钢栈桥论文

钢栈桥在中梁二级电站引水隧洞交叉施工中的应用

刘利华

[摘要]：在施工部位架设栈桥，为降低栈桥跨度，将原设计底板分缝长度12m 调整为6m，分缝处底板增设止水带，边顶拱处不再增设。栈桥架设高度高于设计混凝土底板20cm，桥面净空6m长度，与上下游引桥搭接各25cm，实际桥面长度为7m，上下游各设4m长度的引桥。施工过程采取跳仓进行，有效解决施工干扰、确保施工质量，减少工序，缩短先洞挖再衬砌的直线工期。

[关键词]：洞室交叉施工施工难点钢栈桥设计工艺流程

一、工程概述

中梁二级电站为径流引水式电站，为Ⅳ等小(1)型工程，枢纽由首部建筑物、引水建筑物、厂房及开关站组成。

首部建筑物位于半溪沟下游约400.0m的西溪河河床，包括左岸非溢流坝、河床滚水坝和右岸拉沙闸。左岸非溢流坝采用混凝土重力坝，长 5.0m，最低建基高程425.00m，坝顶高程433.50m，最大坝高8.5m，坝顶宽度3.0m。河床滚水坝为自由溢流式混凝土低滚水坝，长92.0m，最低建基面高程418.40m，堰顶高程427.40m，坝高9.0m，上游设粘土铺盖防渗，下游采用综合消力池消能。拉沙闸布置于滚水坝右端，为宽顶堰型平底闸，底板高程421.40m，孔口尺寸为6.0m×6.0m(宽×高)，上游设粘土铺盖防渗，下游采用综合消力池消能。

引水建筑物布置在右岸，包括进水口、无压引水隧洞、压力前池及压力钢管。进水口布置在拉沙闸右侧岸边，为一控制闸，底板高程423.40m，闸室长29.695m，内设拦污栅、平板检修门和弧形工作门各一道，闸室末端接长8174.938m的引水隧洞，引水隧洞为城门洞型，断面尺寸为 5.95m×7.102m(宽×高)，纵坡桩号引0±000.00～引0+195.00m段为i=1/300，桩号引0+195.00～引0+8174.938m段为i=1/1500，隧洞设计引用流量51.75m3/s。压力前池布置于隧洞末端，正常运行水位421.80m，总容积5500m3，有效容积2500m3。前池底板高程413.70m，电站进水室顶部高程428.00m，从上游往下游依次设拦污栅、事故检修门和通气孔，喇叭口下部设冲砂孔。进水室采用明敷钢管与厂房相连，一管一机供水，单管长87.58m，内径2.2m。

厂房布置在下堡镇大水溪沟左岸，为岸边地面式厂房，主厂房尺寸为43.6m×113.9m×30.5m(长×宽×高)，内装3台HLA551c－LJ－135型水轮发电机组，单机容量0.8万kW，总容量2.4万kW。主变及开关站布置在主厂房外安装场一端，为露天开敞式，面积为29.0m×17.0m(长×宽)，地面高程377.35m。

二、施工难点

二级电站引水隧洞5#洞至出水口洞段的洞挖施工是确保按期实现年底发电目标的关键线路之一，目前，5#洞下游进尺至引6+710.5，出水口上游进尺至引7+601，而且引7+601至掌子面发生塌方现象，已按四方签证的处理方案施工完毕。截止2009年6月4日，5#洞至出水口剩余890.5m洞室暂未贯通。

洞挖施工必须按照既定目标前进，衬砌施工也必须及时跟进，既是工期目标的要求，也是洞室施工安全、建筑物永久安全的需要。但洞室过流断面仅为5.95m 宽度，前期开挖断面也只有6.55m或7.15m宽度，而且是预留2m高度的分台阶开挖方式，同时满足半幅路面清基、半幅路面通行的施工要求难度很大。因此，在保证衬砌施工洞室底板清基的情况下，如何保证洞内的正常交通通行，保证掌子面的正常掘进施工，是本施工项目的难点。

三、主要对策

（1）为确保2009年12月26日发电目标的要求，二级电站引水隧洞开挖支护与混凝土衬砌施工必须穿插进行。根据发电攻坚指挥部多次会议精神，此段洞室采用先“L”墙、再边顶拱、后底板的浇筑顺序进行施工。

（2）我部通过充分的研究分析，此段交叉作业的洞室拟采用先底板、后边顶拱的浇筑顺序进行施工。施工过程采取跳仓进行，利用钢栈桥做为开挖支护施工的交通通道。

（3）原“L”墙施工方案需洞室先行贯通、再边顶拱衬砌完成、最后进行底板混凝土封闭，占压了直线工期。该栈桥施工方案为全断面进行，即有效解决施工干扰、确保施工质量，减少工序，为开挖支护施工争取有效的工作时间（降低洞挖施工的强度，5#洞至出水口贯通时间可调整为2009年11月10日，剩余直线工期仅为贯通洞段的衬砌施工时段与支洞封堵、压力前池预留边墙部位的施工时间）。

（4）在施工部位架设栈桥，为降低栈桥跨度，将原设计底板分缝长度12m 调整为6m，分缝处底板增设止水带，边顶拱处不再增设。栈桥架设高度高于设计混凝土底板20cm，桥面净空6m长度，与上下游引桥搭接各25cm，实际桥面长度为7m，上下游各设4m长度的引桥。单轨桥面宽度80cm，由5榀I20b工字钢并列组成，工字钢摆放于马凳限位钢板之内，桥面铺装φ18钢筋网片。

四、钢栈桥设计

五、施工工艺及主要方法

（1）工艺流程

（2）施工方法

1、基础清理

基础清理采取人工配合反铲的方式进行。初期大方量浮渣由0.6m3反铲配置一台3m3农用车进行挖运，弃渣至西宁渣场。后期基础岩面由人工进行清理，再集渣至反铲铲斗，装车出渣。按照二级电站发电攻坚指挥部《工作通报》的验收标准进行清理平整，特别是5#洞下游施工部位，按每100m一个单元进行。

2、施工排水

由于施工期正处于主汛期，裂隙水丰富，需加强排水，每个洞口拟各配置1台7.5kw、2台2.2kw的污水泵，集中排入洞外的系统排水沟内；按现场实际情况，在非全断面衬砌部位设置集水坑。

3、风水管线改造

将主供风管每隔100增设一段1m左右的供风橡胶管，法兰连接，将供水管固定在主供风管上。根据施工进展情况，用钢筋做支架，移至边墙结构性与台车枕木之间，高于混凝土底板结构面15cm左右。排水管移至不干扰部位，通风管移至衬砌台车的预留部位。

4、填塘混凝土

根据“监理[2009-03] 批复013 号”要求，填塘混凝土为C15素砼，为确保施工进度和交叉施工的要求，建议将其改为干硬性混凝土，减小水灰比，集中拌制，自卸车运输，人工整平，平板夯夯实。

5、栈桥架设

上下游引桥制作成标准节，预留25cm宽度台口架设路轨，标准节台口焊接限位板，做为路轨的承插口，单榀路轨由反铲吊装入承插口，形成栈桥的桥墩、桥面。

标准节、单轨路面直接制作成型，现场只需吊装，然后铺装钢筋网片。

栈桥架设程序：吊装引桥吊装路轨铺装桥面。

6、钢筋施工

钢筋从下堡钢筋厂加工成型，由自卸车转运至现场。钢筋从桥面空挡处摆放至仓位，顺流向分布筋直接安装到位，垂直流向受力钢筋在仓内旋转一定角度摆放到位，然后进行绑扎。

7、混凝土、止水保护

底板浇筑完毕后，加强养护，在养护7天后将栈桥移至另一个仓位施工，用木枕做为保护止水和交通搭板。混凝土在满足设计强度之前直接通行需对混凝土表面进行保护，拟在混凝土表面均匀铺洒1cm厚锯末，然后放置竹夹板，竹夹板宽度为80cm，待混凝土满足设计强度后拆除；跳仓部位直接用木枕垫在底板混凝土上，将栈桥桥面放置在木枕上，保证通行。

六、结论