浅谈拦河闸闸门吊装安装方案的确定

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【摘要】水利水电施工中大型闸门安装受工地现场客观条件限制较大制约工程整体的工期与质量，本文根据拉萨河综合整治工程3#拦河闸闸闸门吊装的成功案例，阐述闸门吊装方案的确定。

【关键词】闸门、吊装、方案

中图分类号： TL372 文献标识码： A

闸门吊装是水利水电工程中的重要工序，合理的选择吊装方案关系到工程

的整体质量与工期。

一、工程概况

拉萨河综合整治工程3#拦河闸是拉萨市的重点工程，布置有30个闸孔，设有30扇平面滑块钢闸门，闸门尺寸（长×高×厚）17.6m×3.5m×1.825m，重约42吨，设计水头2.8m，该闸门的启闭设备为容量2×800kN/2×50 kN/ （启门力）的倒挂式液压启闭机，行程约3.5m。

闸门吊装前，闸室主体工程已完成，桥下已经开始过流，如在桥下吊装，不能按计划工期完成，该方案需在枯水期进行作业，预计吊装时间需延迟3个月；还需修临时下河便道及海漫块之间空隙需回填砂石，以便门叶运输车辆通行，吊装设备和条件受到很大的限制，于桥下吊装的方案无法实施，因此给闸门吊装工程的施工带来了一定的难度。

二、方案的选择

鉴于上述工程的实际情况，根据设计院提供的交通桥的设计承载力（每榀梁承载7.6吨），结合设计图纸与水利水电施工规范，确定于桥上吊装的方案。采用两台吊车配合使用，使用两台（一台主吊、一台辅吊）70吨的吊车在桥面上进行吊装，主吊、辅吊将两前支腿支撑在相邻桥墩上。吊装过程中，辅吊对主吊两后支腿向上牵引，以减小主吊两后支腿对桥面的压力。

优点：

1、时间灵活，随到随吊，吊完即走；

2、增加费用少，预计增加费用20万；

3、现场对其它工作面干扰小；

4、工期得以保证。

三、方案内容

1 、运输条件：

所有闸门经318国道施工便道非溢流坝交通桥运输至待安装孔口处卸车。

2、起重吊索选择

吊索采用2个吊点起吊，吊索内力计算如下：

钢丝绳的计算：

每个吊点钢丝绳的受力分别为F1，F2

F1=F2 =F/2/sin（60°）=9584kg

其中：F=Q=16.6T=16600kg

单股钢丝绳容许受力F =F1÷K1×K =56376.5kg（56.4t）

K1：钢丝绳换算系数，根据钢丝绳结构取0.85，结构为（6*19+1，公称抗拉强度1550mpa）；

F1：单根钢丝绳的最大受力；

K：安全系数，一般取5～10，这里取值为5；

根据上述计算结果，查相应钢丝绳性能表，选择直径34mm钢丝绳，公称抗拉强度1550mpa，钢丝绳破断拉力SP=66700kg（66.7t）；F< SP 符合要求

3、吊车选型计算

拟采用徐工70吨汽车吊。

基本参数：

闸门两端吊点至端部距离设置为1米，吊车回转中心至尾部距离按3.2米计

则汽车吊回转中心横向轴线至闸门吊点的垂直距离=1+3.2=4.2米

吊车回转中心至门槽中心轴线垂直距离：7.3/2+3.01=6.66米

因此，要求的汽车吊最大工作幅度经计算为：7.87米

按汽车吊性能表选择，工作幅度在8米内时起吊重量>23.5吨，而闸门单边重量T2=21.03t，所以吊车选型符合要求。

4、吊车支腿垫板及地基承载力计算

根据吊车使用说明书，查得吊车自重（加吊具）T1=46t，所吊装闸门单边重T2=21.03t。

因此总重量为T= T1+ T2 =67.03t ，即单台吊车对每孔桥面的压力。

吊车基本采用四个支腿，每个支腿承重t=T÷4=16.76t

吊车支腿下采用特殊超强材料支脚板，尺寸2×300×1600 cm，支脚板每块面积为1O，地基承载力要求为16.76t÷1O=16.7t/O，考虑吊装过程中吊车四个支腿的不平衡受力，因此，地基承载力需30t/O。

根据四川省交通设计院计算数据，桥面需承受上述压力垫枕木及工字钢示意如下：

根据四川省交通设计院计算结果，吊车腿如下图支撑能卸及吊装本工程门叶入槽：

5、吊装步骤

第一步：运输车通过交通桥将门叶平放运至该孔交通桥上游侧，门叶中心与孔口中心重合（见下图）。

第二步：前后两台吊车向门叶靠拢，支腿下方用枕木及工字钢垫好，卸下门叶（见下图）。

第三步：运输车头方向吊车收起双腿，运输车驶离吊装现场（见下图）。

第四步：两台吊车在交通桥面上将门叶竖起（翻身），达到入槽状态（见下图）

第五步：将门叶吊装入槽（见下图）。

四、重点及难点分析

1、两吊车在安全距离允许范围内应尽量往中靠，以满足主受力两腿支撑在桥墩正上方（如下图所示）；

吊车支腿示意图

2、交通桥及引桥能否通过运输门叶车辆需得到相关部门确认；

五、主要施工设备计划

拟采用QY70t汽车吊2台，55t半挂运输车2辆。并准备气割设备2套、交流电焊机12台、10t手动葫芦2个，50t螺旋千斤顶2个。

六、安装工艺流程

主轮装置、侧轮装置、滑道装置及临时水封装置在闸门制造厂家安装完成，闸门按照安装顺序在厂内装车运输至安装部位。

将70t汽车吊开到交通桥上的适当位置，将门叶吊到孔口闸门安装位置锁定好，继续吊装吊耳到上，调整连接好螺栓，闸门与液压启闭机连接，安装水封等附件。

七、安装工艺措施

1、准备工作

吊车进场前，按照施工方案要求，做好场地平整、道路拓宽加固等准备工作，找准吊车停放位置以及支腿位置，同时对现场架空电缆进行支架防护，支架要求高于光缆顶0.5米。

技术人员按照设计位置在闸门上复核闸门吊装中心中心间距及标高点，并画出十字线。

安全防护人员按照封锁点规定要求对既有线路进行防护，将防护备品、标示牌安放就位。

2、吊装设备进场就位

点前2小时，吊车及相关配件按要求进入吊装场地，并按照现场规划好的位置停放吊车就位，所有支腿按照方案要求完全伸展到位。同时检查吊车站位，接杆是否符合要求，支腿的垫铁是否牢固，检查设备安装基准标记、方位线标记是否正确；检查设备的吊耳是否符合吊装要求。

就位工作必须在点前全部完成，达到随时吊装条件（但吊车吊臂必须转向远离既有线侧待命）。

3、吊装索具的系接

在封锁点命令下达后，立即回转吊臂向线路方向，同时按照要求高度和长度伸展吊臂；同时，起重工按照方案要求，用钢丝绳对便梁吊装点进行困梁，并用卡具对钢丝绳和便梁进行锁定，以免吊装时因钢丝绳滑移造成受力不平衡，引起事故。

八、安全及环保措施

1、 所有参加安装作业的人员必须经专门培训，并具备有关操作证。安装前组织所有参加安装作业人员进行强化安全环保学习，重点强调作业中的安全环保注意事项，接受安全环保技术交底。

2 、所有参加安装作业人员在施工中要坚持贯彻“以人为本，安全第一”的安全生产方针，严格遵守“三不伤害”原则，并加强自我保护意识。

3 、每天开工前需召开班前作业现场会，除了布置当天的安装作业内容外，还必须进行危险点分析和习惯性违章分析，并布置相应的安全环保防范措施。

4 、所有参加安装作业的人员进入安装现场后必须戴好安全帽，穿好工作鞋，禁穿拖鞋、凉鞋。凡高空作业必须正确系好安全绳。现场须文明施工，当天工作结束后，现场应清理，保持整洁。

5 、作业前必须对索具、吊具及其他使用工具进行周密检查，确认合格方可使用。

6 、钢丝绳的绑扎由起重司索工专门负责，吊点的选择由熟练的起重门机工专门负责。对重要构件的钢丝绳绑扎要经安全环保人员检查确认后方可起吊。

7 、安装作业时要及时搭设安全操作平台，并挂好安全网。

8 、上下立体交叉作业，必须采取必要的隔离措施，施工人员必须拿拿稳工具以防坠落伤人。

9 、汽车吊的垂直支腿下要垫好枕木，伸好支腿后需进行空载试验，确认可靠后方可进行起重作业。吊装重要构件时汽车起重机的水平支腿底部需加垫方木，但不能过高。

10 、起重作业必须严格执行安全操作规程，所有的重物吊装均由起重人员绑扎钢丝绳（若要其他人员协助绑扎时，需由起重人员检查后方能起吊）及指挥，其他人员不得乱指挥。重物起吊前，起重人员对重物重量和钢丝绳、夹扣的载荷量要认真检查核算，做到心中有底，并应检查周围环境，观察吊物是否垂直，不得斜拉斜吊。吊物时，重物底下不得站人，起重工要配备哨子和指挥旗。

11 、在安装作业过程中要坚持文明施工，严禁粗暴作业。

12 、现场安全环保人员要作好现场监控，现场作业遇到各种非正常情况时要即时报告上级部门，待排除隐患及确认能够安全环保作业后，再继续进行作业。

13、如遇下雨、大风等影响施工安全的不良天气时，应立即停止安装施工，并迅速采取防范措施。

14、安装完毕后，应将被油污沾染的设备、构件擦洗干净。

15、施工过程中如有遇到人力不可抗拒的自然灾害时，必须从“以人为本”的理念出发，先保人身安全。

16 、现场使用的施工机械设备，临时电缆电路、材料及半成品的堆放应指定分管责任人员统一规划，作好安全，文明施工。

17 、乙炔瓶应安装回火保护装置，不得与氧气瓶同放一处，气割或施焊的位置应离开易燃易爆物距离大于10m。

18、氧气瓶不得在烈日下曝晒，并应防止油类污染，氧气瓶上应设临时棚架遮盖。

19 、所有手提用电设备，均应安装漏电保护器，以保人身安全。

20 、施工现场临时用电设施的拆装，不得私自进行，均应由电工负责。

21、施工现场焊接、气割时，应先检查附近有否可燃、易燃物品。

22、在起重、运输作业中，应检修好起重机、运输车的、液压装置，以防油脂泄露造成污染。

23、在施工结束后，应及时清理现场，做到工完料清、场地清，保证场地整洁。

九、结论

采用上述吊装方案，既节约了施工成本又完成了工期，吊装中采用流水作业，确保了启闭机油缸的跟进作业，没有影响土建工程的同时进行，保证了整体工程的工期、保证了闸门吊装的质量。

流水作业是施工中管理控制的重点，合理选择吊装方案有利于保证工程的工期，结合工程的环境与实际情况，仔细研究设计图纸和有关规范，制定最优的闸门吊装方案，确保工程的流水作业和工程质量，工程成本会大大减少，从而确保工期与质量。

参考文献：【1】《潮州拦河闸闸门安装方案选择与应用》 施工技术 武警水电第二总队第六支队 文有富、余斌 2014.12

【2】《水电站大型闸门安装施工方案》 城市建设与商业网点 广东省水利水电第三工程局 曾文武 2009.10

【3】《起重设备安装工程施工及验收规范》GB50278-2010；

【4】《水利水电工程钢闸门制造安装及验收规范》DL/T5018-2004