船閘A型門式啟閉機（1600/160KN）安裝安全技術措施

張洪國

摘 要：門式啟閉機在水利項目中的使用非常普遍，但由于其安裝受場地影響大、施工難度高、專業性強，且過程安全管控要求嚴格，各環節須采取特定的施工和安全防范措施，如何安全、順暢的完成其安裝工作成為各施工項目的關注重點。本文以邕寧水利樞紐工程航運過壩項目A型門式啟閉機施工為例，以安裝工藝順序為主線，依次探討其安裝全過程中的安全技術要點。

關鍵詞：船閘 A型門式啟閉機 安裝 安全技術措施

1.概述

1.1工程概況

邕寧水利樞紐工程位于邕江干流南寧邕江河段下游青秀區仙葫開發區牛灣半島處，上距老口航運樞紐74km，下距西津水電站124Km；邕寧樞紐是一座改善城市環境、水景觀、航運為主，兼顧水力發電及其他的綜合性水利樞紐工程；本樞紐工程等別為Ⅱ等，船閘級別為單線單級2000噸。船閘閘墻頂部▽77.00高程布置1臺額定啟閉力為1600/160kN的A型門式啟閉機，該啟閉機主要擔負上閘首廊道工作閥門、下游檢修閥門，以及下閘首廊道上下游檢修閥門、工作閥門，下閘首事故檢修閘門的啟閉和檢修工作；其軌道長度345.0m、軌距47.0m，安裝起止里程為船0+016～船0+362；該啟閉機主要由大車行走機構、門架及附屬金屬結構、小車機構、抓梁及電氣部分組成，單機總重為614.8噸（不含軌道）。

1.2A型門式啟閉機安裝主要參數

主要安裝工程量及起重參數具體如下：

2.工藝流程

安裝場地主要利用船閘兩側▽77.0m平臺，除左側運行機構、門腿、端梁等堆放在左岸安裝外，其余部件主要堆放在右岸安裝。工藝流程如圖2。

3.主要風險點分析

（1）安裝方案不合理，安裝人員未接受安全技術交底或交底不到位、不全面。

（2）A型門式啟閉機各部件重量、尺寸大，在進場過程中可能會受道路不平、打滑等不良因素影響導致車輛失事。

（3）卸貨、拼裝等起重過程中，可能會出現非專業人員作業、機械、設備選型不當、吊點設置錯誤、起吊方式不佳、起重量超標、鋼絲繩細小和棱角無保護等狀況，從而發生起重事故。

（4）起重作業安全隔離、警示不到位，作業范圍內有外人穿行，存在物體打擊風險。當有兩臺吊車同時作業時，可能出現指揮混亂和兩吊車操作不同步等危險狀況。

（5）由于閘室凈空高、跨度大、主梁尺寸長，且在主梁過跨時須多次更換吊點橫移，對主梁重心和擺動控制要求高，易發生主梁過跨端傾覆和擺動撞擊事故。

（6）由于A型門式啟閉機安裝高度較高，且在安裝過程中會有偏心受壓狀況的出現，在支撐加固不到位或風力的作用下極易出現門機傾倒狀況。

（7）門腿以上安裝作業皆屬于高處作業，部分作業面狹小，人員攀爬和作業安全風險高，當個人和環境防護不到位時易發生高空墜落事故，且本地區氣溫高，作業人員極易出現眩暈、中暑等現象，加大事故發生概率。

4.A型門式啟閉機安裝及安全管控

4.1A型門式啟閉機進場

由于A型門式啟閉機各零部件重量大，對施工道路狀況要求較高，須在其進場前對道路狀況進行檢查維護，確保道路平整，坡道無淤泥，道路寬敞、通暢，達到行車安全目的。

A型門式啟閉機零部件單件最大起重量為下游主梁右側段，長25.5m，重53.5t，選擇使用1臺額定起重量為100t的汽車吊配合作業（起重設備選型在確保許可起重量滿足要求的前提下，須綜合考慮項目現有起重設備、外部租賃設備進場時間、經濟等條件），起吊鋼絲繩（直徑36mm，2根）轉角處使用鋼弧形墊板（鋼弧形墊板由5mm厚的直角鋼板和弧形鋼板組成，空腔處填充圓鋼，起到連接和加勁作用，下同）保護，兩端頭使用拉繩牽引，防止起吊貨物大幅度擺動。在原定安裝區域周邊選擇空曠的儲存場地，將貨物原地垂直起吊一定高度，運輸車前移，保證司機不從起吊貨物下方經過，當運輸車離開貨物覆蓋范圍后，取下原墊放枕木或鋼支腿，放置于貨物下方，再原地下放起吊貨物，貨物下卸完成后統一清點和檢查，確定實到貨物與送貨單一致且無損壞后確認收貨，并使用彩條布覆蓋，臨時儲存。（圖4-1、4-2）。

4.2軌道安裝

將軌道槽三面鑿毛并清理干凈，再將M24地腳螺栓焊接到預埋鋼板上（每隔60cm一塊），安裝下螺帽和墊板，軌道采取分節吊裝至墊板上，使用25t汽車吊即可，并放置壓板，擰上螺帽予以夾緊固定，軌道端部設置行程限位撞架。安裝完成后澆筑二期混凝土（圖4-3）。

4.3A型門式啟閉機主梁拼裝

主梁分為上、下游主梁，每根分為左側段、跨中段、右側段三個部分，分段拼接。

（1）左側段拼接

沿船閘橫向方向將主梁左側段和跨中段按前期測量標記位置依次放置，最重一節重52.5t（跨中段，25m），選用1臺吊車（100t），5人作業（不含起重工）。拼裝時，左側段兩端使用木方墊起，連接端每條邊內外側皆安裝連接板（帶孔鋼板），連接板安裝時使用手拉葫蘆提升，配合工具撬起使得內外側鋼板孔洞對齊，并預先安放三顆螺栓，分上、中、下布置，確保安裝穩固、精確。跨中段使用2臺吊車（100t、350t）吊高，鋼絲繩直徑分別為36和45mm，轉角處鋼絲繩用鋼弧形墊板予以保護，起吊到位后在該節連接端使用立式油壓千斤頂（50t）托起固定，使用10.9級高強螺栓連接（兩側面連接鋼板螺栓為33行6列，共198個，上下側為13行6列，共78個）。主梁內部作業人員佩戴耳塞防護，吊裝區域周邊拉設警戒線分隔，內部設有2臺電風扇吹風防暑（圖4-4、4-5）。endprint

（2）主梁橫移

主梁全長72m，上游主梁左側段和跨中段長度和為48.5m，上游主梁右側段長23.5m，且在梁端須留出必要交通通道，所以可將已拼裝主梁向閘室內部分橫移，在確保橫移后主梁穩定的前提下，滿足橫移距離需求。經計算，將已拼裝主梁懸出閘墻三分之一，此時主梁重心仍在閘墻以內，滿足穩定和距離要求。

已拼裝主梁最重101.6t（上游已拼裝主梁），使用原有350t和100t汽車吊即可滿足起重要求。350t汽車吊起主要起重作用，采用2根鋼絲繩兜吊，吊點設在距已拼裝主梁重心左側約5m處，使得主梁有向閘墻內側傾斜的趨勢，100t汽車吊起輔助起重和平衡作用，采用一根鋼絲繩，吊點設在跨中段端部自帶吊耳上。移梁時隔開起重范圍內人員，起重作業由專人指揮，起重手勢和對講機配合使用，確保兩吊車操作同步、規范。主梁懸空長度按事先標注位置控制，移動到位后使用枕木墊高放置（圖4-6、4-7）。

（3）右側段拼接

右側段拼接同左側段。

4.4主梁過跨

單邊主梁拼接完成后總重144t，長72m軌距47m，閘墻凈空34.1m，移梁后仍須移動移動37.5m方可完成過跨。

由于所需移動跨度較大，主梁過跨分兩步完成。根據起重計算和現有機械調配，全過程使用350t和130t汽車吊各1臺配合完成，分別配備直徑為70mm鋼絲繩2根和45mm鋼絲繩1根，350t汽車吊起主要起重作用，130t汽車吊起輔助起重和平衡作用。主梁頂部軸線方向全程設有槽鋼支架，貫穿設置鋼絲繩，用于人員作業時系掛安全帶，保障安全。起吊前，主梁中線使用反光貼紙標注，一次移梁位置和長度使用記號筆于梁身標明，起吊時，鋼絲繩彎折段皆使用4mm厚弧形鋼板保護，并用鐵絲將弧形鋼板與鋼絲繩連接固定，防止滑落，梁端使用牽引繩兩側對拉，防止主梁左右大幅度晃動。作業全程由項目總工作為技術指導，項目安全總監及專職安全員負責作業安全監控，并持續關注汽車吊儀表數據顯示，確保每次起重作業皆在設備可操作范圍內，多次橫移，完成過跨。（圖4-8）

（1）第一步：2臺汽車吊在右岸抬吊

350t汽車吊吊點設在距離梁中線左側約5m處，起主要起重作用，并使的主梁稍有向閘墻內側傾斜趨勢，130t汽車吊吊點設在主梁右側段端部，起輔助起重和平衡作用。橫移分2次完成，期間不移動吊車，僅更換吊點位置，但始終保持350t汽車吊吊點位置處于主梁中線左側，防止主梁向閘墻外側傾覆。當橫移至主梁左側段距左側閘墻約4m處墊枕木停放，此時主梁重心仍在右岸閘墻內側，無傾覆危險（圖4-9）。

（2）第二步：左右岸各布置1臺汽車吊

130t汽車吊轉移至左側閘墻進行作業，吊點設在主梁左側段端部，防止在進一步橫移的過程中重心向左側偏移，導致主梁傾覆。橫移過程中，兩臺汽車吊皆不移動，選擇3次更換350t汽車吊吊點位置，逐步橫移過跨，當主梁與門腿連接處的中線位置與門機軌道基本對正時，墊放枕木并下勾完成主梁過跨（圖4-10、4-11）。4.5主要結構安裝

（1）大車運行機構安裝

采用全站儀對左右岸大車運行機構（共4個）安放位置進行定位并標記，采用50t汽車吊進行吊裝作業，安放到位后使用50t千斤頂和木方將大車運行機構兩側進行支撐固定，防止傾斜，車輪兩端使用擋板卡死限位，防止滾動。最后使用框式水平儀和全站儀校核大車運行機構安裝精度，主要包括大車運行機構立面垂直度，4個大車運行機構中心點坐標精度，四點連線構成矩形無錯位現象。調整并校核無誤后，在大車運行機構兩側分別加焊4根連接桿件，與地錨連接，全面固定。

（2）下橫梁安裝

下橫梁尺寸小、重量輕，對準安裝中心線，正常吊裝即可。

（3）門架安裝

①門腿安裝。由于門腿結構上寬下窄，其重力作用線不通過支持面中心點，結構穩定性不佳，且上部主梁安裝后使得門腿偏心受壓，極有可能造成結構失穩，為此，在門腿安裝前須將同側的兩個門腿使用鋼桁架焊接成一個整體，同時吊裝，增強穩定性。

左、右側兩支腿和鋼桁架總重量皆不超過34t，選用100t汽車吊，駕駛和指揮各1人，配合人員4人即可完成門腿吊裝作業，作業全程由專職安全員監控，并隔離吊裝作業區域，避免造成意外傷害。門腿起吊到位后使用高強螺栓穿孔固定。

為防止門腿受風荷載等外力作用而傾倒，門腿兩側各使用4根鋼絲繩（直接20mm）連接門腿頂端和地錨，各鋼絲繩與地錨連接端頭皆使用額定起重量為3t的手拉葫蘆連接，用以調節鋼絲繩受力（圖4-12）。

②主梁安裝。主梁安裝為A型門式啟閉機安裝作業中起吊高度較高（15.5m）、起重量最大（約160t）作業，且對門腿施加偏心壓力，安全風險極大，即便做了充足的安全防范工作，仍需專職安全員對該作業全程監控，規范作業行為，督促做好環境和個人作業安全防護，若發現安全隱患及時預警或制止作業。

受A型門式啟閉機產品出廠決定，本設備門腿與主梁間連接法蘭盤皆事先使用高強螺栓連接一同固定在門腿頂端，主梁吊運到位后再將主梁和法蘭盤焊接。為使高處焊接作業安全、便利，須提前在門腿上焊接作業平臺，并搭設防護圍欄，其頂端不得高出門腿頂端平面，避免影響主梁安裝。主梁臨邊防護圍欄應在主梁吊裝前完成安裝，避免高空安裝的不便和安全風險。

主梁安裝選用2臺300t汽車吊，分別布置在閘室左、右岸，采用2根直徑70mm的鋼絲繩兜吊完成，起吊時鋼絲繩與主梁轉角處采用鋼弧形墊板保護，并在鋼絲繩旁焊接槽鋼限位，防止在起吊過程中出現鋼絲繩滑移現象。駕駛員、指揮員和配合人員之間采用對講機保持密切聯系，起重作業由專人指揮，確保兩吊車同步運行。主梁吊運到位后由專業焊工負責焊接固定，作業人員按要求規范系掛安全帶。門腿和主梁豎向方向皆設置有上下爬梯，并在爬梯頂端布設防墜器，作業人員上下通行時將安全帶與防墜器掛鉤連接，確保人員通行和作業安全（圖4-13）。

③端梁安裝。端梁提前安裝在一條主梁上，一同吊裝至結構面，待另一條主梁安裝到位后，使用連接板穿銷連接成一個整體。

端梁連接時處于高空、無作業平臺狀態，可在端梁兩側面各焊接兩副爬梯，其下部鋪設鋼格板并焊接固定，周邊設置圍欄和安全網，形成密閉的安全作業空間。作業人員規范系掛安全帶于鋼爬梯上（圖4-14）。

④立柱和拱形梁安裝。立柱和拱形梁可提前在平地上拼裝，再一同吊裝至主梁上即可。由于該結構安裝較快，且對吊車型號要求不高，可與下一環節的小車安裝一同進行。

（4）小車安裝

小車結構主要包括運行機構、機架、卷筒、機房四個部分，合重約67t，除機房外其他部件可提前在平地拼裝完成后一同吊裝，選用1臺260t汽車吊四點起吊，機房拼裝完成后單獨吊裝，其余零部件施工需要時可用手拉葫蘆配合完成。作業人員將安全帶規范系掛在一側防護圍欄上，工具使用工具袋或桶裝好放在內側，防止高空落物，作業區域下方嚴禁站人和穿行，由專職安全員現場監控（圖4-15、4-16）。

（5）電氣系統及附屬結構安裝

大結構部件安裝完成后，在護欄等附屬結構基本不會對起重作業造成影響，可盡快進行附屬結構施工，既改善施工環境安全，又能穿插施工，加快施工進度。

電氣安裝前先檢查所有的電箱、電氣元件有無破損，受潮情況，有破損的應進行更換，有受潮的應進行干燥。安裝時注重個人安全防護，按圖施工即可。

（6）其他

在A型門式啟閉機安裝完成之后應進行防腐和試驗檢測工作，主要檢查運行和起升機構是否正常工作，電氣系統有無異常狀態，并進行靜載和動載試驗，當檢查和試驗無誤后方可竣工驗收。

參考文獻：

[1]廣西南寧邕寧水利樞紐工程航運過壩項目施工設計圖等相關設計文件、資料.

[2]JGJ276-2012，建筑施工起重吊裝安全技術規范.

[3]SL381-2007，水利水電工程啟閉機制造安裝及驗收規范.endprint