简易联体浮箱过江技术

苏春生

摘要：“过江”这一课题在水电施工中经常出现。怎样在最短时间内将设备物资过江，全面打开施工作业面对水电项目起着决定性的作用。“水、陆、空”三路神仙也是各显其能，水路使用船只过江；陆路架设桥梁过江；空路使用缆索吊运设备材料。三路中水路的施工成本最低，施工时间最短。本文着重对简易联体浮箱过江技术的施工工艺及注意事项进行了探讨研究，旨在引导正确的施工方法，从而达到预期效果

关键词： 联体浮箱；过江；技术

Abstract: crossing the river, "the subject is often in hydropower construction. How equipment and materials in the shortest time to cross the river, to open a construction job to play a decisive role in the face of hydropower projects. The three gods of water, land and air is able to show by sea using boats to cross the river; land bridge across the river; by air using the ropes for lifting equipment and materials. Waterways in the three-way construction the lowest cost and shortest construction time. This paper focuses on the simple conjoined construction of the pontoon across the river process and precautions Investigative studies have been designed to guide the correct construction methods, so as to achieve the desired results

Key words: conjoined pontoon; crossing the river; technology

中图分类号: TU761 文献标识码：A文章编号：

1、前言

“过江”这一课题在水电施工中经常出现。怎样在最短时间内将设备物资过江，全面打开施工作业面对水电项目起着决定性的作用。“水、陆、空”三路神仙也是各显其能，水路使用船只过江；陆路架设桥梁过江；空路使用缆索吊运设备材料。三路中水路的施工成本最低，施工时间最短。所以本文就水路中的简易联体浮箱过江技术的相关问题结合工程实例作以介绍。

2、工程概况

雅砻江卡拉、杨房沟水电站交通专用公路VI 标段工程范围为雅砻江左岸山坡上，现场只有前期勘探道路。主体工程桩号K41+300~K47+960，全长6.66km，含草坪子特长隧道（长2437×2m，上下行）、七一桥隧道（长1177m）共2座隧道，和骆驼沟1号大桥（4×40m简支变连续T梁桥）、骆驼沟2号大桥（1×40m简支T梁桥）共2座桥梁，以及明线段。

工程区属川西高原气候区，主要受高空西风环流和西南季风影响，干、湿分明。每年11月至次年的5月为枯水期，降水量少，占全年5～10%；6月至10月为丰水期，降雨集中，雨量约占全年总降水量的90～95%以上。该流域多年平均降雨量为520～2470mm，由北向南递增。

雅砻江多年平均流量1220m3/s，最大年平均流量1850m3/s。历年实测最大流量为8020m3/s(1980.8.18)，最小流量236m3/s(1985.2.11)。洪水主要由暴雨形成，暴雨出现在6～9月，洪水主要集中在7、8月。较大的洪水多为两次连续降雨形成，洪水具有洪峰相对不高、流量大、历时长的特点。

由于施工现场均在左岸，设备材料均要通过架设便桥渡江以便施工。因架桥还需一段时间，为了保证节点工期的顺利实现，通过技术比选，决定先期采用联体浮箱渡江。

根据雅砻江的气候条件，过江宜选择在每年11月至次年的5月，结合我标段目前的施工进度，过江时间选择在2011年3月。

3、主要施工方法及施工工艺

3.1过江点选择

设备过江地点选择在七一桥上游340m处江边河滩位置，此处江面目前宽度约110m，江水流速平缓，流量约350m3/s，便道可直接通到此点，且江两岸的基岩情况较好，适宜架设缆索，是过江比较合适的位置。

3.2 总体施工方案

计划在江右岸拼装连体钢板浮箱，浮箱共8个，每2个浮箱组成1条浮船，将4条浮船连接组成渡江船，将设备停放在渡江船上，在过江点上游约20m位置采用Φ32钢丝绳制作过江缆，借助过江缆在平行水流方向牵引住过江船，垂直水流方向左右岸采用人工牵引渡江船，实现设备过江。

3.3主要施工方案及步骤

3.3.1便道清理及场地准备

首先对右岸江边码头进行停车场地及码头便道处理，根据现场勘察，利用右岸新建的300m便道作为设备停放点。

江左岸为缓坡石滩，设备过江前必须对左岸场地进行平整，以满足设备停放需要。场地平整需要人工进行，工人携带小型施工工具从七一桥通过，对江左岸场地进行初步平整。

3.3.2左右岸过江平台砌筑

大型设备下到江边后，江右岸过江点河滩位置采用挖掘机进行过江平台基础开挖，设备过江平台采用M10浆砌片石砌筑宽度1.5m，平行水流方向长度12.0m，砌筑高度高出现有水面高度2.0m。浆砌片石挡墙内侧采用细渣回填、压实与墙顶面平齐，形成设备上船过江的平台。

由于浮箱的高度为1.5m，按水深达到1.0m时连体浮船下水计算，连体浮船自重的吃水深度为0.2m，因此下水后连体浮船顶面距水底的高度为2.3m，平台与浮箱之间搭设钢板，形成向上缓坡，利于设备上船。

江左岸平台砌筑采用人工进行，人员、材料利用现有七一桥过江，人工找平砌筑，高度与右岸平台高程相同，施工中进行测量控制。

3.3.3过江缆施工

过江缆的主要作用是在平行水流方向牵引住连体浮船，本身受力不是很大，主缆采用Φ32钢丝绳，两岸江边岩体上设置锚地桩。根据现场实测江两岸宽度为110m，锚地桩采用钢筋混凝土浇筑，锚桩直径1.0m，竖直方向圆形设计，竖直方向主筋采用21根Φ25螺纹钢绕圆心均匀布置，箍筋采用Φ8钢筋，间距10cm，锚桩采用C30混凝土浇筑，高度1.3m。

锚地桩深入基岩1.0m，外露0.3m，过江主缆拉紧后在锚桩上绕三圈用扣件锁扣。

3.3.4浮箱的运输、组装及缆桩布置

过江连体浮船由4条单独浮船联接而成，每条浮船由2节浮箱组成，分别为船身段浮箱和船头段浮箱。船身段浮箱长5.5m、宽2.2m、高1.5m；船头段浮箱高度沿船头方向逐渐减小，迎水面浮箱呈梯形结构，浮箱高70cm，组装成单条浮船后总长为11.0m。

浮箱采用大型货车运到码头边，利用挖掘机将单节浮箱逐个吊运至江边拼装场地。浮箱在设计时，各浮箱端头有预留索扣，利用挖掘机、装载机将浮箱起吊后进行索扣连接，组成单个浮船。

连体浮船由四条单个浮船组成。各浮船之间横向间距为0.5m，横向之间连接采用I20工字钢焊接，I20工字钢每两根为一组，共四组。焊接的位置分别为船头一组、船尾一组、船中心位置左右各一组，连体浮船连接后，船长度11.0m、宽度10.3m，各浮船之间间隙，根据设备上船需要，在合适位置铺设12mm钢板。

连体浮船组装完成后在船头处设置缆桩，缆桩的主要作用是作为连体浮船的左右岸牵引连接桩，缆桩采用两根φ200钢管竖直方向贯穿于船体内部,浮箱以上高度为80cm，水平方向采用φ100钢管，与φ200钢管管体贯穿后焊接，形成“门式”缆桩。缆桩布置于连体浮船四个角的合适位置。

3.3.5过江缆与船体的连接

过江牵引缆与连体浮船之间采用φ18钢丝绳连接，钢丝绳主要作用是通过过江缆牵引住连体浮船，使连体浮船在江面位置相对固定。过江主缆上设置10T开口滑轮，钢丝绳与船体之间采用固定连接，φ18钢丝绳布置于连体浮船左右两只船的船头中心位置。

3.3.6设备材料过江准备

根据工期推算，设备过江时正值枯水季节，江两岸砌筑的2.0m高过江平台水位如果不能够满足连体浮船下水需要（水位较低时），则采用在下游适当堵水的方法，在过江点下游利用挖掘机、装载机等在过江点下游回填江面，迫使过江点平台水位达到连体浮船下水所需要的水位。

3.3.7人工牵引浮船实现设备过江

设备过江处平台水位满足设备过江条件时，将浮船与过江缆牵引连接后，利用两台挖掘机前吊、两台装载机后推的方式将连体浮船牵引至水中。连体浮船下水后，先对浮船连接情况、钢丝绳及主缆固定情况进行检查，确定安全后，再在平台与船体之间搭接钢板，先将一台装载机开上船。左右岸利用麻绳或钢丝绳与连体浮船缆桩连接，麻绳或钢丝绳的长度要大于江面宽度，利用人工牵引将浮船拉至江左岸平台处，实现设备过江。

4、工期计划

计划工期15天，各施工工序分配工期如下：

1、浮船材料运输、施工准备：4d；

2、江左右岸平台砌筑、浮船组装及缆索安装：8d；

其中：江左右岸平台砌筑7d；浮船运输组装5d；过江缆索安装7d，这几项工作可平行交叉作业。

3、设备过江条件准备：2d；

4、设备过江：1d。

5、施工设备、人员投入情况

主要施工设备投入情况见下表：

6、连体浮船承载力验算

单个浮船的尺寸为；长度11.0m、宽度2.2m，高度1.5m，船头段迎水面浮箱底板的长度为1.3m，因此单个浮船的底板面积为（11-1.3）m×2.2m=21.34m2，连体浮船的底面积S=21.34×4=85.4m2，按照连体浮船吃水深度1m计算，连体浮船的承载力为：

T=S*ρ水*h=85.4m2*(1*103)kg/m3*1.0m=85.4t

连体浮船的自重约24.0t，因此浮船的活载最大可达到85.4-24.0=61.4t，一台挖掘机的自重约25t，连体浮船承载力完全可以满足设备过江需要。

7、质量保证措施

7.1 浮箱与浮箱焊接技术

渡江浮箱与浮箱四周全部使用厚10mm钢板进行焊接，钢板尺寸为：20cm×30cm，即垂直焊缝宽为30cm、平行焊缝宽为20cm，钢板与钢板之间间距为20cm。浮箱与浮箱钢板之间采取满焊措施，经过满焊后再采取钢板绑条焊接技术。

7.2 浮船顶面浮箱加固措施

浮船顶面采用四根工字钢（I20）与浮箱焊接，将浮箱横向联接起来，工字钢贴浮箱面要进行满焊连接，工字钢长度要长于浮船两端20cm。将浮船两侧探头的工字钢采用钢丝绳（Φ18）兜底连接起来，以利于浮船整体稳固。

7.3 浮箱焊接质量要求

1、焊接钢板或工字钢焊条要采用E506系列焊条，焊缝做到密实、饱满，不能出现裂纹、夹渣、气孔、未熔透等质量缺陷。

2、焊接前首先对所有施工人员进行岗前培训，尤其是所有焊工在上岗前要持证上岗，并进行考试，考核合格后方可上岗施焊。上班前要进行试焊。

3、确定焊接顺序，应尽量使焊缝处于比较自由的收缩状态，原则上先焊收缩量大的焊缝，后焊收缩量小的焊缝，以保证焊缝在焊接时能有较大的收缩自由，产生较小的残余应力，可以防止裂纹的产生。焊缝布置尽量采用对称法以防不均匀收缩。

8、结束语

本课题的研究与施作，在卡杨项目VI标的施工中成功解决了在短时间设备材料过江问题。我们在枯水期中使用联体浮箱技术三渡雅砻江，使我标段全线开花，联体浮箱过江功不可没。当然，在施工工艺上、设计验算上也有许多问题应当进一步探讨和完善，在此仅作为引玉之砖，希望引起大家对“过江”课题的兴趣。

[参考文献]：

《简明施工计算手册》江正容 朱国梁编著中国建筑工业出版社第三版

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。