胡雙元

（葛洲壩集團三峽建設(shè)工程公司，湖北宜昌 443002）

淺談卷揚機、滑輪（組）在水電工程中的應(yīng)用

胡雙元

（葛洲壩集團三峽建設(shè)工程公司，湖北宜昌 443002）

本文以印尼一電站、柬埔寨倆電站設(shè)施安裝中使用的土辦法為例，簡要介紹了水電工程中，卷揚機、滑輪（組）等的應(yīng)用，同時分析了應(yīng)用中存在的問題，說明了一些注意事項，提供了一些解決辦法。

土辦法 卷揚機 滑輪（組） 鋼絲繩

1 卷揚機、滑輪（組）在水電施工中應(yīng)用方面

圖1 鋼制調(diào)壓井

圖2 正在施工中的調(diào)壓井

圖3 液壓爬升式回轉(zhuǎn)土扒桿

圖4 壓力鋼管斜井溜放

圖5 進水口閘門吊裝

①簡易提升機：豎井及閘門井中吊籃的升降，貨物的垂直運輸?shù)?；②斜坡上溜放裝置：斜坡混凝土攤鋪，斜井壓力鋼管溜放等；③土扒桿：貨物的垂直、水平運輸，如立模、金結(jié)的吊裝等；④超重、超大件吊裝：預(yù)制混凝土梁的吊裝、閘門的吊裝等；⑤不利、惡劣環(huán)境下的吊裝：底孔、深孔等弧門的吊裝、洞內(nèi)鋼模臺車等大型構(gòu)件的吊裝等。

2 卷揚機、滑輪（組）在實際施工中的應(yīng)用舉例

2.1 印尼Aasahan No1水電站引水隧洞的施工中應(yīng)用舉例

2.1.1 鋼制調(diào)壓井施工中應(yīng)用

印尼Aasahan No1水電站引水隧洞設(shè)計了一座全鋼結(jié)構(gòu)調(diào)壓井，離地面高67m、直徑18m，為亞洲第一塔。施工時采用了液壓爬升式回轉(zhuǎn)土扒桿，即：在調(diào)壓井筒體內(nèi)設(shè)計了一大型活動式液壓爬升平臺，在液壓爬升平臺上布置了可回轉(zhuǎn)的、卷揚機作為動力的活動土扒桿體系，將避雷針設(shè)計在土扒桿回轉(zhuǎn)平臺上，在井筒頂部布置了六個活動掛棚，在液壓爬升平臺上、下空間設(shè)置手拉葫蘆及附加支座進行安全雙保險設(shè)計，確保了液壓爬升平臺安全問題。該液壓爬升式回轉(zhuǎn)土扒桿使用后，安全圓滿地完成了調(diào)壓井的安裝，獲得了業(yè)主、監(jiān)理、印尼政府等各方好評，并獲得了水力電力科技委員會科技進步三等獎（圖1-圖3）。

2.1.2 斜井壓力鋼管溜放裝置

圖4是印尼Aasahan No1水電站引水隧洞斜井壓力鋼管溜放簡圖，采用了15噸、10噸慢速卷揚機各一臺，2門滑輪組，鋼絲繩500m、直徑36mm，若干滾輪及托架，斜井段壓力鋼管安裝節(jié)直徑6.2m、高4m、重15--20噸。

2.2 柬埔寨額勒賽下游水電站上、下電站施工中的應(yīng)用

2.2.1 上電站溢流壩段預(yù)制混凝土梁、泄洪弧門等吊裝

如圖6，由于柬埔寨施工現(xiàn)場無大型吊裝手段，預(yù)制梁吊裝只能采用土辦法安裝，施工時采用自制門架、兩臺8T慢速卷揚機，50T、4門滑輪組，鋼絲繩為組6繞組，50T的U型卡，起重門架為自行式，立柱、橫梁均采用H600型鋼，架設(shè)貝雷橋?qū)蓸蚨章?lián)通，并鋪設(shè)軌道，混凝土預(yù)制橋梁重65T。

2.2.2 上電站進水口事故平板閘門的安裝

如圖5，因土建工期滯后，進水塔來不及施工，現(xiàn)場只能采用土辦法安裝進水口檢修閘門，施工時采用了自制門架、1臺15T慢速卷揚機，2臺10T慢速卷揚機，50T、3門滑輪組，鋼絲繩為組6繞組，50T的U型吊卡，起重門架為固定式，跨距12m，立柱、橫梁均采用H400型鋼，閘門總重65T。

圖6 預(yù)制梁吊裝

圖7 泄洪放空洞弧門吊裝圖

圖8 斜坡攤鋪

圖9 導(dǎo)流洞閘門安裝

2.2.3 上電站泄洪放空洞工作弧門的安裝

如圖7，由于泄洪放空洞工作弧門安裝在深井、隧洞中，弧門單件最大重量達35T，施工部位狹窄，只能采用土辦法實施安裝。施工中采用了2臺10T慢速卷揚機，1臺15T慢速卷揚機，50T、3門滑輪組，35T、3門滑輪組，導(dǎo)向輪若干，鋼絲繩為組6繞組，50T、35T的U型吊卡，在預(yù)設(shè)部位預(yù)埋多處懸臂錨桿，在豎井2 0 2高程預(yù)埋一個5.5m*3.5m鋼制平臺，均采用H600型鋼。

2.2.4 上電站堆石壩面板的施工

如圖8，大面積斜坡面板混凝土施工常用辦法：利用2臺10T慢速卷揚機，10T、2門滑輪組，鋼絲繩為組2繞組，拖動14m*2m、總重12T滑模進行施工。

2.2.5 下電站導(dǎo)流洞封堵平板閘門的安裝

如圖9，由于電站永久設(shè)備布置時，計劃導(dǎo)流洞封堵閘門與進水口事故閘門共用一臺固定式卷揚機，即，固定式卷揚機在導(dǎo)流洞封堵閘門設(shè)備安裝、運行完成后，移裝到進水口，用于進水口事故閘門的設(shè)備安裝、運行，但在導(dǎo)流洞封堵、大壩初期蓄水前4個月發(fā)現(xiàn)該布置是不可行的（由于蓄水后，水位升高快，來不及移裝固定式卷揚機），業(yè)主已來不及訂購固定式卷揚機，業(yè)主與施工單位協(xié)商使用土辦法安裝導(dǎo)流洞封堵閘門。施工時采用：1臺15T慢速卷揚機，一組200T、10門滑輪組，鋼絲繩Φ34、組20繞組，20T的導(dǎo)向滑輪，起重鋼梁為固定式、跨距3m、H600型鋼組合件，閘門總重150T，一次性下閘蓄水成功。

3 實際應(yīng)用中存在的問題

3.1 因該設(shè)施看似簡單易用，故施工方態(tài)度不嚴(yán)肅，執(zhí)行不認真

隨著國內(nèi)外建設(shè)項目越來越多，施工隊伍力量分散嚴(yán)重，按照專業(yè)作業(yè)的理念經(jīng)常是一句空話，同時，施工方普遍認為卷揚機的使用是一門非常常規(guī)的施工設(shè)備的使用，技術(shù)含量不高，穿上鋼絲繩、啟動卷揚機就可實施，因此由于態(tài)度不嚴(yán)肅、執(zhí)行不認真經(jīng)常引發(fā)安全事故。

3.2 設(shè)計者知識面不廣、一知半解，只求功能實現(xiàn)，不求細節(jié)設(shè)計

由于施工方普遍缺少該專業(yè)的技術(shù)人員，多由非本專業(yè)技術(shù)人員設(shè)計工地上急需使用的土辦法，設(shè)計出的方案基本上只考慮：鋼絲繩繩徑、卷揚機出力大小，對于鋼絲繩繞組及走向、卷揚機的固定、卷揚機的出繩速度、鋼絲繩的防旋轉(zhuǎn)、滑輪組的固定、力的傳遞及受力架的設(shè)計等細節(jié)問題基本不考慮，所以很多工地上經(jīng)常出現(xiàn)安全事故。如云南漫灣電站施工時一事故：進水口檢修閘門門槽二期混凝土檢查時，施工單位使用了一臺2噸卷揚機提升吊籃的方式，由于支架及導(dǎo)向過于簡單，吊籃在使用時旋轉(zhuǎn)厲害，導(dǎo)致吊籃中人員墜下；如柬埔寨一電站廊道灌漿時，由于卷揚機支架不按設(shè)計要求安裝使用，導(dǎo)致一人員右胳膊被鋼絲繩卷入，失去右胳膊。

3.3 指導(dǎo)思想陷入誤區(qū)，投入少，忽視功能實現(xiàn)的安全性

由于土辦法使用一般特性：時間短、一次性、針對性、簡易型、臨時性，所以施工方指導(dǎo)思想陷入誤區(qū)，一味的要求投入盡量少，不按正常程序進行驗收，不進行設(shè)計計算校核，不進行安全保護設(shè)施設(shè)計及安裝，這樣，土辦法設(shè)施經(jīng)常是：過于簡陋、無安全保護、無計算校核，存在很大安全隱患。

3.4 現(xiàn)場保護

土辦法中卷揚機、滑輪組、鋼絲繩、吊具等現(xiàn)場常隨意放置，經(jīng)常出現(xiàn)：電機和電氣進水或潮氣太重引發(fā)元器件燒損；被撞損或被砸壞；鋼絲繩被電焊燒損；被盜等。故施工中因保護性設(shè)施考慮欠缺，導(dǎo)致安全操作及正常性難以確保。

4 注意事項及解決辦法

4.1 卷揚機、滑輪（組）、吊具等使用知識的培訓(xùn)普及

各公司在注重成型設(shè)備培訓(xùn)時，也要經(jīng)常進行非成型設(shè)備如土辦法中卷揚機、滑輪（組）、吊具等使用知識的培訓(xùn)普及，并內(nèi)部考核發(fā)證，持證上崗，對于國外工程施工時，必須確保在中方持證人員指導(dǎo)、監(jiān)督下操作土辦法設(shè)施。

4.2 考慮周全，注意細節(jié)

4.2.1 卷揚機型號的選用

從以下幾方面選用卷揚機：（1）出力大??；（2）使用工況；（3）繞繩量；（4）出繩速度；（5）操作方式；（6）安全使用等級等。水電工程施工的土辦法，卷揚機常使用慢速式、齒輪式、電阻調(diào)節(jié)、手操，渦輪蝸桿式使用較少，使用工況較惡劣、安全使用等級高時使用渦輪蝸桿式卷揚機，卷揚機出繩速度一般為9—15m/min，嚴(yán)禁使用按鈕式操作，注意基座結(jié)構(gòu)的設(shè)計合理性和剛度、強度。

4.2.2 導(dǎo)向輪的設(shè)置

（1）卷揚機出繩口設(shè)置導(dǎo)向動滑輪，確保出繩角度和鋼絲繩在卷筒上的規(guī)則纏繞；

（2）各轉(zhuǎn)折處設(shè)置導(dǎo)向定滑輪，確保鋼絲繩合理換向；

（3）定滑輪組前設(shè)置導(dǎo)向定滑輪，確保鋼絲繩垂直進入定滑輪組的導(dǎo)入滑輪，否則，鋼絲繩與定滑輪組輪槽向產(chǎn)生偏角，出現(xiàn)不利作用力，定滑輪組產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)，同時定滑輪組擠壓和摩擦鋼絲繩，事故隱患出現(xiàn)。

4.2.3 鋼絲繩、繩卡具、吊環(huán)等選用時易忽視的方面

（1）易忽視繩徑與滑輪槽的配合，導(dǎo)致鋼絲繩的擠壓、磨損或接觸面偏??；

（2）易忽視鋼絲繩安全使用倍率，鋼絲繩長期使用在較大負荷中；

（3）易忽視根據(jù)工況、負荷選擇鋼絲繩型號、繩徑，而只重視繩徑，這樣，鋼絲繩受力滿足了要求，但一些特殊要求卻滿足不了；

（4）吊環(huán)種類很多，應(yīng)優(yōu)先選用馬蹄形吊環(huán)。

4.2.4 安全、警報裝置的設(shè)置

（1）應(yīng)設(shè)置緊急停止裝置；

（2）應(yīng)設(shè)置上、下限位裝置；

（3）應(yīng)設(shè)置警報提醒裝置；

（4）應(yīng)明確作業(yè)指導(dǎo)書及懸掛警示牌。

4.2.5 其它應(yīng)注意事項

（1）在適當(dāng)位置設(shè)置排繩機構(gòu)，確保鋼絲繩在滾筒上規(guī)則纏繞；

（2）在垂直運輸或豎井施工中，鋼絲繩必須選用防回轉(zhuǎn)鋼絲繩，同時采用配重或其它方式防止起吊物回轉(zhuǎn)；

（3）鋼絲繩使用不當(dāng)會使鋼絲繩內(nèi)部產(chǎn)生很大扭力，繩徑越大，繩長越長，其扭力越大，可致鋼絲繩纏繞、打結(jié)，破壞鋼絲繩，所以鋼絲繩的破勁非常關(guān)鍵。使用鋼絲繩時應(yīng)注意：1）鋼絲繩必須在回轉(zhuǎn)架上回轉(zhuǎn)安裝到卷揚機滾筒上；2）如果新鋼絲繩移裝前需破勁，必須全長直線展開后再進行破勁作業(yè)；3）對于粗、長鋼絲繩，使用前必須破勁。

（4）應(yīng)加強對裝置的日常檢查、保養(yǎng)工作：1）及時對鋼絲繩補充潤滑油，及時發(fā)現(xiàn)受損鋼絲繩并及時更換，經(jīng)常對鋼絲繩使用場所檢查，避免外來物損傷鋼絲繩；2）使用前需確認鋼絲繩排列、齒輪箱潤滑、抱閘裝置、離合裝置、報警安全裝置、滑輪（組）、繩卡及吊具等安全可靠后才能開始操作。

（5）受力門架、支座等的設(shè)計時必須規(guī)范，計算書必須正確完整，制作安裝受力門架、支座時必須按圖施工，嚴(yán)格按規(guī)范要求驗收，不得放低要求。

4.3 施工中的保護

設(shè)計時需同步考慮施工中設(shè)施的防護，并盡量避免其它作業(yè)同步施工，這樣可以避免施工中裝置受損。

5 結(jié)語

水電施工中經(jīng)常用到土辦法，卷揚機、滑輪（組）、鋼絲繩、吊具等是土辦法中常規(guī)設(shè)備及機具，看似簡單易行，其實都有其應(yīng)遵循的規(guī)則和方法，按它的規(guī)則和方法去做了，就會事半功倍，確保安全，確保好的效果，反之則會事倍功半，效果不理想，安全不能確保。

胡雙元，男，工程師，葛洲壩集團三峽建設(shè)工程公司職工。