大型分置式浮桥快速安装关键技术探讨
2020-09-28余红松
余红松
(中国水利水电第八工程局有限公司,湖南 长沙 410007)
桑河水电站位于柬埔寨东北部的上丁省境内,为湄公河的一级支流,枯水期河面宽度约400m。根据工程需要,采用大型浮桥作为下游左右岸连接交通方案,荷载为公路-I级。文章以桑河水电站浮桥为例,从大型浮桥在快速水流中的安装方案入手,通过在实践中不断调整、优化,掌握了快速水流中浮桥的快速安装技术,对同类型的浮桥安装起到了指导作用。
1 分置式浮桥安装施工概述
1.1 架设流程
浮桥的架设内容包括架设前的准备、标定桥轴线和投锚线、重力锚的投放、岸边部分架设作业、河中部分架设作业、闭塞门桥引入桥轴线。其中,关键工序重力锚投放在标定桥轴线和投锚线之后进行。
1.2 安装前准备
架设浮桥前的准备工作包括水文条件分析、器材运输及设备的完整性检查、作业场地准备、主要机械设备配置、人员准备及培训等准备工作。
2 分置式浮桥快速安装关键技术
2.1 标定桥轴线与投锚线
桥轴线与主流方向垂直,用白旗标示。每一侧岸上设置2面,第一面距跳板端部10~15m,第二面距第一面20~25m。投锚线距离桥轴线为最大水深的7~10倍,浮筒系统投锚线距离桥轴线85~155m,Y型锚链投锚线距离桥轴线约100mm。
2.2 河中分置式门桥的结合
(1)将中箱和边箱在吊车的辅助下投放到水中;(2)将2个中箱横向连接,在吊车的配合下,将1个河中(岸边)边箱与其横向连接,形成1个河中(岸边)全形舟;(3)将2个河中全形舟纵向连接成1个河中铰接门桥,河中铰接门桥布置在河中门桥主流河段的靠岸两侧,两侧分别有3个河中铰接门桥;(4)将1个河中全形舟与1个岸边全形舟连接成1个岸边铰接门桥。
2.3 投放重力锚
重力锚投放包括结合浮吊平台、浮吊平台装载及运送重力锚、投锚点锚定浮吊平台、投锚、定位锚定箱及水平固定系统。
(1)结合浮吊平台。重力锚投放前应首先结合成浮吊平台,并利用架桥汽艇及40t以上履带吊车配合作业。浮吊平台由河中中箱、岸边中箱、岸边边箱、跳板提升装置及辅助器材组成。结合步骤:①将河中中箱、岸边中箱、岸边边箱和跳板在吊车的辅助下泛水;②先将2个河中中箱横向连接,再在吊车的配合下,将2个河中边箱分别与2个中箱一侧形成1个河中全形舟(岸边全形舟的拼接方法同河中全形舟),然后按岸边全形舟、河中全形舟、岸边全形舟的顺序将各全形舟连接起来,结合成浮吊主体结构;③在浮吊主体结构的一端拼接2块跳板,然后将同一端的2个减阻箱横向连接起来;并将已泛水的简易架桥汽艇通过顶推架旁挂在浮吊平台两侧,然后将浮吊平台系固在岸边,再安装甲板设备、跳板提升装置、栏杆、带缆桩等,至此即完成浮吊平台的结合作业。
(2)浮吊平台装载重力锚。①连接锚链与重力锚。桑河电站分置式浮桥重力锚有2种,一种是布设在主流段上游的7个15t重力锚,另一种是布设在非主流段上游及全桥的重力锚,包括上游1个10t重力锚、下游5个10t重力锚。上游的15t重力锚,锚链的一端与重力锚连接,另一端与锚碇箱上的50kN人力绞车、闸刀掣链器、导缆钳连接;上、下游的10t重力锚,锚链的一端与重力锚连接,另一端与锚浮标连接。②装载重力锚。浮吊平台装载前应先将岸边中、边箱上的螺旋承压座与跳板上承压板间的间隙调整到35~40mm,并保持4个间隙大小一致。装载秩序为先上吊车,后上砼重力锚。装卸载时,浮吊平台应靠岸系固好,以保持浮吊平台稳定性。汽艇应停靠在浮吊平台两侧,驾驶员必须坚守岗位,随时启动以防浮吊平台发生漂移。
(3)浮吊平台运送重力锚。因浮吊平台只有一端安装有跳板,靠岸时需跳板靠岸以便车辆及人员能够顺利上下。①装卸作业完毕后,升起接岸的跳板;②外侧汽艇倒车,内侧汽艇顶推,使渡船离岸;③渡船离岸30m以上,附近水流平稳,且没有其他船舶干扰时,可以实施掉头作业;④当浮吊平台转向一定角度后,前进方向指向投锚点,两汽艇航行方向一致,浮吊平台直线向投锚点行驶。
(4)投锚点锚定浮吊平台。投锚时应首先进行上游重力锚的投放,再进行下游重力锚的投放。投锚时,应以标定的投锚线为参照,按投锚点布置图进行砼重力锚的投放。将浮吊平台在汽艇顶推下,将重力锚运送至投锚点。当到达投锚点后,应在浮吊平台四周分别投下4个75kg的DLT锚。投放DLT锚时,先在投锚点上游靠左岸方向,角度为40~50°,距离投锚点长度为7~10倍水深距离位置处,投下第一个DLT锚,再由汽艇顶推浮吊平台至上游靠右岸位置处投入第2个DLT锚。依次在下游靠左岸方向位置、下游靠右岸方向位置处投入第3和第4个DLT锚,并收紧DLT锚绳,使浮吊平台锚定(见图1)。
图1 浮吊平台的锚定
(5)投锚点投锚。当浮吊平台锚定后,利用浮吊上的吊车将重力锚吊起,缓慢放入水中,直至重力锚落到河床,起吊钢索的一端与吊车吊钩脱开,收回吊臂。
(6)释放锚链与定位锚定箱。按投放DLT的相反程序回收DLT锚,在水流力的作用下,由汽艇拖带浮吊平台向下游缓慢行驶,行驶时通过锚定箱上的50kN人力绞车缓慢释放锚链,边行驶边释放锚链,直至行驶至锚碇箱的布置点。释放锚链时不宜过快,以防锚链落在河床重叠蜷绕。汽艇顶推时速度应平缓,并保持向下游直线运行。投放下游重力锚时,由于没有锚碇箱,锚链呈一字型并行排列在浮吊平台上,此时应控制浮吊平台的行驶速度,保证下游锚链直线落到河床上,防止锚链重叠蜷绕。锚链的一端由锚浮标标示,以便门桥进入桥轴线后,依靠锚绳连接锚浮标处的锚链端。锚定箱随浮吊船同步到达指定投锚点,将锚链一端连接在重力锚上,另一端尾部系挂锚浮吊,并将锚链固定在锚碇箱上的50kN人力锚机上,然后通过人力锚机调整锚定箱的停泊位置。
2.4 架设安装施工要点
根据桑河地形地貌及道路布置特点,采取从左岸依次架设到右岸的方法,先架设左岸岸边全形舟或岸边铰接门桥,后在岸坡与岸边全形舟之间安装跳板,然后从左岸到右岸进行河中铰接门桥和河中分置式门桥的安装。
(1)岸边部分架设作业。①将岸边铰接门桥与3块跳板纵向连接,人工牵引至桥轴线处岸边旋转90°并临时系固。在吊车配合下提升跳板,并将拼装好的桥段往岸边牵引,然后放下跳板使其约有1m左右长度搁置在岸坡上,调整后系固在桥轴线处。②将河中铰接门桥利用汽艇顶推桥轴线处,靠近系固好的岸边铰接门桥处,然后人工纵向连接。③将斜张纲系留索与岸地锚系固好,在岸地锚未完成情况下可利用系留桩和系留固定装置临时系固,保证岸边部分浮桥的固定。
(2)河中部分架设作业。架设河中分置式门桥时,首先由1艘架桥汽艇将其顶推至上游锚定箱,在完成与锚定箱的连接后,在横流作用下,由2艘汽艇在下游一侧控制,顺流退至桥轴线上,退行中同步放松上游系留索。到达桥轴线后,将门桥控制在桥轴线上,将系留索另一端与人力绞车相连并校正桥轴线,然后通过掣索器将系留索固定在带缆桩上,最后汽艇与分置式门桥分解并驶离。在架设河中铰接门桥时,通常可由1~2艘汽艇将其顶推至上游投锚线,并投下上游锚。在完成上游投锚作业后,在横流状态下,由2艘汽艇在下游一侧控制,顺流退至桥轴线上,退行中同步放松上游锚链。到达桥轴线后,将其与先前到达的河中铰接门桥铰接,校正桥轴线后,通过掣链器将锚链固定。需要投下游锚时,汽艇与铰接门桥分解,执行投锚任务。
(3)闭塞门桥引入桥轴线。两岸浮桥段之间的距离不够引入闭塞门桥时,可利用汽艇的动力或岸边施工设备如挖机等向一岸或两岸移动已架好的浮桥段来调节。闭塞门桥引入桥轴线后,先将门桥与一岸的浮桥段端部连接起来,然后移动另一浮桥段,将闭塞门桥同其端部连接起来。闭塞门桥最后连接接头的连接需要小型车辆上桥配合,通过改变车辆位置来平衡,帮助快速连接。
(4)调整桥轴线。浮桥闭塞后,将水平固定系统的系留索系固桥段并通过收放锚纲索来调整桥轴线。上游的锚定箱与河中门桥之间通过Y型系留钢索连接,并通过35kN人力绞车缓缓收紧系留钢索,调整浮桥桥轴线;下游利用Y型锚链与河中全形舟或河中门桥上的35kN人力绞车连接并通过收紧系留钢索来调整桥轴线。
3 结束语
浮桥架设施工周期较长,因此能否及时准确掌握水文信息,选取的低流速时段是否恰当,以及遇到洪汛、恶劣天气及其他突发险情时能否及时拆卸、撤离浮桥等极为关键。对此,施工方必须结合现场实际编制详尽的浮桥安装作业方案与应急预案,并对全部安装施工人员开展相应的施工交底、应急教育与模拟演练,而且还需对水文、气候等予以实时监控、精准预测与妥善应对,进而促使浮桥的架设施工能够有条不紊地进行。