水电站室内厂房拱形屋顶工程施工

工程概况

本次我们需要在四川省阿坝州马尔康市金川县二嘎里乡某水电站施工室内厂房的拱形屋顶工程。本次施工的室内厂房拱形屋顶一共分为两栋，一栋跨度为12米，另一栋跨度为18米，具体的尺寸参数为：

1.副厂房：跨16.80m×长12.30m；建筑面积206.64㎡

2.主变室：跨18.10m×长62.40m；建筑面积1129.44㎡

3.主变室副厂房：跨14.65m×长56.55m；建筑面积828.46㎡

施工计划

本次施工的室内厂房拱形屋顶工程难度巨大，最大的困难就是我们需要在山洞内不借住吊车安装拱形屋顶。具体的施工难度如下：

1.发电站外紧沿马路，拱形屋顶瓦片的出板压型场地不算宽裕，需要合理的安排压型设备停放位置，并需要在设备出瓦压型过程中占道施工；

2.瓦片压型完成后需抬放到发电站洞室内需要安装拱形屋顶的场地上，从压型处到预定吊装点路程约为200m，进洞隧道较为狭窄曲折，宽度仅为4米，有两处急弯，然而成型瓦片的拱高即有3.6米，因此当运输瓦片进洞室的走位必须与隧道拐弯形态保持一致。由于该发电站位于高海拔地区（海拔2700m），且瓦片全部依靠人力运输进山洞内，内地工人走路都喘气，必须雇佣当地临时工进行搬运。

3.室内操作无法使用吊车机械，则需要别出心裁的使用与众不同的作业方法完成吊装施工。

a.副厂房檐口高度约为4.5米，算上屋顶拱高后最高点约为7米，在我们进行副厂房的施工时，计划现场制作一台可移动的卷扬机，使用卷扬机进行吊装瓦片作业。

b.主变室檐口高度约为25米，算上拱高近30米。且主变室内并没有宽敞的能够满足放置瓦片的作业空间，仅有一处20米×20米的平台可放置瓦片。我们在此平台中心点上方的山洞顶部找一处锚杆，以用来作为卷扬机的吊点；其次将洞内厂房现有行车的上方搭满脚手架，脚手架最低点与檐口高度平齐，上部结构以屋顶瓦片的弧度为准。我们使用卷扬机吊装单元瓦片到行车上的脚手架后，脚手架移动到预计安装瓦片的位置，使用人力进行屋顶瓦片的安装；其次主变室副厂房位置，行车无法开进，我们在主变室副厂房上搭满脚手架，其最低点同样与檐口高度平齐，高出结构同样与瓦片弧形一致，当行车开到紧挨副厂房的位置时，我们人工搬运瓦片进行安装作业。

由于室内厂房安装拱形屋顶光线昏暗，且施工作业高度远高于一般情况下安装拱形屋顶檐口高度（一般檐口高度为10米左右），故在施工作业中必须加强安全监督管理，所有进入洞室的人员必须头戴安全帽，所有高空作业人员必须佩戴好安全绳。

现场情况

首先我们看一下本次需要施工的发电厂室内厂房拱形屋顶的现场情况，这是厂房交通洞入口处拍摄的图片。

下图为副厂房的现场图片，可以看到两侧支架已经安装完成，使用镀锌方管作为立柱，立柱上方直接焊接了5mm厚度的钢天沟，同时起到横梁的作用。立柱顶部抵住了山洞两侧，可以有效抵御拱形屋顶产生的水平推力。

下图为在主变室顶端拍摄的图片，由图片可以目测主变室的高度大约为20米，两侧支架高度大约为6米，支架的做法同副厂房支架一样。在主变室有一台125吨的行车，这是我们未来安装拱形屋顶主要需要借助的机械。

下图是山洞外侧景观，可以看到我们的压型设备放置在马路边的工地上，实际上另一侧紧挨滔滔不绝的河流。实际现场的操作场地并不算充裕，勉强能将主变室大跨度的瓦片压型完成。

如下图所示，我们将压型完成的瓦片有序的堆放在马路边上，由于现场场地限制，唯有临时占据一半车道放置成型单元瓦。

施工图片

一、副厂房

由下图可见，我们已经将可移动卷扬机现场制作完成，并把单元瓦片抬到了洞室内组装完成，放置到了预定吊装位置，正在等待吊装。

下图为杰达钢构施工人员现场制作完成的可移动式卷扬机正在进行第一组瓦片的吊装测试，由于山洞顶部空间并不充裕，包括吊杆在内，很多施工工具都是因地制宜现场制作的，只有节省下吊装瓦片时吊点到瓦片的距离，同时控制好吊点到山洞顶部的距离，才能勉强满足现场吊装操作。

下图为吊装副厂房时的现场管理人员正在例行安全监督巡查。同时可见山洞上方岩石为不规则形态，极大的压缩了我们屋顶的吊装上升空间。

进过数日的奋斗，我们在附厂房的拱形屋顶终于要安装完成。当我们吊装到最后数米的时候，实际现场已经没有可移动式卷扬机的操作空间了，所以我们必须要把这数米位置的屋顶瓦片存放到我们已经安装完毕的屋顶上方，通过人力搬运的方式一片片的安装完成剩下部分的屋顶。

下图可见我们安装完毕的拱形屋顶两侧端口均已超出了原有的钢天沟，已经紧紧挨住了山洞的墙壁。本次压型完成的拱形屋顶的瓦片有效宽度是610mm，并不能通过人力或机械压缩其宽度，所以宁勿滥缺，多一点瓦片，其外观将要比少一部分瓦片好看的多。

下图为安装完毕的发电站内的副厂房，该副厂房的跨度约为14米。可见山洞内除了灯光以外，并没有其他光线来源。

二、主变室

主变室的施工相较于副厂房的施工更加困难一些。如图所示，首先我们在行车不能开到位的主变室副厂房上搭满了脚手架。

其次我们在行车上搭满了脚手架，在搭脚手架时，不仅要考虑到脚手架上方未来堆放瓦片的重量，还要考虑到在行车移动过程中脚手架产生的晃动。

当脚手架搭建完毕后，我们将单元瓦片通过人力搬运的方式，运输到了主变室唯一可以放置瓦片的场地上。

由于卷扬机的吊点固定在山洞顶部的锚点上，尚未能够拍摄清楚。在吊装瓦片时，我们首先要让行车开离一段距离，避免瓦片在吊装过程中碰撞到行车。

下图可见我们正在利用卷扬机吊装单元瓦片，小心翼翼的将瓦片一块块的放置到行车上。当瓦片落在行车上之后，施工人员在攀爬到瓦片上，解除固定的吊夹，我们驱使行车驶离，继续吊装下一块瓦片，循环往复。我们一般在行车上方的脚手架上放置3片单元瓦片。

当瓦片在行车上放置稳当后，我们将行车行驶至主变室副厂房边，施工人员在脚手架上操作，人力运输并安装主变室副厂房上的拱形屋顶。由于主变室副厂房已经搭满了脚手架，所以在这里的安装作业较为安全。

很快主变室副厂房上的拱形屋顶就安装完成了，我们重新修改了行车上脚手架的尺寸，以便于进行安装主变室屋顶的作业。这里施工作业的风险较高，所以施工作业人员更加小心谨慎。

经过数天努力，主变室的拱形屋顶已经安装到一半的位置了。在山洞内制作拱形屋顶，虽然施工工艺复杂，施工过程危险，但成型后的屋顶觉不存在渗漏，并且免于维护，有效的保护了下方的发电机组。

实际安装主变室拱形屋顶的过程中，由于白天洞室内有人在地面进行机电安装作业，我们的施工人员必须错峰施工。一般我们在每天晚上6点进入洞室内，施工到凌晨下班。实际上山洞内没有光源，白天还是夜里从事安装作业在视线上都没有差别。进过一周的努力，主变室的拱形屋顶即将安装完成了。

下面请欣赏一下我们施工完成的主变室的拱形屋顶吧！屋顶彩钢瓦白色的底漆显得山洞洞室内更加敞亮开阔！

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