固定式缆索起重机安装施工技术研究

(杭州大禹水利工程咨询有限公司，浙江 杭州 311215)

1 工程概况

温州市瓯海区桃源水库工程主要建筑物拦河坝为抛物线形混凝土双曲拱坝，设计最大坝高57m，拱圈中心线弧长219m，混凝土方量约70000m3，坝体浇筑提升设备采用LQ15T固定式缆索起重机。

2 工艺原理

固定式缆索起重机承载索利用左右岸山体锚筋固定，以温州市瓯海区桃源水库工程为例，左岸基坑预埋地垅锚筋，右岸混凝土墩预埋地垅锚筋和铁塔，地垅锚筋端部插入焊接钢筋，用水泥砂浆灌满锚孔，以确保地锚的抗拉能力。承载索钢丝索终端与地锚用地锚滑轮连接固定，卷扬机安装基础地面用混凝土找平，并在找平的混凝土中埋设预埋铁固定卷扬机基座，卷扬机固定采用基岩插筋锚固，千斤顶连接、固定。卷扬机的安装方向应与转向滑轮对直，并保持一定的距离，起重索穿过转向滑轮与起重卷扬机相连接，同时采用固块锁块固定，缆机安装好，并进行整体调试后投入使用。

3 施工工艺流程及操作要点

3.1 施工工艺流程

施工工艺流程见下页图。

施工工艺流程图

3.2 操作要点

3.2.1 缆机布置要求

a.基本要求：ⓐ针对拱坝形体，满足大方量浇筑要求；ⓑ符合缆机架设规则，尽量利用地形地势，优先选用直接地锚桩，其次考虑架立铁塔以抬高提升高度；ⓒ结合混凝土拌和输送系统，缆机起吊点应尽量落在混凝土输送轨道范围内，便于直接快速起吊，提高生产率。

b.该工程混凝土轨道输送及缆机布置。缆机系统左右岸直接用地锚锚固[1]，缆机跨度根据实际地形确定，缆机轴线上下游采用斜拉进行覆盖。

混凝土经拌和楼拌和后进入吊罐，由轨道(24kg轻轨)输送线用平板车，结合1.0t卷扬机牵引，将两只4.0m3吊罐交替运至缆机吊点吊运入仓。

c.缆机覆盖以外混凝土输送。若受地势影响，有小部分混凝土无法用缆机吊送，其输送方法为：利用缆机将混凝土吊运至附近缆机覆盖的坝块上，利用双胶轮车，经钢管桥输送入仓。

3.2.2 承载索安装

根据现场实际地形条件，承载索利用左岸山体开挖平台，在基岩中造孔预埋φ32圆钢并灌注水泥砂浆固定地锚安装承载索，右岸采用混凝土墩(3.5m深在路面以下)并预埋φ32圆钢及高18m铁塔固定承载索。

主索锚筋的安装是缆机运行安全的一个主要环节，因此必须严格按要求施工。锚筋锚固深度根据实际情况而定，一般在3m左右，地垄锚筋端部焊接钢筋插入，重锤压紧，锚孔要灌满水泥砂浆，以确保地锚的抗拉能力[2]。

该缆机采用4道φ31承载索，钢丝索安装过程中不得发生打结、扭伤、压扁等损伤情形，如有损伤，及时更换处理。

承载索钢丝索终端与地锚用地锚滑轮连接固定，不直接与地锚连接，以免损伤钢丝索。

3.2.3 卷扬机安装

a.卷扬机安装基础地面平整、坚实，并浇筑基础混凝土，卷扬机固定采用基岩插筋锚固，千斤顶连接、固定，并在混凝土基础中埋设预埋铁固定卷扬机基座，以防止卷扬机在使用中产生摆动。

b.卷扬机的安装方向与转向滑轮对直，并保持一定的距离。

c.卷扬机的电器设备安装符合有关安全规定。

d.载重限位、高度限位、小车滑轮组运行限位等安全装置符合规范条件。

3.2.4 起重索和牵引索的安装

起重系统安装在固定式缆机平台进行[3]。起重系统由人工搬运至左岸固定式缆机平台后，利用排架将起重系统与行走系统按照设计要求通过起重索相连接，起重索一端头在行走系统固定，另一端头穿过布置在左岸的两个转向滑轮后与起重卷扬机相连接。

a.起重索和牵引索在安装过程中不得发生打结、扭伤、压扁等损伤的情形。

b.起重索和起重卷扬机的连接，采用夹板固定，并在计取起重索长度时保证起重索到达最大行程时，卷扬机的套筒上保持10圈以上的钢丝索。

c.小车滑轮组牵引索的两端均固定在小车滑轮组上，每端用4只φ20轧头固定，应确保连接可靠。

d.调整小车滑轮组牵引索的张紧度。

3.2.5 调试

缆机安装后进行空载运行试验，空载运行试验正常后进行加载运行试验，加载负荷按设计起重量的50%、80%、100%、110%施加，然后进行125%超载(静载)试验，时间10min。

在试验过程中，应对缆机的各部进行监视、调整，直至可以正常运行。对所有锚筋、固定或连接卡扣受力后的变化情况和坚固度进行严密监视，及时处理存在的问题。

缆机经重载试验后，根据整个系统受力运行后的情况，对主承载的挠度进行调整，对定位转向滑轮的角度进行调整以达到最佳受力转向状态，对所有缆风千斤顶和卷扬机固定、承载索固定、起重钢丝索固定、小车滑轮组牵引钢丝索固定及斜拉钢丝索固定的卡扣镙母进行拧紧加固。

做好安装、调试各环节的记录。

3.2.6 缆机拆卸

a.明确拆卸方法、注意事项、指挥人员和参与作业人员及其岗位职责。

b.必须确保现场周边建筑物或设施以及工程建筑物的安全。

c.缆机系统拆卸作业按下列顺序进行：ⓐ将小车移至承载索一端固定，降下吊钩、滑轮和配重物，将起重索、斜拉索拆卸，盘整好钢丝索；ⓑ卸下小车滑轮组牵引钢丝索，盘整好钢丝索；ⓒ卸下承载钢丝索，盘整好钢丝索；ⓓ拆卸卷扬机固定件。

d.缆机拆卸完毕后，需对卷扬机、电器系统、控制系统、小车滑轮组、滑轮、钢丝索、固定卡扣等设备和部件进行维护保养，移至仓库或遮盖保护以待运移。

4 质量控制

a.缆机安装顺序为：钻锚筋孔、安插锚筋、灌注砂浆、安装主承载索和牵引小车滑轮组、安装起重索和牵引索、调整主承载索挠度。

b.缆机安装时对卷扬机、牵引小车滑轮组、电机、电器控制系统、载重限位、高度限位及小车限位进行整体调试。

c.主索锚筋的安装必须严格按要求进行。

d.卷扬机固定需要在混凝土基础中埋设预埋铁固定卷扬机基座，以防止卷扬机在使用中产生不应有的摆动。

e.卷扬机的安装方向应与转向滑轮对直[4]，并保持一定的距离。

f.卷扬机的电器设备安装应符合有关安全规定。

g.载重限位、高度限位、小车滑轮组运行限位等安全装置应符合规范条件。

h.缆机采用4道φ31承载索，钢丝索安装过程中不得发生打结、扭伤、压扁等损伤情形。

i.承载索钢丝索终端与地锚用地垅滑轮连接固定，不得直接与地锚连接，以免损伤钢丝索。

j.起重索与起重卷扬机的连接，采用固定锁块固定，并在计取起重索长度时保证起重索到达最大行程时，卷扬机的套筒上保持10圈以上的钢丝索。

k.小车滑轮组牵引索的两端均固定在小车滑轮组上，每端用4只φ20轧头固定，应确保连接可靠。

l.定期对卷扬机钢丝绳及滑轮和固定地锚进行检查。

m.承载索满载跨中垂度的允许偏差不超过设计垂度的±1.5%。

5 结 语

通过在温州市瓯海区桃源水库工程中应用证明了固定式缆索起重机安装施工技术是有效的。该技术通过利用左右岸山体岩体锚筋固定缆索起重机承载索等措施，最大程度降低了安全风险，缩短了缆机安装与拆卸时间，确保了工程质量，效益显著。

[1] 徐红胜，黄娟，杨红，等.地锚式悬索桥锚固系统施工定位支架优化研究[J].公路，2016(11)：96-100.

[2] 陈语系，焦光伟.钢丝绳承载索与纤维承载索应用[J].金属制品，2016，42(5)：47-51.

[3] 邱崇俊，龚安红.浅谈缆索式起重机承载索安装方法[J].水力发电，2004，30(10)：62-64.

[4] 胡双元.浅谈卷扬机、滑轮(组)在水电工程中的应用[J].中国科技纵横，2015(2)：97-99.