賈天，阿羅大娃

（中國水利水電第七工程局有限公司，四川 成都 610081）

1 概述

楊房溝水電站大壩結(jié)構(gòu)為雙曲拱壩，壩體高度約150m，在8#、9#、10#壩段布置有3條泄洪中孔，采用全鋼襯結(jié)構(gòu)。鋼襯安裝貫穿流道進(jìn)口到出口，每孔上游布置檢修門槽，下游布置工作門槽。鋼襯使用鋼板材質(zhì)為Q345C，鋼襯本體壁厚為δ=22mm，鋼襯設(shè)置縱向和橫向加勁肋，加勁肋壁厚為δ=20mm。鋼襯斷面定性尺寸為8m×5.5m。楊房溝水電站高拱壩結(jié)構(gòu)形勢下的泄洪中孔鋼襯結(jié)構(gòu)形式比較復(fù)雜，鋼襯周邊鋼筋混凝土施工難度大，鋼襯施工和混凝土施工干擾大，特別是鋼襯安裝工期與大壩混凝土施工準(zhǔn)備及澆筑工作的工期沖突明顯。

2 中孔鋼襯施工流程

由于中孔出口段的鋼襯結(jié)構(gòu)形式與典型斷面不一致，需要在澆筑期間同步進(jìn)行施工。在壩段出口段的一倉混凝土分為三次澆筑，第一次澆筑到位前，在混凝土澆筑期間，提前預(yù)埋鋼襯安裝支撐加固工字鋼，具備鋼襯安裝條件時(shí)進(jìn)行尾段鋼襯安裝。該塊鋼襯工由底部鋼襯、側(cè)向鋼襯三片組成，鋼襯在鋼管廠組裝完成。剩余兩次出口段的施工重復(fù)此施工過程。在壩段整體澆筑到貫穿鋼襯底部前，提前預(yù)埋鋼襯安裝支撐加固工字鋼，進(jìn)口段、門槽之間以及出口段鋼襯一起進(jìn)行安裝。沿鋼襯流道兩側(cè)預(yù)埋鋼襯支撐軌道以及加固支撐，安裝支撐軌道安裝完成后，進(jìn)行鋼襯安裝，鋼襯安裝分為3個(gè)部分，第一部分為中孔口檢修門槽及上游的4節(jié)鋼襯（包括檢修門槽側(cè)面鋼襯），第二部分為檢修門槽與工作之間的9節(jié)鋼襯，第三部分為工作門槽下游的3節(jié)鋼襯。在具備安裝條件后兩個(gè)工作面同時(shí)施工。為加快孔口壩段備倉進(jìn)度，備倉過程中鋼襯安裝與鋼筋安裝將交叉進(jìn)行施工，交叉施工時(shí)，調(diào)整鋼襯安裝環(huán)縫焊接工藝。

3 鋼襯快速安裝技術(shù)

3.1 鋼襯組裝及吊裝

鋼襯分節(jié)單元運(yùn)至纜機(jī)供料平臺(tái)。在左岸纜機(jī)平臺(tái)，使用型鋼及鋼板制作兩個(gè)簡易的組裝平臺(tái)，根據(jù)鋼襯最大尺寸，組裝平臺(tái)尺寸為6m×15m。用于尺寸較大的鋼襯的現(xiàn)場組裝以及錨桿安裝。根據(jù)鋼襯整體尺寸以及運(yùn)輸?shù)缆窢顩r，每孔鋼襯的進(jìn)口第一節(jié)、出口段兩節(jié)，工作門槽上、下游各一節(jié)，需要單片組裝完成后運(yùn)輸?shù)浇M裝平臺(tái)上進(jìn)行組裝。需要在組裝平臺(tái)上進(jìn)行組裝的鋼襯共計(jì)15節(jié)。在鋼襯組裝完成并焊接內(nèi)支撐后，整體吊裝到安裝位置進(jìn)行安裝，以減少鋼襯安裝的直線工期。鋼襯在鋼管廠的吊裝為平吊（管口朝上），使用十字吊梁（壓力鋼管十字吊梁改造），鋼襯在攬機(jī)平臺(tái)使用50t汽車吊配合壩頂攬機(jī)進(jìn)行翻身，翻身后的吊裝吊點(diǎn)在頂部鋼襯上。由于每節(jié)鋼襯的側(cè)面及頂部均布置有橫肋及縱肋，縱肋高度為200mm，橫肋高度為250mm，板厚為20mm，在橫肋及縱肋均開設(shè)有串漿孔，直徑為φ200mm。鋼襯采用4點(diǎn)吊裝，4個(gè)吊點(diǎn)分別位于頂部鋼襯進(jìn)、出口第二圈橫肋與縱肋交叉點(diǎn)的位置（鋼襯安裝內(nèi)支撐的位置），在吊點(diǎn)位置的串漿孔墊管皮，并將4個(gè)管皮分別固定在橫肋、縱肋上，防止吊裝過程中管皮掉落。

當(dāng)壩體混凝土澆筑至鋼襯底部時(shí)預(yù)先埋設(shè)鋼襯安裝支撐及安裝支撐軌道，便于鋼襯的移位及調(diào)整施工。使用4橋載重汽車將鋼襯提前運(yùn)輸至纜機(jī)平臺(tái)，然后使用50t汽車吊配合纜機(jī)進(jìn)行翻身以及倒運(yùn)、對(duì)于需要進(jìn)行二次組裝的鋼襯，在運(yùn)輸?shù)叫读掀脚_(tái)后，使用50t汽車吊卸車，然后將每節(jié)鋼襯的單片鋼襯立起并加固，然后進(jìn)行組裝、焊接。鋼襯組裝焊接完成后，使用汽車吊講將鋼襯吊裝到載重汽車上，運(yùn)輸?shù)綁雾敂垯C(jī)能夠吊裝的位置，然后使用50t汽車吊配合壩頂攬機(jī)進(jìn)行翻身，翻身完成后吊裝到安裝位置的安裝支撐上進(jìn)行鋼襯安裝。

3.2 鋼襯安裝

鋼襯出口段安裝施工與混凝土大壩施工交叉進(jìn)行，在混凝土澆筑期間提前埋設(shè)安裝加固支撐，清倉后進(jìn)行鋼襯安裝及混凝土施工作業(yè)。在平段鋼襯的安裝過程中，單孔鋼襯安裝分為三段，設(shè)置兩個(gè)定位節(jié)，第一個(gè)定位節(jié)以進(jìn)口第九節(jié)鋼襯為定位節(jié)，分上下游進(jìn)行安裝，將鋼襯安裝余量留在檢修門槽下游及工作門槽上游。第二個(gè)定位節(jié)以大壩上游墻為基準(zhǔn)向下游進(jìn)行3節(jié)鋼襯的安裝，將修切余量預(yù)留在在檢修門槽上游。第三段以大壩下游強(qiáng)為基準(zhǔn)向上游安裝，將修切余量預(yù)留在工作門槽下游。以便于后續(xù)工作門槽及檢修門槽的安裝修切。所有工序均形成相對(duì)獨(dú)立流水作業(yè),形成更加緊湊的施工工藝流程。

鋼襯定位節(jié)吊裝就位后，根據(jù)測放的控制點(diǎn)利用手動(dòng)葫蘆、千斤頂?shù)裙ぞ邔摴芄芄?jié)中心、高程調(diào)整至設(shè)計(jì)位置。定位節(jié)兩端管口的垂直度通過垂線加重錘的方法測量。第二節(jié)定位節(jié)安裝前，再次檢查復(fù)核第一節(jié)制作尺寸，根據(jù)第一節(jié)制作尺寸實(shí)際偏差對(duì)第二節(jié)鋼襯安裝里程進(jìn)行精調(diào)，確保第一節(jié)鋼襯安裝里程、高程、中心等符合設(shè)計(jì)要求。定位節(jié)鋼襯安裝完成后，第一節(jié)鋼襯吊裝前，根據(jù)復(fù)核后尺寸在預(yù)埋軌道上焊接擋板，擋板焊接完成后，將第一節(jié)鋼襯吊裝就位，利用提前測放的鋼襯流道中心線以及高程基準(zhǔn)點(diǎn)分別對(duì)鋼襯中心及高程進(jìn)行調(diào)整。

定位節(jié)鋼襯安裝加固完后，依次進(jìn)行其余管節(jié)鋼襯安裝。使用壩頂攬機(jī)將鋼襯吊裝到安裝位置附近后，使用手拉葫蘆、拉緊器及千斤頂?shù)日{(diào)整鋼襯的高程、里程、中心等。尺寸調(diào)整合格采用槽鋼對(duì)鋼襯兩則進(jìn)行加固。加固完成后，采用壓縫器、楔子板等調(diào)整環(huán)縫的錯(cuò)牙。依次進(jìn)行定位節(jié)以外的其他管節(jié)的安裝。加固驗(yàn)收合格后，移交工作面進(jìn)行混凝土澆筑。

3.3 鋼襯加固

根據(jù)提前預(yù)埋的加固工字鋼及圓鋼位置，鋼襯加固分為底部加固和側(cè)面加固。鋼襯底部加固：在鋼襯安裝完成后，鋼襯底部采用三點(diǎn)加固，分別為鋼襯支撐位置以及鋼襯底部中間位置。鋼襯支撐位置使用鋼板進(jìn)行加固，一邊與鋼襯橫肋焊接，另一邊與鋼襯支撐工字鋼焊接。在鋼襯底部中間位置，使用兩根φ25長2300mm的圓鋼進(jìn)行加固，圓鋼一側(cè)焊接在鋼襯橫肋上，一側(cè)焊接在鋼襯支撐立柱上，保證鋼襯澆筑過程中變形（鋼襯混凝土為常態(tài)混凝土，不受鋼襯澆筑過程中的上浮力）。鋼襯側(cè)面加固：利用提前預(yù)埋的基礎(chǔ)，在鋼襯側(cè)面約2m高度的位置，使用I20a工字鋼進(jìn)行側(cè)面支撐，工字鋼一頭焊接在鋼襯橫肋上，另一頭焊接在預(yù)埋工字鋼上。在鋼襯側(cè)面約5m的高度，使用φ25長2300mm圓鋼進(jìn)行加固，一頭焊接在鋼襯橫肋上，另一頭焊接在預(yù)埋工字鋼上。在鋼襯側(cè)面約7.5m的高度，使用φ25長10000mm圓鋼進(jìn)行加固，一頭焊接在鋼襯橫肋上，另一頭焊接在預(yù)埋圓鋼上。側(cè)面鋼襯下部利用外側(cè)提前預(yù)埋的一排工字鋼，使用I20a工字鋼進(jìn)行斜撐加固，加固點(diǎn)在距離底部約2m的第二排橫肋的位置。上部每排使用φ25鋼筋進(jìn)行斜拉，防止?jié)仓^程中鋼襯變形。

4 快速施工優(yōu)化工藝及特點(diǎn)

4.1 平臺(tái)組裝減少吊裝

傳統(tǒng)方式下的鋼襯組裝一般是在制作廠中單節(jié)制作完成后直接吊裝至安裝工作面，部分無法直接運(yùn)輸就位的管節(jié)在安裝工作面上進(jìn)行組裝，鋼襯管節(jié)組裝工作全部占用鋼襯安裝的直線工期。且在施工過程中鋼襯的吊裝工作需要使用大壩混凝土澆筑用的纜機(jī)，對(duì)混凝土施工的干擾大，使用困難。楊房溝水電站在鋼襯安裝過程中，對(duì)需要在組裝平臺(tái)上進(jìn)行組裝的15節(jié)鋼襯采取倒運(yùn)平臺(tái)二次組裝工藝，在鋼襯組裝完成并焊接內(nèi)支撐后，整體吊裝到安裝位置進(jìn)行安裝，減少了大壩纜機(jī)使用的次數(shù)，減少了對(duì)混凝土施工的干擾，最主要的是縮短了鋼襯安裝的直線工期。

4.2 安裝與澆筑交叉

傳統(tǒng)鋼襯安裝施工工作一般全部占用直線施工工期，即進(jìn)行鋼襯安裝準(zhǔn)備、鋼襯安裝及焊接施工等全部完成后，才可進(jìn)行混凝土施工的準(zhǔn)備及澆筑工作。

楊房溝水電站為了實(shí)現(xiàn)鋼襯安裝對(duì)大壩整體澆筑直線工期的影響，采用將環(huán)縫焊接分段的施工方式。優(yōu)化焊接環(huán)縫3m高度以下的部分，此部分影響鋼筋的綁扎工作。在鋼襯環(huán)縫3m以下高度焊接施工驗(yàn)收完成后，馬上移交土建施工進(jìn)行鋼筋的綁扎工作，同時(shí)繼續(xù)進(jìn)行上部剩余環(huán)縫的焊接施工。環(huán)縫焊接施工完成后，由于鋼筋綁扎工作量過大可能還未實(shí)施完成。安裝與澆筑交叉的施工方式大大縮短了鋼襯安裝的直線工期。

5 結(jié)語

針對(duì)制約傳統(tǒng)拱壩鋼襯安裝工期的施工難點(diǎn)，楊房溝水電站大壩中孔鋼襯通過采取左岸二次組裝吊裝減少纜機(jī)吊裝使用時(shí)間、多工作面同時(shí)開展鋼襯安裝工作、環(huán)縫焊接與鋼筋綁扎同步進(jìn)行等優(yōu)化后的施工方式，單條鋼襯直線工期由原計(jì)劃的35天縮短至8天，大大縮短了鋼襯安裝的直線工期。該鋼襯安裝的施工方式對(duì)減少施工干擾、縮短直線工期有利，值得其他同類型水電站借鑒并推廣。