葉巴灘水電站大壩跨江照明系統(tǒng)施工技術(shù)

黃 艷 梅， 任 定 春

(中國水利水電第七工程局有限公司，四川 成都 610213)

1 概 述

葉巴灘水電站座落在四川與西藏界河——金沙江上游河段，系金沙江上游13個梯級水電開發(fā)中的第7級，上游為波羅水電站，下游與拉哇水電站銜接。葉巴灘水電站壩址位于金沙江支流降曲河口下游600 m處，左岸屬四川省甘孜藏族自治州白玉縣，右岸屬西藏自治區(qū)昌都地區(qū)貢覺縣。葉巴灘水電站大壩為混凝土雙曲拱壩，壩頂高程2 894 m，最大壩高217 m，壩頂中心線弧長為579.509 m。

葉巴灘水電站多年平均氣溫9.2 ℃，極端最高氣溫37.1 ℃，極端最低氣溫-23.5 ℃，自然環(huán)境惡劣，氣候寒冷干燥，晝夜溫差大，多大風(fēng)。葉巴灘水電站壩區(qū)兩岸山體雄厚，河谷狹窄，谷坡坡度一般為45°～55°，為基本對稱的深切“V”型峽谷。

葉巴灘水電站大壩施工時，在高程3 000 m處安裝有4臺30 t纜機。為保證纜機安全運行及大壩施工照明需求，綜合考慮在高程3 060 m處架設(shè)了兩套(1號和2號)跨江照明系統(tǒng)，每套跨江照明系統(tǒng)均安裝照明光帶和彩燈帶，照明光帶包括10套照明燈組(單組NTC9221投光燈×6、照明半徑150 m、布置間距60 m)，形成了一條高空光帶向下照射，完全滿足大壩夜間施工照明、高空安全警示、美化工地夜景等要求。

1號跨江照明系統(tǒng)跨度為790 m，垂度為7%，主鋼絲繩采用φ36 mm(6×36 mm+1)鋼絲繩，檢修鋼絲繩采用φ14 mm (6×36 mm+1)鋼絲繩，跨江照明索道的主鋼絲繩及檢修鋼絲繩分別鎖定在左右岸高程3 060 m馬道預(yù)埋的主繩及檢修繩鎖定地錨上[1]。鑒于2號跨江照明系統(tǒng)跨度略小且施工方法相同，施工難度小，故文中不做敘述。于后闡述了1號跨江照明系統(tǒng)采用的施工技術(shù)。

2 跨江照明系統(tǒng)施工技術(shù)

2.1 總體施工思路

葉巴灘水電站大壩左、右岸高程3 000 m處有混凝土硬化過的平臺且場地開闊并有施工道路可以到達，故最終選擇將大壩左、右岸高程3 000 m平面作為跨江照明系統(tǒng)的主要安裝平臺。

通過對跨江照明系統(tǒng)主繩安裝進行受力計算與分析后最終決定：在左岸高程3 000 m平臺布置一臺25 t卷揚機、右岸高程3 000 m平臺布置一臺10 t卷揚機[2]，作為主鋼絲繩和檢修鋼絲繩的安裝設(shè)備，并在左、右岸高程3 000 m平臺各布置一臺25 t汽車吊用于卷揚機的安裝、拆除及材料的裝卸。左、右岸卷揚機布置在1號跨江照明系統(tǒng)軸線下游約50 m處。

10 t、25 t卷揚機拆除后，在該位置安裝了兩臺5 t檢修卷揚機，以方便跨江照明系統(tǒng)在使用過程中的檢修和維護。

2.2 跨江照明系統(tǒng)施工工藝流程

跨江照明系統(tǒng)施工的關(guān)鍵是主繩、檢修繩過江。葉巴灘水電站大壩跨江照明系統(tǒng)的施工工藝流程為：施工準備→地錨安裝→10 t及25 t卷揚機安裝→10 t及25 t卷揚機上繩→跨江照明系統(tǒng)主繩安裝→跨江照明系統(tǒng)檢修繩及燈具等安裝→10 t及25 t卷揚機拆除→2臺5 t檢修卷揚機安裝→場地清理。

2.3 跨江照明系統(tǒng)采用的主要施工技術(shù)

2.3.1 地錨安裝

地錨包括卷揚機安裝用的錨板、卷揚機的導(dǎo)向地錨、跨江照明系統(tǒng)的鎖定地錨三種，分述如下：

(1)卷揚機安裝用的錨板。卷揚機安裝用的錨板布置在左、右岸高程3 000 m平臺的卷揚機安裝處。每臺卷揚機設(shè)置4個地錨錨板，每個錨板水平布置；每個地錨錨板焊接2根錨筋，錨筋采用φ25 mm砂漿錨桿，垂直錨入平臺基巖4.5 m深。錨板通過錨桿與基巖牢固連接。

(2)卷揚機的導(dǎo)向地錨。卷揚機導(dǎo)向地錨布置于高程3 060 m馬道上方1 m(即高程3 061 m)處，左、右岸各布置兩個,共4個。其中兩個分別布置在左、右岸卷揚機中心軸線處(即跨江照明系統(tǒng)軸線下游約50 m處)，另外兩個導(dǎo)向地錨分別布置在左、右岸跨江照明系統(tǒng)軸線正下方。導(dǎo)向地錨錨板鉛垂布置，每個地錨錨板設(shè)置8根錨筋，錨筋采用Φ28 mm砂漿錨桿，水平錨入邊坡基巖4.5 m深。為加強錨桿與邊坡基巖的錨固，利用膨脹螺栓的構(gòu)造原理，將錨桿底部劈開楔入三角形鐵塊并將鐵塊與錨桿焊接形成整體。另外，為加強導(dǎo)向地錨錨板、錨桿與邊坡的有效連接，在導(dǎo)向地錨錨板處澆筑800 mm長、800 mm高的錨墩混凝土[3]與邊坡形成整體，待錨墩混凝土強度達到設(shè)計強度后，對導(dǎo)向地錨實施拉拔試驗，以確定其是否滿足30 t的設(shè)計要求。

(3) 跨江照明系統(tǒng)的鎖定地錨?？缃彰飨到y(tǒng)的鎖定地錨布置在卷揚機導(dǎo)向地錨上方1 m(即高程3 062 m)處，左、右岸跨江照明系統(tǒng)軸線正下方，左、右岸各布置了3個(分別為主鋼絲繩鎖定地錨、檢修鋼絲繩鎖定地錨、臨時鎖定地錨),共6個。鎖定地錨的錨板、錨桿和錨墩混凝土設(shè)計均與卷揚機的導(dǎo)向地錨相同，在此不再敘述。

2.3.2 10 t及25 t卷揚機的安裝及上繩

(1)卷揚機安裝。25 t和10 t卷揚機分別布置在左、右岸高程3 000 m平臺1號跨江照明系統(tǒng)軸線下游50 m處。卷揚機安裝在之前設(shè)置的水平錨板處并與水平錨板焊接牢固。

(2)25 t卷揚機上繩。在左岸高程3 000 m平臺，將1 000 m長、φ36 mm鋼絲繩的繩盤用25 t汽車吊吊起、安裝在鋼絲繩繩盤支架上，然后將φ36 mm鋼絲繩繩頭引出連接至25 t卷揚機上，通過25 t卷揚機收繩將1 000 m長、φ36 mm鋼絲繩帶力1.5 t安裝至卷揚機上。必須注意將鋼絲繩排列整齊。

(3)10 t卷揚機上繩。在右岸高程3 000 m平臺，將1 000 m長、φ26 mm鋼絲繩的繩盤用汽車吊吊起安裝在鋼絲繩繩盤支架上，然后將φ26 mm鋼絲繩繩頭引出連接至10 t卷揚機上，通過10 t卷揚機收繩將1 000 m長、φ26 mm鋼絲繩帶力1.5 t安裝至卷揚機上，鋼絲繩排列整齊。

2.3.3 跨江照明系統(tǒng)主繩的安裝[4]

(1)將右岸10 t卷揚機的φ26 mm鋼絲繩由人工拖拽的方式依次通過右岸的兩個導(dǎo)向地錨牽引至右岸固定式纜機軸線下方；

(2)將左岸25 t卷揚機的φ36 mm鋼絲繩通過人工拖拽的方式依次通過兩個導(dǎo)向地錨，牽引至左岸固定式纜機軸線下方；

(3)將φ36 mm鋼絲繩有繩環(huán)的一端掛于固定式纜機大鉤上，另一端通過繩卡與右岸10 t卷揚機φ26 mm鋼絲繩連接牢固(繩卡共安設(shè)7個，每個間距300 mm，φ26 mm鋼絲繩與φ36 mm單繩環(huán)鎖定繩連接后留10 m長的繩頭以便于與左岸φ36 mm鋼絲繩連接)，固定式纜機需吊15 t配重，以防止大鉤被鋼絲繩拉斜[5]；

(4)通過固定式纜機，將右岸φ26 mm鋼絲繩緩慢牽引至左岸25 t卷揚機已引出的φ36 mm鋼絲繩處；

(5)將預(yù)留的φ26 mm鋼絲繩10 m長的繩頭與φ36 mm鋼絲繩通過鋼絲繩繩卡連接牢固(繩卡共安設(shè)10個，每個繩卡間距300 mm)，然后將25 t卷揚機收繩，使φ36 mm單繩環(huán)鎖定繩松弛，拆除φ36 mm單繩環(huán)鎖定繩，完成φ26 mm牽引鋼絲繩過江。其中φ36 mm鋼絲繩與φ26 mm鋼絲繩連接后一定要預(yù)留10 m長的繩頭以便于其與右岸主繩鎖定地錨連接；

(6)通過25 t卷揚機放繩，10 t卷揚機收繩，將φ36 mm主鋼絲繩緩慢牽引至右岸主繩鎖定地錨處；

(7)將預(yù)留的φ36 mm主鋼絲繩10 m長的繩頭形成繩環(huán)(繩卡要安裝牢固，繩卡共安設(shè)11個，前10個繩卡每個繩卡間距300 mm，最后在距第10個繩卡500 mm處安設(shè)1個安全繩夾以便于觀察鋼絲繩有無滑移)，然后將制作好的繩環(huán)與右岸主繩鎖定地錨連接牢固；

(8)通過10 t卷揚機緩慢放繩使φ26 mm鋼絲繩松弛后，解除φ26 mm鋼絲繩與φ36 mm鋼絲繩連接的繩卡；

(9)通過25 t卷揚機收繩、將φ36 mm主繩張緊(經(jīng)計算，張緊后的φ36 mm主繩的垂度應(yīng)控制在6.7%，后續(xù)將φ36 mm主繩固定在左岸主繩鎖定地錨后，主繩垂度增大到7%)；

(10)在左岸利用1根5 m長的φ36 mm單繩環(huán)鎖定繩將φ36 mm主繩臨時鎖定至左岸臨時鎖定地錨上(鎖定繩繩環(huán)的一端與臨時地錨連接，鎖定繩繩頭的另一端通過繩卡與φ36 mm主繩連接)；

(11)截斷多余的φ36 mm主繩，通過與右岸相同的方式將φ36 mm主鋼絲繩與左岸主繩鎖定地錨連接牢固；

(12)在25 t卷揚機上截斷部分φ36 mm鋼絲繩，通過繩卡與鎖定好的φ36 mm主鋼絲繩連接牢固；

(13)通過25 t卷揚機收繩，使φ36 mm單繩環(huán)鎖定繩放松，然后拆除φ36 mm單繩環(huán)鎖定繩與φ36 mm主繩的連接；

(14)通過25 t卷揚機放繩，拆除φ36 mm主鋼絲繩上的繩卡，完成1號跨江照明系統(tǒng)主繩的安裝。

2.3.4 跨江照明系統(tǒng)檢修繩及燈具的安裝

(1)將右岸10 t卷揚機上的φ26 mm鋼絲繩退出并盤到鋼絲繩繩盤上，然后采用與上述相同的方式將1 200 m長、φ14 mm鋼絲繩安裝至10 t卷揚機上；

(2)將左岸25 t卷揚機上的φ36 mm鋼絲繩退出并盤到鋼絲繩繩盤上，然后采用與上述相同的方式將1 200 m長、φ14 mm鋼絲繩安裝至25 t卷揚機上；

(3)將右岸10 t卷揚機上的φ14 mm鋼絲繩采用人工拖拽的方式依次通過右岸的導(dǎo)向地錨牽引至右岸高程3 000 m平臺固定式纜機軸線下方；

(4)將左岸25 t卷揚機上的φ14 mm鋼絲繩采用人工拖拽的方式依次通過導(dǎo)向地錨牽引至左岸高程3 000 m平臺固定式纜機軸線下方；

(5)將φ14 mm單繩環(huán)鎖定繩繩環(huán)的一端掛于固定式纜機大鉤上，繩頭的另一端通過繩卡與φ14 mm鋼絲繩連接牢固(繩卡共安設(shè)6個，每個間距100 mm，φ14 mm鋼絲繩與φ14 mm單繩環(huán)鎖定繩連接后留5 m長的繩頭以便于其與左岸φ14 mm鋼絲繩連接)，固定式纜機需吊15 t配重以防止大鉤被鋼絲繩拉斜；

(6)通過固定式纜機將右岸φ14 mm鋼絲繩緩慢牽引至左岸已引出的φ14 mm鋼絲繩處；

(7)將預(yù)留的5 m長、φ14 mm鋼絲繩與左岸φ14 mm鋼絲繩通過鋼絲繩繩卡連接牢固(繩卡共安設(shè)6個，每個繩卡間距100 mm)，然后25 t卷揚機收繩，使φ14 mm單繩環(huán)鎖定繩松弛，拆除φ14 mm單繩環(huán)鎖定繩與φ14 mm鋼絲繩上的繩卡，完成φ14 mm牽引鋼絲繩的過江。其中左岸φ14 mm檢修鋼絲繩與φ14 mm牽引鋼絲繩連接后需預(yù)留5 m長的繩頭，以便于其與右岸檢修繩鎖定地錨連接；

(8)通過25 t卷揚機放繩，10 t卷揚機收繩將φ14 mm檢修鋼絲繩緩慢牽引至右岸檢修繩鎖定地錨處；

(9)在φ14 mm檢修鋼絲繩從左岸鎖定地錨處放出的同時安設(shè)彩燈帶，彩燈帶用掛鉤與檢修鋼絲繩連接(每個掛鉤間距約1 m)；

(10)當φ14 mm檢修鋼絲繩放出約110 m時，同步進行照明燈組的安裝，每個照明燈用滑輪掛于主鋼絲繩上并與檢修鋼絲繩連接，照明燈電纜亦與檢修鋼絲繩用掛鉤連接(每個掛鉤間距約1 m)，第一組照明燈組安裝完成后，每隔60 m進行下一組照明燈組的安裝，總計安裝10組；

(11)檢修鋼絲繩到達右岸后，將預(yù)留的φ14 mm檢修鋼絲繩5 m長的繩頭形成繩環(huán)(繩卡要安裝牢固，繩卡共安設(shè)7個，前6個繩卡每個繩卡的間距為100 mm，最后在距第6個繩卡500 mm處安設(shè)1個安全繩卡以便于觀察鋼絲繩有無滑移)，然后將制作好的繩環(huán)與右岸檢修繩鎖定地錨連接牢固；

(12)通過右岸10 t卷揚機放繩，使右岸φ14 mm牽引鋼絲繩放松，解除右岸φ14 mm牽引鋼絲繩與左岸φ14 mm檢修鋼絲繩連接的繩卡；

(13)通過25 t卷揚機收繩，將φ14 mm檢修鋼絲繩張緊(張緊后應(yīng)將φ14 mm檢修鋼絲繩的垂度控制在7.5%)；

(14)在左岸利用1根3 m長的φ14 mm單繩環(huán)鎖定繩將φ14 mm檢修鋼絲繩臨時鎖定至左岸臨時鎖定地錨上(鎖定繩繩環(huán)的一端與臨時地錨連接，鎖定繩繩頭的另一端通過繩卡與φ14 mm檢修鋼絲繩連接)；

(15)截斷多余的φ14 mm檢修鋼絲繩，通過與右岸相同的方式將φ14 mm檢修鋼絲繩與左岸檢修鋼絲繩鎖定地錨連接牢固；

(16)在25 t卷揚機上截斷部分φ14 mm鋼絲繩，再通過繩卡與鎖定好的φ14 mm檢修鋼絲繩連接牢固；

(17)通過25 t卷揚機收繩，使φ14 mm單繩環(huán)鎖定繩放松，然后拆除φ14 mm單繩環(huán)鎖定繩與φ14 mm檢修鋼絲繩的連接；

(18)通過25 t卷揚機放繩，拆除φ14 mm檢修鋼絲繩上的繩卡，完成1號跨江照明系統(tǒng)檢修鋼絲繩及燈具的安裝。

2.3.5 10 t、25 t卷揚機的拆除

完成跨江照明系統(tǒng)安裝后，利用氧氣、乙炔將焊接固定于左、右岸的25 t及10 t卷揚機分別拆除，拆除后分別利用25 t汽車吊裝車將其運輸至倉庫妥善存放。

2.3.6 兩臺5 t檢修卷揚機的安裝

在拆除25 t及10 t卷揚機的錨板位置分別安裝兩臺5 t檢修卷揚機并將其與錨板焊接牢固。

3 結(jié) 語

葉巴灘水電站凌空跨江照明系統(tǒng)的成功實施，為大壩混凝土澆筑(特別是夜間施工)奠定了基礎(chǔ)，為大壩混凝土的施工安全和進度提供了保障，使其成為高原、山區(qū)工地的一道亮麗景觀，為枯燥乏味的工地生活增添了色彩，其取得的經(jīng)濟效益和社會效益顯著，值得類似工程借鑒。