李 梅,朱 莉(湖北水總水利水電建設股份有限公司,湖北 武漢 430000)
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水利水電渡槽施工中纜索吊裝技術
李梅,朱莉(湖北水總水利水電建設股份有限公司,湖北 武漢 430000)
所謂纜索吊裝技術指的就是通過懸掛的纜索運輸并且安裝構(gòu)件的施工技術,該項技術當前已經(jīng)成功應用到了我國水利水電施工過程當中,該項技術的使用在很大程度上提升了施工效率。本文就一個具體的事例作為講解對象,詳細分析了水利水電渡槽施工中纜索吊裝技術具體應用,以供同行參考。
水利水電;渡槽施工;纜索吊裝技術
隨著我國社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展,不管是城市用水量還是農(nóng)業(yè)用水量都在不斷的增加,這直接促進了水利水電工程的飛速發(fā)展[1]。渡槽作為水利工程當中最為重要的施工環(huán)節(jié),隨著水利工程規(guī)模的逐漸增大,在施工中各種問題逐漸被暴露出來,這些問題的存在很大程度上影響著整個工程的施工質(zhì)量[2]。將纜索吊裝技術應用到水利水電工程中不但可以提升施工質(zhì)量,還可以顯著提升施工效率[3],本文就水利水電渡槽施工中纜索吊裝技術具體應用進行深入分析。
通常情況下,纜繩吊裝系統(tǒng)都是按照渡槽施工規(guī)模來確定的,如果對于施工質(zhì)量的要求比較高,那么應該采取進口設備,但是如果只是普通的施工要求,那么使用國產(chǎn)設備完全能夠滿足相關施工條件。
本文中用到的纜繩由一組主索和兩個吊點構(gòu)成。其中主索包含有6根鋼絲繩,鋼絲繩的規(guī)格是6×37S+FC,每根繩索的最大拉力是2555kN;主索上面分布著吊點,一個吊點可以吊重50t,那么兩個一共可以吊重100t。
吊塔的作用就是連接纜繩,利用貝雷鋼桁架片連接構(gòu)成,下端跟基礎相鉸結(jié)在一起,能夠在水平方向上進行自由移動,因此具備較高的靈活性。此外,吊塔的位置也存在差異,進口岸吊塔位于進口岸39m處,而出口岸吊塔位于出口岸27m處;和出口岸吊塔相比進口岸吊塔要高,前者為15m,后者為27m。
扣塔同樣是纜索吊裝系統(tǒng)中非常重要的組成部分,由鋼管構(gòu)成。有6根主鋼管,尺寸是325mm×10mm,橫截面尺寸是3m×1.5m,鋼管都是兩兩進行對接,1#和2#鋼管扣掛在墩頂上面,對應地,3#和4#鋼管扣掛在張拉平臺上面。主索通過主索地錨來進行固定,有著很多種分類,應該充分結(jié)合具體情況來選擇類型。比如說如果地質(zhì)構(gòu)造主要是石灰?guī)r,那么可以選擇樁式地錨。選定地錨以后,直接將主索一端捆綁到錨樁上。另外,扣索地錨同樣是固定主索用的,但是位置和形式都不一樣。在進口岸中,扣索被裝設在墩基礎部位,同時在這個位置開挖三根地樁,每根地樁的直徑都是1.2m。出口岸扣索同時使裝設在墩基礎部位,也是在這個位置開挖三根地樁,每根地樁的直徑也是1.2m。
主索采用6根鋼絲繩,規(guī)格和上面相同。牽引索采用鋼絲繩,規(guī)格是28,通過穿繞的形式和牽引卷揚機進行連接,其中卷揚機的數(shù)量為2臺,每臺的重量是15t。在主索牽引的時候,兩臺機器一起運行。起重索采用規(guī)格為21.5的鋼絲繩,同樣采取穿繞的形式和起重卷揚機進行連接,卷揚機的數(shù)量為2臺,每臺的重量是10t??坼^索采用規(guī)格為15.24的鋼絲繩,具有松弛性低、強度高等特性,同時抗拉性能也相對較好。
2.1纜索起重環(huán)節(jié)
在使用纜索吊裝技術進行施工的時候,纜索起重機發(fā)揮著非常重要的作用。它由很多個部分構(gòu)成,比如扣索系統(tǒng)、吊裝系統(tǒng)以及穩(wěn)定系統(tǒng)等,每個系統(tǒng)都具有各自特定的功能。且每個系統(tǒng)又可以分為很多部分,比如吊裝系統(tǒng)中有吊錨、索塔等,在整個系統(tǒng)當中起著拉吊主索的功能;扣索系統(tǒng)又由鋼絞線、扣塔等組成;穩(wěn)定系統(tǒng)由抗風索和平衡索等構(gòu)成。下面分別對上述的系統(tǒng)進行詳細的介紹。
2.1.1吊裝系統(tǒng)
整體布設:在進行整體布設的時候,應該對纜吊實施詳細的計算,在計算結(jié)果的基礎之上選擇合適的設備。通常而言,全部的吊裝系統(tǒng)總重量是65t,包括6根鋼絲繩和2個吊具。每個吊具最大的承載重量是25t,2個吊具總共就是50t,鋼絲繩的規(guī)格是62。在進行拱肋吊裝的時候,應該通過鋼絲繩把兩個吊具鏈接到一起,確保2個吊具同步運作,此外還能夠保證2臺牽引機能夠同時運行。將2個吊具鏈接到一起以后,還應該保持好適當?shù)木嚯x,這樣才可以確保牽引機的作用得到最大發(fā)揮。在吊具進行吊拉的時候,必須確保兩臺牽引機同時運行,同時所使用的鋼絲繩規(guī)格為28,只有這樣才能夠很好的配合分布在兩岸的卷揚機順利運行。
吊塔:吊裝系統(tǒng)當中吊塔是其中最為重要的組成部分之一,使用貝雷鋼片組裝而成,按照所處位置不一樣,可以將其分為兩類,即進口岸吊塔以及出口岸吊塔。進口岸吊塔的高度是27m,距離進口岸后方39m處,出口岸吊塔的高度是15m,位于出口岸后方27m的位置,兩個吊塔的高度差為12m。
扣塔:扣塔是通過很多鋼管進行焊接而成,共計6根主管,橫截面的規(guī)格是1.5m×3.0m,以兩兩相互對接的形式連接到一起。其中,主管規(guī)格是325mm×10mm,而輔助管規(guī)格是168mm×6mm。
承載主索:整個承載主索的塔架主體部分的長度是283m,后端的跨徑是40m,可以裝設一套吊裝系統(tǒng),其中內(nèi)部一共有著很多規(guī)格為662mm的鋼絲繩,其中每根鋼絲繩德的抗拉強度為1870MPa、長度是500mm。
牽引裝置:總共安排了兩個跑車,使用鋼絲繩對其進行牽引,通過卷揚機來提供動力。其中起重鋼絲繩的規(guī)格是28,而卷揚機的自身重量是15t。
起重設備:配置一條主索,但是上面裝設了2個吊點,并且每個吊點上面卻裝設有規(guī)格為21.5的鋼絲繩。當肋節(jié)進行起吊的時候,兩個吊點同時運行,并通過卷揚機來提供動力,以此來進行實現(xiàn)吊拉工作。
2.1.2穩(wěn)定系統(tǒng)
吊裝索塔:該穩(wěn)定系統(tǒng)利用纜風索來使其更加穩(wěn)定。其中纜風索又可以分為前風纜和后風纜兩種。前風纜和后風纜采取的都是4根規(guī)格為28mm的鋼絲繩,這個部分分別裝設到吊塔的左右兩側(cè)。
扣塔:扣塔在運行的時候,會承受著非常大的荷載,經(jīng)常會發(fā)生不平衡問題。一旦出現(xiàn)失衡問題則應該及時調(diào)節(jié)錨索的水平張力,以此來確保塔頂?shù)氖芰ζ胶狻K斨械呢Q向壓力能夠利用經(jīng)緯儀器直接測定,一旦出現(xiàn)了微小的變動,該儀器便會自動調(diào)整,使其恢復到平衡位置。另外,因為扣塔其高度不是非常高,且在橫向剛度非常好,因此可以不設置纜風。
拱箱橫向穩(wěn)定系統(tǒng):在拱肋節(jié)段進行吊裝的時候,必須利用抗風索才可以確保吊裝的穩(wěn)定。通常情況下都是在拱箱斜下側(cè)各裝設1根規(guī)格為21.5的鋼絲繩。
2.2纜索起重機試吊環(huán)節(jié)
首先進行現(xiàn)場平面的布置。這個環(huán)節(jié)包括很多部分內(nèi)容,比如風纜索、地錨以及主塔等。然后就是安裝設備的環(huán)節(jié),概括起來主要有下面幾個方面:①塔體安裝。貝雷片是塔體的主要組成部分,因此在組裝的時候,在確保穩(wěn)定性的前提下將它們有機的組合到一起。②扣塔安裝環(huán)節(jié)。鋼管焊架是構(gòu)成扣塔的主要部件,在安裝的時候需要用到吊機,將焊架吊對應的位置。③纜索安裝環(huán)節(jié)。構(gòu)成纜索的纜繩有粗繩和細繩之分,粗繩的規(guī)格是28,細繩的規(guī)格是12。安裝鋼絲繩的時候,一般情況下都是采取粗細結(jié)合,協(xié)同作業(yè)的形式。首先在兩岸把細鋼絲繩同時放到谷底,采用人工的方式將鋼絲繩的兩端連接到一起,然后,通過在進口岸和出口岸的牽引機和卷揚機拉緊細鋼絲繩,在這個過程當中,牽引機在拉力的作用下運行,纜索安裝環(huán)節(jié)完畢。安裝完纜索之后,通過換輪機進一步拉緊繩索,并將其固定到主索上面。④試吊環(huán)節(jié)。纜索試吊的過程中,需要注重下面幾條原則:試吊重量不可以一次性全部完成,應該采取逐級加重的形式,才可以確保加重的效果,比如說可以先加重50%,然后70%、100%,最后達到120%。根據(jù)形式加重的時候,要求來回牽引一次。另外,在加載重量的時候,需要特別注意塔架的位移情況和穩(wěn)定性,一旦出現(xiàn)異?,F(xiàn)象,必須立刻采取有效措施來應對異常情況,等待問題排除以后才能夠繼續(xù)加載。
今年來在我國不管是城市還是農(nóng)村的建設速度都在不斷加快,使得對水的需求量也在不斷攀升。以此,促使我國的水利水電工程也在快速發(fā)展,使得供水不足的問題得到了很大的緩解。渡槽在整個水利工程中是一個非常重要的環(huán)節(jié),其施工質(zhì)量的優(yōu)劣對于整個水利工程質(zhì)量的好壞以及運作效率都有著直接的影響,所以必須高度關注該問題。本文深入分析了水利水電渡槽施工中纜索吊裝技術具體應用事例,以期能夠給同行提供參考。
[1]曹永強,倪廣恒,胡和平.水利水電工程建設對生態(tài)環(huán)境的影響分析[J].人民黃河,2015(1):56~58.
[2]李俊宏,何淑媛,袁勤國.大型渡槽槽身施工技術進展[J].中國農(nóng)村水利水電,2015(10):61~63.
[3]劉國中.纜索吊裝技術在水利水電渡槽施工中的應用[J].黑龍江水利科技,2013,41(11):151~153.
李梅(1984-),女,本科,主要從事水利水電工程施工工作。
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2016-1-21