王麗娟

(中國葛洲壩集團(tuán)機(jī)電建設(shè)有限公司，四川 成都 610091)

向家壩水電站左岸主體工程及導(dǎo)流工程布置有3臺額定起重量為30 t的平移式纜機(jī)，為用于大壩混凝土澆筑、金屬結(jié)構(gòu)安裝以及設(shè)備、模板等施工項(xiàng)目的吊裝運(yùn)輸手段[1]。工程完工后，需要拆除3臺纜機(jī)。向家壩水電站纜機(jī)布置方式為：右岸軌頂高程425.20 m平臺布置纜機(jī)主車(主塔)，主塔為A字形塔架，平面桁架結(jié)構(gòu)形式，主索鉸點(diǎn)處塔高約75 m，為目前國內(nèi)最高A字形塔架。塔身向山側(cè)傾斜約10°，主索及尾索(后拉索)布置在主塔上的鉸點(diǎn)位置處(高程為500 m)；右岸前軌頂高程420.17 m平臺布置纜機(jī)后拉索平衡車(平衡臺車)；左岸后軌頂高程493.60 m平臺布置纜機(jī)副車(副塔)，纜機(jī)副塔結(jié)構(gòu)為無塔架支承臺車，2臺纜機(jī)除軌道共用外，還有索道系統(tǒng)(包括主索、后拉索、牽引鋼絲繩、起升鋼絲繩、承馬、小車及吊鉤)、結(jié)構(gòu)部分(右岸A字形塔架、平衡臺車、左岸副塔以及傳動、行走等機(jī)構(gòu))及電氣及控制系統(tǒng)等組成，具體布置形式見圖1。由于主塔為A字形高塔架結(jié)構(gòu)，塔架需采用多臺卷揚(yáng)機(jī)繩索系統(tǒng)同步進(jìn)行放倒拆除，各系統(tǒng)的受力平衡關(guān)系到塔架的穩(wěn)定，需指定周密的拆除方案，才能保證纜機(jī)拆除以及電站運(yùn)行的安全。

圖1 向家壩纜機(jī)布置形式示意圖

1 拆除方案及程序研究

根據(jù)工程施工總體計劃，纜機(jī)拆除施工時大壩已投入運(yùn)營，壩頂永久建筑、永久設(shè)備多，纜機(jī)主索下降、拆除與壩頂建筑物相互干擾大，拆除位置的選取對電廠的安全運(yùn)行影響大。同時纜機(jī)主塔為A字形高塔架結(jié)構(gòu)，塔架需采用多臺卷揚(yáng)機(jī)繩索系統(tǒng)同步進(jìn)行放倒拆除，各系統(tǒng)的受力平衡關(guān)系到塔架的穩(wěn)定，關(guān)系到整個纜機(jī)拆除以及電站運(yùn)行的安全，是亟待研究的問題。因而，纜機(jī)拆除位置的選取和繩索系統(tǒng)布置是整個纜機(jī)拆除重點(diǎn)研究的問題[2]。

1.1 拆除軸線的選擇

從經(jīng)濟(jì)方面考慮，采用原纜機(jī)按時軸線進(jìn)行拆除，可以利用安裝時的基礎(chǔ)和地錨等輔助設(shè)施，經(jīng)濟(jì)性高。但目前電站已經(jīng)開始投入運(yùn)營，此軸線纜機(jī)拆除時主索橫跨出線架及高壓線，安全風(fēng)險高，不利于控制。

綜合安全、拆除期間的施工干擾、經(jīng)濟(jì)性、拆除工期等因素，經(jīng)分析決定將拆除位置選定在樁號0+39.0 m，同時規(guī)定不允許在樁號0+39.0 m以下進(jìn)行拆除作業(yè)，此位置距出線架水平安全距離10 m，對電站的安全運(yùn)行不會造成太大的施工干擾。

1.2 拆除工藝流程

根據(jù)纜機(jī)結(jié)構(gòu)，結(jié)合現(xiàn)場情況，確定的纜機(jī)拆除順序?yàn)椋合炔鸪?號纜機(jī)，再拆除3號纜機(jī)。單臺纜機(jī)拆除流程見圖2。

圖2 單臺纜機(jī)拆除流程圖

1.3 施工布置

1)根據(jù)現(xiàn)場地形及纜機(jī)拆除軸線的布置，纜機(jī)主索拆除時兩段懸空段設(shè)置臨時承載索：①右岸段一端在433m高程，另一端布置在泄13壩段384.00m高程。②左岸段一端布置在沖沙孔壩段384.00 m高程；另一端布置在上壩公路384.00 m高程。

2)主塔拆除主要設(shè)備的布置。主塔架拆除過程主要分自降和輔降兩部分，輔降設(shè)備雙桅桿吊底座布置在距離2號主塔纜機(jī)軌道臨江側(cè)14 m，壩下0+39.0 m樁號。桅桿吊臂在主塔軌道平臺進(jìn)行拼裝，平行于軌道放置，并用鋼支撐支墊，安裝時將320 t履帶吊停在纜機(jī)上游側(cè)，分二次分別將單根桅桿臂安裝到位。

3)后拉索拆除地錨的布置。后拉索張拉地錨采用在平衡臺車軌道基礎(chǔ)上打設(shè)2個Ф 150 mm的穿索孔，利用Ф 52 mm的鋼絲繩及Ф 150 mm的軸將滑輪組固定在混凝土基礎(chǔ)上。后拉索張拉卷揚(yáng)機(jī)分別布置在軌道前平臺上下游方向。

1.4 臨時承載索及承碼安裝程序

臨時承載索和臨時承碼，經(jīng)檢查保養(yǎng)后運(yùn)至安裝現(xiàn)場。臨時承載索分兩處布置，在左、右岸各布置一處，承載索均采用Ф 52 mm鋼絲繩。安裝要求如下：

1)根據(jù)受力計算與現(xiàn)場情況影響，左、右岸臨時承載索均按照7.5%垂度進(jìn)行張緊[3]；

2)臨時承載索垂度誤差不超過0.5%，同一段的2根承載索垂度高差不超過鋼絲繩直徑；

3)臨時承碼按照間隔30 m進(jìn)行布置，左岸段布設(shè)10個承碼，右岸段布設(shè)15個承碼，承碼下方與Ф 15 mm鋼絲繩固定。

1.5 起升鋼絲繩拆除程序

纜機(jī)起升鋼絲繩為Ф 36 mm的面接觸型鋼絲繩，單根重約11.5 t。拆除方法如下：

1)將大鉤起升至上限位后，拆除起升限位、編碼器及擋繩器；

2)將小車往主塔牽引時，必須保持小車往主塔走時吊鉤高度基本保持在同一高度，安排專人對吊鉤高度進(jìn)行監(jiān)護(hù)，注意吊鉤高度在一定安全范圍內(nèi)，防止大鉤與壩面建筑物或設(shè)備發(fā)生碰撞；

3)壩頂門機(jī)主機(jī)房產(chǎn)生干涉時，應(yīng)通知電廠人員向上游移動主機(jī)房。

1.6 牽引鋼絲繩及承碼拆除程序

纜機(jī)牽引繩為Ф 32 mm的面接觸型鋼絲繩，單根重量約13.8 t；牽引小車重約7.7 t；纜機(jī)承碼共16個，主、副塔側(cè)各8個，共7.4 t。

1)小車開往主塔側(cè)時因副塔側(cè)承碼已拆除，應(yīng)注意觀察下牽引繩垂度。

2)牽引繩垂度下降過程中，應(yīng)在與壩頂門機(jī)干擾處采取防護(hù)措施并專人監(jiān)護(hù)，防止與門機(jī)發(fā)生干涉。

3)牽引繩回收中，牽引繩(上下支繩)始終在壩面上拖行，過程中采用人工和卷揚(yáng)機(jī)進(jìn)行輔助，保證牽引繩始終在壩面上，Ф 15 mm鋼絲繩與牽引繩繩頭連接處安排專人跟隨監(jiān)護(hù)，如遇干涉，人工和卷揚(yáng)機(jī)配合解除干涉。

1.7 塔架自降、輔降程序

纜機(jī)塔架自降是纜機(jī)拆除過程中最重要的一環(huán)，所牽扯的作業(yè)面廣，卷揚(yáng)機(jī)布置達(dá)15臺左右，施工人員達(dá)到40人左右，主塔、副塔、平衡車和壩頂?shù)淖鳂I(yè)人員需相互配合、聽從統(tǒng)一指揮。塔架自降前需進(jìn)行馬延坡公路的封閉，自降、輔降過程中，安排專人進(jìn)行封路。

1)主索垂度調(diào)整時，將副塔主索調(diào)整機(jī)構(gòu)Ф 40 mm鋼絲繩鎖定后，進(jìn)行接繩，接繩長度200 m。

2)主索垂度釋放前，必須完成壩頂門機(jī)主梁上導(dǎo)向架的安裝。

3)主索垂度釋放中注意主塔架傾斜、偏移量檢測，不得超出控制要求，任一點(diǎn)超出控制要求，所有拆除施工停止，調(diào)整完成后繼續(xù)施工。

4)主塔自降前應(yīng)使用汽車吊掛載人吊籠對主塔結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面檢查，確認(rèn)結(jié)構(gòu)件無缺陷及嚴(yán)重銹蝕，緊固螺栓緊力滿足圖紙要求。主塔自降應(yīng)緩慢進(jìn)行，自降過程中注意做好監(jiān)控工作，重點(diǎn)做好主塔姿態(tài)控制及后拉索拉力監(jiān)控。主塔架垂度調(diào)整中，注意后拉索張緊卷揚(yáng)機(jī)與副塔張緊機(jī)構(gòu)協(xié)調(diào)性，始終保證塔架傾斜角度(右岸方向)不超過11°，后拉索張力不超過147 t之間[4]。

5)塔架自降中塔頭纜風(fēng)系統(tǒng)設(shè)置拉力計，檢測鋼絲繩受力情況。兩側(cè)纜風(fēng)鋼絲繩受力相差不宜超過0.5 t，否則應(yīng)單動一側(cè)纜風(fēng)卷揚(yáng)機(jī)進(jìn)行受力調(diào)整。

6)在自降過程中由專人通過全站儀、線錘對塔架垂直度進(jìn)行檢查、測量并做好記錄；自降過程中指揮信號清晰明確，確保自降卷揚(yáng)機(jī)、同步卷揚(yáng)機(jī)、及后拉索收放卷揚(yáng)機(jī)同步性。自降過程中安排有經(jīng)驗(yàn)起重人員監(jiān)控2臺后拉索收放卷揚(yáng)機(jī)受力情況，受力應(yīng)基本相同。

7)主塔架自降向輔降轉(zhuǎn)換中，注意抬吊梁安裝時，要提前進(jìn)行檢修吊的移位以避免和抬吊梁的干擾。

8)塔架輔降中，主索降至桅桿中部拉桿位置后暫停，拆除中部拉桿，安裝上部拉桿，待主索過中部位置后，恢復(fù)中部連接，依次類推拆除及恢復(fù)拉桿。

9)主塔下降中，待主索接近433平臺時，將小車溜放至433平臺上方，利用汽車吊拆除。

1.8 主索、后拉索及臨時承載索拆除回收程序

當(dāng)主塔架完全降落至馬凳上，且將主索及后拉索落地(即：后拉索落至地面，主索中部落至壩面上，左右岸部分落至臨時承載索上，副塔側(cè)主索索頭落至左岸上壩公路上)，進(jìn)行纜機(jī)主索及后拉索拆除。在主索及后拉索落地前，應(yīng)在地面或壩面上安放托架、墊鋼管、墊板等物，防止污染壩面。

1.9 塔架拆除程序

1)主塔塔架的拆除。主塔助降完成后，利用50 t汽車吊將塔頂?shù)闹魉鳌⒑罄鲬覓煅b置及其他附件進(jìn)行拆除；利用桅桿吊住塔頭部位，退出塔頭與支腿連接軸(注意塔頭銷軸退出后塔頭傾翻，提前做好防護(hù)措施)，將塔頭落地放倒。支腿采用50 t汽車吊配合逐節(jié)解體拆除。兩支腿拆除完畢后，利用320 t履帶吊將底梁、行走機(jī)構(gòu)拆除。

2)副塔的拆除。纜機(jī)副塔架的拆除用220 t汽車吊進(jìn)行拆除，由上至下，逐步將各結(jié)構(gòu)拆除。

3)平衡臺車的拆除。平衡臺車由平衡車架、平臺欄桿、梯子護(hù)欄、電纜卷筒等構(gòu)成，用50 t汽車吊拆除。后拉索拆除前，需用鋼支撐及枕木將水平臺車支住，再進(jìn)行后拉索及臺車的拆除，由上至下，逐步將各結(jié)構(gòu)拆除。

2 安全保證措施及控制

1)按照頒布的《安全生產(chǎn)責(zé)任制》和安全生產(chǎn)“四個責(zé)任”體系的要求，落實(shí)各級管理人員和施工作業(yè)人員的安全生產(chǎn)責(zé)任制，人人做好本崗位的安全工作[5]。

2)項(xiàng)目開工前，由項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人組織，根據(jù)施工方案編制主要工序的作業(yè)指導(dǎo)書，確保施工安全。

3)實(shí)行逐級安全技術(shù)交底制，凡參加安全技術(shù)交底的人員要履行簽字手續(xù)，并保存資料，安全人員對安全技術(shù)措施的執(zhí)行情況進(jìn)行監(jiān)督檢查，并作好記錄。

4)加強(qiáng)施工現(xiàn)場安全教育，未經(jīng)安全教育的施工管理人員和生產(chǎn)人員、未進(jìn)行三級教育的新工人、變換工作或采用新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備、新材料而沒有進(jìn)行培訓(xùn)的人員不準(zhǔn)上崗。特殊工種的操作人員，嚴(yán)格按照《特種作業(yè)人員安全技術(shù)考核管理規(guī)定》且考核合格獲取操作證后方能持證上崗。

5)認(rèn)真執(zhí)行安全檢查制度。項(xiàng)目部要保證安全檢查制度的落實(shí)，規(guī)定檢查日期、參加檢查人員。每周要進(jìn)行一次全面安全檢查，安全人員每天進(jìn)行一次巡視檢查。視工程情況，在施工準(zhǔn)備前、施工危險性大、季節(jié)性變化、節(jié)假日前后等組織專項(xiàng)檢查。對檢查中發(fā)現(xiàn)的安全問題，應(yīng)立即制定整改措施，定人限期進(jìn)行整改和驗(yàn)收。

6)項(xiàng)目部定期舉行安全會議，由安全第一責(zé)任人(項(xiàng)目經(jīng)理)主持，并指定有關(guān)管理人員、各施工班組長和安全監(jiān)督員參加。

7)建立安全事故追究制度，對項(xiàng)目部發(fā)生的安全事故，都要追究到底，直到所有預(yù)防措施全部落實(shí)，所有責(zé)任人全部得到處理，所有職工都吸取了事故教訓(xùn)。

8)確保必需的安全投入。購置必備的勞動保護(hù)用品，安全設(shè)備及設(shè)施齊備，完全滿足安全生產(chǎn)的需要。

9)做好“三工”活動和班前“危險預(yù)知”活動并做好記錄。

3 結(jié) 語

平移式高塔架纜機(jī)拆除方案經(jīng)過多次方案的研究，從技術(shù)、安全、施工干擾、經(jīng)濟(jì)、進(jìn)度等多方面的因素進(jìn)行優(yōu)化，確保方案順利實(shí)施。通過實(shí)踐證明其拆除方案完全滿足施工要求，在操作上經(jīng)過技術(shù)討論和及時的技術(shù)交底，施工人員能夠迅速掌握施工技術(shù)要領(lǐng)，施工安全得到有力的保障。按照研究制定的纜機(jī)拆除方案及安全保障措施，順利安全的完成了全部3臺纜機(jī)的拆除工作。