代璐韜
1.工程概況
大渡河長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開發(fā)規(guī)劃的第十個梯級電站,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,拱肋采用懸鏈線無鉸拱,凈跨徑Lo=133m,凈矢高fo=33.25m,計算跨徑L=134.83m(斜置長度),凈矢跨比f/L=1/4,拱軸系數(shù)m=1.5。為適應(yīng)路線縱坡以及簡化設(shè)計和施工,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)簡介
根據(jù)響水溝大橋設(shè)計方案以及所處橋位的地形地質(zhì)特點,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支架纜索吊裝的方法進行施工。在拱肋合攏前,拱肋采用斜拉扣掛的方式進行穩(wěn)固和調(diào)節(jié)。該纜吊系統(tǒng)架設(shè)后同時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)場條件,確定該纜吊系統(tǒng)索跨沿主橋軸線樁號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,兩個跑車中心點的距離控制在13m左右,兩跑車之間用Φ24鋼絲繩連接。每個吊點設(shè)計吊重35.0t,兩個吊點共能承受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)場地形地質(zhì)特點,利用現(xiàn)有地形,兩岸不設(shè)塔架。在姑咱岸距橋臺水平距離82.60米,高程1762.960的山崖上開挖兩個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,用來支承主、扣索滑輪座;在丹巴岸距橋臺水平距離48.50米,高程1762.960的山崖上設(shè)置兩個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處平臺位置修建卷揚機棚集中安裝兩岸所需的起重、牽引等卷揚機。詳見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)段的最大長度(第二節(jié)段)為23.472?m,本方案按最大吊重為42T進行纜吊系統(tǒng)設(shè)計和計算。
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,每個拱肋共計采用6組12根扣索,采用滑車組、鏈條葫蘆和卷揚機共同配合下進行張拉。
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跑車能同步運行,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揚機滾筒上,一個跑車對應(yīng)一套起重設(shè)備。
主拱單肋分7段吊裝(詳見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)計文件,結(jié)合本工程實際情況,確定本項目的吊裝流程和纜吊施工過程如下: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.施工難點和重點
本工程吊裝工藝采用無支架纜索吊裝和斜拉扣掛,施工區(qū)域廣,地勢險要,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,兩岸地勢十分險峻,場地非常狹窄,給該橋纜吊施工及安全管理帶來了不小難度。
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支架纜索吊裝安裝,拱圈臨時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,進行全副預(yù)拼后運至場內(nèi)。由于受響水溝大橋兩岸場地條件限制,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行臨時存放。進場的拼裝節(jié)段在拱肋拼裝平臺上拼裝成吊裝節(jié)段,拱肋節(jié)段現(xiàn)場拼裝就位后便可開始進行吊裝施工。拱肋節(jié)段之間采用外包鋼板連接,然后用扣索進行張拉扣掛。對于第一個拱肋(上游),各吊裝段從兩段主橋中心依次對稱吊裝至上游拱肋合攏,合攏后開始按同樣的順序開始吊裝第二個拱肋(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,用卷揚機牽索輔助橫移就位。
5.質(zhì)量控制
(1)在拱肋安裝的幾個主要受力階段,對塔架、主索、扣索、錨碇進行張力、應(yīng)力、垂度和位移觀測,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行。
(3)施工過程中應(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;同時各鋼繩的索卡數(shù)量應(yīng)滿足規(guī)范及起重操作手冊的要求,索卡間距應(yīng)滿足規(guī)范及起重操作手冊的要求。
(4)拱肋合攏應(yīng)選擇在15~20度狀態(tài)下進行。
(5)拱肋合攏各接頭焊接前,每個接頭通過定位板和四顆M20螺栓進行連接,應(yīng)充分注意定位板焊接質(zhì)量。
(6)大風(fēng)(七級及七級以上風(fēng)力)及雷雨天氣禁止吊裝作業(yè)。
6.結(jié)語
本工程吊裝工藝采用無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。