大渡河電站響水溝大橋纜吊施工

代璐韜

1.工程概況

大渡河長(zhǎng)河壩水電站位于四川省甘孜藏族自治州康定縣境內(nèi)大渡河上游干流上，為大渡河干流河段梯級(jí)開(kāi)發(fā)規(guī)劃的第十個(gè)梯級(jí)電站，是一座以發(fā)電為主，兼有防洪等綜合利用效益的特大型水利水電樞紐工程。

響水溝大橋位于長(zhǎng)河壩水電站工程區(qū)響水溝內(nèi)，兩岸岸坡陡峻、大部分基巖裸露。響水溝大橋與響水溝正交，采用一孔跨越響水溝中承式鋼管混凝土拱橋，拱肋采用懸鏈線無(wú)鉸拱，凈跨徑Lo=133m，凈矢高fo=33.25m，計(jì)算跨徑L=134.83m（斜置長(zhǎng)度），凈矢跨比f(wàn)/L=1/4，拱軸系數(shù)m=1.5。為適應(yīng)路線縱坡以及簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)和施工，采用正拱斜置，拱腳連線與水平線夾角為1.06?。橋梁全長(zhǎng)為154.0m;橋面結(jié)構(gòu)采用吊桿吊預(yù)應(yīng)力工字型橫梁，縱置橋面板，橋面板結(jié)構(gòu)連續(xù)。橋面標(biāo)準(zhǔn)全寬15.8m，拱肋與橋面交界處人行道拓寬后形成局部16.66m橋面全寬。橋面縱向設(shè)2.5%單向坡度，橫向設(shè)1.5%雙向坡度。

2.纜吊施工原理

2.1?纜吊系統(tǒng)簡(jiǎn)介

根據(jù)響水溝大橋設(shè)計(jì)方案以及所處橋位的地形地質(zhì)特點(diǎn)，響水溝大橋上部結(jié)構(gòu)的拱肋、橫撐、吊桿、橫梁和橋面板均采用無(wú)支架纜索吊裝的方法進(jìn)行施工。在拱肋合攏前，拱肋采用斜拉扣掛的方式進(jìn)行穩(wěn)固和調(diào)節(jié)。該纜吊系統(tǒng)架設(shè)后同時(shí)可作為輔助措施配合完成其它一些施工內(nèi)容。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件，確定該纜吊系統(tǒng)索跨沿主橋軸線樁號(hào)順序由姑咱岸至丹巴岸依次為28m+285m+24m。響水溝大橋纜吊系統(tǒng)采用11根Φ39（6×37+FC）鋼絲繩，每根計(jì)算破斷拉力為787KN;纜吊主索軸線與拱肋軸線在投影面上重合。每套纜吊系統(tǒng)主索上設(shè)兩套跑車和吊點(diǎn)，兩個(gè)跑車中心點(diǎn)的距離控制在13m左右，兩跑車之間用Φ24鋼絲繩連接。每個(gè)吊點(diǎn)設(shè)計(jì)吊重35.0t，兩個(gè)吊點(diǎn)共能承受70.0t的吊重。

2.2?纜吊系統(tǒng)整體布置

根據(jù)響水溝大橋現(xiàn)場(chǎng)地形地質(zhì)特點(diǎn)，利用現(xiàn)有地形，兩岸不設(shè)塔架。在姑咱岸距橋臺(tái)水平距離82.60米，高程1762.960的山崖上開(kāi)挖兩個(gè)20米左右深度的洞式地錨（主索地錨和扣索地錨合二為一），洞口設(shè)置墊梁，用來(lái)支承主、扣索滑輪座;在丹巴岸距橋臺(tái)水平距離48.50米，高程1762.960的山崖上設(shè)置兩個(gè)洞式地錨為主索地錨（主索地錨和扣索地錨合二為一）。在姑咱岸橋位上游約50?m處平臺(tái)位置修建卷?yè)P(yáng)機(jī)棚集中安裝兩岸所需的起重、牽引等卷?yè)P(yáng)機(jī)。詳見(jiàn)響水溝大橋整體布置立面圖。

2.3?拱肋分段和最大吊重的確定

根據(jù)響水溝大橋設(shè)計(jì)資料，該橋拱肋分7段吊裝，最大吊重（第二節(jié)段）為41.4T，拱肋節(jié)段的最大長(zhǎng)度（第二節(jié)段）為23.472?m，本方案按最大吊重為42T進(jìn)行纜吊系統(tǒng)設(shè)計(jì)和計(jì)算。

2.4?纜吊系統(tǒng)主要組成構(gòu)件

主、扣地錨：根據(jù)現(xiàn)有地形，兩岸均采用4個(gè)洞式地錨作為纜吊系統(tǒng)的主、扣地錨。

主索：采用11根Φ39（6×37+FC）鋼絲繩。

扣索：每吊裝節(jié)段采用2根Φ39（6×37+FC）鋼絲繩，每個(gè)拱肋共計(jì)采用6組12根扣索，采用滑車組、鏈條葫蘆和卷?yè)P(yáng)機(jī)共同配合下進(jìn)行張拉。

牽引索：采用Φ24鋼絲繩走“2”的方式穿繞，為使同一主索上的兩臺(tái)跑車能同步運(yùn)行，在兩跑車之間連一根Φ24鋼絲繩。

起重索：采用Φ19.5鋼絲繩走“10”的方式穿繞，兩端分別纏繞于兩岸的起重卷?yè)P(yáng)機(jī)滾筒上，一個(gè)跑車對(duì)應(yīng)一套起重設(shè)備。

主拱單肋分7段吊裝（詳見(jiàn)響水溝大橋整體布置立面圖），采取單肋合攏方式。

3.纜索吊裝施工流程

根據(jù)設(shè)計(jì)文件，結(jié)合本工程實(shí)際情況，確定本項(xiàng)目的吊裝流程和纜吊施工過(guò)程如下：方案確定，基礎(chǔ)施工，纜索系統(tǒng)安裝，試吊，安裝扣索，鋼拱肋安裝，拆除扣索，安裝吊桿和橫梁，安裝橋面板，拆除纜吊系統(tǒng)。

4.施工難點(diǎn)和重點(diǎn)

本工程吊裝工藝采用無(wú)支架纜索吊裝和斜拉扣掛，施工區(qū)域廣，地勢(shì)險(xiǎn)要，操作難度大，安全隱患多，技術(shù)、安全措施要求高。

本橋跨越響水溝，兩岸岸坡陡峻、大部分基巖裸露，兩岸地勢(shì)十分險(xiǎn)峻，場(chǎng)地非常狹窄，給該橋纜吊施工及安全管理帶來(lái)了不小難度。

鋼拱肋、橫撐、吊桿、橫梁、縱梁和預(yù)制空心板的安裝均采用無(wú)支架纜索吊裝安裝，拱圈臨時(shí)定位采用鋼絲繩斜拉扣掛的施工方法。

單條拱肋分7段制作，7段吊裝，空中懸拼。拱肋在生產(chǎn)廠家加工制作成拼裝節(jié)段，進(jìn)行全副預(yù)拼后運(yùn)至場(chǎng)內(nèi)。由于受響水溝大橋兩岸場(chǎng)地條件限制，所以，部分拼裝節(jié)段以及焊接成型的吊裝節(jié)段將在響水溝溝底進(jìn)行臨時(shí)存放。進(jìn)場(chǎng)的拼裝節(jié)段在拱肋拼裝平臺(tái)上拼裝成吊裝節(jié)段，拱肋節(jié)段現(xiàn)場(chǎng)拼裝就位后便可開(kāi)始進(jìn)行吊裝施工。拱肋節(jié)段之間采用外包鋼板連接，然后用扣索進(jìn)行張拉扣掛。對(duì)于第一個(gè)拱肋（上游），各吊裝段從兩段主橋中心依次對(duì)稱吊裝至上游拱肋合攏，合攏后開(kāi)始按同樣的順序開(kāi)始吊裝第二個(gè)拱肋（下游）至合攏，然后安裝橫撐，直至全橋主拱形成。

橫撐和橫梁采用兩套吊裝系統(tǒng)聯(lián)合抬吊的方法進(jìn)行，橫撐及空心板采用“由上而下”的方式就位，橋面空心板采用單組纜吊系統(tǒng)吊裝，用卷?yè)P(yáng)機(jī)牽索輔助橫移就位。

5.質(zhì)量控制

（1）在拱肋安裝的幾個(gè)主要受力階段，對(duì)塔架、主索、扣索、錨碇進(jìn)行張力、應(yīng)力、垂度和位移觀測(cè)，并作好記錄，以指導(dǎo)確保施工安全。

（2）接頭焊接應(yīng)在軸線標(biāo)高調(diào)整完成，松扣（保持10-30%扣索力）和接頭充分抵緊后進(jìn)行。

（3）施工過(guò)程中應(yīng)注意千斤繩的配套使用，千斤繩的安全系數(shù)應(yīng)大于8倍;同時(shí)各鋼繩的索卡數(shù)量應(yīng)滿足規(guī)范及起重操作手冊(cè)的要求，索卡間距應(yīng)滿足規(guī)范及起重操作手冊(cè)的要求。

（4）拱肋合攏應(yīng)選擇在15～20度狀態(tài)下進(jìn)行。

（5）拱肋合攏各接頭焊接前，每個(gè)接頭通過(guò)定位板和四顆M20螺栓進(jìn)行連接，應(yīng)充分注意定位板焊接質(zhì)量。

（6）大風(fēng)（七級(jí)及七級(jí)以上風(fēng)力）及雷雨天氣禁止吊裝作業(yè)。

6.結(jié)語(yǔ)

本工程吊裝工藝采用無(wú)支架纜索吊裝和斜拉扣掛，順利完成了工程施工，為同類型的吊裝工程提供了借鑒。