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水文缆道施工技术探讨

发表时间：2021/7/1 来源：《建筑科技》2021年7月上作者：黄继伟高莹宋建修孔德志

[导读] 随着我国社会经济的迅速发展，国家对水文测报能力的高度重视，经过中小河流、省界断面、大江大河治理项目的实施，水文测报能力建设达到了一个前所未有的高峰，水文缆道是水文站建设的重要组成部分，是水文测验中最为核心的基础设施，也是提高水文精准测验的必要设施，2019年黄委水文局新增一项验收工作：水文缆道专项验收，以此充分说明水文缆道在水文站建设中的重要性。

河南省郑州市黄河工程技术开发有限公司，黄继伟高莹宋建修孔德志 450000

摘要：随着我国社会经济的迅速发展，国家对水文测报能力的高度重视，经过中小河流、省界断面、大江大河治理项目的实施，水文测报能力建设达到了一个前所未有的高峰，水文缆道是水文站建设的重要组成部分，是水文测验中最为核心的基础设施，也是提高水文精准测验的必要设施，2019年黄委水文局新增一项验收工作：水文缆道专项验收，以此充分说明水文缆道在水文站建设中的重要性。这就要求我们在水文缆道建设中要严格按照设计要求、规范要求施工，不能有丝毫的麻痹大意。
关键词：水文缆道；钢支架；钢丝绳
水文缆道系统包括：基础、铁塔、锚碇、主副索、起重索、循环索、拉偏索、防振锤、行车架、铅鱼、吊箱、平衡锤、控制台、水文绞车等部件。
水文测验中常见的水文缆道有：吊箱缆道、吊船缆道、铅鱼缆道、吊船吊箱 ( 铅鱼 ) 两用缆道, 无论哪种水文缆道,其主要结构有缆索、支架、基础、地锚、构成 ( 如图1 )

        图1
        1水文缆道施工技术
        1.1缆道基础施工技术
        水文缆道一般布置在河道、大堤或主河槽两岸，大堤内侧一般设计为桩基础，以便保证水文缆道有一定的洪水抗冲性和套刷性，大堤外侧设计为浅基础，满足设施的强度和安全性。基础工程是所有建筑物保证正常运行的前提条件。
        在水文缆道基础施工中，关键是钢支架、锚杆、循环支架、导向滑轮的精确定位。下图循环构示意（如图2 ）

         图2
        缆道放线原则：缆道基础中心与锚碇中心必须在设计缆道断面线上，两岸基础和钢支架高程尽量齐平，当受地形条件限制，跨度需要减少或增加时, 须按设计单位出具的变更进行, 切忌擅自变更。
        水文缆道基础分为浅基础和桩基础，其基础施工质量主要控制关键点在：
        （1）两岸基础高程控制。
        （2）基础平面水平度控制。
        （3）预埋件地脚螺栓安装精度控制。
        （4）地脚螺栓定位板如何固定是施工的难点。
        地脚螺栓施工固定主要是取决于定位板，定位板分上下两层分别固定地脚螺栓，确保地脚螺栓垂直和水平方向误差在2mm之内，定位板由扁铁或角铁制作而成，厚度3-5mm为宜，螺孔为地脚螺栓设计尺寸大1mm，如果钢塔基础尺寸过大，不宜控制的话，定位板可加两组对角线，在浇筑工程中直接将定位板浇筑到钢支架基础中。
        1.2水文缆道钢塔安装技术
        铁塔是水文缆道的重要组成部分，在水文站建设中对钢结构部件要求十分严格，不同跨度断面的铁塔，根据设计要求应选用相应规格的钢材，我们在实际架设中常用的如：Q235和Q345两种材料，外层为热镀锌，镀锌厚度也有相应的要求，委托厂家一般为当地专门的电力铁塔加工企业，要求螺丝孔的精度误差不超过±2mm，螺丝强度等级为6.8级。
        施工质量控制要求：
        （1）所有主材、横材、斜材、次材特别是架设滑轮的横担厚度、宽度、长度均不得低于设计指标（出具材料质量证明书和单线图编号单）；
        （2）镀锌塔架：镀层均匀光滑，无漏镀、起泡、翘皮；
        （3）混凝土塔架（柱）：混凝土表面平整光滑，无裂缝、麻面、钢筋外露；
        （4）钢塔空载垂直度检测：铁塔上下游侧、左右侧的倾斜度检验，不得大于3‰。
        铁塔安装关键控制点：
        （1）确保四个塔脚齐平。
        （2）确保四个塔脚相对尺寸相等（对角线和四边）。
        （3）每层钢塔为一个控制点（一般一层为3-6m），测量其垂直度，且螺丝适当锁紧（以便全部安装完成校核后，再进行锁紧），达到逐层安装随层测量随层调整的效果。
        （4）铁塔安装完成后，倾斜度符合要求后，再从上往下逐层锁紧螺帽。
        （5）在缆道架设完成后，按图纸设计说明要求安装防盗螺帽，防盗螺帽不得低于同等强度的镀锌螺帽。
        （6）如果缆道跨度较大，铁塔在安装过程中预先向背河侧倾斜，以便在钢丝绳安装调试后，铁塔的垂直度达到规范要求。
        1.3水文缆道缆道安装技术
        缆道架设主要控制要点：
        （1）采购钢丝绳外观要求：无断股、打结、锈蚀现象。
        （2）钢丝绳在安装过程中注意检查有无断丝断股，架设中不能出现死折，以免给钢丝绳造成局部损伤，如果发生局部明显损伤，立即更换钢丝绳。
        （3）钢丝绳张拉需三次：在第一次安装后不能拉得太紧，经过1-2个月的张力释放，第二次再进行收紧，提升到设计空载垂度指标，经过1一个汛期后钢丝绳弹性模数稳定后，再进行第三次张拉固定达到设计的空载垂度和加载垂度。
        （4）在安装索道时，一定要备用一套倒链和相应的拉绳和卡环，避免倒链出现故障，导致的安全事故。
        （5）在同一铁塔安装双索道时，安装时应统一指挥、同时操作、同时受力、同时安装。
        主副索安装施工质量控制要求：
        （1）钢丝绳或钢绞线出厂合格证或质量证明书
        （2）钢丝绳或钢绞线强度抗拉检测报告
        （3）钢丝绳或钢绞线缆道空载加载垂度。
        （4）绳夹盖卡在主绳（工作段）上，以压扁索径的1/5为度；U形环卡在副绳上，以压扁索径的1/3为度。
        （5）钢丝绳夹不得在钢丝绳上交替布置。
        （6）直径为10～15mm的钢丝绳绳夹不少于3只，直径为15～20mm的钢丝绳绳夹为4～5只，直径为20～30mm的钢丝绳绳夹为5～6只。
        （7）钢丝绳夹间的距离等于6～7倍钢丝绳直径。
        （8）跨度大于300m时，宜对缆道主索进行减振处理；
        （9）采用减振锤减振的，减振锤的制作、选用和安装应符合标准。
        循环索安装控制要点：
        （1）与主索、吊箱、起重索、滑轮、建筑物等无交叉、摩擦。
        （2）循环索需要多次调试后，在确保铅鱼行程的情况下，再固定好钢丝绳。
        （3）循环索必须要装限位器，防止设备故障或人为失误造成设备上下浮动过大损坏。
        （4）导向滑轮与绞车、预留孔方向必须一致。
        2水文缆道施工主要注意事项
        （1）水文缆道施工，关键是材料，难点是地脚螺栓的定位及固定，安全风险高的是钢塔安装，施工技术最复杂是缆道系统安装。
        （2）缆道关系到测验人员的安全问题，特别吊箱缆道循环钢丝绳既承载人员，又要行走磨损，是缆道系统中安全风险控制重点，需要采购行业内声誉较好生产钢丝绳生产商，例如贵州钢丝绳有限公司，还要必须进行抗拉强度检测，确保缆道主材质量合格。
        （3）缆道系统安装，与水文绞车、吊箱、铅鱼型号位置息息相关，必须在主副索定位前确定其相应的型号规格及位置。
        （4）水文绞车在运行中的震动较大，对基础要求较高，如放置在二层以上房屋时，必须加强水文绞车基础楼板结构。
        结束语：
        最后，在水文缆道施工过程中，随着水文设施环境的改善，特别施工道路的便利，有助于大型施工设备的应用，这为缆道架设安装提高了效率，缩短了工期，同时也降低了施工风险和难度。