇筑支撑体系，其特征在于：所述蝶形组件包括可调丝杠（15），所述可调丝杠（15）贯穿所述竖向围檩（17），所述可调丝杠（15）上安装有蝶形扣件（14），所述蝶形扣件（14）一侧设置有两个对称的安装槽，所述安装槽内设置有钢管围檩（13）。

4.根据权利要求1所述的混凝土重力坝悬挑结构浇筑支撑体系，其特征在于：所述支撑结构包括钢支撑牛腿（20），所述钢支撑牛腿（20）上端设置有槽钢（19）；且所述钢支撑牛腿（20）数量为多个，位于上方的所述钢支撑牛腿（20）与所述水平支撑槽钢（2）固定连接；位于下方的所述钢支撑牛腿（20）与所述斜向支撑槽钢（1）固定连接；所述钢支撑牛腿（20）上还设置有爬锥螺栓（21），坝体内埋入有爬锥（22），所述爬锥螺栓（21）与所述爬锥（22）之间螺纹连接。

5.根据权利要求4所述的混凝土重力坝悬挑结构浇筑支撑体系，其特征在于：所述爬锥（22）一端还设置有蛇形锚筋（23），所述蛇形锚筋（23）设置在坝体内。

6.一种混凝土重力坝悬挑结构浇筑支撑体系的施工方法：其特征在于：包括权利要求1-6任意所述的支撑体系； 当坝体上升接近悬挑结构起挑位置时，在起挑位置下方50cm至250cm之间的位置的上游立面预埋两排爬升锥，作为后续悬挑结构施工时支撑固定点； 在起挑位置的高程且距离上游面1m位置混凝土面上预埋钢管，在起挑位置的高程距离上游面2m位置混凝土面上立模板继续进行混凝土浇筑，预留台阶，台阶浇筑到和起挑位置开始垂直上升高程为止，并在该高程位置靠上游面埋设工字钢拉杆（10）。

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