高全永
【摘要】本文詳細介紹了在過水環(huán)境下閘門的水上安裝方案。
【關(guān)鍵詞】弧形閘門;水上施工平臺;吊裝
1、工程概況
沙潁河周口至漯河段航運開發(fā)工程葫蘆灣樞紐施工工程,泄水閘弧形工作閘門門葉運輸?shù)跹b分節(jié)為4節(jié),單節(jié)約6.3噸,寬度約2100mm,厚度約960mm。門葉及支臂較長、較寬,需采用平板拖車運輸。交通橋已施工完成且可通行;十孔閘室已經(jīng)過水,水深約4米。
2、吊裝流程
支鉸預(yù)埋件安裝→支鉸鏈的安裝→支臂的安裝→支鉸與支臂的就位→門葉底節(jié)吊裝就位、安裝→支臂與底節(jié)門葉的聯(lián)接→頂節(jié)吊裝到支臂上面臨時固定→中節(jié)門葉的就位、安裝→頂節(jié)門葉的就位、安裝→頂節(jié)門葉與支臂的聯(lián)接→拆除安裝用具。
3、施工的重點難點
(1)支鉸座預(yù)埋件是控制弧形門安裝精度、止水效果和運行狀況的關(guān)鍵環(huán)節(jié),過水后安裝需要解決幾個難題:施工平臺、基準控制點和控制線及安裝過程測量。
(2)水上大件吊裝需要在現(xiàn)場沒有船吊、檢修門機尚未采購安裝、壩頂交通橋荷載50t的條件下完成,施工條件局限性大,主要面臨以下幾大難題:
①水上施工平臺的搭建;
②水上基準點和基準線的遷移和施工測量;
③弧形門葉的吊裝設(shè)備的選擇;
④焊接平臺的搭設(shè);
⑤弧形門葉的拼裝方法和水封安裝方法。
(3)支臂和支鉸鏈的連接及支鉸鏈與預(yù)埋螺桿的連接,需要搭設(shè)施工平臺。
(4)壩頂至施工平臺面高度落差大,施工人員上下往返頻繁,需要制作契合現(xiàn)場的、堅實的爬梯。
4、施工方案及吊裝步驟
4.1 施工平臺
考慮到安裝現(xiàn)場現(xiàn)場已經(jīng)過水,安裝前每孔分別制作四個4.5米×4.5米×5米的鋼結(jié)構(gòu)施工平臺,制造完成后運到交通橋上利用50噸汽車吊吊放在閘室底部的水里面,其中兩個在支鉸下面充當支鉸和支臂安裝施工平臺、兩個在弧形工作門底檻上充當閘門安裝施工平臺。
4.2 爬梯
為了便于施工人員上下且運送施工工具和材料,每孔制作一架臨時簡易爬梯,爬梯主材為φ80鋼管和φ18圓鋼,因為施工高度差較大、爬梯長約14米,為防止爬梯因為自重和工人重量結(jié)構(gòu)失穩(wěn),爬梯中部設(shè)鋼管支撐固定。
4.3 支鉸預(yù)埋座的安裝
單個支鉸座預(yù)埋件重約0.8噸,用擺放在交通橋上的30t汽車吊直接進行吊裝。支鉸座預(yù)埋件安裝時,租用河上的運沙船停放在閘室內(nèi)作為臨時施工平臺,在船上搭設(shè)兩層腳手架,工人站在腳手架頂部進行測量、調(diào)整、加固、焊接等工序作業(yè)。
4.4 支鉸、支臂的吊裝
為減少高空作業(yè)工作量、提高安裝效率,在此項吊裝工作前,支鉸與支臂在交通橋面上通過吊機配合連接好,其螺栓的連接工作全部在橋面上調(diào)整把合擰緊。支鉸的固定座與活動座為鉸連接,在吊裝中容易轉(zhuǎn)動給對位工作帶來很大的不便,故在吊裝前按照支鉸的固定座與活動座按閉門時的工作狀態(tài)用手拉葫蘆臨時調(diào)整固定好兩者間角度,在支臂、支鉸與預(yù)埋螺桿對接的過程中根據(jù)配合情況隨時通過手拉葫蘆調(diào)整以上角度。在起吊過程中通過拖拉繩控制支臂、支鉸整體的空中擺動,保證不與側(cè)墻壁相接觸。吊裝到位后進行支鉸固定座與預(yù)埋螺栓的把合,并在支臂下端用型鋼給予臨時支撐固定。
支臂和支鉸組合為整體后其重量約為8噸,吊裝采用50噸汽車吊直接吊至連接點上,固定在壩頂砼面上。此方案既快又安全,特別是減少了高空把合大螺栓的難度及工作量,大大地節(jié)約了施工工期,減少了高空作業(yè)的危險性。
4.5 弧形門葉的吊裝
利用50噸汽車吊在交通橋上進行卸車,然后采用兩臺50t的汽車吊協(xié)同吊裝將閘門從交通橋上直接吊置弧形孔口里的吊裝平臺上,然后在槽里拼裝焊接。
門葉的安裝順序:門葉底節(jié)吊裝就位→第二節(jié)的吊裝、調(diào)整→第三節(jié)吊裝、安裝→頂節(jié)門葉就位安裝→弧形門整體焊接、檢測→與支臂的連接。
吊裝前,首先施工平臺作業(yè)面上焊接兩塊限位板。用兩臺汽車吊進行起吊,吊放門葉到作業(yè)平臺上限位板位置;通過拉直尺測量控制門葉安裝弧度,安裝半徑合格后在兩側(cè)軌上焊接擋板將就位的門葉狀態(tài)固定并用型鋼進行加固支撐。
頂節(jié)各節(jié)門葉用同樣的方法進行吊裝,鑒于頂節(jié)門葉較高,各節(jié)門葉吊放到位后要進行牢靠的固定,固定方式為在側(cè)軌附近的基礎(chǔ)座板上焊接定位板;全部吊放完后進行整體檢查和調(diào)整。
門葉安裝完成后,用手拉葫蘆配合汽車吊轉(zhuǎn)動支臂,使支臂轉(zhuǎn)到閘門主梁連接位置,然后根據(jù)配合情況對兩支臂下端部進行修整、焊接。
4.6 焊接施工平臺
本工程弧形閘門分塊數(shù)量較多、焊接工作量較大,而弧形閘門安裝精度要求較高,要最大程度地控制焊接變形。焊接位置較多較高、對焊工的焊接工藝要求又較高,因此施工時需要提供安全、便利、可靠的焊接平臺。
焊接平臺主材采用φ80的圓鋼,在門葉分縫位置下側(cè)1米距離處的閘門面板上焊接整條800mm寬的走道平臺,平臺外側(cè)焊接欄桿。焊工在走道平臺上對整條分縫進行焊接作業(yè),后續(xù)的焊縫打磨、防腐等工序均利用此走道平臺。施工人員通過立在水上作業(yè)平臺上的腳手架上下走道平臺。
5、結(jié)語
針對在過水環(huán)境下弧形門葉吊裝難、壩頂至施工平臺面高度落差大、安全隱患多等施工難點,該方案的制定很好地解決了上述一系列難題。結(jié)合多年的水電站閘門安裝經(jīng)驗,根據(jù)施工現(xiàn)場的實際情況,采用科學(xué)的方法,經(jīng)過嚴謹?shù)姆磸?fù)推敲,優(yōu)化施工方案,從而保證了閘門安裝質(zhì)量,節(jié)約了施工工期。