李国印
中电建振冲建设工程股份有限公司 北京市 100020
摘要：缆索起重机是水库大坝施工中较为常见的一种设备，其具有其中能力强，安全性能高的特点。本文结合遂昌县清水源水库EPC总承包项目实际，在阐述水库大坝施工用缆索起重机关键技术要点的基础上，就提升缆索起重机应用质量的措施展开分析。期望能进一步提升缆索起重机应用水平，为类似工程建设提供参考。
关键词：水库大坝；缆索起重机；技术要点
水库大坝工程项目是我国水资源高效配置、开发和利用的基础，其对于地区水资源应用管理和经济建设具有深刻影响。在水库大坝施工中，缆索起重机的应用极为广泛，规范化的进行该设备的安装、作业和 拆卸控制，能有效提升水库大坝施工效率与质量。
一、项目概况
清水源水库EPC总承包项目的挡水建筑物为混凝土双曲拱坝，项目坝高89m，坝顶弧长、坝顶高程分别为232m和516m。由于坝址处河谷狭窄出，且两岸的山体较为险峻，这给项目机械化施工造成了较大难度。本项目施工中，施工人员需要将通过起重设备将混凝土运输到坝体浇筑仓面，混凝土总方量约为16万m3。受骨料粒度大、混凝土坍落度小等因素的影响，本项目难以通过泵送方式运行混凝土；故而选择缆索起重机进行项目混凝土吊运，满足了项目施工需要。
二、缆索起重机关键技术要点
1、项目工艺流程
水库大坝项目施工中，缆索起重机作业具有较强的专业性、综合性和复杂性，需重视起重机作业流程的系统管理。缆索起重机关作业流程如图1所示[1]。
图1 缆索起重机关作业流程
2、锚固点钻孔及锚筋埋设
在缆索起重机初期阶段，应进行起重机作业平台搭建及固定管理。本项目施工平台开挖中，要求卷扬机基础坚实平整，且充分保留锚固点处的眼视情况，为后期钻孔及锚筋埋设奠定良好基础。钻孔及锚筋埋设施工中，首先开展锚固点造孔工作，项目通过 GPS进行孔位放样，并通过手风钻和潜孔钻畸形钻孔；实际钻孔中，要求开孔时随时调整钻孔角度，同时每钻进1m就必须对钻孔效果进行检查，防止钻孔偏差问题。其次严格按照国家标准，制作“U”型锚杆，确保锚杆尺寸合理、弯曲度控制规范。最后在砂浆锚杆安装中，严格按照先注浆，后放锚杆的要求进行施工，项目砂浆采用42.5水泥拌制，水灰比控制在0.37~0.45之间。在完成锚杆安装且到达设计龄期后，对其实施拉拔试验，确保锚筋整体稳定安全[2]。
3、关键设备组件安装固定
在缆索起重机关键设备组件安装中，其一，规范开展缆索卷扬机安装，在安装前，要控制底座水平高低，并对卷扬机进行固定处理。实际安装中，应严格按照以最后一个转向滑轮出绳点与卷筒情况，对卷扬机进行对正，初步固定卷扬机水平朝向，为后期施工创造良好环境。其二，在牵引绳系统安装，先通过人工方式将φ18钢丝绳牵引到对岸锚点处，然后将该牵引绳通过穿过锚点处临时滑轮，再将其牵回原处。最后在卷扬机作用下，将需要过河床的钢丝绳带到右岸锚点处。其三，本项目起升滑轮组穿线施工中，严对左岸边滑轮、滑轮组左岸边滑轮、小车中滑轮、等部位滑轮的进出方式进行系统管理。在完成起升绳穿绕后，还需要做好主索张紧下的小车溜坡控制。
4、张拉施工
项目张拉施工中，先进行主所穿线张拉，完成张拉后，按照SL398-2007要求选控钢丝绳卡，数量与间距等指标，对主索进行固定处理。随后按照初拉、正式张拉阶段的流程，对主索进行张拉施工，在主索初拉阶段，要求其空载垂度控制在12%以上，当四根主索初步调整均匀后，实施分次试吊运，将主索初步张紧后进行垂度检测和精调。本项目按照额定载重量的50%～80%重量进行主索垂度精调处理。最后开展小车牵引绳张拉，为后期吊装作业施工创造良好条件。
5、试吊
采用缆索起重机进行吊装前，为保证吊装作业的安全性，先需要进行试吊上施工。通常缆索起重机试吊施工需严格按照30%、50%、80%的额定起重量，以此来检查各装置、限位装置应用的规范程度[3]。本项目试吊实验中，控制试重块距离地面2min，同时测试平均风速不超过8.3m/s。在试吊中，不仅开展目测检查、空载试验、合格试验，而且对设备载荷起升、静载及稳定性等要素进行系统控制，满足实际应用需要。
本项目目测检查中，要求对电气设备、安全装置、制动器、控制器等设备的规格、状态进行系统检查，同时判断缆机金属结构及其连接件的可靠性和牢固性，此外对平衡重、配重质量、吊钩等单元进行控制，确保各设备使用满足技术文件规定要求。在空载试验中，要求采用与正式作业相同的方式来开展监测，在空载试验中，要求试运转在各机构全行程范围内往返不少于3次，实现设备数据传递、通信、信号及仪表显示的有效控制。在项目合格试验中，按照2~3次的要求，将试吊荷载加载到额定的重量，该环节中，应对缆机主要参数进行系统控制。譬如要求试验载荷的允许偏差保持在±1%以内，而起升高度的允许偏差需控制在±1.5%；另外要求吊钩上极限、吊钩下极限、小车极限位置允许偏差保持在±2%，缆机作业中，要求起升速度、下降速度、小车运行速度的检查控制在±5%以内。在这些关键参数控制下，项目缆索起重机能完成吊装作业，最终按照试吊结果开展混凝凝土吊装施工。
6、缆机拆除
作为缆机安装的逆作业，在完成项目施工后，本项目按照采用安装时的过河绳系统放松小车牵引绳、主索、起升绳等装置，有效地避免了钢丝绳系统绳头无序窜动问题，既保证了缆机拆除效率，而且保证了缆机拆除作业的安全性。
三、水库大坝施工中提升缆索起重机应用水平的措施
1、缆索起重机机型选择和参数控制
规范开展缆索起重机机型选择和参数控制，能为水库大坝缆索起重机的高效应用奠定良好基础。在缆索起重机机型选择中，不仅要考虑项目起重需要，而且应对起重机应用地形环境进行系统分析，以此来满足项目施工需要。本项目施工中，考虑到开设平移或辐射缆机平台投资巨大，施工风险较高等因素，采用固定式缆索起重机进行混凝土运输管理。并且在考虑地形、坝顶高程的基础上，通过对缆索起重机安装悬垂度控制，确定本项目固定式缆索起重实际跨度、两端点高差分别保持在373m和23m，起重机其中质量为20t。项目起重机参数控制中，要求所选择的起重机起升速度为17.5m/min，小车运行速度为55m/min；同时要求设备主索、起升绳直径分别为32mm和24mm，此外控制起重机运行总功率200kw，有效地满足了水库大坝混凝土吊装施工需要。
2、重视施工过程全要素控制
结合清水源水库项目实际可知，要进一步提升缆索起重机在水库大坝项目中的应用水平，还应注重以下要点的系统控制。其一，在缆索起重机锚孔地质控制中，要求彻底清除起重机基础平台土壤，开挖至新鲜基岩，附近10m无可见断层。其二，在卷积机安装中，要求卷积安装位置边坡稳定、地基稳固；同时该位置应具有良好的视野；此外在卷扬机安装质量控制中，需在安装前对所有卷扬机的质量进行检查，确保其限位装置功能完好。其三，严格按照GBT3811-2008、GB8918-2006的要求，进行小车总成、钢丝绳质量控制，为后期吊装施工创在良好条件。其四，缆索起重机吊装施工中，需对吊装的垂度进行系统控制，如在本项目中，缆机的垂度是以8%跨度作为计算依据的，当垂度偏差量超过0.5%时，对其进行调整处理。其五，为保证吊装施工安全性，开展施工人员健康教育，并实施施工场地警戒管理，如上下游50m范围内不允许其他施工作业，有效地保证了缆索起重机作业效率与安全。
结语
缆索起重机的选择和应用对于水库大坝项目施工质量具有深刻影响。新时期，人们只有充分认识到水库大坝施工中缆索起重机的应用价值，结合项目设计，进行缆索起重机安装、施工、拆除等多个环节的系统控制，这样才能提升缆索起重机应用水平，保证水库大坝施工质量，进而促进水库大坝工程的持续、稳定发展。
参考文献
[1]韦苡松.拱桥用新型装配式重型塔架施工关键技术研究[J].西部交通科技，2020(11):34-38.
[2]周进聪.桥梁用缆索起重机智能化改造关键技术研究[J].西部交通科技，2020(11):25-30.
[3]李杨，王励，周成成.特大型水电站施工用缆索起重机关键技术应用[J].设备管理与维修，2019(8):106-107.