乌东德水电站左岸水厂后缘高陡山坡不稳定块体和滚石处理1#、2#缆索吊专项施工方案

乌东德水电站左岸水厂后缘高陡山坡不稳定块体和滚石处理1#、2#缆索吊专项施工方案

鄢文杰

中国葛洲坝集团第三工程有限公司陕西西安市710075

摘要：根据《金沙江乌东德水电站施工地质简报》（总第57期）以及地质工程师对左岸水厂自然边坡局部块体的补充搜索，左岸水厂后缘绝壁陡坡存在部分不稳定块体和零星滚石，影响水厂运行安全。

关键词：高陡山坡；不稳定块体；滚石处理；1#、2#缆索吊；专项施工方案

根据现场实际勘察，水厂后缘不稳定块体分布较为分散，块体分布区域下方有水厂及交通要道，施工安全风险大。块体顶部缓台坡度约45°，存在大量小孤石，极有可能在施工过程中掉落，对下方交通要道及过往人员安全威胁较大。

部分块体及局部被动防护网分布位置处于陡峭山崖上，垂直高差大，山势陡峭，拟修建两条缆索吊并辅助人工进行材料转运。

二缆索主要技术指标

缆索型式：单跨施工缆索

设计提升重量：＜0.5t

上锚固点型式：采用8根C32，L=4.5m砂浆锚杆束锚固

下锚固点型式：采用混凝土重力配重，底部布置16根C32，L=4.5m砂浆锚杆锚固

承重绳和牵引绳：1670Mpa级钢丝绳

三缆索吊装整体设计

3.1缆索总体设计

根据现场实际地形情况附近地质情况，本施工缆索布置为有支撑架缆索吊装系统。缆索吊装系统根据设计吊重，地形条件和设备条件来确定主缆（承重索）的直径及锚固型式，采用合适的吊装机具，各项机具设备和辅助结构的规格、型号、数量均按有关规定经计算确定。

缆索吊装系统包括由承重索、牵引索、跑车；由上下承重索锚固系统、卷扬机地锚及基础构成的锚固和基础体系。

3.2缆索跨径布置

根据缆索的装料点及缆机平台地形、地质情况，本工程1#缆索主跨布置为450m，2#缆索主跨布置为255m。

3.3缆索主要钢丝绳选择

主索道主要有：承重索、牵引索各一根，1#、2#缆索承重索选用钢丝绳1φ18钢芯钢丝绳，牵引索选用1φ11钢芯钢丝绳。

根据建筑施工计算手册《结构吊装工程》中查知：

钢丝绳的容许拉力为：

4.6动力装置、锚固系统

两条缆索承重索地锚均采用砂浆锚杆锚固体系。

1#上锚点采用8根C32，L=4.5m锚杆，入岩3.0m，并在外侧浇筑C25混凝土锚固基础，尺寸为2.0m×2.0m×2.0m（长×宽×高）；下锚固点采用C25混凝土作为基础配重，用以承担主绳拉力，混凝土基础内设置16根C32,L=4.5m的砂浆锚杆，入岩3.0m，混凝土基础长3.0m，宽3.0m，高5.0m，整个混凝土配重墩重量约100t，可以承受主绳拉力，便在下锚点混凝土基础内埋设钢丝绳主绳及横向钢筋，横向钢筋采用C32，L=2.0m，与主绳一起埋入混凝土基础墩内，作为下锚点锚固基础。

2#缆索吊下锚点混凝土墩尺寸为3.0m×3.0m×3.0m（长×宽×高），其余参数同1#缆索吊。

根据工程已有经验:8根C32，L=4.5m锚杆的锚固力可满足上锚固点的锚固要求；16根C32，L=4.5m锚杆的锚固力可满足上锚固点的锚固要求。

根据建筑地基基础设计规范GB50007-2011表4.1.3中软岩饱和单轴抗压强度标准值（Mpa）5≤Frk≤15，取中间值Frk=10Mpa。

地基承载力特征值fa=0.1*Frk=1Mpa

底部压强：P=100×10×1000/20=50000pa=0.5MPa

fa＞P，故基础满足承载力要求。

两条缆索均采用电控快速卷扬机，卷扬机布置在935高程卸料平台处，卷扬机平台均采用8根C25，L=3.0m砂浆锚杆作为地脚螺栓，将卷扬机与C20混凝土基础连接，混凝土基础尺寸为：200cm×200cm×100cm。

4.7上卸料平台建设

1#缆索在R16号块体顶部（1150m高程）设一卸料平台；2#缆索在缓台上（1065m高程）设一卸料平台。料平台尺寸为2×1m，高度平均为1m。

5施工方案

5.1穿索

①在穿索之前将上、下锚点锚杆安装制作完毕，且强度达到要求。

②将卷扬机在现场就位安装完毕，并用锚杆将其锚固固定。锚固强度达到要求。

③直接利用卷扬机上的Ф11钢丝绳用作牵引绳，用钢丝同承重索绑扎，然后牵引至上锚点，穿越锚筋束，用绳卡将承重索固定、夹接。绳卡间距满足要求。

④在下锚点处将承重索穿越锚筋束，用导链将承重索尽可能的拉直，最后用绳卡将承重索固定、夹接。绳卡间距满足要求。

5.2施工前试运行

试运行包括卷扬机空载试运行、缆索动载试运行。

卷扬机空载试运行：主要检验卷扬机机械和电气设备运行情况，应保证卷扬机运行平稳，无异常现象。在空载下将卷扬机打开，在各种速度下正向、反向各运行3min。

缆索动载试运行：主要检验动载下卷扬机机械和电气设备运行情况，检验金属结构的承载能力。实验荷载分别是100%和110%的额定荷载，试验时，将起吊重量分别达到额定荷载的100%、110%，然后开启卷扬机，用牵引索牵引全程往返三次，每循环一次中间间隔10分钟。

6质量安全保证措施

6.1质量保证措施

①在缆索吊施工过程中，如发现缆索正上方或运行区间内存在安全隐患的岩体，及时上报监理工程师；

②基础面清理严禁爆破清除，以免产生次生灾害；

③工作区间的危石、滚石清理干净，为工作面内施工创造安全环境；

④开挖严格按照相关章程的要求施工，不得违规操作风镐，人员配合合理，确保施工质量；

⑤缆索安装遵循先装上端，后装下端的原则，安装下端缆绳时，若缆绳过长或跨度区域地形过于复杂，采用长绳拉拽的方式进行安装，确保人员安全和施工质量；

⑥对施工之后可能存在的隐患和可能产生次生灾害的部位，及时通知地质工程师、监理工程师、设计对部位进行再次安全论证，提出解决方案后严格执行；

⑦基础上的预埋件经过检测试验之后方能进行安装作业，确保预埋件的受力性能；

⑧混凝土的浇筑、钢筋制安严格执行国家的相关规范，严禁违规操作；

⑨卷扬机定期做好保养和槛车维修工作，以免在施工使用过程中出现重大故障，导致严重事故。

6.2安全保证措施

①在高位边坡上方施工时，为了确保周边施工人员安全，设立警戒值班人员，并与相邻施工单位密切联系，加强防护措施；

②每个工作班开始前对施工用安全绳和安全带进行检查，严禁使用有磨损痕迹的安全绳和安全带；

③设置专职和兼职安全检查人员，随时检查安全隐患，发现问题及时解决；

④加强施工期安全监测，发现边坡开裂、变形失稳等情况时，及时报告上级部门，并采取相应的应急措施，防止伤及过往车辆和行人；

⑤禁止立体交叉作业，防止器具及松动岩块掉落伤人；

⑥禁止在下雨、雷电及六级以上大风天气进行施工作业；

⑦施工过程中严禁之下而上作业，施工时严格按照要求佩戴安全帽、安全绳等安全保证装备，确保排架上施工人员的绝对安全。

六参考文献

[1]《钢筋焊接及验收规程》（JGJ18-2003）；

[2]《建筑边坡工程技术规范》（DL/T5123-2000）；

[3]《水工混凝土施工规范》（DL/T5144-2001）；

[4]《水电水利工程土建施工安全技术规程》（DL/T5371-2007）；

[5]《施工机械安全技术操作规程(第九册缆索起重机)》（SLJJ1-9-1981）；

[6]《厂坝及水垫塘区高位自然边坡防治工程施工招标文件技术文件》；

[7]设计通知《关于左岸水厂后缘高陡山坡不稳定块体和滚石处理的通知》（长乌设枢（给排水）通字[2015]第01号）

[8]经监理人审查批准的《厂坝及水垫塘区高位自然边坡防治工程施工组织设计》；