張寒冰，張興鋒

（水發(fā)機電集團有限公司，山東 濟南250109）

漳衛(wèi)南運河四女寺樞紐工程位于山東省德州市德城區(qū)、武城縣和河北省故城縣的兩省三縣（區(qū)）交界處，樞紐工程是漳衛(wèi)南運河中下游的主要控制工程。北進洪閘共12孔，其中1～2孔和11～12孔為原結(jié)構(gòu)改造加固，即原閘墩和底板保留，僅更換閘門、埋件和啟閉設(shè)備，單孔凈寬10.0 m。3～10孔為新建結(jié)構(gòu)，單孔凈寬9.6 m。

該工程弧形閘門面板外緣弧長約11 m，總重約45 t，門葉單重約24.5 t，考慮閘門運輸方便，弧形閘門分三節(jié)制作。本文詳細介紹閘門吊裝方案以及主要起吊設(shè)備計算選擇過程。

1 吊裝方案

1.1 主要參數(shù)

閘門分節(jié)后主要部件見表1：

表1 閘門主要參數(shù)

1.2 吊裝流程

根據(jù)施工現(xiàn)場及閘室結(jié)構(gòu)造型，閘門卸車吊裝必須在閘室上游高程90.00 m平面處，且該平面處具備閘門運輸車輛及吊車同行條件。

吊裝流程：先吊裝閘門支鉸支臂→依次吊裝下節(jié)→吊裝中節(jié)→吊裝上節(jié)。

閘門安裝過程中、焊接后要安排人員進行所有數(shù)據(jù)的記錄、觀察。

1.3 施工準備

吊裝前將閘室底板清理干凈，整理吊裝和安裝作業(yè)面，為閘門主要大件運輸車及吊車進場提供場地。首先，技術(shù)人員在現(xiàn)場進行技術(shù)交底及安全技術(shù)措施交底。其次，設(shè)置吊裝警戒區(qū)，專職安全員到場，其他閑雜人員清場。清除所有妨礙吊裝工作的障礙物，清理閘室、閘門槽雜物，預(yù)埋件表面的混凝土殘渣等。第三，對所有預(yù)埋件再進行一次復(fù)合，對閘門門體進行檢查，查看有無運輸損壞處。對所有參加吊裝人員進行安全教育，加強落實吊裝方案，同時安排專職安全員對現(xiàn)場進行巡視。根據(jù)現(xiàn)場場地情況，選用70t汽車吊上游吊裝閘門。確定吊車最佳位置，以及備好索具、卸扣等。

1.4 吊裝過程

1）卸車。采用70 t汽車吊，先將吊車駛?cè)耄x擇一最佳位置固定吊車，然后運輸車輛倒入并與汽車吊平行?？?，預(yù)留出安全距離。卸車采用抱兜法，將閘門平端起并脫離汽車托盤，運輸車駛離，將閘門緩慢下落至原地。

2）吊裝。先將支鉸支臂安裝固定，更換吊點吊裝下節(jié)閘門，把吊鉤掛于在廠內(nèi)已焊接好的臨時吊點處，進行吊裝。再在每節(jié)閘門中心線下30 cm處，兩側(cè)對稱均勻布置2個牽引點，牽引點沿閘門中心線左右對稱，間距10 m，用于栓系牽引繩，繩子長度30 m，兩側(cè)分別安排4人抓住牽引繩。將閘門緩慢豎立后起吊，在閘門脫離地面后，依靠牽引力保持閘門的平穩(wěn)性。在閘門升起至一定高度后，起重工指揮吊車進行旋轉(zhuǎn)，將閘門就位，測量閘門與側(cè)軌、支臂的間隙，確保對位準確，將門體緩緩下落，使閘門與兩邊側(cè)軌間隙一致，將閘門與支臂連接固定。吊裝示意圖如圖1。

圖1 閘門吊裝示意圖

上中節(jié)門葉吊裝方式與下節(jié)類似，吊裝就位后的尺寸調(diào)整方式也與下節(jié)基本相同，需要注意的是在上中節(jié)閘門尺寸調(diào)整完成后，要與下節(jié)閘門進行部分焊接，焊接時采用兩部二氧焊機同時焊接（現(xiàn)場焊接時如有風(fēng)，應(yīng)采取適當(dāng)遮擋措施），在閘門的面板、縱梁腹板、主梁翼板等處實施段焊，每處焊接200 mm間隔距離不大于800 mm，施焊順序自中間縱梁腹板往兩側(cè)同時對稱斷焊，先焊完所有縱梁腹板后焊接主梁翼板，同時采用自中間向兩側(cè)的順序。最后焊接面板（自中間向兩側(cè)）。對于面板錯牙處采用5 t、3 t千斤頂通過墊梁進行矯正。為了保證吊裝安全，現(xiàn)場風(fēng)力大于3級時停止施工。

3）拼裝。閘門拼裝前在閘門面板側(cè)搭設(shè)腳手架作為工作平臺，用于閘門調(diào)整及焊接使用。

4）注意事項。閘門安裝過程中、焊接后要安排人員進行所有數(shù)據(jù)的記錄、觀察。

2 吊機和索具計算

2.1 吊車起重能力計算

由表1知，支臂支鉸組合件最重為9.8 t左右，工作閘門下節(jié)最重為9.3 t左右，根據(jù)工件的重量以及外形尺寸，擬吊車選用70 t汽車吊。在作業(yè)半徑為12 m時，伸臂34.3 m，額定起重量為11.6 t（90%工況），大于最重閘門9.8 t，滿足吊裝要求。

2.2 許用拉力計算

1）70 t汽車吊用鋼絲繩。鋼絲繩的許用拉力計算采用估算法。閘門分節(jié)最大起吊重量約為9 800 kg。

計算采用2根鋼絲繩起吊受力，鋼絲繩每根長約7 m，吊裝時鋼絲繩夾角在60°～90°，2個吊點間長度方向的距離為7 m，計算角取60°。鋼絲繩吊裝示意圖見圖2。

圖2 鋼絲繩吊裝示意圖

參照有關(guān)規(guī)范[1]，通過計算，每根鋼絲繩的張力F為56.35kN，取5倍安全系數(shù)。查《機械設(shè)計手冊》[2]，取折減系數(shù)ψ=0.82，計算鋼絲繩的許用拉力S許為432 kN；S破為354.24 kN；則F=281.75 kN＜S破=354.24 kN，計算結(jié)果滿足要求。

2）卸扣。閘門分節(jié)最大起吊重量約為9 800 kg。用2根鋼絲繩起吊，需要2個卸扣。通過計算得鋼絲繩直徑d=36.06 mm，所選用銷軸直徑為d=40 mm時可滿足要求。

3 結(jié)語

目前，該閘門已全部安裝完畢，在建設(shè)單位的組織下順利通過了設(shè)計、監(jiān)理等單位的審查，試運行良好。