多功能水上施工平臺在塔貝拉水電站圍堰中的應(yīng)用

拓 瑜，華 超

(中國水利水電第七工程局有限公司 國際工程公司，四川 成都 610081)

1 概 述

塔貝拉水電站位于巴基斯坦首都伊斯蘭堡西北方，本次電站擴建是將原用于灌溉的4號洞改建為引水發(fā)電洞，并在原4號洞出口區(qū)域擴建廠房，新增3臺單機容量為470 MW的機組，改善電力供應(yīng)條件。受現(xiàn)場布局的限制，廠房施工圍堰采用直腹式鋼板樁樣式。

鋼板樁圍堰施工一般采用填筑土石平臺或采用專業(yè)駁船進行施工作業(yè)，但塔貝拉項目受現(xiàn)場布局及業(yè)主要求的限制，在圍堰區(qū)域無法進行大范圍的土石填筑，且因工程地處內(nèi)陸地區(qū)，船舶進場運輸困難，審批、采購、制造、交付耗時很長。

因鋼板樁圍堰施工必須借助水上運輸工具和施工平臺，且水上運輸工具和施工平臺既要滿足鋼板樁水上運輸和安裝作業(yè)要求，其進場體積又不能過大，因此，需要設(shè)計水上施工作業(yè)平臺以滿足一系列的工程需要。

2 水上施工平臺的定位方式

水上施工平臺的定位方式主要有三種：錨泊定位、動力定位以及錨泊輔助動力定位。該項目圍堰位于原有電站下游尾水區(qū)域，最大水深32 m，且其除下游側(cè)外，其余三側(cè)均靠近岸邊，故采用以地錨為主、水下錨石為輔的錨定系統(tǒng)。利用岸邊固定纜索定位，實現(xiàn)安裝平臺錨定。

3 多功能水上施工平臺的設(shè)計

在確定了多功能水上施工平臺的各項功能要求后，首先確定模塊化、易組裝單元的形狀必須為立方體，這種形式的設(shè)計既能滿足水上漂浮條件，又可滿足其余拼裝成整體后作為大面積施工平臺的需要，其他形狀(如圓形)既不利于生產(chǎn)制造，也不利于后期組裝和施工要求，因此，立方體浮箱單元成為最佳設(shè)計方案。同時，在綜合考慮進場運輸要求后，將浮箱尺寸確定為長12 m，寬3 m，高1.5 m，自重約11.2 t。

為便于運輸而設(shè)計制造的小體積浮箱單元本身具備獨立漂浮能力，但由于其體積小，無法滿足施工需要；而利用模塊化浮箱單元組裝成體積較大的平臺，其既能在水上漂浮，又能滿足施工需要，在利用錨定系統(tǒng)定位后，即可成為穩(wěn)定漂浮于特定位置的水上施工平臺。該立方體浮箱單元的設(shè)計及其之間設(shè)置的易拼接裝置使得各種形狀和尺寸的運輸、施工平臺均可簡便、快捷地拼裝而成，機動性非常強。

根據(jù)施工需要，鋼板樁安裝主平臺尺寸為長36 m，寬30 mm，共2組，可用于履帶吊水上吊裝，可承載600 t以上。另外，設(shè)計了運樁平臺，尺寸為6 m×36 m，可承載120 t，一次能轉(zhuǎn)運25塊樁板。主施工平臺平面布置情況見圖1。

4 多功能施工平臺的組裝

首先，利用鋼筋石籠在施工水域附近填筑一片較平整的場地作為吊裝設(shè)備工作場地，施工場地準(zhǔn)備完成后，利用汽車吊吊放第一個浮箱單元至水中，并用繩纜系于其兩端分別連至岸邊進行臨時固定；再將第二個浮箱單元起吊至第一個浮箱單元旁邊，待兩個浮箱距離接近時注意放緩吊放速度并調(diào)整吊放浮箱的相對位置，以方便兩個浮箱之間的預(yù)設(shè)凹凸塊連接裝置的連接。之后，再按設(shè)計圖紙依照同樣的安裝方式對已拼裝好的浮箱進行橫、縱向擴展，進而組裝成分別承擔(dān)平臺定位、圍囹拼裝、樁板轉(zhuǎn)運、管樁和樁板沉設(shè)、樁格填砂等滿足各種大小和各項功能要求的多功能水上施工平臺，操作非常簡便。

圖1 吊裝用浮箱作業(yè)平臺示意圖

5 多功能施工平臺的錨錠

地錨采用埋錨技術(shù)。在右岸堅硬的巖石處布置埋錨點，錨錠由混凝土澆筑而成，每個錨錠重5～6 t；對于左岸邊墻，在爭得業(yè)主同意后，用鉆機在左岸三期廠房邊墻上打錨桿，四根錨桿組合構(gòu)成邊墻錨端。上游側(cè)采用與左側(cè)類似的方法；下游側(cè)因無岸邊施工的條件，因此需要采用沉錨技術(shù)，選取錨石，在預(yù)定水域沉放。

6 多功能施工平臺的試驗及應(yīng)用

多功能水上施工平臺制作完成后，QC活動小組在下游鋼板樁圍堰施工現(xiàn)場進行了現(xiàn)場試驗。考慮到該工程圍堰施工所需的作業(yè)平臺大小不一，形式各樣，最終選擇最大型的履帶吊水上吊裝平臺(36 m×30 m)進行試驗。

待平臺組裝完成并錨定后進行負(fù)荷及穩(wěn)定性試驗。首先，將鋼板樁材料用卡車運輸至作業(yè)平臺上，而后重型150 t履帶吊設(shè)備登上作業(yè)平臺，最后進行試打樁作業(yè)。從設(shè)備上施工平臺至鋼板樁施工整個過程作業(yè)平臺總體表現(xiàn)優(yōu)良，無明顯晃動，各項性能均滿足施工作業(yè)要求。

運用該多功能水上施工平臺，項目部成功地完成了近1 100片、最長達(dá)32 m的鋼板樁運輸與拼插打樁，為項目的最終履約奠定了堅實的基礎(chǔ)。

7 結(jié) 語

多功能水上施工平臺錨錠后平穩(wěn)可靠，綜合性能表現(xiàn)優(yōu)良，組裝簡便、快捷、安全，可根據(jù)各種施工需要組裝成形式不一的作業(yè)平臺，不僅滿足現(xiàn)場施工需要，還節(jié)約了施工成本，更提高了鋼板樁整體施工效率和安全可靠性，從而為內(nèi)陸水域水上施工作業(yè)平臺難以獲取和水上平臺錨錠等問題的解決提供了思路。