周 雄，陳占龍，張玉寧

（中國葛洲壩集團(tuán)股份有限公司三峽分公司，湖北宜昌，443002）

1 前言

三峽升船機(jī)續(xù)建工程中，為加快施工進(jìn)度，按時(shí)順利地完成三峽升船機(jī)的建設(shè)工作，經(jīng)詳細(xì)地研究與論證，調(diào)整了升船機(jī)施工的程序，即在塔柱混凝土澆筑完成前，就進(jìn)行齒條、螺母柱等二期埋件的安裝，并澆筑二期混凝土；同時(shí)開始安裝齒條和螺母柱，進(jìn)行灌漿和預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉施工[1]。升船機(jī)總體施工程序調(diào)整后，由原來的塔柱筒體混凝土單獨(dú)施工變?yōu)榕c二期埋件安裝、二期混凝土澆筑、機(jī)電設(shè)備安裝、pagel灌漿等同時(shí)施工的情況，形成了高空多重立體交叉作業(yè)工況，施工布置與施工難度較施工程序調(diào)整前大為提高。

在施工程序調(diào)整后，原有的排架平臺(tái)方案已不能滿足這種立體交叉作業(yè)的要求。同時(shí)升船機(jī)金屬結(jié)構(gòu)埋件施工、機(jī)電設(shè)備安裝、二期混凝土澆筑、pagel灌漿等施工作業(yè)具有如下特點(diǎn)：a.施工精度要求高。比如兩片螺母柱導(dǎo)軌面的平行度公差不超過0.5mm；齒條反向?qū)к壝媾c船廂室縱向中心線的平行度公差不超過0.5mm；兩節(jié)齒條間的節(jié)距公差不超過±0.1mm等[2]。b.部分?jǐn)嗝嫘螤顝?fù)雜，單倉施工高度大，整體施工高差幅度大。齒條、螺母柱二期混凝土單倉澆筑高度約5m，整體澆筑高度達(dá)到127.775 m；縱導(dǎo)向?qū)к壎诨炷翝仓叨冗_(dá)121.1m；平衡重導(dǎo)軌澆筑高度達(dá)132.6m。c.施工強(qiáng)度大。升船機(jī)齒條、螺母柱、平衡重、縱導(dǎo)向?qū)к壥┕げ课还?2處，安裝數(shù)量共1 006節(jié)，總重約9 645 t，安裝高度約130m。d.各工序施工時(shí)間、空間相互干擾，關(guān)系復(fù)雜。同時(shí)施工設(shè)施屬于高空載人作業(yè)，所需安全防護(hù)等級、安全驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)較常規(guī)施工設(shè)施要求高。

因此，為了保證不影響塔柱筒體混凝土的施工，同時(shí)為滿足升船機(jī)金屬結(jié)構(gòu)埋件施工、機(jī)電設(shè)備安裝、二期混凝土澆筑、pagel灌漿等施工作業(yè)的需要，并針對上述施工特點(diǎn)采用合適的施工方式，經(jīng)研究比選，三峽工程采用了高空作業(yè)綜合升降平臺(tái)。經(jīng)實(shí)踐證明，該平臺(tái)布置合理，轉(zhuǎn)換迅速，很好地滿足了三峽升船機(jī)塔柱施工的需要。

2 高空作業(yè)輔助設(shè)施方案研究比選

2.1 方案比選

針對升船機(jī)金屬結(jié)構(gòu)埋件施工、機(jī)電設(shè)備安裝、二期混凝土澆筑、pagel灌漿等施工作業(yè)的需要，同時(shí)根據(jù)各部位施工工序快速轉(zhuǎn)換的特點(diǎn)，滿足安全作業(yè)的要求?，F(xiàn)對排架方案、建塔吊裝方案、綜合升降平臺(tái)方案進(jìn)行了研究比選。

1）排架方案：考慮到金屬結(jié)構(gòu)埋件施工、機(jī)電設(shè)備安裝、二期混凝土施工、pagel灌漿等施工作業(yè)高度達(dá)130m，排架搭設(shè)高度受限，不能滿足結(jié)構(gòu)安全要求；受金屬結(jié)構(gòu)埋件安裝、機(jī)電設(shè)備安裝空間要求，排架需多次反復(fù)拆除、安裝，工序轉(zhuǎn)換困難；同時(shí)，排架方案不能滿足不同工序的作業(yè)空間、載荷要求。

2）建塔吊裝方案：升船機(jī)總體施工程序調(diào)整后，布置在船廂室兩側(cè)的4臺(tái)建筑塔機(jī)在承擔(dān)一期結(jié)構(gòu)混凝土施工時(shí)段內(nèi)需增加齒條、螺母柱二期混凝土澆筑及二期埋件、設(shè)備安裝等施工項(xiàng)目；采用建塔吊裝因占用建塔時(shí)間長，將嚴(yán)重影響一期混凝土結(jié)構(gòu)的施工進(jìn)度。

3）綜合升降平臺(tái)方案：綜合升降平臺(tái)方案即齒條、螺母柱及其二期埋件施工采用卷揚(yáng)提升升降平臺(tái)方案；平衡重導(dǎo)軌施工采用吊掛施工升降平臺(tái)方案；縱導(dǎo)向?qū)к壥┕げ捎谬X輪齒條升降平臺(tái)方案。

經(jīng)綜合研究分析，綜合升降平臺(tái)方案能滿足升船機(jī)金屬結(jié)構(gòu)埋件安裝、二期混凝土施工、機(jī)電設(shè)備安裝、二期混凝土澆筑、pagel灌漿等施工作業(yè)的需要；可以滿足各部位施工工序快速轉(zhuǎn)換的要求。同時(shí)具備載人、載物垂直升降功能，屬于高空重載作業(yè)平臺(tái)設(shè)施。在垂直高度上可覆蓋1～2節(jié)金屬結(jié)構(gòu)埋件（18m），可以同時(shí)滿足金屬結(jié)構(gòu)埋件安裝、機(jī)電設(shè)備調(diào)校、測量等施工需要。經(jīng)比選，采用綜合升降平臺(tái)方案施工。

2.2 高空作業(yè)綜合升降平臺(tái)布置

三峽升船機(jī)高空作業(yè)綜合升降平臺(tái)按使用要求共設(shè)計(jì)配置3種型式、6種規(guī)格，總計(jì)22套。其中齒條、螺母柱部位升降平臺(tái)共4套，每套平臺(tái)高6.15m，最大提升高度達(dá)80m，設(shè)施邊緣距作業(yè)面10 cm；平衡重導(dǎo)軌施工升降平臺(tái)共16套，每套設(shè)施高16m，最大提升高度達(dá)80m，平臺(tái)邊緣距作業(yè)面40 cm；縱導(dǎo)向?qū)к壣灯脚_(tái)共兩套，每套設(shè)施由兩個(gè)L形4層平臺(tái)組成，平臺(tái)高5.7m，平臺(tái)邊緣距作業(yè)面20 cm。

3 高空作業(yè)綜合升降平臺(tái)施工技術(shù)

3.1 卷揚(yáng)提升升降平臺(tái)

1）平臺(tái)配置及構(gòu)造、性能特點(diǎn)。每套卷揚(yáng)提升升降平臺(tái)含1個(gè)卷揚(yáng)機(jī)提升平臺(tái)、1個(gè)齒條部位施工升降平臺(tái)和1個(gè)螺母柱部位施工升降平臺(tái)。卷揚(yáng)機(jī)提升系統(tǒng)分階段統(tǒng)一布置，施工升降平臺(tái)獨(dú)立布置。卷揚(yáng)機(jī)提升平臺(tái)用于布置卷揚(yáng)機(jī)，平臺(tái)分兩個(gè)階段布置，前期布置在130.00m高程處，后期布置在塔柱196.00m高程處。升降平臺(tái)提升系統(tǒng)采用多臺(tái)卷揚(yáng)機(jī)同步進(jìn)行提升，其中齒條部位采用兩臺(tái)卷揚(yáng)機(jī)提升，螺母柱部位采用3臺(tái)卷揚(yáng)機(jī)提升。在齒條、螺母柱部位升降平臺(tái)之間布置有交通轉(zhuǎn)梯，可同時(shí)滿足施工人員交通及二期埋件、機(jī)電設(shè)備施工的需要。

卷揚(yáng)機(jī)提升平臺(tái)下部的施工作業(yè)面布置施工升降平臺(tái)，升降平臺(tái)滿足齒條、螺母柱二期埋件、設(shè)備安裝以及二期混凝土澆筑的施工需要，齒條、螺母柱部位升降平臺(tái)獨(dú)立布置，齒條部位升降平臺(tái)尺寸為4.7m×4.1m×6.15m（長×寬×高），螺母柱部位升降平臺(tái)尺寸為6.5m×4.7m×6.15m（長×寬×高），平臺(tái)內(nèi)部設(shè)置3層高2.05m的工作平臺(tái)，最大提升高度達(dá)80m。根據(jù)齒條、螺母柱施工部位空間的形狀，施工平臺(tái)設(shè)計(jì)為不規(guī)則形狀，可同時(shí)滿足土建鑿毛、鋼筋綁扎、立模、混凝土澆筑，金屬結(jié)構(gòu)埋件焊接，測量放樣等施工需要。

2）升降平臺(tái)施工。施工平臺(tái)利用卷揚(yáng)機(jī)進(jìn)行垂直高度的提升，平臺(tái)周邊緊鄰塔柱墻面設(shè)置滾輪以方便平臺(tái)上升并確保施工平臺(tái)在不規(guī)則空間內(nèi)上下自由運(yùn)行，避免施工平臺(tái)卡阻現(xiàn)象。平臺(tái)邊緣設(shè)置可連續(xù)翻板的作業(yè)平臺(tái)，可同時(shí)滿足二期埋件施工、機(jī)電設(shè)備安裝等不同工況作業(yè)所需施工空間的要求，并確保平臺(tái)距作業(yè)面10 cm。施工平臺(tái)就位后頂部采用5個(gè)吊掛索具栓掛并設(shè)置5根吊掛連墻桿固定，卷揚(yáng)機(jī)吊繩處于放松狀態(tài)但不松鉤以作為保險(xiǎn)措施（卷揚(yáng)提升升降平臺(tái)見圖1）。

為滿足升降平臺(tái)升降過程中的平穩(wěn)運(yùn)行，提升平臺(tái)的多臺(tái)卷揚(yáng)機(jī)同步運(yùn)行，電控既能聯(lián)動(dòng)又能單動(dòng)進(jìn)行調(diào)整，每臺(tái)卷揚(yáng)機(jī)工作揚(yáng)程達(dá)到80m以上，提升速度3～4m/m in。

根據(jù)螺母柱結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和金屬結(jié)構(gòu)埋件安裝空間需要，在螺母柱升降平臺(tái)左右兩側(cè)另布置翻轉(zhuǎn)平臺(tái)。通過翻轉(zhuǎn)平臺(tái)的收攏和打開，滿足了施工平臺(tái)寬度需要的同時(shí)避免了與金屬結(jié)構(gòu)埋件安裝工裝提升時(shí)相互之間空間的干擾。

圖1 卷揚(yáng)提升升降平臺(tái)Fig.1 Hoist lifting p latform

3.2 齒輪齒條升降平臺(tái)

齒輪齒條升降作業(yè)平臺(tái)為多層工作平臺(tái)，平臺(tái)總高度約6.9m，可承載6～8人以及相應(yīng)小型機(jī)具升降，主要構(gòu)件由導(dǎo)軌架、附墻支撐、升降平臺(tái)、驅(qū)動(dòng)安全系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、安全系統(tǒng)組成。導(dǎo)軌架由標(biāo)準(zhǔn)節(jié)拼接而成，作為升降平臺(tái)上下運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)軌，隨著縱導(dǎo)向?qū)к壥┕みM(jìn)度而逐節(jié)安裝。升降平臺(tái)由布置在導(dǎo)軌架兩側(cè)的兩個(gè)L形4層平臺(tái)組成。每個(gè)平臺(tái)尺寸4.45m×2.95m×5.7m（長×寬×高），平臺(tái)內(nèi)部設(shè)置3層高1.9m的工作平臺(tái)，頂層為開敞形式。同時(shí)為滿足土建備倉及埋件、設(shè)備安裝等各種工況的施工需要，下部3層平臺(tái)分別設(shè)置成可水平伸縮的平臺(tái)。施工升降平臺(tái)最大工作高度130m，能滿足全部高程范圍縱導(dǎo)向?qū)к壥┕ば枰X輪齒條升降平臺(tái)見圖2）。

圖2 齒輪齒條升降平臺(tái)Fig.2 Gear-rack lifting platform

3.3 吊掛升降平臺(tái)

1）電動(dòng)葫蘆軌道設(shè)計(jì)。電動(dòng)葫蘆作為平衡重導(dǎo)軌安裝以及工作平臺(tái)的提升手段，其軌道箱形梁分兩階段布置，第一階段布置在130.00m高程處，第二階段布置在175.00m高程處。兩次布置基本滿足高程170.00m以下平衡重導(dǎo)軌的安裝需要，同時(shí)根據(jù)筒體上升進(jìn)度跟進(jìn)安裝高程170.00m以上的電動(dòng)葫蘆。

2）施工平臺(tái)設(shè)計(jì)。每個(gè)平衡重井設(shè)置兩個(gè)型鋼工作平臺(tái)，平臺(tái)尺寸為3.15m×2m×16m（長×寬×高），平臺(tái)內(nèi)部設(shè)置層高2m的工作平臺(tái)，滿足土建鑿毛、鋼筋綁扎、立模、混凝土澆筑，金屬結(jié)構(gòu)埋件焊接，測量放樣的需要。平臺(tái)最下面一層設(shè)置外伸防護(hù)平臺(tái)，同時(shí)作為平衡重軌道節(jié)間焊縫操作平臺(tái)。工作平臺(tái)利用電動(dòng)葫蘆進(jìn)行垂直高度的提升，在平臺(tái)軌道側(cè)、航槽側(cè)各設(shè)置3層滾輪方便平臺(tái)上升。其中平衡重軌道側(cè)中間一層滾輪設(shè)置成可折疊形式，以滿足工裝提升空間要求。對于剪力墻部位的提升平臺(tái)，航槽側(cè)平臺(tái)上設(shè)置5層滾輪連接點(diǎn)，確保滾輪能夠支撐在縱向聯(lián)系梁混凝土直立面上。

施工平臺(tái)由電動(dòng)葫蘆吊到施工部位后，平臺(tái)頂部采用4吊掛索具牽掛并設(shè)置4根多角度吊掛連墻桿作為保險(xiǎn)裝置，確保在45°方向的受力要求。為滿足垂直交通及金屬結(jié)構(gòu)測量需要，在平衡重吊掛平臺(tái)下方的軌道外側(cè)布置豎向封閉鋼爬梯（吊掛升降平臺(tái)見圖3）。

圖3 吊掛升降平臺(tái)Fig.3 Hanging lifting p latform

4 結(jié)語

1）施工平臺(tái)作為施工階段臨時(shí)支撐結(jié)構(gòu)體系，不僅需要安全可靠，同時(shí)應(yīng)該綜合考慮施工結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)及施工方法、現(xiàn)場場地狀況、現(xiàn)有機(jī)械設(shè)備的施工能力等因素綜合進(jìn)行選定。

2）金屬結(jié)構(gòu)埋件施工、機(jī)電設(shè)備安裝、二期混凝土施工、pagel灌漿等施工作業(yè)高度達(dá)130m，針對這種施工高度跨度大的作業(yè)，常規(guī)的排架平臺(tái)已不能滿足施工要求。本工程采用的卷揚(yáng)提升升降平臺(tái)、吊掛施工升降平臺(tái)和齒輪齒條升降平臺(tái)方案很好地解決了上述問題，同時(shí)能夠滿足快速施工的要求，可以為其他同類工程提供借鑒。

3）三峽升船機(jī)綜合升降平臺(tái)的成功應(yīng)用表明，針對不同施工部位的施工特點(diǎn)，采用不同的施工平臺(tái)，只要進(jìn)行合理地施工布置，是可以滿足各項(xiàng)施工要求，提高施工進(jìn)度的。該經(jīng)驗(yàn)可推廣應(yīng)用于水工建筑各種類型的高空作業(yè)平臺(tái)的選取與布置。

[1] 梁仁強(qiáng).關(guān)于調(diào)整施工程序[J].中國三峽建設(shè)年鑒，2011，150.

[2] 張俊松.三峽升船機(jī)齒條、螺母柱一期埋件安裝[J].價(jià)值工程，2011，31（30）：41-43.