7.5 啟閉機(jī)房加固工程

7.5.1 啟閉機(jī)房現(xiàn)狀及存在問(wèn)題

啟閉機(jī)房分縫與閘底板分縫不一致，適應(yīng)地基變形能力差，閘基的不均勻沉降雖然沒(méi)超過(guò)5cm，但對(duì)磚混結(jié)構(gòu)墻已經(jīng)影響很大，表現(xiàn)在啟閉機(jī)房室內(nèi)墻體多處出現(xiàn)裂縫，橋頭堡墻體與這相鄰的邊墩段墻體間，外墻上自上而下出現(xiàn)貫穿性裂縫，縫寬最寬處達(dá)5cm。

本次安全鑒定發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題：地震工況下，機(jī)架橋排架結(jié)構(gòu)配筋不滿足要求，機(jī)架橋局部出現(xiàn)不均勻沉降。

7.5.2 啟閉機(jī)排架及大梁復(fù)核

7.5.2.1 啟閉機(jī)排架復(fù)核

（1）基本資料。啟閉機(jī)房機(jī)架橋?yàn)殇摻罨炷僚偶芙Y(jié)構(gòu)，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為R200，剖面圖見(jiàn)圖7.5-1，柱子斷面為600mm×600mm，梁斷面為600mm×1000mm。

（2）計(jì)算結(jié)果。采用PKPM軟件進(jìn)行計(jì)算，配筋結(jié)果見(jiàn)表7.5-1，結(jié)果表明原結(jié)構(gòu)啟閉機(jī)排架梁支座處承載能力不能滿足規(guī)范要求，需要采取加固措施。

7.5.2.2 啟閉機(jī)大梁復(fù)核

（1）基本資料。

簡(jiǎn)支梁：計(jì)算跨徑6900mm，截面尺寸：寬300mm，高1000mm；

啟閉工況為最不利工況：荷載為雙吊點(diǎn)：原設(shè)計(jì)2×63t；加固設(shè)計(jì)2×50t。

（2）計(jì)算結(jié)果。計(jì)算表明加固前后計(jì)算成果見(jiàn)表7.5-2、表7.5-3，結(jié)果表明大梁斜截面抗剪箍筋配筋面積不足；現(xiàn)場(chǎng)查勘發(fā)現(xiàn)：右岸4號(hào)孔下游側(cè)大梁梁底有裂縫，右岸6號(hào)孔兩端有裂縫，左岸4號(hào)孔下游大梁梁底露筋，表明已出現(xiàn)破壞現(xiàn)象，存在安全隱患；再者為配合機(jī)房和啟閉機(jī)改造需要，本次加固采取拆除重建，斷面和跨度同原尺寸。

7.5.3 啟閉機(jī)房加固設(shè)計(jì)

啟閉機(jī)、啟閉機(jī)排架以及閘門(mén)三者在結(jié)構(gòu)布置、選型和結(jié)構(gòu)受力上緊密相連，在加固時(shí)，三者應(yīng)統(tǒng)籌兼顧，做成結(jié)構(gòu)安全，運(yùn)用方便，經(jīng)濟(jì)節(jié)約。本次加固設(shè)計(jì)就是基于這樣的理念。

（1）方案一：輕鋼結(jié)構(gòu)房屋。

1）方案說(shuō)明。林辛閘閘基歷史沉降較大，在采取加固措施時(shí)，原則是要做到不增大上部荷載。啟閉機(jī)房原為磚混結(jié)構(gòu)，主要問(wèn)題有以下兩點(diǎn)：①存在沉降縫設(shè)在閘墩上方，閘室分縫分在底板上，兩者分縫位置不在同一豎直線上，兩者沉降時(shí)不同步，加上磚混結(jié)構(gòu)整體性差，造成啟閉機(jī)房?jī)?nèi)部裂縫過(guò)大，橋頭堡與機(jī)房間出現(xiàn)貫穿性裂縫，存在安全隱患；②原機(jī)架橋排架梁支座處承載力不滿足現(xiàn)行規(guī)范要求。

輕鋼房屋不但整體性好而且自重較輕，對(duì)基礎(chǔ)變形適應(yīng)能力強(qiáng)，對(duì)能改善排架受力。輕鋼房屋主體結(jié)構(gòu)為鍍鋁鋅鋼構(gòu)造，屋面結(jié)構(gòu)從外到內(nèi)分為屋面玻璃纖維瓦、防水層、玻璃纖維棉隔熱、及基板層；墻體結(jié)構(gòu)自內(nèi)而外分別為內(nèi)裝飾基板、輕鋼骨架系統(tǒng)、內(nèi)墻保溫隔音系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)定向板材、呼吸防潮系統(tǒng)、外墻保溫系統(tǒng)和外墻裝飾材料。

2）加固計(jì)算。啟門(mén)機(jī)由2×63t降低到2×50t，房屋自重減為磚混結(jié)構(gòu)的1/6（磚混結(jié)構(gòu)為1500kg/m²）。加固計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表7.5-4，機(jī)架橋排架配筋滿足要求。

（2）方案二：磚混結(jié)構(gòu)房屋。

1）方案說(shuō)明。原啟閉機(jī)房是磚混結(jié)構(gòu)，用磚為黏土實(shí)心磚，自重大，不符合當(dāng)前環(huán)保要求。重建時(shí)采用輕質(zhì)混凝土砌塊進(jìn)行原規(guī)模恢復(fù)，外墻采用M10混合砂漿漿砌強(qiáng)度A10干密度B08輕質(zhì)混凝土砌塊，厚度240mm。墻體中間設(shè)構(gòu)造柱，斷面尺寸240mm×240mm；墻頂設(shè)圈梁一道，斷面240mm×240mm，屋頂采用現(xiàn)澆混凝土板坡屋面，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C20。

2）加固計(jì)算。啟門(mén)機(jī)由2×63t降低到2×50t，磚混結(jié)構(gòu)為1500kg/m²。加固計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表7.5-5，機(jī)架橋排架配筋滿足要求。

（3）方案比選。對(duì)兩種方案做了如下比選，見(jiàn)表7.5-6。

表7.5-6中輕鋼結(jié)構(gòu)與磚混結(jié)構(gòu)的比較來(lái)看，前者明顯占優(yōu)，結(jié)合本工程實(shí)際特點(diǎn)，推薦輕鋼房屋為設(shè)計(jì)方案。

7.5.4 輕型房屋設(shè)計(jì)

（1）輕型房屋特點(diǎn)。輕型房屋在用材上多用冷彎薄壁型鋼，具體有C形鋼、Z形鋼、U形鋼、帶鋼、鍍鋅帶鋼、鍍鋅卷板、鍍鋅C形鋼、鍍鋅Z形鋼、鍍鋅U形鋼等；房屋結(jié)構(gòu)形式由梁、柱、檁、龍骨等組成，見(jiàn)圖7.5-2。

輕鋼結(jié)構(gòu)房屋是在重鋼結(jié)構(gòu)和木結(jié)構(gòu)房屋的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，既繼承了重鋼結(jié)構(gòu)的牢固，快捷，又繼承了木結(jié)構(gòu)的自重輕，外觀可變性強(qiáng)等特點(diǎn)，是目前最具有發(fā)展?jié)摿Φ沫h(huán)保節(jié)能型房屋結(jié)構(gòu)。輕鋼房屋的優(yōu)點(diǎn)概括起來(lái)有下列幾點(diǎn)：

1）結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性高，抗震和抗風(fēng)性能好。

2）地基及基礎(chǔ)的處置非常簡(jiǎn)單，且由于主體和基礎(chǔ)中設(shè)有防潮層，防潮效果會(huì)更加突出。

3）工業(yè)化生產(chǎn)，施工周期短。

4）房屋外形美觀，使用空間大。

5）保溫隔熱隔音效果突出。

6）綜合經(jīng)濟(jì)效益好。

（2）輕型房屋體系。林辛閘輕鋼結(jié)構(gòu)房屋見(jiàn)圖7.5-3。

1）地基與基礎(chǔ)：基礎(chǔ)分為鋼筋混凝土獨(dú)立基礎(chǔ)和鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)，前者在地質(zhì)情況較好的場(chǎng)地使用，后者則應(yīng)用于地質(zhì)情況較差的場(chǎng)地。施工時(shí)需預(yù)埋地腳螺栓，加墊片后和鋼柱相連。

2）輔材：采用預(yù)制構(gòu)件，不允許現(xiàn)場(chǎng)鉆孔、焊接。主鋼架（梁、柱）為焊接型鋼或熱軋型鋼，以充分發(fā)揮高強(qiáng)度鋼材的力學(xué)性能。次構(gòu)件（檁條）為高強(qiáng)度的、經(jīng)防腐處理的冷彎薄壁C形或Z形鋼，和主鋼架采用螺栓連接。

3）圍護(hù)系統(tǒng)：圍護(hù)系統(tǒng)分為彩鋼壓型板和彩鋼夾芯板，大多采用自攻螺栓和檁條（屋面檁條或沿墻檁條）連接。壓型鋼板是以彩色涂層鋼板或鍍鋅鋼板為基材，經(jīng)輥壓冷彎成型的建筑用圍護(hù)板材，其保溫及隔熱層為離心超細(xì)玻璃絲棉卷氈。此種板材現(xiàn)場(chǎng)制作，有利于解決大范圍內(nèi)面板搭接易于出現(xiàn)的接縫不嚴(yán)的情況，現(xiàn)場(chǎng)復(fù)合使整個(gè)大面積的屋面成為一個(gè)整體，更加堅(jiān)固、易排水、防漏、保溫，而且建筑外形更加統(tǒng)一、協(xié)調(diào)、美觀。而夾芯板是將彩色涂層鋼板面板及底板與保溫芯材通過(guò)黏結(jié)劑（或發(fā)泡）復(fù)合而成的保溫復(fù)合圍護(hù)板材，按保溫芯材的不同可分為硬質(zhì)聚氨酯夾芯板、聚苯乙烯夾芯板、巖棉夾芯板。夾芯板一般為工廠預(yù)制。圍護(hù)系統(tǒng)連接方式一般為咬合連接或者搭接連接。