船閘A型門式啟閉機(jī)（1600/160KN）安裝安全技術(shù)措施

張洪國(guó)

摘 要：門式啟閉機(jī)在水利項(xiàng)目中的使用非常普遍，但由于其安裝受場(chǎng)地影響大、施工難度高、專業(yè)性強(qiáng)，且過(guò)程安全管控要求嚴(yán)格，各環(huán)節(jié)須采取特定的施工和安全防范措施，如何安全、順暢的完成其安裝工作成為各施工項(xiàng)目的關(guān)注重點(diǎn)。本文以邕寧水利樞紐工程航運(yùn)過(guò)壩項(xiàng)目A型門式啟閉機(jī)施工為例，以安裝工藝順序?yàn)橹骶€，依次探討其安裝全過(guò)程中的安全技術(shù)要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：船閘 A型門式啟閉機(jī) 安裝 安全技術(shù)措施

1.概述

1.1工程概況

邕寧水利樞紐工程位于邕江干流南寧邕江河段下游青秀區(qū)仙葫開(kāi)發(fā)區(qū)牛灣半島處，上距老口航運(yùn)樞紐74km，下距西津水電站124Km；邕寧樞紐是一座改善城市環(huán)境、水景觀、航運(yùn)為主，兼顧水力發(fā)電及其他的綜合性水利樞紐工程；本樞紐工程等別為Ⅱ等，船閘級(jí)別為單線單級(jí)2000噸。船閘閘墻頂部▽77.00高程布置1臺(tái)額定啟閉力為1600/160kN的A型門式啟閉機(jī)，該啟閉機(jī)主要擔(dān)負(fù)上閘首廊道工作閥門、下游檢修閥門，以及下閘首廊道上下游檢修閥門、工作閥門，下閘首事故檢修閘門的啟閉和檢修工作；其軌道長(zhǎng)度345.0m、軌距47.0m，安裝起止里程為船0+016～船0+362；該啟閉機(jī)主要由大車行走機(jī)構(gòu)、門架及附屬金屬結(jié)構(gòu)、小車機(jī)構(gòu)、抓梁及電氣部分組成，單機(jī)總重為614.8噸（不含軌道）。

1.2A型門式啟閉機(jī)安裝主要參數(shù)

主要安裝工程量及起重參數(shù)具體如下：

2.工藝流程

安裝場(chǎng)地主要利用船閘兩側(cè)▽77.0m平臺(tái)，除左側(cè)運(yùn)行機(jī)構(gòu)、門腿、端梁等堆放在左岸安裝外，其余部件主要堆放在右岸安裝。工藝流程如圖2。

3.主要風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)分析

（1）安裝方案不合理，安裝人員未接受安全技術(shù)交底或交底不到位、不全面。

（2）A型門式啟閉機(jī)各部件重量、尺寸大，在進(jìn)場(chǎng)過(guò)程中可能會(huì)受道路不平、打滑等不良因素影響導(dǎo)致車輛失事。

（3）卸貨、拼裝等起重過(guò)程中，可能會(huì)出現(xiàn)非專業(yè)人員作業(yè)、機(jī)械、設(shè)備選型不當(dāng)、吊點(diǎn)設(shè)置錯(cuò)誤、起吊方式不佳、起重量超標(biāo)、鋼絲繩細(xì)小和棱角無(wú)保護(hù)等狀況，從而發(fā)生起重事故。

（4）起重作業(yè)安全隔離、警示不到位，作業(yè)范圍內(nèi)有外人穿行，存在物體打擊風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)有兩臺(tái)吊車同時(shí)作業(yè)時(shí)，可能出現(xiàn)指揮混亂和兩吊車操作不同步等危險(xiǎn)狀況。

（5）由于閘室凈空高、跨度大、主梁尺寸長(zhǎng)，且在主梁過(guò)跨時(shí)須多次更換吊點(diǎn)橫移，對(duì)主梁重心和擺動(dòng)控制要求高，易發(fā)生主梁過(guò)跨端傾覆和擺動(dòng)撞擊事故。

（6）由于A型門式啟閉機(jī)安裝高度較高，且在安裝過(guò)程中會(huì)有偏心受壓狀況的出現(xiàn)，在支撐加固不到位或風(fēng)力的作用下極易出現(xiàn)門機(jī)傾倒?fàn)顩r。

（7）門腿以上安裝作業(yè)皆屬于高處作業(yè)，部分作業(yè)面狹小，人員攀爬和作業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)高，當(dāng)個(gè)人和環(huán)境防護(hù)不到位時(shí)易發(fā)生高空墜落事故，且本地區(qū)氣溫高，作業(yè)人員極易出現(xiàn)眩暈、中暑等現(xiàn)象，加大事故發(fā)生概率。

4.A型門式啟閉機(jī)安裝及安全管控

4.1A型門式啟閉機(jī)進(jìn)場(chǎng)

由于A型門式啟閉機(jī)各零部件重量大，對(duì)施工道路狀況要求較高，須在其進(jìn)場(chǎng)前對(duì)道路狀況進(jìn)行檢查維護(hù)，確保道路平整，坡道無(wú)淤泥，道路寬敞、通暢，達(dá)到行車安全目的。

A型門式啟閉機(jī)零部件單件最大起重量為下游主梁右側(cè)段，長(zhǎng)25.5m，重53.5t，選擇使用1臺(tái)額定起重量為100t的汽車吊配合作業(yè)（起重設(shè)備選型在確保許可起重量滿足要求的前提下，須綜合考慮項(xiàng)目現(xiàn)有起重設(shè)備、外部租賃設(shè)備進(jìn)場(chǎng)時(shí)間、經(jīng)濟(jì)等條件），起吊鋼絲繩（直徑36mm，2根）轉(zhuǎn)角處使用鋼弧形墊板（鋼弧形墊板由5mm厚的直角鋼板和弧形鋼板組成，空腔處填充圓鋼，起到連接和加勁作用，下同）保護(hù)，兩端頭使用拉繩牽引，防止起吊貨物大幅度擺動(dòng)。在原定安裝區(qū)域周邊選擇空曠的儲(chǔ)存場(chǎng)地，將貨物原地垂直起吊一定高度，運(yùn)輸車前移，保證司機(jī)不從起吊貨物下方經(jīng)過(guò)，當(dāng)運(yùn)輸車離開(kāi)貨物覆蓋范圍后，取下原墊放枕木或鋼支腿，放置于貨物下方，再原地下放起吊貨物，貨物下卸完成后統(tǒng)一清點(diǎn)和檢查，確定實(shí)到貨物與送貨單一致且無(wú)損壞后確認(rèn)收貨，并使用彩條布覆蓋，臨時(shí)儲(chǔ)存。（圖4-1、4-2）。

4.2軌道安裝

將軌道槽三面鑿毛并清理干凈，再將M24地腳螺栓焊接到預(yù)埋鋼板上（每隔60cm一塊），安裝下螺帽和墊板，軌道采取分節(jié)吊裝至墊板上，使用25t汽車吊即可，并放置壓板，擰上螺帽予以?shī)A緊固定，軌道端部設(shè)置行程限位撞架。安裝完成后澆筑二期混凝土（圖4-3）。

4.3A型門式啟閉機(jī)主梁拼裝

主梁分為上、下游主梁，每根分為左側(cè)段、跨中段、右側(cè)段三個(gè)部分，分段拼接。

（1）左側(cè)段拼接

沿船閘橫向方向?qū)⒅髁鹤髠?cè)段和跨中段按前期測(cè)量標(biāo)記位置依次放置，最重一節(jié)重52.5t（跨中段，25m），選用1臺(tái)吊車（100t），5人作業(yè)（不含起重工）。拼裝時(shí)，左側(cè)段兩端使用木方墊起，連接端每條邊內(nèi)外側(cè)皆安裝連接板（帶孔鋼板），連接板安裝時(shí)使用手拉葫蘆提升，配合工具撬起使得內(nèi)外側(cè)鋼板孔洞對(duì)齊，并預(yù)先安放三顆螺栓，分上、中、下布置，確保安裝穩(wěn)固、精確。跨中段使用2臺(tái)吊車（100t、350t）吊高，鋼絲繩直徑分別為36和45mm，轉(zhuǎn)角處鋼絲繩用鋼弧形墊板予以保護(hù)，起吊到位后在該節(jié)連接端使用立式油壓千斤頂（50t）托起固定，使用10.9級(jí)高強(qiáng)螺栓連接（兩側(cè)面連接鋼板螺栓為33行6列，共198個(gè)，上下側(cè)為13行6列，共78個(gè)）。主梁內(nèi)部作業(yè)人員佩戴耳塞防護(hù)，吊裝區(qū)域周邊拉設(shè)警戒線分隔，內(nèi)部設(shè)有2臺(tái)電風(fēng)扇吹風(fēng)防暑（圖4-4、4-5）。endprint

（2）主梁橫移

主梁全長(zhǎng)72m，上游主梁左側(cè)段和跨中段長(zhǎng)度和為48.5m，上游主梁右側(cè)段長(zhǎng)23.5m，且在梁端須留出必要交通通道，所以可將已拼裝主梁向閘室內(nèi)部分橫移，在確保橫移后主梁穩(wěn)定的前提下，滿足橫移距離需求。經(jīng)計(jì)算，將已拼裝主梁懸出閘墻三分之一，此時(shí)主梁重心仍在閘墻以內(nèi)，滿足穩(wěn)定和距離要求。

已拼裝主梁最重101.6t（上游已拼裝主梁），使用原有350t和100t汽車吊即可滿足起重要求。350t汽車吊起主要起重作用，采用2根鋼絲繩兜吊，吊點(diǎn)設(shè)在距已拼裝主梁重心左側(cè)約5m處，使得主梁有向閘墻內(nèi)側(cè)傾斜的趨勢(shì)，100t汽車吊起輔助起重和平衡作用，采用一根鋼絲繩，吊點(diǎn)設(shè)在跨中段端部自帶吊耳上。移梁時(shí)隔開(kāi)起重范圍內(nèi)人員，起重作業(yè)由專人指揮，起重手勢(shì)和對(duì)講機(jī)配合使用，確保兩吊車操作同步、規(guī)范。主梁懸空長(zhǎng)度按事先標(biāo)注位置控制，移動(dòng)到位后使用枕木墊高放置（圖4-6、4-7）。

（3）右側(cè)段拼接

右側(cè)段拼接同左側(cè)段。

4.4主梁過(guò)跨

單邊主梁拼接完成后總重144t，長(zhǎng)72m軌距47m，閘墻凈空34.1m，移梁后仍須移動(dòng)移動(dòng)37.5m方可完成過(guò)跨。

由于所需移動(dòng)跨度較大，主梁過(guò)跨分兩步完成。根據(jù)起重計(jì)算和現(xiàn)有機(jī)械調(diào)配，全過(guò)程使用350t和130t汽車吊各1臺(tái)配合完成，分別配備直徑為70mm鋼絲繩2根和45mm鋼絲繩1根，350t汽車吊起主要起重作用，130t汽車吊起輔助起重和平衡作用。主梁頂部軸線方向全程設(shè)有槽鋼支架，貫穿設(shè)置鋼絲繩，用于人員作業(yè)時(shí)系掛安全帶，保障安全。起吊前，主梁中線使用反光貼紙標(biāo)注，一次移梁位置和長(zhǎng)度使用記號(hào)筆于梁身標(biāo)明，起吊時(shí)，鋼絲繩彎折段皆使用4mm厚弧形鋼板保護(hù)，并用鐵絲將弧形鋼板與鋼絲繩連接固定，防止滑落，梁端使用牽引繩兩側(cè)對(duì)拉，防止主梁左右大幅度晃動(dòng)。作業(yè)全程由項(xiàng)目總工作為技術(shù)指導(dǎo)，項(xiàng)目安全總監(jiān)及專職安全員負(fù)責(zé)作業(yè)安全監(jiān)控，并持續(xù)關(guān)注汽車吊儀表數(shù)據(jù)顯示，確保每次起重作業(yè)皆在設(shè)備可操作范圍內(nèi)，多次橫移，完成過(guò)跨。（圖4-8）

（1）第一步：2臺(tái)汽車吊在右岸抬吊

350t汽車吊吊點(diǎn)設(shè)在距離梁中線左側(cè)約5m處，起主要起重作用，并使的主梁稍有向閘墻內(nèi)側(cè)傾斜趨勢(shì)，130t汽車吊吊點(diǎn)設(shè)在主梁右側(cè)段端部，起輔助起重和平衡作用。橫移分2次完成，期間不移動(dòng)吊車，僅更換吊點(diǎn)位置，但始終保持350t汽車吊吊點(diǎn)位置處于主梁中線左側(cè)，防止主梁向閘墻外側(cè)傾覆。當(dāng)橫移至主梁左側(cè)段距左側(cè)閘墻約4m處墊枕木停放，此時(shí)主梁重心仍在右岸閘墻內(nèi)側(cè)，無(wú)傾覆危險(xiǎn)（圖4-9）。

（2）第二步：左右岸各布置1臺(tái)汽車吊

130t汽車吊轉(zhuǎn)移至左側(cè)閘墻進(jìn)行作業(yè)，吊點(diǎn)設(shè)在主梁左側(cè)段端部，防止在進(jìn)一步橫移的過(guò)程中重心向左側(cè)偏移，導(dǎo)致主梁傾覆。橫移過(guò)程中，兩臺(tái)汽車吊皆不移動(dòng)，選擇3次更換350t汽車吊吊點(diǎn)位置，逐步橫移過(guò)跨，當(dāng)主梁與門腿連接處的中線位置與門機(jī)軌道基本對(duì)正時(shí)，墊放枕木并下勾完成主梁過(guò)跨（圖4-10、4-11）。4.5主要結(jié)構(gòu)安裝

（1）大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)安裝

采用全站儀對(duì)左右岸大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)（共4個(gè)）安放位置進(jìn)行定位并標(biāo)記，采用50t汽車吊進(jìn)行吊裝作業(yè)，安放到位后使用50t千斤頂和木方將大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)兩側(cè)進(jìn)行支撐固定，防止傾斜，車輪兩端使用擋板卡死限位，防止?jié)L動(dòng)。最后使用框式水平儀和全站儀校核大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)安裝精度，主要包括大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)立面垂直度，4個(gè)大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)中心點(diǎn)坐標(biāo)精度，四點(diǎn)連線構(gòu)成矩形無(wú)錯(cuò)位現(xiàn)象。調(diào)整并校核無(wú)誤后，在大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)兩側(cè)分別加焊4根連接桿件，與地錨連接，全面固定。

（2）下橫梁安裝

下橫梁尺寸小、重量輕，對(duì)準(zhǔn)安裝中心線，正常吊裝即可。

（3）門架安裝

①門腿安裝。由于門腿結(jié)構(gòu)上寬下窄，其重力作用線不通過(guò)支持面中心點(diǎn)，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性不佳，且上部主梁安裝后使得門腿偏心受壓，極有可能造成結(jié)構(gòu)失穩(wěn)，為此，在門腿安裝前須將同側(cè)的兩個(gè)門腿使用鋼桁架焊接成一個(gè)整體，同時(shí)吊裝，增強(qiáng)穩(wěn)定性。

左、右側(cè)兩支腿和鋼桁架總重量皆不超過(guò)34t，選用100t汽車吊，駕駛和指揮各1人，配合人員4人即可完成門腿吊裝作業(yè)，作業(yè)全程由專職安全員監(jiān)控，并隔離吊裝作業(yè)區(qū)域，避免造成意外傷害。門腿起吊到位后使用高強(qiáng)螺栓穿孔固定。

為防止門腿受風(fēng)荷載等外力作用而傾倒，門腿兩側(cè)各使用4根鋼絲繩（直接20mm）連接門腿頂端和地錨，各鋼絲繩與地錨連接端頭皆使用額定起重量為3t的手拉葫蘆連接，用以調(diào)節(jié)鋼絲繩受力（圖4-12）。

②主梁安裝。主梁安裝為A型門式啟閉機(jī)安裝作業(yè)中起吊高度較高（15.5m）、起重量最大（約160t）作業(yè)，且對(duì)門腿施加偏心壓力，安全風(fēng)險(xiǎn)極大，即便做了充足的安全防范工作，仍需專職安全員對(duì)該作業(yè)全程監(jiān)控，規(guī)范作業(yè)行為，督促做好環(huán)境和個(gè)人作業(yè)安全防護(hù)，若發(fā)現(xiàn)安全隱患及時(shí)預(yù)警或制止作業(yè)。

受A型門式啟閉機(jī)產(chǎn)品出廠決定，本設(shè)備門腿與主梁間連接法蘭盤皆事先使用高強(qiáng)螺栓連接一同固定在門腿頂端，主梁吊運(yùn)到位后再將主梁和法蘭盤焊接。為使高處焊接作業(yè)安全、便利，須提前在門腿上焊接作業(yè)平臺(tái)，并搭設(shè)防護(hù)圍欄，其頂端不得高出門腿頂端平面，避免影響主梁安裝。主梁臨邊防護(hù)圍欄應(yīng)在主梁吊裝前完成安裝，避免高空安裝的不便和安全風(fēng)險(xiǎn)。

主梁安裝選用2臺(tái)300t汽車吊，分別布置在閘室左、右岸，采用2根直徑70mm的鋼絲繩兜吊完成，起吊時(shí)鋼絲繩與主梁轉(zhuǎn)角處采用鋼弧形墊板保護(hù)，并在鋼絲繩旁焊接槽鋼限位，防止在起吊過(guò)程中出現(xiàn)鋼絲繩滑移現(xiàn)象。駕駛員、指揮員和配合人員之間采用對(duì)講機(jī)保持密切聯(lián)系，起重作業(yè)由專人指揮，確保兩吊車同步運(yùn)行。主梁吊運(yùn)到位后由專業(yè)焊工負(fù)責(zé)焊接固定，作業(yè)人員按要求規(guī)范系掛安全帶。門腿和主梁豎向方向皆設(shè)置有上下爬梯，并在爬梯頂端布設(shè)防墜器，作業(yè)人員上下通行時(shí)將安全帶與防墜器掛鉤連接，確保人員通行和作業(yè)安全（圖4-13）。

③端梁安裝。端梁提前安裝在一條主梁上，一同吊裝至結(jié)構(gòu)面，待另一條主梁安裝到位后，使用連接板穿銷連接成一個(gè)整體。

端梁連接時(shí)處于高空、無(wú)作業(yè)平臺(tái)狀態(tài)，可在端梁兩側(cè)面各焊接兩副爬梯，其下部鋪設(shè)鋼格板并焊接固定，周邊設(shè)置圍欄和安全網(wǎng)，形成密閉的安全作業(yè)空間。作業(yè)人員規(guī)范系掛安全帶于鋼爬梯上（圖4-14）。

④立柱和拱形梁安裝。立柱和拱形梁可提前在平地上拼裝，再一同吊裝至主梁上即可。由于該結(jié)構(gòu)安裝較快，且對(duì)吊車型號(hào)要求不高，可與下一環(huán)節(jié)的小車安裝一同進(jìn)行。

（4）小車安裝

小車結(jié)構(gòu)主要包括運(yùn)行機(jī)構(gòu)、機(jī)架、卷筒、機(jī)房四個(gè)部分，合重約67t，除機(jī)房外其他部件可提前在平地拼裝完成后一同吊裝，選用1臺(tái)260t汽車吊四點(diǎn)起吊，機(jī)房拼裝完成后單獨(dú)吊裝，其余零部件施工需要時(shí)可用手拉葫蘆配合完成。作業(yè)人員將安全帶規(guī)范系掛在一側(cè)防護(hù)圍欄上，工具使用工具袋或桶裝好放在內(nèi)側(cè)，防止高空落物，作業(yè)區(qū)域下方嚴(yán)禁站人和穿行，由專職安全員現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控（圖4-15、4-16）。

（5）電氣系統(tǒng)及附屬結(jié)構(gòu)安裝

大結(jié)構(gòu)部件安裝完成后，在護(hù)欄等附屬結(jié)構(gòu)基本不會(huì)對(duì)起重作業(yè)造成影響，可盡快進(jìn)行附屬結(jié)構(gòu)施工，既改善施工環(huán)境安全，又能穿插施工，加快施工進(jìn)度。

電氣安裝前先檢查所有的電箱、電氣元件有無(wú)破損，受潮情況，有破損的應(yīng)進(jìn)行更換，有受潮的應(yīng)進(jìn)行干燥。安裝時(shí)注重個(gè)人安全防護(hù)，按圖施工即可。

（6）其他

在A型門式啟閉機(jī)安裝完成之后應(yīng)進(jìn)行防腐和試驗(yàn)檢測(cè)工作，主要檢查運(yùn)行和起升機(jī)構(gòu)是否正常工作，電氣系統(tǒng)有無(wú)異常狀態(tài)，并進(jìn)行靜載和動(dòng)載試驗(yàn)，當(dāng)檢查和試驗(yàn)無(wú)誤后方可竣工驗(yàn)收。

參考文獻(xiàn)：

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