(四川省水利水電勘測設(shè)計(jì)研究院，成都，610072)

閘房內(nèi)部設(shè)備因檢修等原因，需設(shè)吊裝設(shè)備，以滿足臨時(shí)故障檢修，或十年、二十年等常規(guī)檢修。大部分此類檢修，會將設(shè)備拆開，分部吊裝檢修。其檢修荷載一般為整機(jī)的幾分之一，對吊裝要求不高，容易得到解決。但少量設(shè)備，需整體吊裝檢修，如小井溝水庫的泄洪洞啟閉機(jī)閘房，就需設(shè)備大件吊裝，吊點(diǎn)在閘房平臺上約8m處，整體豎向荷載約70t，水平荷載約40t。如設(shè)固定吊點(diǎn)，考慮不同吊裝組合，最不利情況下，單個(gè)吊點(diǎn)設(shè)垂直荷載30t，水平荷載17t的吊鉤，共計(jì)4個(gè)。

1 常用方案

1.1 設(shè)常規(guī)大噸位橋式起重機(jī)

因設(shè)置橋式起重機(jī)需增加牛腿與吊車梁，增加層高約3m～4m以滿足橋機(jī)使用。因自重最大，層高增加，需擴(kuò)大柱尺寸以承重，故將減小室內(nèi)有效使用面積。

圖1 橋式起重機(jī)示意

1.2 柱上設(shè)牛腿加鋼梁，鋼梁上設(shè)吊鉤

在框架梁下相應(yīng)位置，加設(shè)兩根鋼梁，增加層高約2m～3m以滿足使用，因鋼梁需在廠家定制，再運(yùn)輸?shù)焦さ?，故工期較長。且閘房建于16m的水工排架上，加上本身層高約10m，在山丘狹窄的工地空間，吊裝大鋼梁的難度也較大。

圖2 鋼梁設(shè)吊鉤示意

1.3 屋面混凝土梁改為鋼梁，鋼梁上設(shè)吊鉤

將所有框架混凝土梁改為鋼梁，雖不用增加層高，但因鋼梁根數(shù)是上述2方案的幾倍，故運(yùn)輸、吊裝的難度更大。

圖3 混凝土梁改鋼梁示意

1.4 屋面混凝土梁內(nèi)錨固吊鉤

僅受力測算，最小需設(shè)鋼筋直徑為65mm的吊環(huán)，在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，常見的鋼筋直徑一般小于25mm，特別是對于預(yù)埋件受力鋼筋，我國規(guī)范明確指出，“其直徑不宜小于8mm，且不宜大于25mm”，直徑在28mm以上的大直徑鋼筋并不經(jīng)常使用。同等工況下，大直徑鋼筋不僅施工難度大，對結(jié)構(gòu)也有很高的要求，對截面面積、裂縫寬度等都有不同程度影響。

圖4 混凝土梁錨固吊鉤示意

2 起吊方案比較

2.1 設(shè)常規(guī)大噸位橋式起重機(jī)

(1)優(yōu)點(diǎn)：使用靈活、方便。

(2)缺點(diǎn)：長期不使用；增加層高約3m～4m以滿足橋機(jī)使用；運(yùn)輸、安裝工期最長；經(jīng)濟(jì)費(fèi)用最高。

2.2 柱上設(shè)牛腿加鋼梁，鋼梁上設(shè)吊鉤

(1)優(yōu)點(diǎn)：整體受力明確，對屋蓋結(jié)構(gòu)影響小。

(2)缺點(diǎn)：長期不使用；增加層高約2m～3m以滿足使用；運(yùn)輸、安裝工期較長；經(jīng)濟(jì)費(fèi)用較高。

2.3 屋面混凝土梁改為鋼梁，鋼梁上設(shè)吊鉤

(1)優(yōu)點(diǎn)：自身重量最輕，且鋼梁上設(shè)吊鉤，傳力明確。

(2)缺點(diǎn)：在河流濕潤的環(huán)境下，維護(hù)難度與成本很大；且在吊裝大荷載時(shí)，易產(chǎn)生較大撓度，影響屋蓋結(jié)構(gòu)。

2.4 屋面混凝土梁內(nèi)錨固吊鉤

(1)優(yōu)點(diǎn)：費(fèi)用最省。

(2)缺點(diǎn)：經(jīng)初步測算，最小需設(shè)鋼筋直徑為65mm的吊環(huán)，但在垂直與水平荷載的共同作用下，可能對梁板等構(gòu)件產(chǎn)生裂縫等不利情況。且隨著新結(jié)構(gòu)規(guī)范的實(shí)施，對結(jié)構(gòu)安全要求不斷提高，故此設(shè)計(jì)難以滿足規(guī)范。

3 創(chuàng)新方案：屋面混凝土梁上固定高強(qiáng)度吊索

在前幾個(gè)常用方案中，因費(fèi)用、工期、施工難度等原因都不合適的情況下，筆者在廣泛查找資料，請教同行與專家，尋找專業(yè)廠家咨詢，并反復(fù)協(xié)商的基礎(chǔ)上，根據(jù)綜合計(jì)算、比較、分析，決定采用新技術(shù)——高強(qiáng)度吊索方案。

此高強(qiáng)度吊索采用德國特殊連接技術(shù)制成的無接頭鋼絲繩圈，此繩圈充滿彈性，最適合起吊重物，其鋼絲抗拉強(qiáng)度級別為1770級。將此吊索巧妙地固定于框架交叉梁上，并預(yù)埋鋼件固定保護(hù)，施工不用吊裝，十分方便。且保障屋面混凝土梁的安全，經(jīng)濟(jì)上貴于方案4，但優(yōu)于方案1、2、3，且方便保養(yǎng)與替換，長期不用時(shí)，可取下在合適環(huán)境下保養(yǎng)，避免河流濕潤的環(huán)境下銹蝕等。最終解決了這個(gè)設(shè)計(jì)難題。

圖5 吊索示意

通過實(shí)際應(yīng)用，證實(shí)此方案在施工中，僅比無吊裝設(shè)備的閘房多預(yù)留少量250mm×250mm的孔洞，用于吊索的安裝，并用預(yù)埋件固定與保護(hù)，既能滿足需要，又無需安裝橋式起重設(shè)備或鋼梁，施工方便快捷。吊索的選擇，運(yùn)行中可根據(jù)實(shí)際檢修需要進(jìn)行購買。此創(chuàng)新方案解決了大荷載設(shè)備檢修吊裝問題。

4 總結(jié)

對于具體的設(shè)計(jì)項(xiàng)目，檢修起吊方案采用上述5種方案的哪一種，要了解實(shí)際的檢修需要并考慮經(jīng)濟(jì)性，同時(shí)結(jié)合地形交通的限制，并參考施工方的施工設(shè)備與方式等來確定。對于多修建于山地上的水電站與水利工程，此創(chuàng)新方案適合于大多數(shù)需要大荷載設(shè)備檢修吊裝的閘房，可為其他類似工程提供借鑒。

在項(xiàng)目中新問題、新情況不斷出現(xiàn)的當(dāng)下，設(shè)計(jì)人員需打開設(shè)計(jì)思路，一個(gè)難題的解決，不能局限于以前的老思路，要開闊眼界，通過相關(guān)書籍、雜志、網(wǎng)絡(luò)等途徑，廣泛了解學(xué)習(xí)相關(guān)領(lǐng)域的新技術(shù)、新產(chǎn)品等，巧妙地引進(jìn)與應(yīng)用到設(shè)計(jì)方案中來，本次創(chuàng)新方案的提出就是一個(gè)例子。