劉建文，徐秀珍

(1．縉云縣水務投資有限公司，浙江 縉云 321400；2．縉云縣好溪水利樞紐潛明水庫開發(fā)有限公司，浙江 縉云 321400；3．縉云縣水利局，浙江 縉云 321400)

1 概 述

潛明水庫工程位于浙江省縉云縣，是1座以防洪、供水為主，兼顧灌溉和發(fā)電的中型水庫，其泄洪閘弧形工作閘門共5扇，采用2×375 kN_16 m雙吊點固定卷揚式啟閉機進行啟閉。弧形閘門孔口尺寸8.0 m×14.0 m，設計水頭14.0 m，閘門為露頂式弧形工作閘門，總重55 t，門葉總重27.1 t(見圖1)。

圖1 泄洪閘工作閘門立面

現(xiàn)場情況無法利用固定卷揚機和現(xiàn)有塔吊進行吊裝，于是決定采用半掛車經(jīng)交通橋運抵安裝位置，然后利用布置在交通橋上的汽車吊進行卸車及吊裝。

2 作業(yè)計劃

2.1 器具、設備配置

現(xiàn)場機械器具配置如下所示(見表1)，測量設備配置如下所示(見表2)。

表1 機械器具配置

表2 測量設備配置

2.2 進度計劃

采用流水作業(yè)，5套閘門安裝計劃工期50 d，單套閘門安裝時間計劃如下所示(見表3)。

表3 進度計劃

3 施工工藝

3.1 主要技術(shù)參數(shù)

泄洪閘工作門單套門共5節(jié)門葉，絞支雙支臂，結(jié)構(gòu)主要尺寸和重量如下所示(見表4)。

表4 泄洪閘門參數(shù)

3.2 吊裝前的準備

3.2.1 吊裝前現(xiàn)場準備工作

(1)設置吊裝警戒區(qū),與吊裝無關人員禁止進入現(xiàn)場，清除壩頂影響吊裝的物體。

(2)確保閘墩表面混凝土干凈無突出物，門槽底坎及側(cè)軌外觀及安裝符合要求。

(3)復測閘門埋件尺寸是否符合圖紙要求。在接到作業(yè)通知后，及時組織車輛和人員，按規(guī)定時間準時到達作業(yè)現(xiàn)場。將作業(yè)所需的吊裝索具、起重工具等運至作業(yè)現(xiàn)場并在吊裝現(xiàn)場選擇好位置。

(4)底節(jié)門葉完成吊裝后，應在門槽底檻和側(cè)軌焊接可靠支撐，確保底節(jié)門葉支撐可靠、牢固。

3.2.2 作業(yè)人員安排

(1)組長按崗分配作業(yè)任務，班前進行安全技術(shù)交底，明確指揮、操作人員，安排專人負責吊裝工作時現(xiàn)場交通。起吊前檢查吊車、卸扣、鋼絲繩、葫蘆、門葉等是否安全。

(2)作業(yè)前了解氣象預報情況，如遇大風、大雨、大雪等惡劣天氣，停止吊裝作業(yè)。

(3)現(xiàn)場所有人員含輔助人員必須熟悉其工作內(nèi)容(見表5)。

表5 現(xiàn)場人員配備

3.3 工藝流程

泄水閘工作閘門及啟閉機安裝工藝流程為：施工準備→支臂與活動鉸組裝→下支臂吊裝→第五節(jié)門葉吊裝并鎖定→第四節(jié)門葉吊裝→節(jié)間焊縫焊接→第三節(jié)門葉吊裝→上支臂吊裝支臂與第三節(jié)吊裝連接→第二節(jié)門葉吊裝→節(jié)間焊縫焊接→第二節(jié)門葉吊裝→節(jié)間焊縫焊接→附件安裝→焊縫防腐→整體驗收(見圖2、圖3)。

(1)首扇閘門吊裝平面 (2)閘門吊裝剖面示意圖2 單扇閘門吊裝示意

圖3 泄洪閘閘門吊裝總平面

3.4 門葉安裝

(1)根據(jù)現(xiàn)場施工條件，首套閘門采用50 t汽車吊在左岸閘墩上將閘門門葉卸車吊至門槽底部，后通過頂部固定卷揚式啟閉機配合將門葉豎立組裝。第二套至第四套閘門距離岸邊較遠，汽車吊無法直接在岸邊吊裝，汽車吊通過現(xiàn)場交通橋行走至各孔口。吊裝時為保證安全，汽車吊前面兩支腿支撐在孔口旁閘墩上，后兩腿支撐在交通橋上，將閘門分節(jié)及支臂吊至底坎位置。為保證卸車吊裝過程中汽車式起重機支撐穩(wěn)定，特選用25 mm厚鋼板鋪設在支腿下作為支撐加固，保證支腿穩(wěn)固。

(2)對安裝好并澆筑完二期混凝土的門槽進行復測，清除有礙閘門安裝的不利因素。安裝前，洞口至弧門安裝處，將管架及土石等所有物件都清理干凈。

(3)固定鉸與活動鉸分開吊裝，先將固定鉸吊裝到位與預埋件連接，待支臂到位后將活動鉸與支臂連接成整體吊裝，設置支鉸安裝控制線(用φ0.5 mm鋼絲線)控制支鉸圓心里程及支鉸高程,可采用掛線錘測量水平距離并比較理論值來確定。

(4)下支臂與活動鉸鏈成整體吊裝，利用汽車吊與壩頂卷揚式啟閉機配合將支臂吊入后與固定鉸穿裝鉸軸。

(5)門葉的吊裝。最重為底節(jié)6.5 t，運輸車輛直接將門葉運輸至泄洪閘支墩，利用汽車吊機從上方將門葉吊裝至安裝位置。吊裝過程中借用卷揚式啟閉機做配合，通過支鉸圓心測量面板弧度半徑，門葉底緣位置半徑放大10 mm左右，在側(cè)軌、底檻位置焊上擋塊鎖定門葉。

(6)門葉組裝完進行全面檢查，確認形位尺寸無誤后，進行整體焊接，焊接材料符合要求。焊接必須左右對稱，從中間往兩邊、四周擴散；先焊左右支臂間的連接焊縫，再焊支臂與前端板的連接焊縫。門葉焊接依次為：邊梁腹板、邊梁后翼緣、門葉面板、主梁后翼緣板。施焊的焊接規(guī)范、焊條直徑、焊接電源、焊縫厚度、焊接層次、焊接速度、焊接方向都應力求一致。焊接過程中注意控制焊接變形，如焊接變形過大，需有處理措施后，方可繼續(xù)焊接。焊后按要求進行一、二類焊縫的超聲波檢測。

(7)水封安裝。將門葉頂起一定高程，以方便裝底水封為宜，用枕木墊好，按圖紙要求裝好底水封、側(cè)水封。底水封有5 mm壓縮量，側(cè)止水有4 mm壓縮量。安裝水封時先裝底水封，再裝兩側(cè)水封，應符合設計和規(guī)范要求。橡膠水封的螺栓孔采用專用鉆頭旋轉(zhuǎn)法加工，不準采用沖壓法和熱燙法加工，其孔徑比螺栓直徑小1 mm，水封壓縮量符合圖紙要求。

(8)側(cè)輪安裝。側(cè)輪與側(cè)軌的間隙為4 m，應按實際情況調(diào)整橡皮墊，確保間隙不大于4 mm，以便閘門運行過程中不使門葉面板與側(cè)軌相碰。

(9)清理與防腐。吊裝及焊按完成后，對閘門進行整體清理與焊縫補漆。油漆質(zhì)量、涂刷遍數(shù)及涂層厚度應滿足設計要求。

3.5 檢查與啟閉試驗

關閉閘門，檢查滾輪、軸套等是否注滿潤滑脂，檢查橡膠水封淋水系統(tǒng)是否正常。試驗時檢查滾輪的運行情況，閘門升降過程中有無卡阻現(xiàn)象，止水橡皮有無損傷。在閘門全關位置，對閘門水封進行漏光檢查(見表6)。

表6 閘門安裝質(zhì)量主要控制標準

4 施工安全保證措施

4.1 施工安全管理

作業(yè)前按照《水利水電工程施工安全管理導則》(SL 721—2015)，做好安全生產(chǎn)目標、管理制度、重大危險源分析與隱患排查、應急救援預案、職業(yè)衛(wèi)生及環(huán)境保護等的編寫與報驗，經(jīng)監(jiān)理審核通過后方可進行作業(yè)。

4.2 施工安全防護

施工中按照《水利水電工程施工安全防護設施技術(shù)規(guī)范》(SL 714—2015),做好人員勞保用品落實管控，設備材料堆放、拼裝場地選址，施工安全標志、腳手架、通道、爬梯、護欄、安全網(wǎng)、消防器材等安全防護設施設置。定期檢查、保養(yǎng)和率定相關施工儀器、施工設備。

4.3 施工現(xiàn)場安全技術(shù)

施工中按照《水利水電工程施工通用安全技術(shù)規(guī)程》(SL 398—2007)中要求執(zhí)行。做到指揮正確、操作正確，確保施工用電、吊裝、支撐點、加固安裝等作業(yè)過程中人員和設備安全。全過程進行測量監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)問題及時采取處理措施。

5 計算分析

5.1 汽車吊選用

泄水閘工作閘門分5節(jié)進行制造，最大單件重量約6.5 t。慮動載系數(shù)后重量為6.5×1.1=7.2 t。首套門葉吊裝選用50 t汽車吊，工作半徑10 m，查汽車吊起重性能表參數(shù)為：主臂長18 m，額定起重量約為9.2 t。大于7.2 t可以選用。

50 t汽車吊自重40 t，共4軸，第一、二軸前橋總重15 t，第三、四軸后橋總重25 t。交通橋采用T20掛100預制梁，滿足汽車吊行走運輸條件。

第二扇閘門吊裝時，汽車式起重機行走至泄水閘第二孔安裝位置，吊裝半徑最大，作業(yè)半徑14 m，查汽車吊起重性能表參數(shù)為：主臂長22.7 m，額定起重7.9 t，可以選用。

5.2 鋼絲吊繩選擇

判定公式：S=K1K2K3Q/n≤P/K

式中，S為鋼絲繩拉力；K1為動載荷鋼絲繩，一般取K1=1.1；K2為不均衡系數(shù)，一般取K2=1.2～1.3；K3為整定系數(shù)，鋼絲繩與重心線所成夾角，K3=1/sinα；查表鋼絲繩的破斷拉力K2=1.2，α一般取65°；Q為吊裝設備的重量；n為吊索的分支數(shù)；P為鋼絲繩的破斷拉力；K為鋼絲繩安全系數(shù)，K=6。

泄水閘工作閘門最重分節(jié)門葉(底節(jié)門葉)6.5 t，當α=65°，查表得K1=1.1，K2=1.2，K3=1.1；選用四股鋼絲繩吊裝，n=4；則每根鋼絲繩的拉力：S=1.1×1.2×1.1×6.5÷4=2.36 t，KS=6×2.36=14.16 t。

選用6×37+1—1550鋼芯鋼絲繩，直徑為26 mm，鋼絲繩的最小破斷拉力38.8 t>14.16 t，滿足泄水閘工作閘門最重單節(jié)門葉卸車吊裝要求。

6 結(jié) 語

潛明水庫工程泄洪閘弧形閘門于2019年6月按照此組織設計完成安裝，已經(jīng)過試運行，各項指標符合要求，在2019年的臺汛期發(fā)揮了調(diào)洪作用。9號臺風“利奇馬”期間，調(diào)峰下泄流量保護了縉云縣2 320多戶5 760多人，產(chǎn)生了約1.23億元的間接經(jīng)濟效益。