前坪水庫泄洪洞工作閘門安裝技術

郝二峰 賀 彪 宋 歌 皇甫澤華

（1河南省水利第二工程局；2河南省前坪水庫建設管理局）

1 工程概況

前坪水庫位于淮河流域沙潁河支流北汝河上游、河南省汝陽市汝陽縣縣城以西9 km的前坪村，水庫是以防洪為主，結合灌溉、供水，兼顧發(fā)電的大（2）型水庫，總庫容5.84 億m3，控制流域面積1 325 km2。泄洪洞工程控制段采用有壓短管型式，控制段底板高程▽360 m，塔頂高程▽424.65 m，流道寬度由6.50 m漸變?yōu)?.50 m，工作閘門采用孔口尺寸為6.50 m×7.50 m的弧形鋼制閘門，包括門葉、支臂、支鉸及支鉸大梁。工作閘門由QHSY-3000/1000 KN-11.50m液壓啟閉機控制，液壓啟閉機平臺位于▽386 m高程。

2 施工難點分析

工作閘門構件單體重量大，其中支鉸26.40 t，支臂25.40 t，門葉56.80 t。因安裝空間有限，無法使用吊車等起重設備。需在塔體混凝土中預埋吊點，采用卷揚機、倒鏈、滑輪組相互配合牽引吊裝的方式進行安裝。需預先對吊點的數(shù)量、位置進行設計。

3 施工準備

金屬結構一期埋件在進水塔施工時根據(jù)施工圖紙，進行錨栓、吊點等埋件埋設，土建完成之后，開始二期埋件及閘門等金屬結構的安裝。埋件安裝前，須經(jīng)聯(lián)合檢查、驗收合格后，方可進入施工現(xiàn)場。施工人員必須認真熟悉圖紙，吊裝機械和安裝人員落實到位，并進行技術交底。對建筑物進行測量控制放樣，要求放出孔口中心線、門槽中心線以及控制高程點，主、反軌控制點放到側、底坎上并打好樣沖，系統(tǒng)控制點線應妥善保護至門槽安裝完成。

4 安全保證措施

進入施工現(xiàn)場的施工人員，必須先參加安全教育培訓，考試合格方可上崗作業(yè)。熟知安全操作規(guī)程，并嚴格遵守安全生產(chǎn)制度，不違章作業(yè)，對違章工作的指令有權拒絕，并有責任制止他人違章作業(yè)。從事特種作業(yè)的人員，必須進行身體檢查，無妨礙本工種的疾病。凡進入施工現(xiàn)場的施工人員，無論施工與否必須正確帶好安全帽，系好安全帶。施工人員要堅守作業(yè)崗位，未經(jīng)許可，不得從事非本工種作業(yè)，嚴禁酒后作業(yè)。正確使用個人防護用品和安全防護措施，衣著整潔，嚴禁穿拖鞋、赤背進入施工現(xiàn)場，高空作業(yè)不得穿硬底和帶釘易滑的鞋，不得向下投擲物料。高空作業(yè)中，使用的梯子不得缺檔，不能墊高使用。梯子上端要扎牢，下端必須采取防滑措施。禁止2人同時在梯上作業(yè)，使用人字梯時必須有專人看護。在施工現(xiàn)場行走要注意安全，不得攀登腳手架、井字架、龍門架、外用電梯，禁止乘（坐）非乘人的垂直運輸設備上下?，F(xiàn)場的各種安全設施、設備和警告、安全標志等未經(jīng)領導同意，不得任意拆除或隨意挪動。

5 工作閘門安裝

5.1 吊點預埋

弧形閘門部件較重，動輒幾十噸，由于安裝空間狹小，汽車吊等起重設備很難投入使用，需事先在混凝土上安裝吊點，經(jīng)卷揚機牽引滑車或安裝倒鏈進行起吊安裝。在一期混凝土澆筑時預埋吊點，預埋吊點有：支鉸大梁吊裝埋件、支鉸內拉就位埋件、支臂安裝和起吊埋件、門葉起立埋件、門葉提升埋件、零星的導向埋件等。預埋的吊點分為主吊點、備用吊點、導向吊點等，吊點分別采用?50、?40 圓鋼制作，埋設位置、數(shù)量及規(guī)格見下圖，一期混凝土施工時按照圖紙中的編號位置進行埋設。（見圖1）

圖1 吊點位置圖

進水塔塔身采用分層澆筑的方法，每層為3 m。當澆筑到相應高程時，按照設計的吊點的位置、數(shù)量進行埋設。

5.2 支鉸大梁安裝

進水塔澆筑到第4 層時提前埋設支鉸固定螺栓，螺栓4 m長，共計24根。預埋位置嚴格按照圖紙的要求測量放線，為確保螺栓位置的安裝精度，在螺栓端部按照支鉸大梁的孔位制作1.60 cm 厚鋼板用于螺栓的臨時固定，并在一期混凝土澆筑前校核預埋位置?；炷翝仓^程中，嚴格控制澆筑速度、下料位置、振搗位置及振搗時間，振搗過程中嚴禁振搗棒觸碰鋼筋及預埋螺栓，防止螺栓在澆筑過程中發(fā)生位移。

進水塔澆筑至▽386 m 平臺后安裝支鉸大梁，3 號吊點作為主吊點，通過卷揚機、滑輪組、倒鏈配合將支鉸大梁吊裝至固定螺栓處，安裝完成后進行二期混凝土澆筑。

5.3 支鉸安裝

支鉸單體重量為26.40 t，支鉸大梁二期混凝土達到齡期后，開始安裝支鉸。

平板車將支鉸運至安裝位置下方，采用預埋的吊點進行吊裝，掛兩根直徑48 mm的千斤繩，由于上部空間較小，所用的千斤繩要盡量地短，采用預埋的吊點吊起支鉸并送給支鉸大梁，作業(yè)人員掛4個20 t倒鏈把支鉸向內拉，并使座板螺栓孔與支鉸大梁上的螺栓相對應，待全部螺栓入孔后，加快內拉速度，裝入抗剪板，螺栓全部露頭并戴上螺帽緊固后松掉千斤繩，轉入另一個支鉸的安裝工作。兩個支鉸安裝完成后，重新掛20 t倒鏈，調整支鉸座板方向，為后續(xù)的支臂安裝創(chuàng)造條件。

因吊裝空間狹小、構件重量大，安全風險大，安裝過程由專業(yè)人員統(tǒng)一指揮調度，確保安全吊裝。

5.4 門葉安裝

門葉安裝前，需把支臂先運送至洞身漸變段處。工作閘門為潛孔式弧形閘門，采用橫向分縫，分為上、中、下三塊，通過高強螺栓實現(xiàn)塊間連接，焊接門葉縫使其成為一個整體。

將門葉按上、中、下順序運送至合適位置，下部門葉通過▽386平臺預埋吊點由卷揚機提升至安裝位置，再通過進水塔墩墻拉筋孔安裝倒鏈調節(jié)上下游位置，將門葉移動至門槽內，通過預埋的防滑塊和擋板臨時固定。再依次吊裝中部門葉和上部門葉。

門葉拼接完成后，穿入全部鉸制孔螺栓，并安裝門葉間連接螺栓，使門葉成為一個整體。經(jīng)卷揚機提升弧形閘門出槽，在門槽外安裝底止水和側向止水，一邊安裝止水一邊使門體順門槽逐漸下落，完成底止水和側向止水的安裝。（見圖2）

圖2 門葉吊裝示意圖

5.5 支臂安裝

工作閘門由左右兩組支臂作為支撐，左右兩組支臂又分別由上下兩個支臂組成，并通過連接件形成一個完整的支臂。左右兩支臂間再通過連接件連接，把左右兩支臂、上下四支臂連接為一個整體。

支臂的前端連接門體，后端連接支鉸，在液壓缸的作用下，對門葉起到支撐作用。支臂安裝順序為：左側下支臂、左側上支臂、右側上支臂、右側下支臂、上下連接件、左右連接件。

6 安全措施

6.1 技術措施

根據(jù)工程項目特點及要求成立金屬結構安裝施工組織體系，明確各級安全責任人及其權責范圍，選擇具備較高業(yè)務素質的技術人才作為各分項安全責任人，由各分項安全責任人具體實施安全培訓、考核、獎罰、整改、處置等日常活動，并負責制訂程序化文件進行控制和操作。

凡參與安全管理的人員，必須是有類似施工經(jīng)驗并經(jīng)安全培訓合格的人員，人數(shù)滿足現(xiàn)場“三班”跟班的要求。

金屬結構安裝施工設備必須定期檢查，凡不合格的設備不得使用，以免發(fā)生安全事故；安裝施工過程中，要及時清理路面和安裝面的積水，防止施工人員摔倒，發(fā)生安全事故。金屬結構采用倒鏈吊運過程中，必須由專業(yè)指揮人員指揮，以免吊運過程中設備脫落傷人、碰撞損壞。懸空作業(yè)時，必須牢系安全帶，防止高處墜落摔傷。焊接以及切割會產(chǎn)生高溫和火花，應防止高溫燙傷和發(fā)生火災；吊運過程中應安排專項安全員，負責大型機械設備吊裝作業(yè)，防止墜物傷人事故發(fā)生。

6.2 環(huán)境措施

施工現(xiàn)場所有施工管理人員和作業(yè)人員必須佩戴上崗證。施工現(xiàn)場做到材料堆放整齊，水電等管線路布置規(guī)范、固定牢靠，清潔整齊，施工區(qū)內有足夠的系統(tǒng)照明。及時妥善處理施工中產(chǎn)生的廢水、廢料等。施工設備嚴禁亂停亂放，必須在指定地點有序停放，保證施工區(qū)域的道路通暢。工地的重要部位、地段設立安全警示牌。組織專門人員對施工場地內的路面、排水溝、施工垃圾、生活垃圾等進行定期清掃、清除。

7 結語

金屬結構構件一般重量大，安裝過程安全風險大，安裝精度要求高，容易出現(xiàn)安全和質量問題。文章對前坪水庫泄洪洞進水塔工作閘門的吊點預埋位置和數(shù)量、安裝流程、精度控制方法等進行了簡要介紹，以期為無法使用起重機械的金屬結構安裝施工提供參考經(jīng)驗。