錦屏一級(jí)水電站壩頂6300kN雙向門式啟閉機(jī)吊裝技術(shù)

李沛劉德泉

（1.葛洲壩機(jī)械工業(yè)有限公司 湖北宜昌 443000 2.中國(guó)葛洲壩集團(tuán)第二工程有限公司 四川成都 610000）

錦屏一級(jí)水電站壩頂6300kN雙向門式啟閉機(jī)吊裝技術(shù)

李沛1劉德泉2

（1.葛洲壩機(jī)械工業(yè)有限公司 湖北宜昌 443000 2.中國(guó)葛洲壩集團(tuán)第二工程有限公司 四川成都 610000）

錦屏一級(jí)水電站壩頂6300kN雙向門機(jī)安裝存在吊裝單元尺寸重量大、施工場(chǎng)地小、吊裝手段受限、安裝工期緊等諸多不利因素，本文對(duì)該門機(jī)的吊裝技術(shù)進(jìn)行分析，充分利用現(xiàn)場(chǎng)條件，采取有效措施，圓滿完成該門機(jī)吊裝任務(wù)，為后續(xù)渡汛以及深孔事故閘門和放空底孔事故閘門的吊裝工作奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，同時(shí)也為今后該類型門機(jī)的吊裝提供借鑒。

6300kN雙向門機(jī)；吊裝技術(shù)；錦屏一級(jí)水電站；壩頂

引言

錦屏一級(jí)水電站大壩壩高305m，為世界最高雙曲拱壩，壩頂6300kN雙向門機(jī)作為大壩兩孔放空底孔和五孔泄洪深孔上游事故閘門唯一啟閉設(shè)備，對(duì)整個(gè)大壩的度汛及運(yùn)行有著舉足輕重的地位。壩頂門機(jī)整機(jī)重量615T（不包括軌道），吊裝部件單元尺寸和重量都較大，吊裝施工存在較大難度，上游軌道距大壩邊線僅2m，無(wú)法對(duì)吊裝的門腿部件進(jìn)行斜拉索固定，因而采用上下游門腿拼成單片吊裝，單片重量分別為59.8T（上游）和60.5T（下游），超出兩臺(tái)纜機(jī)抬吊額定起吊重量，需布置合適的大型起重設(shè)備來(lái)滿足其主要構(gòu)件的吊裝。門機(jī)平臺(tái)設(shè)計(jì)高程高出壩頂施工通道1.5m，且平臺(tái)施工部位狹小，大型起重設(shè)備必須搭設(shè)施工平臺(tái)到達(dá)安裝部位，方能滿足吊裝要求。本文對(duì)該特殊條件下的吊裝技術(shù)做研究總結(jié)，保證門機(jī)安裝質(zhì)量、安全，為今后類似工程提供借鑒。

1 工程概況

錦屏一級(jí)水電站大壩溢流壩段11#-17#壩前布置有一臺(tái)容量為6300kN/200kN雙向門式啟閉機(jī)，門機(jī)軌距11.5m，門機(jī)包括主起升機(jī)構(gòu)和回轉(zhuǎn)吊兩部分：主起升機(jī)構(gòu)額定啟閉力6300kN，軌上揚(yáng)程18m，總揚(yáng)程25m，為斜拉式，主要承擔(dān)進(jìn)口事故閘門的安裝、運(yùn)行啟閉和檢修任務(wù)；回轉(zhuǎn)吊起升機(jī)構(gòu)額定啟閉力200kN，軌上揚(yáng)程15m，總揚(yáng)程35m，回轉(zhuǎn)吊安裝在啟閉機(jī)下游左岸門腿上，回轉(zhuǎn)半徑9.5m。

壩頂門機(jī)主要由大車行走機(jī)構(gòu)、門架、小車行走機(jī)構(gòu)、小車架、主起升機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)吊起升及相應(yīng)的電氣設(shè)備等組成，整機(jī)重615.085t；另外包括軌道埋件等重47.52t，安裝高程EL1886.50m。

2 門機(jī)吊裝存在的難點(diǎn)

（1）上游為大壩臨邊，無(wú)斜拉固定點(diǎn)，僅能采取下游支撐手段。

（2）為便于吊裝后的支撐固定，保證門腿安裝精度，門機(jī)門腿拼裝成上下游兩個(gè)單片進(jìn)行吊裝，單片重量約60T，且尺寸大（2m×13m×14m），不利于吊裝作業(yè)。

（3）吊裝設(shè)備有限，大壩布置纜機(jī)5臺(tái)，額定起吊重量30T，兩臺(tái)纜機(jī)抬吊額定起重量50T，需布置大型汽車吊進(jìn)行門機(jī)吊裝。

（4）吊裝施工部位有限，且高出交通路面1.5m，汽車吊在交通平臺(tái)受吊距影響無(wú)法進(jìn)行吊裝，需采取措施保證汽車吊到達(dá)施工部位。

（5）小車架整體重量48.9T，在門架上拼裝存在很大難度，危險(xiǎn)系數(shù)增加。

（6）小車房整體尺寸大，不便于在高空組拼。

3 門機(jī)吊裝方案

通過(guò)研究，門機(jī)順利解決以上問(wèn)題，解決了門機(jī)吊裝難題。吊裝前，先將門機(jī)安裝范圍內(nèi)的門機(jī)軌道安裝完成，并澆筑二期混凝土達(dá)到安裝凝固期。

設(shè)備吊裝順序?yàn)椋?/p>

吊裝準(zhǔn)備工作→大車行走機(jī)構(gòu)吊裝→下橫梁吊裝、固定→門腿部件的拼裝→上游、下游門腿單片吊裝→主梁及端梁吊裝→爬梯、走臺(tái)及小車軌道吊裝→小車行走機(jī)構(gòu)吊裝→小車架拼裝、吊裝→起升機(jī)構(gòu)吊裝→小車房（含3T檢修吊）吊裝→回轉(zhuǎn)吊吊裝。

3.1 吊裝準(zhǔn)備工作

（1）門機(jī)吊裝前，必須對(duì)到貨的構(gòu)件、設(shè)備進(jìn)行清點(diǎn)、檢查，機(jī)械及轉(zhuǎn)動(dòng)部位進(jìn)行清理，并加入潤(rùn)滑油脂。

（2）門機(jī)安裝部位壩段混凝土澆至壩頂高程的前一倉(cāng)，根據(jù)門機(jī)的安裝定位區(qū)，預(yù)埋一定地錨供門機(jī)安裝時(shí)拉設(shè)纜風(fēng)繩及搭設(shè)斜撐。

（3）門機(jī)安裝前，在軌道上測(cè)放控制點(diǎn)、線，要求其高程相對(duì)偏差、跨距及對(duì)角線偏差≯±2mm。

（4）針對(duì)安裝平臺(tái)高出施工道路1.5m的問(wèn)題，為滿足260t門機(jī)吊裝，在16#、17#壩段之間搭設(shè)汽車吊施工通道，滿足汽車吊從EL1885.00m到EL1886.50m門機(jī)安裝高程的要求，吊車施工通道寬4.25m，坡面傾斜角度10°，滿足吊裝駛?cè)胲壍肋M(jìn)行吊裝的要求。

3.2 大車行走機(jī)構(gòu)吊裝

將大車行機(jī)構(gòu)四個(gè)臺(tái)車分別吊裝就位后用四臺(tái)5t千斤頂調(diào)整。臺(tái)車頂面的水平和四個(gè)支座板相互間距及對(duì)角線差，以及行走機(jī)構(gòu)頂部連接平面都合格后，用鋼管將車輪組和地面支撐牢固，并用楔子板將大車輪架的邊界前后頂死，以防竄位。

3.3 下橫梁吊裝、固定

門腿下橫梁吊裝時(shí)先吊上游側(cè)，后吊下游側(cè)，下橫梁吊裝就位后連接組合螺栓、調(diào)整梁面，調(diào)整門腿支承面的中心、高程，檢查合格后，用兩根I36a拼裝的鋼箱梁將門腿連接，保證下橫梁及大車行走機(jī)構(gòu)的穩(wěn)固。

3.4 門腿部件的拼裝

門機(jī)門腿部件運(yùn)到安裝現(xiàn)場(chǎng)，采用纜機(jī)配合在壩頂16#、17#壩段門架拼裝區(qū)域進(jìn)行組裝，拼裝前先將17壩段進(jìn)口事故閘門門槽孔口封閉，用于上游門架單片的拼裝，拼裝時(shí)先將門架單片連接調(diào)整水平，確定好距離、對(duì)角線后逐步對(duì)安裝螺栓進(jìn)行緊固。門架連接螺栓為高強(qiáng)螺栓，先手動(dòng)進(jìn)行螺栓安裝，安裝時(shí)按圖紙要求加裝彈簧墊片，然后利用電動(dòng)扳手對(duì)螺栓進(jìn)行初擰，之后用扭力扳手將螺栓終擰至規(guī)定扭矩，安裝完成的高強(qiáng)螺栓經(jīng)監(jiān)理驗(yàn)收合格后涂漆防腐，并在連接處縫隙及時(shí)用膩?zhàn)臃忾]。

3.5 上、下游門腿單片吊裝

門腿吊裝前，在門腿頂部約1m位置采用槽鋼搭設(shè)操作平臺(tái)，以便進(jìn)行門架纜風(fēng)繩的懸掛、門架的調(diào)整、焊接等操作，平臺(tái)采用臨時(shí)施工爬梯上下，在平臺(tái)上施工必須懸掛安全帶。

上、下游支腿按順序運(yùn)至16#、17壩段門架拼裝平臺(tái)進(jìn)行拼裝，驗(yàn)收合格后，用260t汽車吊起吊到安裝部位與下橫梁進(jìn)行螺栓連接。門腿與下橫梁結(jié)合面螺栓緊固力應(yīng)達(dá)到規(guī)范要求。門腿吊裝后應(yīng)拉好纜風(fēng)繩，纜風(fēng)繩采用上下游四點(diǎn)固定，單根纜風(fēng)繩選用2根φ13.5mm麻芯鋼絲繩掛5T手拉葫蘆，并用導(dǎo)鏈調(diào)整其門架垂直度達(dá)到7mm以內(nèi)。

上游門腿單片吊裝完成后，用I30工字鋼拼裝而成的鋼箱梁對(duì)該單片進(jìn)行支撐斜拉，保證門腿結(jié)構(gòu)穩(wěn)固。吊裝時(shí)采用纜機(jī)配合260T汽車吊進(jìn)行門腿單片翻面、吊裝。

3.6 主梁及端梁吊裝

主梁由主梁及上、下游兩橫梁組成。主梁采用260T汽車吊吊裝就位，吊裝順序是先吊左側(cè)主梁后吊右側(cè)主梁；主梁吊裝完后再吊上下游端梁，端梁吊裝前先將梁內(nèi)電器柜等設(shè)備吊入，然后再進(jìn)行端梁的吊裝。主梁與門腿連接按圖紙要求進(jìn)行焊接。主梁與端梁采用螺栓緊固，主梁軌頂平面度及軌道對(duì)角線差滿足設(shè)計(jì)要求后才能進(jìn)行主梁與門腿頂面組合縫的焊接。

主梁及門腿焊接先采用手把焊在門腿內(nèi)部進(jìn)行焊接，單面焊完成采用碳弧氣刨在外側(cè)清根，之后在外部平臺(tái)進(jìn)行門腿及主梁的焊接，該焊縫為一類焊縫，按DL/T5018-2004要求進(jìn)行超聲波無(wú)損檢測(cè)，檢測(cè)合格方可進(jìn)行后續(xù)安裝。

3.7 爬梯、走臺(tái)及小車軌道吊裝

按從下到上的順序利用纜機(jī)進(jìn)行門機(jī)爬梯的吊裝，吊裝焊接完成進(jìn)行司機(jī)房和變壓器房的安裝，下部施工完成進(jìn)行小車平臺(tái)走臺(tái)的吊裝工作，走臺(tái)焊接牢固方可進(jìn)行后續(xù)小車軌道的安裝工作，小車軌道安裝根據(jù)主梁中心線找到安裝線，之后根據(jù)DL/T5019-1994進(jìn)行調(diào)整、安裝，小車軌距偏差±3mm。

3.8 小車行走機(jī)構(gòu)吊裝

小車軌道安裝完成后用纜機(jī)進(jìn)行小車行走機(jī)構(gòu)的吊裝，該機(jī)構(gòu)安裝及檢驗(yàn)方式同大車行走機(jī)構(gòu)。

3.9 小車架拼裝、吊裝

小車架受起吊重量的限制（雙纜機(jī)抬吊不得大于50T），采用壩面拼裝成整體，整體重量48.9T，然后采用兩臺(tái)纜機(jī)抬吊的方式進(jìn)行吊裝，吊裝到位后在小車行走機(jī)構(gòu)上進(jìn)行連接組拼。

主梁與端梁、小車架分瓣組合接頭的高強(qiáng)螺栓組合面及連接板應(yīng)進(jìn)行徹底除銹，按廠家說(shuō)明書涂刷涂料，然后才能進(jìn)行組合，高強(qiáng)螺栓的緊固力應(yīng)符合DL/T5018-2004規(guī)范的要求。

3.10 起升機(jī)構(gòu)吊裝

起升機(jī)構(gòu)吊裝先吊裝減速箱，減速箱調(diào)整就位后，吊裝卷筒、電機(jī)及其它機(jī)械、電氣設(shè)備，吊裝完成后對(duì)設(shè)備進(jìn)行保護(hù)，防止雨水對(duì)電氣設(shè)備造成損壞。

3.11 小車房（含3T檢修吊）吊裝

小車房在壩面先用25T汽車吊配合進(jìn)行組拼，組拼過(guò)程中將小車房?jī)?nèi)的3T檢修吊安裝到位，然后采用纜機(jī)整體吊裝，吊裝前先進(jìn)行試吊，檢驗(yàn)小車房的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度是否滿足吊裝要求，吊裝完成后將小車房與小車架進(jìn)行焊接連接。

3.12 回轉(zhuǎn)吊吊裝

利用25t汽車吊配合纜機(jī)進(jìn)行回轉(zhuǎn)吊的安裝，回轉(zhuǎn)吊安裝前應(yīng)對(duì)回轉(zhuǎn)軸垂直度進(jìn)行檢查，保證合格后方可進(jìn)行回轉(zhuǎn)吊的安裝。

4 結(jié)論

錦屏一級(jí)水電站壩頂6300kN雙向門機(jī)吊裝難度大，從場(chǎng)地、設(shè)備、通道、吊裝順序均需要周密協(xié)調(diào)，吊裝完成后門機(jī)整體運(yùn)行狀況良好，為后續(xù)渡汛以及深孔事故閘門和放空底孔事故閘門的吊裝工作奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

[1]電力部水利部中南勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院.《水利水電工程啟閉機(jī)制造、安裝及驗(yàn)收規(guī)范》（DL/T5019-94）[Z].北京電力出版社，1994：18～24.

[2]中國(guó)葛洲壩集團(tuán)機(jī)電建設(shè)有限公司《水利水電工程鋼閘門制造、安裝及驗(yàn)收規(guī)范》（DL/T5018-2004）[Z].北京中華人民共和國(guó)國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)發(fā)布，2004：75～76.

[3]中國(guó)水電顧問(wèn)集團(tuán)中國(guó)水利發(fā)電工程學(xué)會(huì)網(wǎng).錦屏一級(jí)水電站壩頂雙向門式啟閉機(jī)通過(guò)負(fù)荷試驗(yàn)驗(yàn)收[J].中國(guó)水能及電氣化，2014（6）.

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1004-7344（2016）07-0241-02

2016-2-20

李 沛（1986-），男，助理工程師，本科，主要從事水工金屬結(jié)構(gòu)制作安裝工作。