浅述卡杨公路大型设备迅速过江方式的选择与应用

左红军

(四川二滩建设咨询有限公司，四川成都 610051)

1 概述

雅砻江中游河段上游自两河口电站水库库尾(水面高程2 860 m)起，下游截止到锦屏一级电站水库库尾(水面高程1 880 m)，总体流向自北向南，河段长385 km，占雅砻江总长度的25%。根据设计研究成果，卡拉水电站推荐坝址位于正在修建的锦屏一级水电站上游约75 km处，装机容量100万kW;杨房沟水电站推荐坝址位于卡拉水电站上游约33 km处，装机容量150万kW。

雅砻江卡拉、杨房沟水电站交通专用公路(以下简称卡杨公路)是为了解决卡拉和杨房沟两座水电站远离现有的交通网络、交通条件差而由业主规划实施的一个交通专用公路工程项目，是根据雅砻江中游各梯级水电站对外交通规划和卡拉、杨房沟、孟底沟等水电站外来物资运输需求而提出的，其目的就是通过建设一条快速的对外交通主干线，确保两座大型电站乃至中游河段各梯级水电站早日开工建设，确保各水电站建设期和运行期的交通顺畅。

2 大型设备迅速过江的必要性及存在的困难

2.1 卡杨公路的地理位置及分标情况

卡杨公路起点位于锦屏一级水电站8号公路通往左岸缆机平台的隧道进口附近，路线沿雅砻江左岸逆江而上展线爬升，在经过卡拉水电站后继续沿雅砻江左岸至杨房沟水电站，终点位于杨房沟水电站上坝址上游约1.2 km的金波石料场附近。根据审定的设计成果，卡杨公路为三级公路，全线长 91.3 km，其中锦屏一级水电站至卡拉水电站坝址路线长57.4 km，卡拉坝址至杨房沟水电站坝址路线全长33.9 km。卡杨公路土建工程自起点至终点共分11个标段。

2.2 大型设备迅速过江的必要性

卡杨公路全线共设隧道34座，总长46 823 m(主线长)，占路线全长的51.25%，全线共设桥梁20座，总长2 462.68 m，占路线全长的2.7%。全线长度超过3 km的特长隧道有3座。根据后续电站的建设需要，卡杨公路需尽快投入使用;按相关合同要求，卡杨公路项目施工总工期约3年零4个月。因此，如何按期、保质地完成合同目标，对卡杨公路参建各方是一个巨大的挑战。

鉴于工程所在地现有的交通网络状况，决定了卡杨公路工程的施工必须由雅砻江右岸向左岸进行组织。卡杨公路地处高山峡谷地带，主体工程布设于没有任何交通网络的雅砻江左岸，而现有的交通网络均在雅砻江右岸;要进行卡杨公路工程的施工，就必须利用雅砻江右岸仅有的交通网络，通过修建施工便桥、便隧、便道等方可抵达卡杨公路主体工作面。

综上所述，若要迅速、有效地组织工程施工，就必须要求参建各方统筹安排各项工作。为保证工程施工的安全高效，就必须确保所投入的设备能够安全、及时地渡过雅砻江进行机械化作业。

2.3 大型设备迅速过江存在的困难

卡杨公路沿线地形陡峭，沟谷深切，为典型的高山峡谷地貌。“V”和“U”型谷相间展布，山脊宽缓，岸坡中部坡度一般为40°～50°，近河谷地带岸坡陡峻，坡度一般为60°～70°，临江坡高一般大于500 m。雅砻江的地貌特点决定了卡杨公路大型设备迅速过江的方式必须多样化、非常规化。

3 大型设备过江方案的选择与应用

卡杨公路11个标段所采用的大型设备过江方案不尽相同，主要采用了贝雷桥、浮船、索吊三种过江方案，其中浮船过江方案被广泛应用于大部分标段，贝雷桥方案和索桥方案则被少数标段所采用。以上三种方案在卡杨公路的实践与应用，为确保各标段大型设备的迅速过江取得了积极成效。

3.1 浮船过江方案的应用

浮船过江方案是卡杨公路大多数标段首选的大型设备过江方案，其中土建Ⅲ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ和Ⅸ标均采用该方案。下面以土建Ⅲ标为例简述该方案。

(1)基本方案。

卡杨公路土建Ⅲ标施工便道全长约29 km，便道起点位于雅砻江右岸的跑马坪，需跨过雅砻江至左岸沿江而下。该工程于2010年4月初开工，即将面临雅砻江汛期的到来。另外，由于该工程施工工期较紧，因此，需迅速将大型施工设备运抵雅砻江左岸开始工程施工。经过技术经济比较，土建Ⅲ标的大型设备迅速过江选择了浮船过江方案。

设备过江地点选择在跑马坪下方江边河滩位置，该处原为金矿渣场，场地开阔，适合大型设备停放，是设备过江比较理想的位置。该处江面宽度约60 m，水流流速经简易测算为3～5 m/s，江水流量约600 m3/s。

该方案每条浮船由2节浮箱组成，浮箱均采用8 mm厚的钢板焊接制作，浮箱长5.5 m、宽2.5 m、高1.5 m;船头段浮箱高度沿船头方向逐渐减小，长度范围为1.5 m，高度由1.5 m减少至0.7 m，形成船头迎水面。组装成单条浮船后总长为11 m、总宽为10 m。经计算，理想状态下连体浮船的最大承载力为93.1 t，连体浮船的自重约16.5 t，浮船的荷载最大可达到 76.6 t。

设备过江时，将设备停放在渡江船上，在过江点上游约20 m位置设置锚桩式过江缆，缆绳采用φ32钢丝绳，在过江缆上设置2个10 t滑轮，利用纵向牵引绳在平行水流方向牵引住过江船;垂直水流方向在右岸布置2台5 t卷扬机牵引浮船横向移动，实现设备过江。自浮船材料运输及施工准备至设备具备过江条件约需40 d时间。

(2)优 点。

浮船组装简单、投入使用周期短、运输能力强、运输效率高、灵活方便，能够重复利用，投资省。

(3)缺 点。

需事先制作;对对外交通困难、施工现场狭窄的工程运抵施工现场困难;受制于江水流量(设计流速不得大于8 m/s，运行流速不得大于6 m/s)、运行安全风险较高。

(4)适用范围。

适用于过江点较开阔、水流平缓、江面不易太宽的工程。

(5)运行注意事项。

严禁在汛期采用该方案;在运行过程中严禁超载，应采取有效措施确保浮船不被解体、不被江水冲走。

3.2 贝雷桥过江方案的应用

贝雷桥过江方案是卡杨公路大型设备过江的应用方案之一，主要被土建Ⅳ标和X标所采用。下面以土建Ⅳ标为例简述该方案。

(1)基本方案。

卡杨公路土建Ⅳ标2号施工便道是Ⅳ、Ⅴ标主体工程施工的唯一通道，其间需由雅砻江右岸跨越至雅砻江左岸。原计划在松坪子架设跨度为220 m的跨江悬索桥一座实现大型设备过江。但根据施工实际，悬索桥架设期正好处于汛期，且悬索桥施工周期长，施工工期至少在6个月以上，工程投资亦较高。鉴于此情况，2号施工便道施工至K4+950时，为满足施工进度需要，利用枯水期江面较窄的有利条件，架设了一座贝雷桥，提前实现了大型设备过江。

为满足汛期通行需要，该贝雷桥采用两跨设计，共设计了3个桥台，由55.864 m单层四排贝雷桥加30.48 m单层双排贝雷桥组成，额定载荷55 t。从2011年2月动工开始，至2011年3月19日即完成了Ⅳ、Ⅴ标大型设备过江。

(2)优 点。

贝雷桥采用钢结构模块化设计，构件轻巧，拆装方便，适应性强，用简单的工具和人力即能迅速建成，具有优良的互换连接性能;该桥能长能短，能宽能窄，架设速度快，经济性好。

(3)缺 点。

汛期安全运行风险高、跨度小。

(4)适用范围。

适用于河床较窄、水流平缓、河流两侧有较宽阔的施工场地。

(5)运行注意事项。

须严格控制荷载，在汛期应密切关注江水流量。

3.3 索吊过江方案的应用

卡杨公路大型设备过江实施方案也采用了索吊过江方案。该方案主要在施工便道修建十分困难的土建Ⅳ标应用。

(1)基本方案。

卡杨公路土建Ⅳ标1#施工便道主要解决茶地沟特长隧道、长枪1、2号隧道施工交通及设备、材料运输问题，需在跑马坪附近跨越雅砻江到达雅砻江左岸长枪村。该处雅砻江峡谷两侧山坡十分陡峭，跨度大，两岸高差也大;因其地质条件恶劣，常规道路桥梁方案无法保证施工工期及施工安全。结合现场实际，通过对多种方案进行技术经济比选后，承包人最终选择了缆索起重机方案横跨雅砻江。

该方案是在土建Ⅳ标2#施工便道K1+400处修建一座跨度约460 m、左右岸塔顶高差160.5 m、仰角21°、额定起重量为200 kN的跨江缆索吊进行机械设备、主体工程物资材料运输等工作。针对地形及实际地质情况等，左岸主索采用钢筋混凝土抗滑锚桩加预埋拉杆，右岸采用重力式锚锭，钢索与套筒采用锌铝合金灌注。吊装系统主索采用6根φ46钢丝绳，起吊索采用φ24的钢丝绳走8线，用一台6 t中速卷扬机作起吊动力。牵引索采用φ28钢丝绳走2线，用一台16 t中速双筒卷扬机作循环往复牵引动力。

设计方案为2010年10月展开缆索吊施工，仅仅4个月后，于2011年2月14日就将第一台斗山DHSOLS－7型挖掘机吊运过江。

(2)优 点。

缆索起重机是兼有垂直运输和水平运输的起重设备，它不受气候和地形条件的限制，具有跨度大、速度快、效率高、总体结构简单、造价低廉、施工周期短等突出优点。

(3)缺 点。

适用功能相对单一，营运过程中维护、检修频繁，安全压力大，一旦发生设备故障，维修期缺乏其他手段保证工程施工需要。

(4)适用范围。

缆索起重机在我国各行业已广泛应用多年，设计、应用等环节积累了丰富的经验，技术已经较为成熟。在交通不便，地形条件恶劣，跨越深沟谷、大跨度结构吊装等场所具有非常突出的优越性及适用性。

(5)运行注意事项。

需按设计控制荷载，严禁载人，加强变形监测，做好日常检查、维护，对主要及关键部位设备要确保其运行正常。

3.4 索桥过江方案的应用

由于卡杨公路的施工工期十分紧张，而索桥过江方案的施工周期相对较长，因此，卡杨公路未将其作为大型设备迅速过江方案。但由于索桥运行相对安全，因此，卡杨公路大部分标段均在大型设备过江的同时，一并修建了几座索桥，这几座索桥为各标段后续工程的施工将起到积极的作用。

4 结语

雅砻江水电站前期工程施工均十分困难。根据工程的具体特点，选择更合适、更经济、更有效的施工方案，对确保工程各项目标的实现十分重要。上述大型设备迅速过江方式在卡杨公路的选择与应用正是这一管理思路的具体体现。在此，感谢卡杨公路的各承包单位和各监理机构。笔者将其具体的施工方案整理归纳成此文，希望为类似工程施工的管理者提供一些有益帮助。