(中國水利水電第十工程局有限公司 機電安裝分局 四川 成都 610072)
龍洞水電站氣墊式調(diào)壓室鋼罩安裝施工技術
王 宏
(中國水利水電第十工程局有限公司 機電安裝分局 四川 成都 610072)
在我國,現(xiàn)如今存在的一些工程技術當中,鋼罩氣墊式的調(diào)壓室可以算得上是比較有特色的,其工程結(jié)構(gòu)為地下埋藏式,所以也就算是一種自然環(huán)保的綠色科技。利用鋼罩氣墊式的調(diào)壓室,這樣可以使得氣室很難閉氣這一問題被解決,在工程的施工過程中,能夠帶來節(jié)省資金、縮短工期以及調(diào)壓室能夠可靠運行等有利之處。我國大力推廣以及應用鋼罩氣墊式的調(diào)壓室,在很多方面都會帶來好的影響。
龍洞水電站;氣墊式調(diào)壓室;鋼罩;安裝技術
本文從工程的概述出發(fā),分析了安裝氣墊式調(diào)壓室鋼罩的方法、施工技術措施以及安裝用臺車的相關論述。
調(diào)壓室采用氣墊式,氣室長111.6m,開挖斷面為11.40×17.00m(寬×高,下同)方圓形,分頂拱、直墻和端墻,均采用鋼筋混凝土夾鋼板襯砌,襯砌厚度為0.8m,底板素混凝土厚0.3m。調(diào)壓室連接洞開挖斷面6.20m×6.20m(寬×高),坡度i=0.1274,混凝土襯砌厚0.40m,氣室布置錨桿,深入基巖6m,排距2m。
氣墊式調(diào)壓室內(nèi)部鋼罩凈空尺寸為長110 m,寬9.772m,高15m,鋼罩采用Q235C鋼板制作,鋼罩分別以板厚14mm、寬2000 mm,板厚18 mm、寬1100 mm,板厚14 mm、寬1700 mm,板厚14 mm、寬300 mm的4種形式,并采用搭接焊接方式,頂拱鋼罩為半圓弧形,內(nèi)側(cè)半徑為R=4886mm,直墻與端墻內(nèi)側(cè)采用∠100 ×100×14的角鋼加強連接方式。
2.1選取鋼罩現(xiàn)場的卸車方式與拼裝位置
考慮到鋼罩運輸、供貨廠家的生產(chǎn)、現(xiàn)場施工以及滿足業(yè)主的要求,將鋼罩制作為最重不超過2噸。運輸?shù)桨惭b現(xiàn)場的鋼罩利用調(diào)壓室已經(jīng)預設好的天錨進行起吊卸車,起吊設備為卷揚機。在卸車之后,焊接合適的起吊點,再利用預設的天錨將鋼罩(左右兩塊)分別吊裝到臺車上,然后進行鋼罩的加固,固定好后再通過牽引臺車的卷揚機將鋼罩牽引到安裝位置,接著進行鋼罩的安裝和焊接施工。另外,根據(jù)實際的需要,可以把拼裝的位置安排在調(diào)壓室的入口或者中部。
2.2鋼罩的分塊安裝以及整體的就位安裝
(1)在拼接過鋼罩體之后,就可以開始安裝罩體了。把臺車牽引到設計和安裝罩體的地方,開啟頂升裝置,把鋼罩移到設計好的高度,然后利用調(diào)整的工具定位,之后要進行一些加固措施,當固定好鋼罩以后,臺車就可以牽引到拼裝的位置,開始下一步拼裝鋼罩的工作。
(2)當鋼罩被臺車牽引到安裝的地方并且進行了安裝工作之后,需要臨時加固鋼罩。根據(jù)現(xiàn)場的實際情況,選擇Φ28的鋼筋進行固定,鋼筋把錨桿和鋼罩進行連接。
3.1鋼罩安裝準備及施工
(1)為了總體控制龍洞電站氣墊式調(diào)壓室總體施工進度計劃,由于受場地限制,經(jīng)過認真研究擬定水電十局結(jié)構(gòu)廠內(nèi)進行氣墊式調(diào)壓室鋼罩的制作與防腐,再運至安裝施工現(xiàn)場進行安裝。因此業(yè)主提供的氣墊式調(diào)壓室鋼罩主材,直接發(fā)貨至結(jié)構(gòu)廠交貨。
(2)鋼罩制作單元除銹過程中采用石英砂除銹,當除銹等級和鋼罩制作單元表面的粗糙度達到要求,并進行熱防腐工序后,凡鋼罩安裝拼裝縫兩側(cè)50 mm以內(nèi),用封口膠布全封閉后,再進行鋼罩制作單元防腐過程中的封底漆和面漆的施工。
(3)在氣墊式調(diào)壓室安裝現(xiàn)場內(nèi)的10#拱,沿頂部約70°靠近側(cè)壁的兩處部位,適當擴挖敷設天錨,敷設兩套滑車組、兩套卷揚機等臨時起吊裝置。沿氣墊式調(diào)壓室長度方向敷設跨距約8m的鋼罩運輸軌道,并在其運輸軌道上布置臺車,臺車牽引另行安裝一套卷揚機。
3.2鋼罩安裝臺車運行原理
鋼罩安裝的運輸和安裝分水平移動和垂直起吊。為保證達到要求,將安裝鋼罩的分為兩個系統(tǒng),一是臺車往復移動的水平牽引系統(tǒng),二是垂直運行起吊系統(tǒng)。
臺車往復移動的水平牽引系統(tǒng):結(jié)合現(xiàn)場實際情況,將一臺卷揚機改為機動絞磨機,以實現(xiàn)臺車往復移動。卷揚機安裝于調(diào)壓室下游端墻位置。
垂直運行的起吊系統(tǒng):考慮到鋼罩起吊時變形大且由兩塊鋼板組焊而成(每塊鋼板重量約2t),分別在調(diào)壓室平壓空腔處設置兩個起吊點,再利用卷揚機進行起吊。結(jié)合現(xiàn)場實際情況,配置兩套卷揚機。與水平牽引的卷揚機一樣,安裝于調(diào)壓室下游端墻位置。
鋼罩安裝系統(tǒng)如下圖所示。
3.3鋼罩安裝措施
(1)鋼罩制作單元運輸
鋼罩從臨建制作場至安裝施工現(xiàn)場的運輸,采用載重8t汽車運輸,16t汽車吊在鋼罩臨建制作場裝車。頂部半圓形鋼罩運輸和直墻鋼罩運輸分兩種方式進行,運輸直墻鋼罩采用水平放置,重疊之間墊木板預防鋅層和油漆碰撞、磨損;半圓弧形鋼罩分為兩個制作單元采用立式放置(制作弧形支架,弧形支架與安裝弧度一致),弧形重疊之間墊木板預防鋅層和油漆碰撞、磨損。
(2)運輸時的保護
運輸過程中用手拉葫蘆等進行必要的捆綁,確保運輸?shù)陌踩?/p>
(3)鋼罩安裝現(xiàn)場卸車與組裝
運至安裝現(xiàn)場的鋼罩,用敷設的兩套天錨、滑車組等臨時設施卸車,吊裝到臺車上后進行組裝,組裝完成后再進行焊接。
(4)鋼罩組裝后的運輸就位
用兩套天錨、滑車組等臨時設施完成豎立吊裝,再用預先敷設的運輸軌道、臺車等臨時設施,將鋼罩運至安裝位置,并利用土建的錨筋,布置拉緊器、手拉葫蘆等,進行鋼罩的就位調(diào)整并焊接。
3.4安裝焊接質(zhì)量檢查(1)、嚴格按照招標文件技術條款的要求進行安裝焊接質(zhì)量檢查和缺陷處理。(2)、全部鋼罩安裝并檢驗完畢后,將向監(jiān)理工程師提交鋼罩制安工程的質(zhì)量檢驗記錄。
4.1主要組成部分及材料
臺車軌道:在調(diào)壓室地板鋪設兩條軌道,跨距為8m,單邊長度為110m。
門架部分:臺車底座由[32a槽鋼組焊而成,臺車支柱材質(zhì)為Φ219×8無縫鋼管,頂部平臺由Ⅰ20a工字鋼組焊,斜撐材料為[100槽鋼。
行走系統(tǒng):鋼繩連接臺車用3t卷揚機牽引。
附件:臺車上部設置副臺車,布置千斤頂用于頂拱鋼罩安裝。
4.2臺車安裝順序
1、將4個臺車輪在軌道上按照設計方位用角鋼臨時固定;
2、將框形底盤吊置在臺車輪上加以焊接固定;
3、完成4根立柱及立柱剪刀架等支撐固定件的吊裝;
4、爬梯安裝;
5、頂部平臺安裝、卷揚機系統(tǒng)安裝;
6、平臺上鋪設木板并用鐵絲捆綁;
7、頂拱副臺車制作安裝。
5、結(jié)束語
本文通過氣墊式調(diào)壓室鋼罩安裝的相關論述,提高了經(jīng)濟效益,實現(xiàn)在短時間內(nèi)完成工程施工任務,保證工程安裝質(zhì)量以及施工人員的作業(yè)安全,同時也為同類工程提供參考借鑒價值。
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TU75
B
1007-6344(2017)04-0246-02
王宏(1986-),男,四川廣安人,助理工程師,學士,一級建造師,從事水電站金屬結(jié)構(gòu)和隧洞TBM法施工技術與管理工作。