一种斜拉式轻型钢桥在大跨度屋顶的研究与应用梁雯雯

梁雯雯

摘要：蜀河水电站固定卷扬机室位于电厂左岸（▽256m），固卷机室内共安装有8台固定式卷扬启闭机，用来操作泄洪道溢流闸门。进出固卷机室通道为两侧的钢楼梯，由于设计钢楼梯角度较陡，又位于室外，不便于人员通行。日常主要是通过设置在主厂房屋顶的简易行人通道进入固卷机室。人员通过铺设了竹夹板和胶皮的安装间彩钢瓦屋顶上，由出线场通过安装间屋顶至固卷机室，彩钢瓦不同程度出现锈蚀，人员存在高空坠落的安全隐患。笔者曾参加和负责了改造的方案讨论及具体施工等工作，体会颇深。现整理成文，以求和同行们共同探讨，为今后此类改造提供借鉴意义。

关键词：斜拉式；轻型钢桥；大跨度

1工程概况

蜀河水电站位于陕西省旬阳县境内的汉江上游干流上，坝址在旬阳县蜀河镇上游约1km处，距旬阳县城51km，距上游已建的安康水电站约120km，距下游已建的丹江口水电站约200km，是汉江上游梯级开发规划中的第六个梯级电站，是陕西汉江投资开发有限公司开发建设的第二个水电站，主要承担陕西电网的调峰、调频以及事故备用等任务，工程规模为二等大（Ⅱ）型。

2项目背景

蜀河水电站固定卷扬机室位于电厂左岸（▽256m），固卷机室内共安装有8台固定式卷扬启闭机，用来操作泄洪道溢流闸门。进出固卷机室通道为两侧的钢楼梯，由于设计钢楼梯角度较陡，又位于室外，不便于人员通行。日常主要是通过设置在主厂房屋顶的简易行人通道进入固卷机室，主厂房屋顶高程▽256.00，跨度达21m。人员通过铺设了竹夹板和胶皮的安装间彩钢瓦屋顶上，由出线场通过安装间屋顶至固卷机室，存在较大的安全隐患。

3技术改造方案及实施过程

3.1轻型钢桥（安全通道）主要由支撑桁架、人行踏板（铝花纹板）、梯子栏杆、两侧护杆，桥面拉索以及必要的附属设备组成。该通道是用于连接电厂办公楼屋顶与上游启闭机房的人行通道，保证相关人员通行的方便与安全，其下游侧支撑于厂房下游侧▽254.20高程墙顶上部，天桥桥面与启闭机机房入口原有▽256.00高程平台持平，下游侧支撑在启闭机机房下游侧墙面上，跨度约21米，距地面▽230.00高度差26米。

3.2人行天桥主要部件和机构简介

人行天桥主要由支撑桁架、人行踏板（铝花纹板）、梯子栏杆、两侧护杆以及必要的附属设备组成，总重量约1.7吨。

3.2.1天桥支撑桁架

①主要由镀锌角钢焊接而成，桁架结构的截面尺寸为0.8×1m（宽×高），其内侧过人静空间大于0.6m，天桥按通过500kg（按约5-6个成人设计）集中载荷设计，通过适当的上拱设计在天桥中部作用上述额定载荷时桥面水平。

②支撑桁架采用镀锌型钢焊接，分段制作，桁架间连接采用高强螺栓，支撑桁架具有较大的强度与刚度已满足过人的需要。天桥具有一定的抗水平冲击能力，可保证风载荷作用下的结构稳定性。

③天桥下游侧支撑桁架支撑于下游侧厂房▽254.20高程墙顶上部，并通过梯子平台及膨胀螺丝与墙面及地面固定，天桥上游侧支撑桁架与启闭机机房下游侧的墙壁采用化学膨胀螺栓固定支撑固定。

图3支撑桁架图

3.2脚踏花纹铝板

人行天桥的跨度约21m，其自身重量对天桥的刚性影响较大，除采用桁架式支撑梁减轻重量外，天桥上部人行踏板采用4mm厚的铝花纹板，既保证行人通行需要，又可有效降低设备的自重。

3.3下游侧梯子栏杆

为保证通行的需要，在天桥下游侧设置梯子栏杆以保证天桥的上下，该梯子踏面采用花纹板制作，梯子踏面宽度约300，长度0.8m，保证上下天桥的方便。梯子上游侧与天桥支撑桁架焊接在一起，底部与办公楼屋顶通过膨胀螺丝固定。

3.4天桥护栏及桥面拉索

天桥上部护栏选用32mm焊接钢管制作，用于人员通过时的安全防护。同时由于天桥为悬空设计，跨度较大，人员通行时，桥体易产生晃动摇摆，专门设计了桥面拉索，在水平段在桥面左右两侧各设拉索一条，避免天桥左右摇晃。在桥面两侧各斜拉了三道拉索，避免了天桥的上下晃动。

4改造后效果

该斜拉式轻型钢桥在我厂主厂房屋顶的应用，一是彻底解决了人员在屋顶行走的安全风险，消除了高空坠落的风险，保证了人身安全。二是该钢桥便捷、美观，减少人员上下登爬楼梯，降低了职工劳动强度。

5结束语

本次斜拉式轻型钢桥在大跨度屋顶的研究，面临着技术设计上、改造现场实际安装尺寸、荷重计算等等困难，在工程施工过程中，各方人员同心协力、牢控环节，及时协调解决施工中遇到的各种困难，抓好现场安全，把好质量关。经过大家努力顺利完成，这个成果是值得学习和借鉴的。施工完成后，彻底解决了人员高空坠落的安全隐患，其安全效益无可估量。