三峡升船机顶部机房钢屋架设计与施工 - 中国工程科学.pdf

三峡升船机顶部机房钢屋架设计与施工 孙昌忠 （中国葛洲坝集团股份有限公司三峡分公司，湖北宜昌 443002 ） [摘要] 根据三峡升船机顶部机房钢屋架的使用要求，研究分析了钢屋架的结构形式，通过建立三维有限元 模型验证了钢屋架结构形式及其设计方案在施工阶段的结构安全性。同时，通过对钢屋架施工方案的研究， 制定了适合三峡升船机顶部机房钢屋架施工作业环境的施工程序以及施工设备选型，对钢屋架施工过程中钢 桁架分段、格构支撑架的设置、钢桁架吊装、中控室屋面网架安装、屋面板安装等环节提出了针对性的施工方 法。三峡升船机顶部机房钢屋架所采用的结构设计方法与施工方案确保了钢屋架的顺利安装与安全运行，对 类似工程具有一定的参考价值。 [关键词] 升船机；机房；钢屋架；设计；施工；三峡工程 [中图分类号] U642 [文献标识码] A [文章编号] 1009-1742（2013）09-0033-07 的设计需充分考虑以上因素，同时还需保证屋架结 1 前言 构整体性。 三峡升船机顶部机房位于船厢室两侧塔柱结 2 ）本工程采用吊装的方式，分两种情况进行吊 构的顶端，左、右两侧对称布置。单侧升船机顶部 装，一种是整榀桁架吊装，另一种是分段吊装。施 机房外轮廓长为119 m ，宽为20 m ，两侧机房之间净 工过程中，荷载效应分布与整体结构相比有了很大 距为17.8 m 。楼面高程为196.00 m ，吊车梁梁顶高 的不同，确保结构在施工阶段及正常使用阶段的安 程为208.60 m ，屋顶女儿墙顶高程为218.85 m 。屋 全性，是需重点研究解决的问题。 架采用相贯面钢管桁架结构形式，屋面板采用钢板 3）钢屋架安装施工属于高空作业，并且具有作 与聚氨酯面板组合的形式。中控室屋面采用网架 业面多、安装技术难度高、施工安全风险大等特点。 结构，屋面板采用镀铝锌夹芯钢板加铝镁锰直立锁 4 ）钢屋架安装完成后才可拆除船厢室建塔设 边板铺设。 备。受建塔基础布置影响，部分升船机平衡重挂装 因升船机现场施工设备单一、拼装布置场地狭 需在建塔拆除后进行施工。屋架安装施工工期占 小，施工条件受限，钢屋架安装难度大，设计过程中 升船机工程直线工期，因此需对网架的快速安装技 需充分考虑上述难点，不断优化升船机顶部机房钢 术进行研究。 屋架的设计，为钢屋架的顺利安装创造条件。同 3 钢屋架设计方案研究 时，还需要对钢屋架的施工方案进行深入的研究， 确保制定的施工方案能满足三峡升船机顶部机房 3.1 机房顶部钢桁架 钢屋架的安装要求。 屋架结构形式为空间桁架体系，沿纵向每个柱 位布置一榀钢桁架，同时沿纵向布置H 形钢梁，H 形 2 钢屋架的设计及施工特点 钢梁与钢桁架采用螺栓连接，并将6 mm 楼承板与H 1）钢屋架仅依靠现场唯一的建塔作为起吊设 形钢围焊。空间钢桁架截面为倒三角形钢桁架，桁 备，起吊质量和起吊幅度均受限制，屋架每一构件 架高度为1.6 ～1.7 m ，宽度为1.0 m ，由下弦杆、上弦 [收稿日期] 2013-06-20 [作者简介] 孙昌忠（1971—），男，四川大竹县人，高级工程师，主要从事水利水电工程施工研究；E-mail ：269403546@ 2013年第15卷第9期 33 杆及腹杆组成，杆件均采用钢管制作。钢屋架支撑 BS250 等。 在框架上柱顶