大渡河电站响水沟大桥缆吊施工

代璐韬

1.工程概况

大渡河长河坝水电站位于四川省甘孜藏族自治州康定县境内大渡河上游干流上，为大渡河干流河段梯级开发规划的第十个梯级电站，是一座以发电为主，兼有防洪等综合利用效益的特大型水利水电枢纽工程。

响水沟大桥位于长河坝水电站工程区响水沟内，两岸岸坡陡峻、大部分基岩裸露。响水沟大桥与响水沟正交，采用一孔跨越响水沟中承式钢管混凝土拱桥，拱肋采用悬链线无铰拱，净跨径Lo=133m，净矢高fo=33.25m，计算跨径L=134.83m（斜置长度），净矢跨比f/L=1/4，拱轴系数m=1.5。为适应路线纵坡以及简化设计和施工，采用正拱斜置，拱脚连线与水平线夹角为1.06?。桥梁全长为154.0m;桥面结构采用吊杆吊预应力工字型横梁，纵置桥面板，桥面板结构连续。桥面标准全宽15.8m，拱肋与桥面交界处人行道拓宽后形成局部16.66m桥面全宽。桥面纵向设2.5%单向坡度，横向设1.5%双向坡度。

2.缆吊施工原理

2.1 缆吊系统简介

根据响水沟大桥设计方案以及所处桥位的地形地质特点，响水沟大桥上部结构的拱肋、横撑、吊杆、横梁和桥面板均采用无支架缆索吊装的方法进行施工。在拱肋合拢前，拱肋采用斜拉扣挂的方式进行稳固和调节。该缆吊系统架设后同时可作为辅助措施配合完成其它一些施工内容。

根据现场条件，确定该缆吊系统索跨沿主桥轴线桩号顺序由姑咱岸至丹巴岸依次为28m+285m+24m。响水沟大桥缆吊系统采用11根Φ39（6×37+FC）钢丝绳，每根计算破断拉力为787KN;缆吊主索轴线与拱肋轴线在投影面上重合。每套缆吊系统主索上设两套跑车和吊点，两个跑车中心点的距离控制在13m左右，两跑车之间用Φ24钢丝绳连接。每个吊点设计吊重35.0t，两个吊点共能承受70.0t的吊重。

2.2 缆吊系统整体布置

根据响水沟大桥现场地形地质特点，利用现有地形，两岸不设塔架。在姑咱岸距桥台水平距离82.60米，高程1762.960的山崖上开挖两个20米左右深度的洞式地锚（主索地锚和扣索地锚合二为一），洞口设置垫梁，用来支承主、扣索滑轮座;在丹巴岸距桥台水平距离48.50米，高程1762.960的山崖上设置两个洞式地锚为主索地锚（主索地锚和扣索地锚合二为一）。在姑咱岸桥位上游约50 m處平台位置修建卷扬机棚集中安装两岸所需的起重、牵引等卷扬机。详见响水沟大桥整体布置立面图。

2.3 拱肋分段和最大吊重的确定

根据响水沟大桥设计资料，该桥拱肋分7段吊装，最大吊重（第二节段）为41.4T，拱肋节段的最大长度（第二节段）为23.472 m，本方案按最大吊重为42T进行缆吊系统设计和计算。

2.4 缆吊系统主要组成构件

主、扣地锚：根据现有地形，两岸均采用4个洞式地锚作为缆吊系统的主、扣地锚。

主索：采用11根Φ39（6×37+FC）钢丝绳。

扣索：每吊装节段采用2根Φ39（6×37+FC）钢丝绳，每个拱肋共计采用6组12根扣索，采用滑车组、链条葫芦和卷扬机共同配合下进行张拉。

牵引索：采用Φ24钢丝绳走“2”的方式穿绕，为使同一主索上的两台跑车能同步运行，在两跑车之间连一根Φ24钢丝绳。

起重索：采用Φ19.5钢丝绳走“10”的方式穿绕，两端分别缠绕于两岸的起重卷扬机滚筒上，一个跑车对应一套起重设备。

主拱单肋分7段吊装（详见响水沟大桥整体布置立面图），采取单肋合拢方式。

3.缆索吊装施工流程

根据设计文件，结合本工程实际情况，确定本项目的吊装流程和缆吊施工过程如下：方案确定，基础施工，缆索系统安装，试吊，安装扣索，钢拱肋安装，拆除扣索，安装吊杆和横梁，安装桥面板，拆除缆吊系统。

4.施工难点和重点

本工程吊装工艺采用无支架缆索吊装和斜拉扣挂，施工区域广，地势险要，操作难度大，安全隐患多，技术、安全措施要求高。

本桥跨越响水沟，两岸岸坡陡峻、大部分基岩裸露，两岸地势十分险峻，场地非常狭窄，给该桥缆吊施工及安全管理带来了不小难度。

钢拱肋、横撑、吊杆、横梁、纵梁和预制空心板的安装均采用无支架缆索吊装安装，拱圈临时定位采用钢丝绳斜拉扣挂的施工方法。

单条拱肋分7段制作，7段吊装，空中悬拼。拱肋在生产厂家加工制作成拼装节段，进行全副预拼后运至场内。由于受响水沟大桥两岸场地条件限制，所以，部分拼装节段以及焊接成型的吊装节段将在响水沟沟底进行临时存放。进场的拼装节段在拱肋拼装平台上拼装成吊装节段，拱肋节段现场拼装就位后便可开始进行吊装施工。拱肋节段之间采用外包钢板连接，然后用扣索进行张拉扣挂。对于第一个拱肋（上游），各吊装段从两段主桥中心依次对称吊装至上游拱肋合拢，合拢后开始按同样的顺序开始吊装第二个拱肋（下游）至合拢，然后安装横撑，直至全桥主拱形成。

横撑和横梁采用两套吊装系统联合抬吊的方法进行，横撑及空心板采用“由上而下”的方式就位，桥面空心板采用单组缆吊系统吊装，用卷扬机牵索辅助横移就位。

5.质量控制

（1）在拱肋安装的几个主要受力阶段，对塔架、主索、扣索、锚碇进行张力、应力、垂度和位移观测，并作好记录，以指导确保施工安全。

（2）接头焊接应在轴线标高调整完成，松扣（保持10-30%扣索力）和接头充分抵紧后进行。

（3）施工过程中应注意千斤绳的配套使用，千斤绳的安全系数应大于8倍;同时各钢绳的索卡数量应满足规范及起重操作手册的要求，索卡间距应满足规范及起重操作手册的要求。

（4）拱肋合拢应选择在15～20度状态下进行。

（5）拱肋合拢各接头焊接前，每个接头通过定位板和四颗M20螺栓进行连接，应充分注意定位板焊接质量。

（6）大风（七级及七级以上风力）及雷雨天气禁止吊装作业。

6.结语

本工程吊装工艺采用无支架缆索吊装和斜拉扣挂，顺利完成了工程施工，为同类型的吊装工程提供了借鉴。