金沙水电站集鱼补水渠施工技术研究

李雷 段会平 李瞬旭燕

摘要：金沙水电站集鱼补水渠布置于机组尾水墩上，底板预制块长度长、体积大、重量重，运输、吊装及交叉作业安全风险高。原施工方案搭设满堂支撑架，高宽比无法满足规范要求。在施工过程中，对原方案进行合理优化，采用底板分块预制、现浇连接的方式。实践表明：该方案可解决施工中吊装困难、安全风险大的难题。

关键词：鱼道; 集鱼补水渠; 分块预制; 现浇连接; 金沙水电站

中图法分类号：U643.2 文献标志码：A DOI：10.15974/j.cnki.slsdkb.2022.03.011

文章编号：1006 - 0081（2022）03 - 0052 - 04

0 引 言

金沙水电站厂坝工程鱼道集鱼补水渠顶部高程1 000.50 m，底部高程995.60 m，距离底部尾水渠护坦顶面（高程970.17 m）垂直高差25.43 m。集鱼补水渠底板预制块分4种样式，合计6块，每块长11.176～14.512 m、宽3.4～3.9 m，共计混凝土462 m3，最大单重达80 t。

若鱼道集鱼补水渠施工采用满堂支撑架施工，满堂支撑架最小高宽比为25.43∶3.9（约为6.5）。按照JGJ 130-2011《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》[1]，当满堂支撑架高宽比不满足大于2或2.5时，应在支架四周和中部与结构柱进行刚性连接，支撑架高宽比不应大于3。因此，金沙水电站鱼道集鱼补水渠施工不合适采用满堂支撑架现浇的方式。现场也无法设置结构柱或布置型钢、桁架等其他支撑形式。若采用预制件进行吊装，最大单重达80 t，尾水渠护坦平直段仅长5 m，不具备大型吊车安装条件，必须采取优化方案，以保证集鱼补水渠安全、高效施工。

1 方案优化

根据金沙水电站鱼道集鱼补水渠实际情况，经多方比较商定、设计校核并优化后，鱼道集鱼补水渠施工最终采用底板分块预制（汽车吊吊运安装）+现浇连接的方式。根据设计要求，为了保证集鱼补水渠底板稳定性，要求底板两侧带侧墙现浇，中部现浇，两侧侧墙预制高度为140 cm，中部现浇宽度为70 cm。預制底板共计12块，最大单重39.19 t（表1）。优化前后断面图分别见图1，2。

2 集鱼补水渠施工

2.1 施工顺序

集鱼补水渠的施工顺序为：底板预制→养护→预制底板吊装→现浇段施工。

2.2 底板预制

根据设计要求，在中隔板位置将底板分两块预制，设置宽70 cm后浇带（图3），两侧侧墙预制高度为1.4 m，最大单重39.19 t。在集鱼补水渠两端各设置两个吊点，每个吊点采用2根A32圆钢并焊，集鱼补水渠钢筋及钢板预埋按照原设计图纸施工，但应保证符合规范及设计要求的钢筋外漏长度。

混凝土拌和物到场后，现场检查塌落度、和易性等，符合要求后方可进行浇筑。混凝土浇筑采用“自下而上、水平分层”进行浇筑，浇筑从一端向另一端推进，待接近另一端头4～5 m处，改从另一端向相反方向投料，分段长度4～5 m。为了保证混凝土浇筑连续性，必须在前一段混凝土初凝结束前浇筑下一段。段与段间接缝为斜向，上下层分层厚度不超过30 cm，且接缝要互相错开，以保证混凝土的整体性。仓号内注意控制入仓强度，认真平仓，防止骨料分离。加强振捣，防止出现施工冷缝。振捣时间以混凝土不再显著下沉、不出现大量气泡并开始泛浆时为准。浇筑过程中注意观察，并巡视模板的变形情况，发现异常，及时处理。混凝土浇筑时控制下料速度，严禁一次倾倒及集中倾倒，宜缓慢进行浇筑。

2.3 预制底板吊装

预制底板共12块，由200 t汽车吊将预制底板吊上50 t运输车，运至待架位置，由200 t汽车吊进行吊运安装[2]（图4）。根据预制底板纵向中线、边线和端线，使预制底板准确对位，平稳安放。纵向偏移时，两端同时起吊缓慢移动。起吊时控制吊运高度，不宜过高，同时，人工辅助再加工具配合，使预制底板准确对位。横向偏移时，可先起吊调整一端，再调整另外一端，先安装内侧预制底板，后安装外侧。

在调整预制底板对位的同时，要检查支座是否完全受力。支座顶面要完全与预制底板接触，防止出现预制底板悬空、脱力。

（1） 吊前准备。①用履带式起重机提预制底板，应及时作好设备保养与检修，保证随时可吊运。②起吊司机必须进行安全培训，确保吊运过程中“人”“机”“预制底板”的安全，严禁违规操作。③吊运前进行安全排查，杜绝安全隐患。

（2） 吊梁。集鱼补水渠预制底板是在预制场内预制，当梁体养护达28 d后方可进行吊装作业。利用预埋吊环进行起吊，采用U型卡进行连接，注意钢丝绳应顺直，排列整齐，不得出现挤压、弯死现象，以免钢丝绳受力不均而挤绳。吊梁应采用交互捻制的钢丝绳，起吊钢丝绳的保险系数应达到6倍。起吊20～30 cm后，检查各部位是否有异常变化，确认情况良好且无障碍物、挂拌物后，方可继续提升，梁面前后高差不得超过2%，吊点位置距梁端不大于1.0 m。当发现钢丝绳有扭结、变形、断丝、锈蚀等异常现象时，应及时折减使用或报废。对已报废钢丝绳应作明显标记，防止误使用。指挥人员用对讲机与操作司机准确联系，发出的信号必须清晰、准确、简捷、明了，确保吊装安全。

2.4 现浇段施工

鱼道集鱼补水渠底板吊装完成后，先安装吊模浇筑连接段，待强度达到设计要求后，从底板搭设脚手架作为边墙混凝土和拉杆混凝土施工平台。脚手架搭设间排距为1.2 m×1.2 m，步距为1.2 m，脚手架每隔5 m设置一道横向剪刀撑，小横杆与鱼道边墙相接。

3 预制底板吊运安全保障措施

（1） 在进场施工前，各施工机具必须保养完好。吊装作业人员必须定岗定员，上岗前经过培训达到合格标准。汽车吊操作人员、司索工和起重指挥（信号工）人员必须持证上岗。

（2） 汽车吊运梁要注意捆好吊点。

（3） 汽车吊操作人员要严格按照操作规程进行操作，工作时要保证精力高度集中。

（4） 现场各类作业人员应当遵守安全施工的强制性标准、规章制度和操作规程，正确使用安全防护用具、机械设备，按规定穿戴好劳保用品。

（5） 预制底板就位后，施工人员检查时必须系戴安全带。

（6） 吊车站脚吊装处，场地需平整、压实，保证有足够的承载能力。打脚时，要有足够的枕木或钢板铺垫。

（7） 梁的运输和安装应建立统一的指挥系统。

（8） 吊装之前必须严格检查起重吊车各部件的可靠性和安全性，并进行试吊。

（9） 吊梁时，在梁片提升3～5 cm后，应立即对吊车吊臂、钢丝绳、千斤绳、卷扬机刹车装置等主要部件進行一次观察检查。然后，固定一端吊点并对另一吊点作刹车试验。如两吊点轮流作刹车试验的结果均良好，则可将梁片同步慢速提升。

（10） 作业中如遇吊机突然产生故障，应将预制底板落至地面，不得悬于空中。

（11） 吊机作业地面应坚实平整，支脚必须支垫牢靠，回转半径内不得有障碍物。

（12） 吊机吊起预制底板后，应在原位置停机检查其制动器灵敏性以及预制底板吊环钢丝绳的牢固强度，确认情况正常后，方可继续工作。

（13） 吊机起升或降下预制底板，速度要均匀、平稳，保持机身稳定，防止重心倾斜，严禁起重的预制底板自由下落。

4 结 语

金沙水电站集鱼补水渠位置高，单块预制长度长、体积大、重量重，运输、吊装及交叉作业安全风险突出。将原设计采用的整体现浇方案优化为底部预制+顶部现浇之后，再次将方案进一步优化为底部分块预制+现浇连接，成功解决了无法搭设满堂支撑架、吊装场地受限、吊装重量大及安全风险高等难题。该方案在金沙水电站泄洪坝段电缆沟梁、厂房坝段进尾水门机轨道梁等部位施工中得到了推广应用。

参考文献：

[1] JGJ 130-2011 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范[S].

[2] 孙明成，裴佩.多跨预制梁吊装施工中的设备选型[J]. 水电与新能源，2013（增2）： 60-63.

（编辑：李 慧）

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