余紅松
(中國水利水電第八工程局有限公司,湖南 長沙 410007)
桑河水電站位于柬埔寨東北部的上丁省境內(nèi),為湄公河的一級支流,枯水期河面寬度約400m。根據(jù)工程需要,采用大型浮橋作為下游左右岸連接交通方案,荷載為公路-I級。文章以桑河水電站浮橋?yàn)槔?,從大型浮橋在快速水流中的安裝方案入手,通過在實(shí)踐中不斷調(diào)整、優(yōu)化,掌握了快速水流中浮橋的快速安裝技術(shù),對同類型的浮橋安裝起到了指導(dǎo)作用。
浮橋的架設(shè)內(nèi)容包括架設(shè)前的準(zhǔn)備、標(biāo)定橋軸線和投錨線、重力錨的投放、岸邊部分架設(shè)作業(yè)、河中部分架設(shè)作業(yè)、閉塞門橋引入橋軸線。其中,關(guān)鍵工序重力錨投放在標(biāo)定橋軸線和投錨線之后進(jìn)行。
架設(shè)浮橋前的準(zhǔn)備工作包括水文條件分析、器材運(yùn)輸及設(shè)備的完整性檢查、作業(yè)場地準(zhǔn)備、主要機(jī)械設(shè)備配置、人員準(zhǔn)備及培訓(xùn)等準(zhǔn)備工作。
橋軸線與主流方向垂直,用白旗標(biāo)示。每一側(cè)岸上設(shè)置2面,第一面距跳板端部10~15m,第二面距第一面20~25m。投錨線距離橋軸線為最大水深的7~10倍,浮筒系統(tǒng)投錨線距離橋軸線85~155m,Y型錨鏈投錨線距離橋軸線約100mm。
(1)將中箱和邊箱在吊車的輔助下投放到水中;(2)將2個(gè)中箱橫向連接,在吊車的配合下,將1個(gè)河中(岸邊)邊箱與其橫向連接,形成1個(gè)河中(岸邊)全形舟;(3)將2個(gè)河中全形舟縱向連接成1個(gè)河中鉸接門橋,河中鉸接門橋布置在河中門橋主流河段的靠岸兩側(cè),兩側(cè)分別有3個(gè)河中鉸接門橋;(4)將1個(gè)河中全形舟與1個(gè)岸邊全形舟連接成1個(gè)岸邊鉸接門橋。
重力錨投放包括結(jié)合浮吊平臺、浮吊平臺裝載及運(yùn)送重力錨、投錨點(diǎn)錨定浮吊平臺、投錨、定位錨定箱及水平固定系統(tǒng)。
(1)結(jié)合浮吊平臺。重力錨投放前應(yīng)首先結(jié)合成浮吊平臺,并利用架橋汽艇及40t以上履帶吊車配合作業(yè)。浮吊平臺由河中中箱、岸邊中箱、岸邊邊箱、跳板提升裝置及輔助器材組成。結(jié)合步驟:①將河中中箱、岸邊中箱、岸邊邊箱和跳板在吊車的輔助下泛水;②先將2個(gè)河中中箱橫向連接,再在吊車的配合下,將2個(gè)河中邊箱分別與2個(gè)中箱一側(cè)形成1個(gè)河中全形舟(岸邊全形舟的拼接方法同河中全形舟),然后按岸邊全形舟、河中全形舟、岸邊全形舟的順序?qū)⒏魅沃圻B接起來,結(jié)合成浮吊主體結(jié)構(gòu);③在浮吊主體結(jié)構(gòu)的一端拼接2塊跳板,然后將同一端的2個(gè)減阻箱橫向連接起來;并將已泛水的簡易架橋汽艇通過頂推架旁掛在浮吊平臺兩側(cè),然后將浮吊平臺系固在岸邊,再安裝甲板設(shè)備、跳板提升裝置、欄桿、帶纜樁等,至此即完成浮吊平臺的結(jié)合作業(yè)。
(2)浮吊平臺裝載重力錨。①連接錨鏈與重力錨。桑河電站分置式浮橋重力錨有2種,一種是布設(shè)在主流段上游的7個(gè)15t重力錨,另一種是布設(shè)在非主流段上游及全橋的重力錨,包括上游1個(gè)10t重力錨、下游5個(gè)10t重力錨。上游的15t重力錨,錨鏈的一端與重力錨連接,另一端與錨碇箱上的50kN人力絞車、閘刀掣鏈器、導(dǎo)纜鉗連接;上、下游的10t重力錨,錨鏈的一端與重力錨連接,另一端與錨浮標(biāo)連接。②裝載重力錨。浮吊平臺裝載前應(yīng)先將岸邊中、邊箱上的螺旋承壓座與跳板上承壓板間的間隙調(diào)整到35~40mm,并保持4個(gè)間隙大小一致。裝載秩序?yàn)橄壬系踯?,后上砼重力錨。裝卸載時(shí),浮吊平臺應(yīng)靠岸系固好,以保持浮吊平臺穩(wěn)定性。汽艇應(yīng)??吭诟〉跗脚_兩側(cè),駕駛員必須堅(jiān)守崗位,隨時(shí)啟動(dòng)以防浮吊平臺發(fā)生漂移。
(3)浮吊平臺運(yùn)送重力錨。因浮吊平臺只有一端安裝有跳板,靠岸時(shí)需跳板靠岸以便車輛及人員能夠順利上下。①裝卸作業(yè)完畢后,升起接岸的跳板;②外側(cè)汽艇倒車,內(nèi)側(cè)汽艇頂推,使渡船離岸;③渡船離岸30m以上,附近水流平穩(wěn),且沒有其他船舶干擾時(shí),可以實(shí)施掉頭作業(yè);④當(dāng)浮吊平臺轉(zhuǎn)向一定角度后,前進(jìn)方向指向投錨點(diǎn),兩汽艇航行方向一致,浮吊平臺直線向投錨點(diǎn)行駛。
(4)投錨點(diǎn)錨定浮吊平臺。投錨時(shí)應(yīng)首先進(jìn)行上游重力錨的投放,再進(jìn)行下游重力錨的投放。投錨時(shí),應(yīng)以標(biāo)定的投錨線為參照,按投錨點(diǎn)布置圖進(jìn)行砼重力錨的投放。將浮吊平臺在汽艇頂推下,將重力錨運(yùn)送至投錨點(diǎn)。當(dāng)?shù)竭_(dá)投錨點(diǎn)后,應(yīng)在浮吊平臺四周分別投下4個(gè)75kg的DLT錨。投放DLT錨時(shí),先在投錨點(diǎn)上游靠左岸方向,角度為40~50°,距離投錨點(diǎn)長度為7~10倍水深距離位置處,投下第一個(gè)DLT錨,再由汽艇頂推浮吊平臺至上游靠右岸位置處投入第2個(gè)DLT錨。依次在下游靠左岸方向位置、下游靠右岸方向位置處投入第3和第4個(gè)DLT錨,并收緊DLT錨繩,使浮吊平臺錨定(見圖1)。
圖1 浮吊平臺的錨定
(5)投錨點(diǎn)投錨。當(dāng)浮吊平臺錨定后,利用浮吊上的吊車將重力錨吊起,緩慢放入水中,直至重力錨落到河床,起吊鋼索的一端與吊車吊鉤脫開,收回吊臂。
(6)釋放錨鏈與定位錨定箱。按投放DLT的相反程序回收DLT錨,在水流力的作用下,由汽艇拖帶浮吊平臺向下游緩慢行駛,行駛時(shí)通過錨定箱上的50kN人力絞車緩慢釋放錨鏈,邊行駛邊釋放錨鏈,直至行駛至錨碇箱的布置點(diǎn)。釋放錨鏈時(shí)不宜過快,以防錨鏈落在河床重疊蜷繞。汽艇頂推時(shí)速度應(yīng)平緩,并保持向下游直線運(yùn)行。投放下游重力錨時(shí),由于沒有錨碇箱,錨鏈呈一字型并行排列在浮吊平臺上,此時(shí)應(yīng)控制浮吊平臺的行駛速度,保證下游錨鏈直線落到河床上,防止錨鏈重疊蜷繞。錨鏈的一端由錨浮標(biāo)標(biāo)示,以便門橋進(jìn)入橋軸線后,依靠錨繩連接錨浮標(biāo)處的錨鏈端。錨定箱隨浮吊船同步到達(dá)指定投錨點(diǎn),將錨鏈一端連接在重力錨上,另一端尾部系掛錨浮吊,并將錨鏈固定在錨碇箱上的50kN人力錨機(jī)上,然后通過人力錨機(jī)調(diào)整錨定箱的停泊位置。
根據(jù)桑河地形地貌及道路布置特點(diǎn),采取從左岸依次架設(shè)到右岸的方法,先架設(shè)左岸岸邊全形舟或岸邊鉸接門橋,后在岸坡與岸邊全形舟之間安裝跳板,然后從左岸到右岸進(jìn)行河中鉸接門橋和河中分置式門橋的安裝。
(1)岸邊部分架設(shè)作業(yè)。①將岸邊鉸接門橋與3塊跳板縱向連接,人工牽引至橋軸線處岸邊旋轉(zhuǎn)90°并臨時(shí)系固。在吊車配合下提升跳板,并將拼裝好的橋段往岸邊牽引,然后放下跳板使其約有1m左右長度擱置在岸坡上,調(diào)整后系固在橋軸線處。②將河中鉸接門橋利用汽艇頂推橋軸線處,靠近系固好的岸邊鉸接門橋處,然后人工縱向連接。③將斜張綱系留索與岸地錨系固好,在岸地錨未完成情況下可利用系留樁和系留固定裝置臨時(shí)系固,保證岸邊部分浮橋的固定。
(2)河中部分架設(shè)作業(yè)。架設(shè)河中分置式門橋時(shí),首先由1艘架橋汽艇將其頂推至上游錨定箱,在完成與錨定箱的連接后,在橫流作用下,由2艘汽艇在下游一側(cè)控制,順流退至橋軸線上,退行中同步放松上游系留索。到達(dá)橋軸線后,將門橋控制在橋軸線上,將系留索另一端與人力絞車相連并校正橋軸線,然后通過掣索器將系留索固定在帶纜樁上,最后汽艇與分置式門橋分解并駛離。在架設(shè)河中鉸接門橋時(shí),通??捎?~2艘汽艇將其頂推至上游投錨線,并投下上游錨。在完成上游投錨作業(yè)后,在橫流狀態(tài)下,由2艘汽艇在下游一側(cè)控制,順流退至橋軸線上,退行中同步放松上游錨鏈。到達(dá)橋軸線后,將其與先前到達(dá)的河中鉸接門橋鉸接,校正橋軸線后,通過掣鏈器將錨鏈固定。需要投下游錨時(shí),汽艇與鉸接門橋分解,執(zhí)行投錨任務(wù)。
(3)閉塞門橋引入橋軸線。兩岸浮橋段之間的距離不夠引入閉塞門橋時(shí),可利用汽艇的動(dòng)力或岸邊施工設(shè)備如挖機(jī)等向一岸或兩岸移動(dòng)已架好的浮橋段來調(diào)節(jié)。閉塞門橋引入橋軸線后,先將門橋與一岸的浮橋段端部連接起來,然后移動(dòng)另一浮橋段,將閉塞門橋同其端部連接起來。閉塞門橋最后連接接頭的連接需要小型車輛上橋配合,通過改變車輛位置來平衡,幫助快速連接。
(4)調(diào)整橋軸線。浮橋閉塞后,將水平固定系統(tǒng)的系留索系固橋段并通過收放錨綱索來調(diào)整橋軸線。上游的錨定箱與河中門橋之間通過Y型系留鋼索連接,并通過35kN人力絞車緩緩收緊系留鋼索,調(diào)整浮橋橋軸線;下游利用Y型錨鏈與河中全形舟或河中門橋上的35kN人力絞車連接并通過收緊系留鋼索來調(diào)整橋軸線。
浮橋架設(shè)施工周期較長,因此能否及時(shí)準(zhǔn)確掌握水文信息,選取的低流速時(shí)段是否恰當(dāng),以及遇到洪汛、惡劣天氣及其他突發(fā)險(xiǎn)情時(shí)能否及時(shí)拆卸、撤離浮橋等極為關(guān)鍵。對此,施工方必須結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際編制詳盡的浮橋安裝作業(yè)方案與應(yīng)急預(yù)案,并對全部安裝施工人員開展相應(yīng)的施工交底、應(yīng)急教育與模擬演練,而且還需對水文、氣候等予以實(shí)時(shí)監(jiān)控、精準(zhǔn)預(yù)測與妥善應(yīng)對,進(jìn)而促使浮橋的架設(shè)施工能夠有條不紊地進(jìn)行。