沙爾布拉克水電站鋼架橋軟基處理及快速保通

邢　越，　張　永

(中國水利水電第十工程局有限公司 一分局，四川 都江堰　611830)

沙爾布拉克水電站鋼架橋軟基處理及快速保通

邢越，張永

(中國水利水電第十工程局有限公司 一分局，四川 都江堰611830)

摘要：沙爾布拉克水電站的施工其左右岸的交通靠一座臨時鋼架橋相連，而寬河床、汛期洪水對墩基沖刷明顯、基礎(chǔ)沙卵石覆蓋較厚以及要求快速保通等因素給臨時鋼架橋的基礎(chǔ)處理及施工帶來了一定難度。對于在寬河床、軟基上架設(shè)多跨鋼架橋并快速保通的施工方法進(jìn)行了詳細(xì)闡述，可為類似工程施工提供一定的啟示。

關(guān)鍵詞：沙爾布拉克水電站；軟基處理；多跨鋼架橋施工；快速保通

1工程概述

沙爾布拉克水電站工程位于喀拉額爾齊斯河下游，為喀拉額爾齊斯河規(guī)劃的最后一個梯級電站。電站廠區(qū)樞紐、引水系統(tǒng)及所有臨建設(shè)施均布置于右岸。工程區(qū)域經(jīng)左岸有約60 km簡易道路至富蘊(yùn)縣城，但須架設(shè)一座臨時鋼架橋與右岸工程區(qū)域相連；右岸經(jīng)喀拉塑克電站和G216國道至富蘊(yùn)縣城約160 km，其中簡易道路約50 km，國道及縣道約110 km。經(jīng)對比可見，經(jīng)左岸進(jìn)場明顯優(yōu)于經(jīng)右岸進(jìn)場。

2010年工程開工后，由相關(guān)單位在廠址下游約150 m位置完成了左右岸臨時鋼架橋施工，該橋設(shè)計為連續(xù)四跨鋼架橋，單孔凈跨為10 m，兩側(cè)通過回填沙礫石引橋與施工道路相接。但由于河床中沙卵石覆蓋較厚，施工過程中只進(jìn)行了下挖處理即開始進(jìn)行橋墩混凝土基礎(chǔ)、墩身鋼筋石籠、墩帽施工及鋼系橋面吊裝施工。2011年4月冬休進(jìn)場后，在融雪水掏刷下，四跨橋的三個中墩及兩個邊墩均先后不同程度發(fā)生了傾斜，致使橋面扭曲而無法使用。施工材料及物資無法正常進(jìn)場，不得不從右岸繞行進(jìn)場。因此，鋼架橋的快速保通成為關(guān)鍵。

2鋼架橋快速保通的思路

經(jīng)監(jiān)理、業(yè)主及施工方研究決定，由我部對左岸進(jìn)場道路臨時鋼架橋在原橋址上游約50 m左右位置實(shí)施重建。重建后須保證高程753.5 m水位以下正常過流并通車，橋面凈空高度不小于2 m，可將下游危橋鋼系橋面修復(fù)后為新橋所用。

新建的臨時鋼架橋橋身保持原設(shè)計四跨不變。

鋼架橋單跨過水?dāng)嗝鎯魧挒?0 m，高2.5 m。為了盡快通車、保證材料順利供應(yīng)，快速保通按以下思路及步驟進(jìn)行施工：

(1)將四跨橋分成兩組施工，先施工右側(cè)兩跨；

(2)待右側(cè)兩跨施工完成并過水后，對左側(cè)兩跨位置進(jìn)行回填形成道路，打通左、右岸中斷的交通，達(dá)到快速保通的目的；

(3)在保證通車后再回填并加寬左側(cè)兩跨鋼架橋上游側(cè)位置進(jìn)行改道；

(4)改道通車后，再進(jìn)行左側(cè)剩余兩跨鋼架橋的施工；

(5)四跨鋼架橋全線通車。

鋼架橋快速保通思路及施工順序見圖1。

3鋼架橋軟基處理的設(shè)計及施工

3.1鋼架橋軟基處理的設(shè)計

單組(兩跨)鋼架橋橋身設(shè)計總長度為30 m，由兩個邊墩和一個中墩組成?？紤]到基礎(chǔ)為沙卵石基礎(chǔ)，為防水流掏刷，將基礎(chǔ)設(shè)計為一個尺寸為30 m×12 m×1 m的整體鋼筋石籠基礎(chǔ)，其上、下游分別拋填塊石護(hù)底，橋墩均為6 m×2 m×2 m鋼筋石籠、上澆50 cm厚C20混凝土蓋帽，再將下游側(cè)原鋼系橋面吊運(yùn)過來吊裝就位形成橋面。鋼筋石籠的鋼筋配置情況見圖2。

3.2單組(兩跨)橋施工的步驟與措施

具體施工方法如下：

(1)利用廠房出渣料在臨時鋼架橋位置先回填出寬約24 m、長約70 m的施工平臺，將水流暫時改向左岸。

(2)在回填平臺上垂直水流方向挖一長32 m、寬14 m的基槽，基槽上游留9 m作為墩身鋼筋石籠的制作平臺，下游留5 m作為施工機(jī)械的通行通道(利用基坑開挖料回填)，下游局部開槽將槽內(nèi)的滲水向下游排放以減少基槽內(nèi)滲水面的高度，確保鋼筋石籠基礎(chǔ)的施工質(zhì)量。

(3)在回填好的平臺上規(guī)定的位置進(jìn)行橋墩鋼筋籠的焊接制作，按照設(shè)計圖紙進(jìn)行焊接制作，單面焊接長度為10d,雙面焊接長度為5d，焊縫要飽滿，確保焊接質(zhì)量。待基槽挖好后，在槽內(nèi)搭設(shè)腳手架施工平臺進(jìn)行整體基礎(chǔ)鋼筋籠的制作(若滲水較大，水面較深，可采用懸挑法由坑邊向中部逐步延伸直至平臺形成)，待鋼筋籠制作好后將墩身鋼筋籠吊裝就位并與之焊接成整體，基礎(chǔ)與墩身鋼筋籠焊接好后將平臺架拆除后將鋼筋籠沉放下底就位，沉放過程中，按鋼筋籠縱向由一端向另一端逐步將腳手架拆除、沉放。

(4)待鋼筋籠沉放就位后即開始進(jìn)行塊石拋填。塊石拋填采用人工拋填和機(jī)械拋填相結(jié)合的方式進(jìn)行。拋填須采用合格的塊石料進(jìn)行拋填，周邊宜采用人工拋填以保證拋填質(zhì)量，中間可采用反挖進(jìn)行拋填，反挖拋填過程中，一定要注意對鋼筋石籠的保護(hù)，基礎(chǔ)及墩身的拉結(jié)鋼筋宜根據(jù)拋填分層進(jìn)行設(shè)置、焊接，防止拋填過程中將鋼筋搭接處砸壞并避免鋼筋石籠產(chǎn)生大的變形。

(5)鋼筋石籠拋填后，將墩身頂部采用鋼筋按50 cm間距進(jìn)行縱、橫向封口處理，然后采用型鋼按設(shè)計高程焊接臨時支架并對支架進(jìn)行加固，支架用于臨時支承橋面并作為后期臺帽受力骨架系統(tǒng)，支架加固完成后，再將下游單跨橋面整體吊運(yùn)至現(xiàn)場吊裝就位，支架與格面間采用5 cm枋木墊塞，以減緩橋梁上部荷載在傳遞時產(chǎn)生的沖擊。

鋼架橋面拆解前，先從新建橋右岸橋頭處向下游橋中墩位置回填一條施工通道，以便于吊車就位配合進(jìn)行橋面的拆解及吊裝。吊運(yùn)采用50 t吊車及25 t平板車配合進(jìn)行。

(6)橋面吊裝就位后，即根據(jù)橋面高程立模進(jìn)行C20蓋帽混凝土澆筑，橋面工字鋼主梁與混凝土各接觸面用2 cm厚木板嵌塞，混凝土澆筑完成后亦不拆除?？紤]到支架作用，蓋帽混凝土不予配筋。

(7)橋基、橋墩施工完成后，選用大塊石料對上游5 m、下游10 m范圍內(nèi)進(jìn)行拋填防護(hù)，防止水流對橋整體基礎(chǔ)上、下游側(cè)進(jìn)行掏刷破壞進(jìn)而影響橋基的整體性。下游護(hù)底亦可在鋼筋石籠拋填過程中適時穿插進(jìn)行，上游拋填護(hù)底宜待鋼筋石籠及墩身全部施工完成、橋面吊裝就位滿足橋面焊接人員安全通行要求后，將橋上游側(cè)施工平臺回填料挖除，再用反挖選用大塊石料進(jìn)行拋填。由于橋墩上游可能在動水中拋填，故在拋填過程中盡可能選用大塊石料，盡可能拋填密實(shí)。

(8)待右側(cè)兩跨橋施工完成、滿足過車要求后，采用開挖渣料由橋面繼續(xù)向左岸回填至岸邊合攏阻水，使左、右岸通道合攏形成通車，將水流改向右側(cè)兩跨橋下通過，完成右側(cè)兩跨橋施工并達(dá)到左、右岸保通的要求。

(9)待右側(cè)兩跨橋通車后，再在河道左側(cè)適當(dāng)位置繼續(xù)向上游方向回填，回填寬度以滿足改道通車及左側(cè)兩跨橋施工要求為準(zhǔn)?；靥钔瓿珊?，將通道由右側(cè)鋼架橋左端改道由上游側(cè)通行，下游側(cè)參照上述步驟完成左側(cè)剩余兩跨臨時鋼架橋的施工。

4質(zhì)量與安全控制

為了保證施工過程中人員、設(shè)備的安全及通車后橋身整體的穩(wěn)定性、安全性，施工過程中采用了以下措施進(jìn)行質(zhì)量與安全控制：

(1)在鋼筋石籠制作焊接過程中，鋼筋單面焊接長度不小于10d,雙面焊接長度不小于5d，焊縫應(yīng)飽滿，嚴(yán)格按規(guī)范要求施焊，嚴(yán)格檢查無漏焊；

(2)拋填鋼筋籠時選擇合格的石料，尤其是對鋼筋籠周邊拋填質(zhì)量的控制。拋料過程中，應(yīng)特別注意對鋼筋籠的保護(hù)，防止鋼筋籠被砸壞而產(chǎn)生大的變形；

(3)C20混凝土澆筑過程中，嚴(yán)格按設(shè)計配料單進(jìn)行配料及拌制，對混凝土澆筑質(zhì)量嚴(yán)格要求并加以控制；

(4)對現(xiàn)場電焊、鋼筋制作人員進(jìn)行安全技術(shù)交底；

(5)在人員、機(jī)械相互交叉施工時注意人員的安全；

(6)加強(qiáng)對作業(yè)人員的安全教育，強(qiáng)化其安全意識；

(7)配備相應(yīng)的勞動保護(hù)用品并督促作業(yè)人員正確進(jìn)行佩戴；

(8)施工用電嚴(yán)格按項(xiàng)目部及相關(guān)規(guī)范要求進(jìn)行操作，嚴(yán)禁非專業(yè)人員違規(guī)操作；

(9)各工序施工過程中，嚴(yán)禁酒后作業(yè)。

5環(huán)境保護(hù)措施的實(shí)施

(1)環(huán)境保護(hù)要做到全面規(guī)劃，合理布局，綜合治理，化害為利。

(2)廢棄物采用車輛運(yùn)輸?shù)姆椒ǎR、合理地堆放在環(huán)保部門指定的地方深埋覆蓋。

(3)工程用料根據(jù)具體情況堆放在施工場地和規(guī)劃范圍內(nèi)，不得污染環(huán)境。每道工序施工完成后做到“工完、料盡、場地清”，保持施工場地的整潔。

6結(jié)語

沙爾布拉克水電站臨時鋼架橋于2011年5月20日開始填筑施工，2011年6月6日完成右岸兩跨橋施工及左岸回填截流，僅15 d左右即將左右岸中斷的交通予以恢復(fù)(考慮到安全方面因素，夜間未安排施工)。隨后，于2011年6月21日完成了左岸兩跨臨時鋼架橋的施工，至此，四跨鋼架橋全部完成并通車

施工過程中，將連續(xù)四跨橋施工優(yōu)化為兩組橋相繼進(jìn)行施工，從而達(dá)到了快速保通的目的，使工程設(shè)備、物資快速、方便地進(jìn)場，盡可能地降低了因鋼架橋變形中斷的交通給業(yè)主及施工方造成的損失。

考慮到沙卵石基礎(chǔ)可能受水流掏刷而導(dǎo)致墩身傾斜，進(jìn)而導(dǎo)致橋面變形影響使用，遂將獨(dú)立的基礎(chǔ)改變?yōu)檎w基礎(chǔ)進(jìn)行施工，減少了原墩身混凝土基礎(chǔ)的相關(guān)費(fèi)用，采用大塊石對上、下游一定范圍進(jìn)行了護(hù)底，確保了橋體在軟基上的整體性。

經(jīng)過2011～2013年三個汛期的檢驗(yàn)，臨時鋼架橋未發(fā)生橋基掏刷致基礎(chǔ)變形進(jìn)而導(dǎo)致橋面變形的現(xiàn)象，既使在左、右岸引橋及兩組橋之間連接段回填料被沖毀的情況下，兩組橋均安然無恙，我部所建鋼架橋經(jīng)受住了汛期洪水及融雪水流的考驗(yàn)，確保了廠區(qū)樞紐、引水隧洞及首部樞紐后期施工的正常進(jìn)行。

邢越(1977-)，女，四川儀隴人，工程師，從事水利水電工程施工技術(shù)與管理工作；

張永(1976-)，男，四川廣元人，工程師，從事水利水電工程施工技術(shù)與管理工作.

(責(zé)任編輯：李燕輝)

毛爾蓋水電站獲取水許可證

四川阿壩州毛爾蓋水電站近日正式取得由長江委核準(zhǔn)頒發(fā)的“取水許可證”。根據(jù)《中華人民共和國水法》、《取水許可和水資源費(fèi)征收管理?xiàng)l例》及《取水許可管理辦法》相關(guān)要求，水電站發(fā)電用水需辦理取水許可證。2013年3月，毛爾蓋水電有限公司按照規(guī)定，正式向水利部長江水利委員會申請核發(fā)取水許可證，同時，組織人員自主編寫了《黑水河毛爾蓋水電站蓄水計劃和調(diào)度方案》和《黑水河毛爾蓋水電站取水工程驗(yàn)收報告》并通過審查。2014年9月，長江水利委員會專家組到毛爾蓋水電站現(xiàn)場進(jìn)行了取水工程現(xiàn)場驗(yàn)收，并于日前核發(fā)“取水許可證”。“取水許可證”的獲得，意味著毛爾蓋水電站用水獲得了國家賦予的水權(quán)，同時發(fā)電用水也得到了相應(yīng)的法律保障。

收稿日期:2015-02-15

文章編號:1001-2184(2015)02-0042-03

文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B

中圖分類號:TV7;TV52;TV223

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