泄水閘弧形工作門過水安裝方案

高全永

【摘要】本文詳細(xì)介紹了在過水環(huán)境下閘門的水上安裝方案。

【關(guān)鍵詞】弧形閘門；水上施工平臺(tái)；吊裝

1、工程概況

沙潁河周口至漯河段航運(yùn)開發(fā)工程葫蘆灣樞紐施工工程，泄水閘弧形工作閘門門葉運(yùn)輸?shù)跹b分節(jié)為4節(jié)，單節(jié)約6.3噸，寬度約2100mm，厚度約960mm。門葉及支臂較長、較寬，需采用平板拖車運(yùn)輸。交通橋已施工完成且可通行；十孔閘室已經(jīng)過水，水深約4米。

2、吊裝流程

支鉸預(yù)埋件安裝→支鉸鏈的安裝→支臂的安裝→支鉸與支臂的就位→門葉底節(jié)吊裝就位、安裝→支臂與底節(jié)門葉的聯(lián)接→頂節(jié)吊裝到支臂上面臨時(shí)固定→中節(jié)門葉的就位、安裝→頂節(jié)門葉的就位、安裝→頂節(jié)門葉與支臂的聯(lián)接→拆除安裝用具。

3、施工的重點(diǎn)難點(diǎn)

（1）支鉸座預(yù)埋件是控制弧形門安裝精度、止水效果和運(yùn)行狀況的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，過水后安裝需要解決幾個(gè)難題：施工平臺(tái)、基準(zhǔn)控制點(diǎn)和控制線及安裝過程測量。

（2）水上大件吊裝需要在現(xiàn)場沒有船吊、檢修門機(jī)尚未采購安裝、壩頂交通橋荷載50t的條件下完成，施工條件局限性大，主要面臨以下幾大難題：

①水上施工平臺(tái)的搭建；

②水上基準(zhǔn)點(diǎn)和基準(zhǔn)線的遷移和施工測量；

③弧形門葉的吊裝設(shè)備的選擇；

④焊接平臺(tái)的搭設(shè)；

⑤弧形門葉的拼裝方法和水封安裝方法。

（3）支臂和支鉸鏈的連接及支鉸鏈與預(yù)埋螺桿的連接，需要搭設(shè)施工平臺(tái)。

（4）壩頂至施工平臺(tái)面高度落差大，施工人員上下往返頻繁，需要制作契合現(xiàn)場的、堅(jiān)實(shí)的爬梯。

4、施工方案及吊裝步驟

4.1 施工平臺(tái)

考慮到安裝現(xiàn)場現(xiàn)場已經(jīng)過水，安裝前每孔分別制作四個(gè)4.5米×4.5米×5米的鋼結(jié)構(gòu)施工平臺(tái)，制造完成后運(yùn)到交通橋上利用50噸汽車吊吊放在閘室底部的水里面，其中兩個(gè)在支鉸下面充當(dāng)支鉸和支臂安裝施工平臺(tái)、兩個(gè)在弧形工作門底檻上充當(dāng)閘門安裝施工平臺(tái)。

4.2 爬梯

為了便于施工人員上下且運(yùn)送施工工具和材料，每孔制作一架臨時(shí)簡易爬梯，爬梯主材為φ80鋼管和φ18圓鋼，因?yàn)槭┕じ叨炔钶^大、爬梯長約14米，為防止爬梯因?yàn)樽灾睾凸と酥亓拷Y(jié)構(gòu)失穩(wěn)，爬梯中部設(shè)鋼管支撐固定。

4.3 支鉸預(yù)埋座的安裝

單個(gè)支鉸座預(yù)埋件重約0.8噸，用擺放在交通橋上的30t汽車吊直接進(jìn)行吊裝。支鉸座預(yù)埋件安裝時(shí)，租用河上的運(yùn)沙船停放在閘室內(nèi)作為臨時(shí)施工平臺(tái)，在船上搭設(shè)兩層腳手架，工人站在腳手架頂部進(jìn)行測量、調(diào)整、加固、焊接等工序作業(yè)。

4.4 支鉸、支臂的吊裝

為減少高空作業(yè)工作量、提高安裝效率，在此項(xiàng)吊裝工作前，支鉸與支臂在交通橋面上通過吊機(jī)配合連接好，其螺栓的連接工作全部在橋面上調(diào)整把合擰緊。支鉸的固定座與活動(dòng)座為鉸連接，在吊裝中容易轉(zhuǎn)動(dòng)給對(duì)位工作帶來很大的不便，故在吊裝前按照支鉸的固定座與活動(dòng)座按閉門時(shí)的工作狀態(tài)用手拉葫蘆臨時(shí)調(diào)整固定好兩者間角度，在支臂、支鉸與預(yù)埋螺桿對(duì)接的過程中根據(jù)配合情況隨時(shí)通過手拉葫蘆調(diào)整以上角度。在起吊過程中通過拖拉繩控制支臂、支鉸整體的空中擺動(dòng)，保證不與側(cè)墻壁相接觸。吊裝到位后進(jìn)行支鉸固定座與預(yù)埋螺栓的把合，并在支臂下端用型鋼給予臨時(shí)支撐固定。

支臂和支鉸組合為整體后其重量約為8噸，吊裝采用50噸汽車吊直接吊至連接點(diǎn)上，固定在壩頂砼面上。此方案既快又安全，特別是減少了高空把合大螺栓的難度及工作量，大大地節(jié)約了施工工期，減少了高空作業(yè)的危險(xiǎn)性。

4.5 弧形門葉的吊裝

利用50噸汽車吊在交通橋上進(jìn)行卸車，然后采用兩臺(tái)50t的汽車吊協(xié)同吊裝將閘門從交通橋上直接吊置弧形孔口里的吊裝平臺(tái)上，然后在槽里拼裝焊接。

門葉的安裝順序：門葉底節(jié)吊裝就位→第二節(jié)的吊裝、調(diào)整→第三節(jié)吊裝、安裝→頂節(jié)門葉就位安裝→弧形門整體焊接、檢測→與支臂的連接。

吊裝前，首先施工平臺(tái)作業(yè)面上焊接兩塊限位板。用兩臺(tái)汽車吊進(jìn)行起吊，吊放門葉到作業(yè)平臺(tái)上限位板位置；通過拉直尺測量控制門葉安裝弧度，安裝半徑合格后在兩側(cè)軌上焊接擋板將就位的門葉狀態(tài)固定并用型鋼進(jìn)行加固支撐。

頂節(jié)各節(jié)門葉用同樣的方法進(jìn)行吊裝，鑒于頂節(jié)門葉較高，各節(jié)門葉吊放到位后要進(jìn)行牢靠的固定，固定方式為在側(cè)軌附近的基礎(chǔ)座板上焊接定位板；全部吊放完后進(jìn)行整體檢查和調(diào)整。

門葉安裝完成后，用手拉葫蘆配合汽車吊轉(zhuǎn)動(dòng)支臂，使支臂轉(zhuǎn)到閘門主梁連接位置，然后根據(jù)配合情況對(duì)兩支臂下端部進(jìn)行修整、焊接。

4.6 焊接施工平臺(tái)

本工程弧形閘門分塊數(shù)量較多、焊接工作量較大，而弧形閘門安裝精度要求較高，要最大程度地控制焊接變形。焊接位置較多較高、對(duì)焊工的焊接工藝要求又較高，因此施工時(shí)需要提供安全、便利、可靠的焊接平臺(tái)。

焊接平臺(tái)主材采用φ80的圓鋼，在門葉分縫位置下側(cè)1米距離處的閘門面板上焊接整條800mm寬的走道平臺(tái)，平臺(tái)外側(cè)焊接欄桿。焊工在走道平臺(tái)上對(duì)整條分縫進(jìn)行焊接作業(yè)，后續(xù)的焊縫打磨、防腐等工序均利用此走道平臺(tái)。施工人員通過立在水上作業(yè)平臺(tái)上的腳手架上下走道平臺(tái)。

5、結(jié)語

針對(duì)在過水環(huán)境下弧形門葉吊裝難、壩頂至施工平臺(tái)面高度落差大、安全隱患多等施工難點(diǎn)，該方案的制定很好地解決了上述一系列難題。結(jié)合多年的水電站閘門安裝經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)施工現(xiàn)場的實(shí)際情況，采用科學(xué)的方法，經(jīng)過嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆磸?fù)推敲，優(yōu)化施工方案，從而保證了閘門安裝質(zhì)量，節(jié)約了施工工期。