李奇祥　劉建川　馬強

摘 要：巴基斯坦Neelum Jhelum水電站大壩工程因受到土建工期拖后及大壩結構不便于大型吊裝設備直接進入安裝工作面等影響，弧形閘門安裝難度大，工期緊。溢洪道前圍堰也因土建施工需要在枯水期來臨前進行了拆除，要求弧門必須在當年的枯水期（3個月內(nèi)）完成1孔弧門的安裝及擋水任務，下一個枯水期（約4個半月）完成另外兩孔的安裝任務。在此情況下，經(jīng)過對現(xiàn)場實際情況的詳細考察和分析并結合弧門構件等技術參數(shù)綜合考慮，采用自制的門機進行弧門構件的吊裝安裝工作，優(yōu)化安裝工藝流程，保證了弧門安裝質(zhì)量，大大縮短了安裝工期，為后續(xù)施工的順利實施奠定了堅實的基礎。此門機吊裝方法也可用于類似的大壩弧門吊裝施工時的參考。

關鍵詞：門機 弧門安裝 巴基斯坦Neelum Jhelum 水電站

中圖分類號：TU714 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）03（c）-0048-03

1 工程概況

Neelum Jhelum水電工程位于巴基斯坦克什米爾首府Muzaffarabad地區(qū)，通過引水隧洞利用Nauseri Neelum河與Zaminabad Jhelum河之間形成的420m的水頭落差發(fā)電。Neelum Jhelum水電站主要建筑物由大壩及進水口、引水隧洞、沉沙池、調(diào)壓室、地下廠房和尾水隧洞等組成。總裝機容量為96.3萬kW的的混流式水輪發(fā)電機組，共4臺機組，單機容量24.3萬kW。

大壩由進水口壩段，溢洪壩段和排渣壩段組成，其中溢洪壩作為泄洪道用于分洪和沖洗底部沉砂。溢流壩設3孔弧形工作閘門和3孔疊梁檢修門。每套弧門總重為四百余噸，弧面半徑20m，孔口尺寸12.0m×15.5m，底坎高程973.5m，門楣高程989.0m。每套弧門由設在高程996.5m上的液壓啟閉機進行啟閉操作。

因受到土建工期拖后及大壩結構不便于大型吊裝設備直接進入安裝工作面等影響，弧形閘門安裝難度大，工期緊。溢洪道前圍堰也因土建施工需要在枯水期來臨前進行了拆除，要求弧門必須在當年的枯水期（3個月內(nèi)）完成1孔弧門的安裝及擋水任務，下一個枯水期（約4個半月）完成另外兩孔的安裝任務。在此情況下，經(jīng)過對現(xiàn)場實際情況的詳細考察和分析并結合弧門構件等技術參數(shù)綜合考慮，并與咨詢工程師討論最終確定采用自制的60t門機安裝在啟閉機平臺上（高程996.5m）進行弧門構件的吊裝安裝工作，優(yōu)化安裝工藝流程，保證了弧門安裝質(zhì)量，可以大大縮短了安裝工期，減少與土建的交叉作業(yè)，為實現(xiàn)在兩個枯水期內(nèi)完成3孔弧門安裝工作創(chuàng)造了有利條件。

2 原大壩結構存在的問題及改進

經(jīng)過對大壩土建圖進行分析發(fā)現(xiàn)，壩體扶壁下游端與門楣下游面平齊，即使在啟閉機平臺處布置門機用于起吊弧門構件因受到土建結構的限制門機無法運行到最上游端，無法進行頂節(jié)門葉件的吊裝安裝就位。經(jīng)與咨詢工程師多次溝通討論最終咨詢工程師同意在扶壁下游未端留一永久缺口（深3000mm），便于門機吊裝安裝門葉構件，見圖1所示。

3 門機設備的選型及布置

3.1 主要弧門構件尺寸和重量表

具體數(shù)據(jù)見表1。

3.2 門機選型及布置

根據(jù)上述弧門構件尺寸和重量參數(shù)（最重件為支鉸裝置，約47.3t，最大件下支臂外形尺寸為17m×4.2m×2.2m）及現(xiàn)場實際條件考慮，選用60t的電動葫蘆作為主起吊設備，門機布置在啟閉機平臺996.5高程。門機相關主要參數(shù)如下。

（1）電動葫蘆：選用60 t，起升高度26 m，起升速度4m/min。

（2）大車軌道：選用QU80，設在996.5m高程的平臺上，軌距15.4m，為便于門機在各孔之間的平移以節(jié)省門機的拆卸和重新安裝的時間，在各孔之間設置連接軌道和變軌裝置實現(xiàn)門機在完成首孔弧門吊裝安裝工作后直接平移至另一孔進行另一孔弧門的吊裝作業(yè)。

（3）大車行走裝置：行走速度19.81m/min，車輪直徑630mm。

（4）小車行走裝置：行走速度7.9m/min，車輪直徑500mm。

4 弧門運輸?shù)跹b前的準備

在弧門構件工地運輸和吊裝作業(yè)前，應充分做好各項準備工作包括進場道路的修建，門機的安裝及試驗，相關土建及埋件安裝工作已完成等。

（1） 大壩左側至溢流壩上游面的進場道路已修好，溢流壩上游護坦和溢流面間的斜坡已填平，溢流面混凝土和花崗巖石鋪設完成，運輸車輛和吊車可直接行駛到弧門安裝位置。在正式進行大件運輸前，應對運輸車輛進行全行程的模擬運輸，對車輛通過困難路段及時進行加固或擴寬處理，以保證正式運輸?shù)捻樌麑嵤?/p>

（2） 弧門二期埋件安裝和混凝土澆筑已完成（門楣除外）。

（3 ）用于固定弧門構件和安裝弧門調(diào)整用設在弧門底板周圍的鋼結構埋件已埋設好。

（4）安裝用門機安裝調(diào)試及負荷試驗完成。采用土建已有的63t塔機進行門機構件的吊裝及安裝，隨后進行門機各功能的調(diào)試。在調(diào)試合格后，利用平板車將弧門支鉸件轉運至孔口并加上部分配重件進行門機的現(xiàn)場負荷試驗。經(jīng)試驗，門機運行平穩(wěn)，無任何異常。

5 弧門構件的運輸?shù)跹b及安裝流程

在完成上述各項準備工作后，對各班組進行弧門吊裝安裝前的技術和安全交底，合理進行現(xiàn)場吊裝組織，各司其職，確保運輸?shù)跹b安全。

該弧門主要構件包括：左右油缸各1件，弧門支鉸2個，上支臂2件，下支臂2件，門葉共6節(jié)。

5.1 單孔弧門構件運輸次序

弧門構件運輸次序：弧門支鉸==>油缸==>下支臂==>第6，5，4節(jié)門葉和上支臂==>第1，2節(jié)門葉。

5.2 弧門吊裝及安裝流程

弧門吊裝安裝流程如下所述。

（1）弧門支鉸安裝：將弧門支鉸運至安裝部位后，用60t門機將弧門支鉸吊至安裝位置，與一期錨栓架連接并調(diào)整緊固，復測各項安裝尺寸符合要求后交土建方澆筑二期混凝土，見圖2所示。

（2）液壓啟閉機油缸就位：用60t門機將液壓啟閉機機油缸吊安在油缸支鉸上，并在弧門鎖定上系掛鋼絲繩臨時固定油缸上吊耳。

（3）下支臂吊裝：待弧門支鉸二期混凝土澆筑且達到一定凝期后開始安裝弧門支臂，將弧門下支臂轉運到弧門安裝位置。用60t門機將下支臂從工況狀態(tài)向下放在較低的位置上，連接支鉸和支臂的螺栓，并在過流面上用工裝來做臨時支撐。

（4）轉運門葉和上支臂：將門葉第6、5、4節(jié)門葉、2件上支臂用平板車轉運到弧門安裝位置，再用60t門機將門葉放置在下游2件下支臂之間的過流面上，把上支臂放置在棧橋（996.5m高程）上。并把第一節(jié)門葉轉運到待安裝位置前面。見圖3所示。

（5）安裝門葉最下面兩節(jié)（第1節(jié)和第2節(jié)）：將第1節(jié)和第2節(jié)門葉轉運至安裝位置前，用80t汽車吊將第一節(jié)門葉從轉運車上吊起，調(diào)整安裝位置，放置在底坎安裝位置上，并用工裝加固牢靠。將第2節(jié)門葉安裝到第1節(jié)門葉上，調(diào)整并用工裝加固。

（6）下支臂與門葉連接：用80t汽車吊和60t門機將下支臂吊到安裝位置，將第2節(jié)門葉和支臂前端板用螺栓連接，并用工裝加固已安裝就位的門葉。

（7）第3節(jié)門葉運輸及安裝：將第3節(jié)門葉用平板車轉運到安裝位置前，用80t汽車吊將門葉吊起，調(diào)整位置并安放到第2節(jié)門葉上。在第3節(jié)門葉面板和過流面之間用工裝支撐固定門葉，同時，利用預埋在兩側側墻的埋件，焊接支撐工裝加千斤頂來支撐固定門葉。在門葉下游面和下支臂之間安裝支臂桿系并臨時焊接固定。

（8）第4節(jié)門葉安裝：將第4節(jié)門葉用60t門機從下游面存放點吊起并平移至安裝部位吊放至第3節(jié)門葉上。在第4節(jié)門葉面板和過流面之間用工裝支撐固定門葉，同時利用預埋在兩側側墻的埋件，焊接支撐工裝加千斤頂來支撐固定門葉。

（9）上下支臂之間的垂直桿系安裝：上支臂的斜桿放置于下支臂上，待安裝。

（10）上支a臂安裝：將上支臂吊到安裝位置，連接上支臂和下支臂的連接螺栓。

（11）第5節(jié)門葉安裝：安裝方法同第4節(jié)門葉。

（12）上支臂斜桿安裝。

（13）第6節(jié)門葉安裝：安裝方法同第4節(jié)門葉。

（14）焊接、打磨、修校門葉及補漆，之后將油缸與門葉連接。至此完成1孔弧門的吊裝安裝工作。

（15）鋪設第2孔門機軌道并將60t門機轉運至第2孔口。

（16）安裝弧門液壓啟閉機管路和電氣系統(tǒng)及調(diào)試。

（17）弧門止水安裝：在弧門門葉安裝檢查合格后即可開始弧門止水安裝。用液壓啟閉機將門葉提起一部分，將頂水封和側水封連成整體后安裝到指定位置。繼續(xù)開啟門葉，安裝側水封。待門葉達到極限位置后安裝底水封。水封安裝完成后調(diào)整門楣位置，門楣調(diào)整好后再加固焊接。驗收合格后交土建澆筑門楣二期混凝土。

另外兩孔弧門安裝流程同上。

6 結語

Neelum Jhelum水電站大壩溢洪壩第3孔弧門安裝工作于2015年1月底開始至2月底已順利完成全部弧門構件的吊裝及組裝工作，目前門葉焊接工作正在進行中，在短短的1個月的時間內(nèi)完成了所有弧門構件的吊裝安裝工作，再次證明采用門機的吊裝弧門的方案是可行的，為下一個枯水期順利完成另外兩孔的弧門吊裝安裝工作提供了有力的保障。此門機吊裝方法也可用于類似的大壩弧門吊裝施工時的參考。

參考文獻

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