摘 要：構(gòu)皮灘第三級承船廂為鋼質(zhì)槽型結(jié)構(gòu)，布置在船廂室內(nèi)，由64根鋼絲繩懸吊，并通過主提升機(jī)驅(qū)動，沿鋪設(shè)在塔柱墻壁上的軌道升降。船廂有效水域尺寸為59.0m×11.7m×2.5m（長×寬×水深），外形尺寸為71.0m×16.1m×6.3m（長×寬×廂頭高），船廂結(jié)構(gòu)、設(shè)備加廂內(nèi)水體總重約3250t。本文結(jié)合貴州構(gòu)皮灘第三級升船機(jī)承船廂安裝施工經(jīng)驗，結(jié)合工程實際，通過布置安全可靠的吊裝設(shè)備和科學(xué)合理的分塊吊裝順序，很好地控制了承船廂拼裝質(zhì)量和提高了承船廂安裝效率。

中圖分類號：TV544 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）33-0244-02

1 工程概述

構(gòu)皮灘水電站通航建筑物最高通航水頭199m，設(shè)計代表船型為500t級機(jī)動駁，規(guī)劃過壩運(yùn)量單向125萬t/年（下行）。根據(jù)構(gòu)皮灘水電站通航工程的技術(shù)特點、自然條件和建設(shè)要求，第一、三級采用船廂下水式垂直升船機(jī)，第二級采用全平衡式垂直升船機(jī)。承船廂結(jié)構(gòu)長71m，寬16.1m（局部17.78m），高6.3m（局部6.85m）。由兩根主縱梁、28根主橫梁、145根次縱梁及2個廂頭等組成。承船廂船廂結(jié)構(gòu)、設(shè)備重量790t，船廂內(nèi)水體重量2460t，船廂水中運(yùn)行速度：0.8m/min，空氣中運(yùn)行速度：8m/min船廂出/入時水最大提升力：18000kN，船廂在空氣中額定提升力：12000kN。船廂兩端各設(shè)一扇臥倒式工作閘門，每扇工作閘門分別由2臺液壓啟閉機(jī)啟閉；船廂門內(nèi)側(cè)分別設(shè)有1套防撞裝置。在船廂兩側(cè)對稱布置4套對接鎖定裝置及4套船廂導(dǎo)向裝置；在船廂中部設(shè)有2套與下游中間渠道對接的固定式頂緊裝置；在每根提升繩與船廂的連接部位分別設(shè)有1套液壓均衡裝置；船廂中部兩側(cè)各設(shè)1套液壓泵站。

2 船廂分塊方案

將承船廂主縱梁長度方向分成五段，高度方向分成二段，各分段長度留40mm余量，在現(xiàn)場預(yù)組拼后找準(zhǔn)修割。二根主縱梁對稱制作，分段處對接焊縫錯開200mm以上。

主縱梁各分段制作完成后，作廠內(nèi)預(yù)拼裝，整體按基準(zhǔn)線找準(zhǔn)劃吊耳鏜孔線，分段按線鏜孔。各主橫梁按圖單獨制作，長度留40mm余量（在現(xiàn)場預(yù)拼裝時修割）。各次縱梁按圖單獨制作，廂頭及各主橫梁、次縱梁及底鋪板廠內(nèi)拼裝成34個運(yùn)輸單元，最大吊裝尺寸15.97m×3.371m×3m，重量23t。

3 運(yùn)輸及卸車形式

運(yùn)輸前，根據(jù)升船機(jī)承船廂廂體尺寸、重量及結(jié)構(gòu)形式設(shè)置吊點，由于起吊過程中吊點受力的不斷變化，所以需對內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行加強(qiáng)。加強(qiáng)方法：

（1）吊耳位置的布置：主縱梁布置在腹板及隔板處，主橫梁及底鋪板、廂頭布置工字梁腹板及隔板的位置。

（2）對吊耳所在位置的下部增設(shè)加強(qiáng)筋板，并將吊耳所對應(yīng)的梁格用型鋼連接，以增強(qiáng)剛度防止變形。

由于設(shè)備尺寸較大，為保證運(yùn)輸安全、設(shè)備不變形，運(yùn)輸裝車前先在30t拖車上橫向擺放兩個橫擔(dān)，每個橫擔(dān)為四個并排的28a工字鋼組成，長為6m，為了防止廂體結(jié)構(gòu)滑移，在橫擔(dān)兩側(cè)安裝4組止滑板，止滑板尺寸為20×200×200mm，裝車后采用4根？準(zhǔn)22mm長12m鋼絲繩和4個HS-5t鏈條葫蘆對廂體結(jié)構(gòu)4個點進(jìn)行加固，加固時廂體結(jié)構(gòu)的棱角與鋼絲繩接觸處都用廢輪胎或者瓦塊進(jìn)行防護(hù)，避免鋼絲繩在棱角處磨斷。

4 船廂吊裝技術(shù)措施

（1）廂塊吊裝程序：準(zhǔn)備工作→卷揚(yáng)機(jī)布置、試運(yùn)行完成→下游廂體平臺吊裝→下游廂臺及臥倒門吊裝→主橫梁及底鋪板吊裝→主縱梁下段吊裝→上游廂臺及臥倒門等設(shè)備吊裝及安裝→主縱梁上段吊裝→承船廂附屬設(shè)備吊裝吊裝前測放出承船廂橫向及縱向中心線，將承船廂施工平臺按設(shè)計位置搭設(shè)完成，并與地面固定牢靠。吊裝轉(zhuǎn)運(yùn)采用上游卷揚(yáng)機(jī)與主機(jī)房橋機(jī)配合通過上游吊物孔擺吊吊裝至船廂池內(nèi)，再利用主機(jī)設(shè)備層上布置的卷揚(yáng)機(jī)接力轉(zhuǎn)移至安裝位。臥倒門、上下鎖定支座、導(dǎo)向支架，箱型橫梁、導(dǎo)向槽、鎖定支架及體積小、重量輕的附屬結(jié)構(gòu)設(shè)備均為單件整體運(yùn)輸、吊裝單元。承船廂及船廂室設(shè)備吊裝根據(jù)制造分塊和部件情況，利用主機(jī)房1600/2×160kN檢修橋機(jī)與上游端10t卷揚(yáng)機(jī)系統(tǒng)相配合的擺吊方式吊入船廂室，利用主機(jī)房橋機(jī)通過上游吊物孔90°旋轉(zhuǎn)，再吊裝至拖車托板上，通過5t叉車和托板運(yùn)輸?shù)较鄬?yīng)的安裝部位，通過布置在EL520.5m高程的4臺5t臺卷揚(yáng)機(jī)（配套30t滑車組裝置）及主機(jī)房橋機(jī)配合吊裝、就位，為了保證吊裝的順利進(jìn)行，將整個船廂分為3單元3大塊進(jìn)行。

（2）廂塊吊裝組拼

①先將下廂頭胎架按照船廂底部結(jié)構(gòu)安裝合格，并通過膨脹與池底固定，并檢查焊縫是否牢固，合格后進(jìn)行下一步吊裝。

②按照承船廂在廂室內(nèi)的吊裝順序先后分片運(yùn)輸至船廂室上游EL450m平臺上，利用主機(jī)房橋機(jī)與卷揚(yáng)機(jī)系統(tǒng)配合吊裝至船廂池底的拖車車板上，橫梁橫向擺放，縱梁縱向擺放。

③下游廂頭吊裝。廂頭通過拖車運(yùn)輸至安裝位后，廂頭上、下平臺及工作閘門可通過下游吊物孔就位。吊裝完成后，根據(jù)放樣的設(shè)計端面線（向下游偏移1000mm）調(diào)整廂頭平臺端面垂直度及平面度，合格后按下游到上游的順序，根據(jù)主橫梁安裝進(jìn)度進(jìn)行多次對胎架安裝。

④中間段結(jié)構(gòu)件，先運(yùn)輸主橫梁，通過叉車及托板運(yùn)輸至安裝位，在利用主機(jī)房橋機(jī)及對應(yīng)的滑車組就位，再根據(jù)船廂出廠前做的標(biāo)記，調(diào)整下游廂頭平臺距離及高程，按照區(qū)域一、二至三的順序?qū)⑷恐鳈M梁及底鋪板全部吊裝就位、并調(diào)整合格后進(jìn)行主縱梁下段吊裝。

吊裝中間段主橫梁及底鋪板、主縱梁時，處于吊物孔下方的主橫梁，直接可通過吊物孔利用主機(jī)房橋機(jī)就位；不處于吊物孔正下方的構(gòu)件，分別通過區(qū)域內(nèi)的吊物孔利用主機(jī)房橋機(jī)和通過區(qū)域內(nèi)的鋼絲繩孔利用滑車組，采用“空中接力”的方式進(jìn)行就位?！翱罩薪恿Α睍r，當(dāng)主橫梁運(yùn)輸至對應(yīng)的吊物孔下方時，將主機(jī)房橋機(jī)連接在承船廂塊的吊點上，先利用主機(jī)房橋機(jī)將主橫梁提升超過下部胎架2m后，啟動兩臺卷揚(yáng)機(jī)，主機(jī)房橋機(jī)放繩，主橫梁“空中接力”至安裝部位時，1#、2#卷揚(yáng)機(jī)及主機(jī)房橋機(jī)同時緩慢、平穩(wěn)的將承船廂塊落至胎架上，然后利用千斤頂、鏈條葫蘆進(jìn)行精確就位。吊裝完成后，每段主橫梁上、下游的縱向中心線與放樣的縱向中心線，利用掛線錘的方式進(jìn)行檢查，允許偏差2mm，同時測量相鄰兩端主橫梁出廠時標(biāo)記的四點距離及對角線尺寸，吻合后，吊裝主縱梁。主縱梁就位可直接通過一臺或兩臺卷揚(yáng)機(jī)，通過同側(cè)的鋼絲繩孔平穩(wěn)的將承船廂塊落至胎架上，然后利用千斤頂、鏈條葫蘆進(jìn)行精確就位。主縱梁就位后，將每根主縱梁縱向中心線（上、下游端），利用掛線錘的方式與放樣的設(shè)計縱向中心線重合，允許偏差2mm，檢查船廂出廠前焊縫寬度尺寸及每段對角線差，與出廠數(shù)據(jù)一致后，繼續(xù)下一步吊裝。

⑤上游廂頭吊裝，廂頭通過拖車運(yùn)輸至安裝位后，廂頭上、下平臺及工作閘門可通過上游吊物孔就位。吊裝完成后，根據(jù)放樣的設(shè)計端面線（向下游偏移1000mm）調(diào)整廂頭平臺端面垂直度及平面度。合格后，對船廂整體尺寸進(jìn)行檢查，并通過船廂制造單位對測放的標(biāo)記點進(jìn)行驗證，數(shù)據(jù)吻合后，交付于制造單位進(jìn)行焊接及設(shè)備安裝。

⑥船廂設(shè)備吊裝。通過主橫梁上的5t叉車轉(zhuǎn)運(yùn)，然后利用卷揚(yáng)機(jī)通過鋼絲繩孔就位。

（3）吊裝質(zhì)量要點

①主機(jī)房橋機(jī)鋼絲繩，在吊裝過程中不得與混凝土墻壁摩擦，損壞鋼絲繩；吊點工裝變形不得使用；吊裝工藝用鋼絲繩應(yīng)完好，常用直徑28mm，長度4～9m，至少4對鋼絲繩成對使用；

②構(gòu)件或設(shè)備吊裝過程中必須保持水平，應(yīng)系纜風(fēng)繩使其處于受控狀態(tài)；嚴(yán)禁碰撞，主縱梁尺寸大于船廂室寬度，卸車時應(yīng)與縱向軸線成一定角度，分塊在船廂室內(nèi)底板臨時存放必須支撐可靠，防止傾倒；

③吊裝前，必須檢查構(gòu)件的吊耳板，滿足要求方可使用；

④在墻壁上安裝手拉導(dǎo)鏈的基礎(chǔ)板與膨脹螺栓等受力基礎(chǔ)構(gòu)件必須按使用說明，卷揚(yáng)機(jī)等動力設(shè)備性能需滿足要求；并設(shè)專人經(jīng)常檢查與保養(yǎng)。

5 結(jié) 論

通過以上吊裝技術(shù)措施，將船廂按照現(xiàn)場安裝條件分塊吊裝，減少了吊裝過程工序之間的干擾，避免了上下垂直交叉作業(yè)，吊裝過程安全可靠，吊裝效率高，構(gòu)皮灘第三級升船機(jī)承船廂在施工設(shè)備和施工環(huán)境都十分困難的情況下，僅用40d就完成了承船廂的吊裝和組拼。通過合理分塊吊裝順序，很好地控制了承船廂的拼裝質(zhì)量，為升船機(jī)主提升設(shè)備安裝調(diào)試創(chuàng)造了條件。

收稿日期：2018-10-17

作者簡介：曾彥林（1980-），男，貴州金沙人，工程師，從事水利水電工程、通航建筑工程技術(shù)、施工管理工作，任項目副經(jīng)理。