構(gòu)皮灘第一級(jí)升船機(jī)下游鋼閘首安裝技術(shù)

（中國(guó)水利水電第八工程局有限公司，湖南長(zhǎng)沙 410004）

1 概述

下閘首布置在第一級(jí)中間渠道的上游端，用于船廂與中間渠道的對(duì)接。下閘首設(shè)備包括鋼閘首、工作閘門(mén)、工作門(mén)固定卷?yè)P(yáng)式啟閉機(jī)等設(shè)備。

鋼閘首為槽形結(jié)構(gòu)，外形尺寸：5.85 m×18 m×8.5 m（長(zhǎng)×寬×高），航槽寬12.6 m、深4.5 m，槽頂高程▽639.0 m。鋼閘首底部通過(guò)4 個(gè)支座支承在混凝土梁和牛腿上，下游端通過(guò)止水橡膠板與第一級(jí)中間渠道連接。

鋼閘首的上游端設(shè)有用于與船廂對(duì)接的U 形間隙密封機(jī)構(gòu)，底部設(shè)有2 套間隙充、泄水系統(tǒng)，中部設(shè)有1 套防撞裝置。間隙密封機(jī)構(gòu)由U 形密封框、止水橡皮、驅(qū)動(dòng)油缸等設(shè)備組成；間隙充、泄水系統(tǒng)由可逆水泵、電動(dòng)閥門(mén)、管路等組成；防撞裝置由鋼結(jié)構(gòu)防撞梁、滑輪組、驅(qū)動(dòng)油缸等組成。液壓泵站布置在鋼閘首底部的結(jié)構(gòu)空腔內(nèi)。

下閘首工作門(mén)為提升式平面閘門(mén)，設(shè)在鋼閘首上游端的門(mén)槽內(nèi)，在門(mén)槽的兩側(cè)上方裝設(shè)有鋼結(jié)構(gòu)導(dǎo)向架，在主機(jī)房的地面平臺(tái)上設(shè)置有閘門(mén)鎖定裝置，用于將開(kāi)啟后的閘門(mén)鎖定。工作門(mén)固定式卷?yè)P(yáng)啟閉機(jī)安裝于主機(jī)房▽655 m 平臺(tái)，啟閉力2×125 kN。

2 主要安裝工藝流程

鋼閘首埋件安裝—→工作門(mén)啟閉機(jī)安裝—→臨時(shí)操作平臺(tái)搭設(shè)—→下平臺(tái)安裝—→上平臺(tái)安裝—→鋼閘首左側(cè)主縱梁下段安裝—→鋼閘首右側(cè)主縱梁下段安裝—→鋼閘首內(nèi)設(shè)備吊裝就位—→鋼閘首左側(cè)主縱梁上段安裝—→鋼閘首右側(cè)主縱梁上段安裝—→防撞裝置安裝—→密封框安裝—→工作門(mén)導(dǎo)向槽安裝—→工作門(mén)安裝—→電氣部分安裝—→鋼閘首各設(shè)備調(diào)試—→驗(yàn)收。

工作門(mén)啟閉機(jī)應(yīng)在鋼閘首結(jié)構(gòu)安裝前完成安裝投運(yùn)，可輔助鋼閘首結(jié)構(gòu)吊裝。

3 具體實(shí)施方案

3.1 鋼閘首埋件安裝

鋼閘首埋件安裝主要包括鎖定座板、底支座、側(cè)支座、調(diào)整螺桿等。安裝前由測(cè)量人員根據(jù)業(yè)主提供的測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn)，放出埋件安裝基準(zhǔn)線。埋件從堆放場(chǎng)地運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)后，由主機(jī)房橋機(jī)吊至下游鋼閘首孔口附近，通過(guò)5 t卷?yè)P(yáng)機(jī)配合8 t 滑輪組、吊梁將埋件吊裝就位，再用千斤頂、花籃螺桿、手鏈葫蘆等配合將埋件精調(diào)就位，精調(diào)完成后焊接加固，用L50X505 角鋼對(duì)已安裝完成的埋件進(jìn)行加固，以避免在混凝土澆筑過(guò)程中埋件發(fā)生偏移。

3.2 鋼閘首工作門(mén)固定卷?yè)P(yáng)式啟閉機(jī)安裝

1）安裝工藝流程。鋼閘首工作門(mén)固定卷?yè)P(yáng)式啟閉機(jī)安裝流程見(jiàn)圖1。

圖1 鋼閘首工作門(mén)固定卷?yè)P(yáng)式啟閉機(jī)安裝流程圖

2）主要安裝方案。啟閉機(jī)設(shè)備用18 t 載重汽車(chē)運(yùn)輸至機(jī)房，由主機(jī)房檢修橋機(jī)吊裝就位（測(cè)量提前放出安裝基準(zhǔn)線，機(jī)架與卷筒出廠時(shí)為整體），利用千斤頂、水準(zhǔn)儀等將機(jī)架調(diào)整到位后固定。電氣柜由主機(jī)房檢修橋機(jī)吊裝到位，根據(jù)圖紙進(jìn)行安裝。電纜敷設(shè)根據(jù)圖紙路徑執(zhí)行，接線根據(jù)廠家提供的接線圖執(zhí)行。電氣部分安裝完成后進(jìn)行空轉(zhuǎn)試驗(yàn)，待工作閘門(mén)安裝完成后再與工作門(mén)聯(lián)接進(jìn)行聯(lián)合調(diào)試。

3.3 鋼閘首結(jié)構(gòu)及設(shè)備安裝

1）安裝工藝流程。鋼閘首結(jié)構(gòu)及設(shè)備安裝流程見(jiàn)圖2。

2）安裝方案。當(dāng)鋼閘首結(jié)構(gòu)埋件回填混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，開(kāi)始組裝鋼閘首結(jié)構(gòu)。根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)條件和施工設(shè)備，鋼閘首結(jié)構(gòu)拼裝在安裝位進(jìn)行，所以拼裝前，采用全站儀和精密水準(zhǔn)儀（精度為0.1 mm）配合測(cè)量和放置基準(zhǔn)點(diǎn)線和控制點(diǎn)線，組裝時(shí)根據(jù)基準(zhǔn)點(diǎn)及控制線進(jìn)行施工平臺(tái)的搭設(shè)（鋼閘首底部懸空，須搭設(shè)安裝焊接平臺(tái)）。鋼閘首上、下平臺(tái)分節(jié)見(jiàn)圖3，最大件重量為27.6 t，外形尺寸為3.15 m×4 m×12.9 m（長(zhǎng)×高×寬）。

圖2 鋼閘首結(jié)構(gòu)及設(shè)備安裝流程圖

圖3 鋼閘首上、下平臺(tái)分節(jié)圖

臨時(shí)操作平臺(tái)搭設(shè)完成后進(jìn)行閘首設(shè)備的拼裝?？紤]到設(shè)備安裝的穩(wěn)定性和安全，首先利用鋼閘首上部拆?？撞贾? 根鋼絲繩吊點(diǎn)，在下游左、右兩側(cè)吊點(diǎn)上掛上20 t 手鏈葫蘆，運(yùn)輸車(chē)將下平臺(tái)運(yùn)輸至渡槽鋼閘首安裝位置附近后，利用手鏈葫蘆卸車(chē)，再通過(guò)上游兩個(gè)吊點(diǎn)掛5 t 手鏈葫蘆將下平臺(tái)往安裝部位拉，使固卷能吊至下平臺(tái)，再用鋼絲繩聯(lián)接固卷吊頭，由固卷將下平臺(tái)吊裝就位。再利用工作門(mén)啟閉機(jī)配合吊裝至安裝位置，然后吊裝上游段上平臺(tái)，利用啟閉機(jī)配合吊裝就位，并與下平臺(tái)拼裝，然后將平臺(tái)內(nèi)的設(shè)備臨時(shí)吊裝擺放，再吊裝下游段上下平臺(tái)，使之形成框架結(jié)構(gòu)，將框架結(jié)構(gòu)加固牢靠，然后吊裝兩側(cè)的主縱梁，合格后，進(jìn)行加固、焊接，然后吊裝密封框機(jī)構(gòu)，并入槽，全部合格后，再進(jìn)行設(shè)備的安裝。

上游側(cè)上平臺(tái)和下游側(cè)平臺(tái)吊裝方式同上游側(cè)下平臺(tái)。特別說(shuō)明：下平臺(tái)安裝完成后，將水泵、通風(fēng)除濕設(shè)備、泵站等設(shè)備利用主機(jī)房橋機(jī)和工作門(mén)臺(tái)車(chē)吊裝就位，避免因上平臺(tái)安裝完成后，設(shè)備無(wú)法直接吊至安裝位置。主縱梁共2 根（主縱梁8.5 m，分為2 節(jié)，其中1 節(jié)重10.5 t，另1 節(jié)重15.5 t），每根主縱梁分為上、下2 節(jié)，考慮到現(xiàn)場(chǎng)空間受限，若主縱梁整體吊裝，則無(wú)法吊裝到位，因此，主縱梁?jiǎn)喂?jié)吊裝，吊裝方式與平臺(tái)吊裝方式一致。

根據(jù)鋼閘首制造出廠驗(yàn)收的情況，制造廠將密封框結(jié)構(gòu)分3 段交貨，但根據(jù)招投標(biāo)文件要求，密封框由制造廠整體制作，所以需制造單位在1#渡槽內(nèi)進(jìn)行組裝。組裝完成后，進(jìn)行密封框結(jié)構(gòu)件的吊裝，吊裝前需先將Ω 型水封橡皮、P 型水封橡皮及C 型橡皮（與密封框連接側(cè)）等安裝完成。

由于密封框裝置是鑲嵌在上、下平臺(tái)和主縱梁端面內(nèi)的密封框槽里，所以當(dāng)閘首結(jié)構(gòu)焊接、驗(yàn)收完成再進(jìn)行吊裝、入槽。具體吊裝方式與上游段下平臺(tái)相同，當(dāng)密封框吊裝至閘首上部平移時(shí)，注意對(duì)油漆表面的防護(hù)，防止油漆產(chǎn)生劃傷、脫漆的現(xiàn)象，密封框由啟閉機(jī)垂直吊裝時(shí)，汽車(chē)吊脫鉤，然后利用啟閉機(jī)入槽。入槽時(shí)需在船廂上設(shè)置兩道牽引繩，保證密封框準(zhǔn)確定位、入槽。

工作閘門(mén)在閘首結(jié)構(gòu)附件如滑塊、水封等全部組裝完成后，利用上平臺(tái)吊裝方法將工作閘門(mén)吊裝至閘首上平臺(tái)上，利用工作門(mén)啟閉機(jī)將門(mén)葉立起后吊裝入槽。導(dǎo)向槽根據(jù)圖紙施工，利用5 t 卷?yè)P(yáng)機(jī)配合8 t 滑輪組、吊梁等將導(dǎo)向槽支座、導(dǎo)向槽依次吊裝就位并調(diào)整到位。

鋼閘首間隙充泄水系統(tǒng)共2 套，對(duì)稱(chēng)于鋼閘首縱向中心線布置在鋼閘首的機(jī)艙內(nèi)，正常運(yùn)行中2 套同時(shí)工作，亦可互為備用。主要設(shè)備包括可逆水泵-電機(jī)組、電動(dòng)蝶閥（可手動(dòng)）、手動(dòng)閘閥、補(bǔ)排氣閥、拆卸接頭、及管道、機(jī)架等。先安裝與鋼閘首相連的管道分段和水泵、閥，再安裝中部的直管道，最后安裝波紋管節(jié)。管道及設(shè)備安裝時(shí)注意安裝方向，安裝完成后檢查重要部件（如水泵、閥門(mén)）的標(biāo)識(shí)牌應(yīng)置于顯眼位置，標(biāo)識(shí)牌損壞或字跡模糊的進(jìn)行更換。裝配前清洗所有管道的內(nèi)表面，清除污物、鐵銹、焊渣等一切雜物，安裝過(guò)程中避免雜物進(jìn)入管道。通過(guò)橡膠墊或墊板調(diào)整管道的支承高度，保證各支承的均勻受力，使管道的支承牢固可靠。管路系統(tǒng)裝配前后，逐節(jié)用高壓風(fēng)和高壓水進(jìn)行徹底清洗，沖洗后的各管道出口用鋼質(zhì)法蘭或鋼蓋板進(jìn)行密封，確保投入使用前所有的管路內(nèi)表面完全清潔。

閘首液壓系統(tǒng)1 套，由液壓泵站、控制閥組與缸旁閥組、管路系統(tǒng)及專(zhuān)用工具等設(shè)備組成。液壓泵站布置在鋼閘首機(jī)艙內(nèi)，各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制閥組在執(zhí)行機(jī)構(gòu)旁就近布置。液壓系統(tǒng)安裝安裝前，施工人員必須熟知了解液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)圖紙和相關(guān)的安裝使用維護(hù)說(shuō)明書(shū)。液壓系統(tǒng)技術(shù)人員在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行指導(dǎo)安裝和調(diào)試。液壓泵站安裝按照液壓泵站的安裝尺寸設(shè)計(jì)制造基座，基座與機(jī)房底板焊接，液壓泵站通過(guò)螺栓整體固定在基座上。液壓泵站按照設(shè)計(jì)安裝位置進(jìn)行定位。液壓管與液壓泵站連接前進(jìn)行單獨(dú)的循環(huán)沖洗，油液清潔度滿足要求后方允許與液壓系統(tǒng)連接.液壓系統(tǒng)聯(lián)通后進(jìn)行整套液壓泵站系統(tǒng)循環(huán)沖洗。按照液壓系統(tǒng)安裝使用維護(hù)說(shuō)明書(shū)對(duì)液壓系統(tǒng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)無(wú)載調(diào)試、熱負(fù)荷調(diào)試，功能調(diào)試及其它調(diào)試，調(diào)試的全過(guò)程應(yīng)做好詳細(xì)的記錄。

防撞裝置主要由支座、液壓油缸、防撞梁總成、定滑輪組、鋼絲繩等組成，現(xiàn)場(chǎng)安裝工作主要為防撞梁總成、液壓油缸、支座、定滑輪組、鋼索等的復(fù)裝，主要體現(xiàn)為安裝銷(xiāo)軸、螺栓等。先將油缸支座及定滑輪組安裝，擰緊固定螺栓。

吊、安裝啟閉液壓缸，并通過(guò)銷(xiāo)軸與油缸支座相連接。吊、安裝防撞梁總成至合適位置（不超過(guò)防撞梁上極限高度），臨時(shí)固定。吊裝動(dòng)畫(huà)輪組，并通過(guò)銷(xiāo)軸與油缸端部相連接。安裝鋼絲繩，使其一端頭和夾頭組裝好，另一端并沿著軌道穿過(guò)動(dòng)滑輪凹槽、定滑輪凹槽，準(zhǔn)備與防撞梁端部連接。根據(jù)鋼絲繩繩頭與防撞梁端部的距離，啟動(dòng)油缸調(diào)整動(dòng)滑輪組行程，完成鋼絲繩頭與防撞梁端部的連接。

鋼閘首完成整體安裝后進(jìn)行最終調(diào)試試驗(yàn)、試驗(yàn)項(xiàng)目主要包括：間隙密封機(jī)構(gòu)空載調(diào)試試驗(yàn)、間隙充泄水系統(tǒng)空載調(diào)試試驗(yàn)、防撞裝置空載調(diào)試試驗(yàn)、工作門(mén)空載運(yùn)行試驗(yàn)、液壓系統(tǒng)空載調(diào)試試驗(yàn)等。

設(shè)備外露表面及鋼結(jié)構(gòu)件所有表面最后一道面漆、二期埋件外露表面最后一道面漆及安裝焊縫區(qū)的涂裝由承包人負(fù)責(zé)完成。清理后的鋼材表面在潮濕氣候條件下，應(yīng)在4 h 內(nèi)完成涂裝；在晴天和正常大氣條件下，涂裝時(shí)間最長(zhǎng)不應(yīng)超過(guò)12 h。

涂裝施工按照施工圖紙及制造廠家說(shuō)明書(shū)要求進(jìn)行。

涂料噴涂過(guò)程中經(jīng)常測(cè)量濕膜厚度，涂層漏涂的地方應(yīng)予修補(bǔ)。漆膜干透前，應(yīng)避免受到雨水和其它液體的污染，更不能有人員踐踏。

3）鋼閘首結(jié)構(gòu)拼裝檢測(cè)項(xiàng)目及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。鋼閘首現(xiàn)場(chǎng)拼裝檢驗(yàn)項(xiàng)目及精度要求見(jiàn)表1。

表1 鋼閘首結(jié)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)拼裝檢驗(yàn)項(xiàng)目及精度要求表

4 安全措施

1）重大設(shè)備部件在吊裝運(yùn)輸前，制訂詳細(xì)的施工技術(shù)措施，并上報(bào)監(jiān)理及有關(guān)技術(shù)部門(mén)審批后，向參與施工的全體人員進(jìn)行技術(shù)交底，做到人人心中有數(shù)，各項(xiàng)準(zhǔn)備工作充分，避免盲目施工。

2）凡投入施工用的所有施工機(jī)械、設(shè)備、工器具、材料等，結(jié)構(gòu)完好無(wú)損，質(zhì)量?jī)?yōu)良，性能安全可靠，各類(lèi)施工機(jī)械，運(yùn)輸車(chē)輛、工器具等均不得超負(fù)荷使用。各種吊具具有足夠的安全系數(shù)。安全裝置不完善、不可靠的施工設(shè)備及工器具，不得投入使用。

5 施工過(guò)程中的方案改進(jìn)

在項(xiàng)目施工過(guò)程中，我們認(rèn)識(shí)到還有可以改進(jìn)的地方，其一是與土建單位溝通好，在主機(jī)房樓板澆筑時(shí)預(yù)留吊裝孔，可降低設(shè)備吊裝難度。其二是在臨時(shí)操作平臺(tái)拆除前，鋼閘首底部焊縫應(yīng)完成防腐工作，本項(xiàng)目受洪水影響，焊縫未完成防腐工作就拆除臨時(shí)操作平臺(tái)，導(dǎo)致后續(xù)需要在船廂上重新搭設(shè)平臺(tái)進(jìn)行防腐施工。其三是在施工前檢查供貨廠家所供的止水壓板，本項(xiàng)目所供止水壓板未進(jìn)行配鉆，項(xiàng)目部在實(shí)施前未進(jìn)行檢查，導(dǎo)致影響安裝進(jìn)度。

6 結(jié)語(yǔ)

在升船機(jī)行業(yè)中，鋼閘首是與船廂對(duì)接的重要設(shè)備，密封框是與船廂對(duì)接的直接設(shè)備，密封框止水的安裝質(zhì)量是鋼閘首設(shè)備的重點(diǎn)控制項(xiàng)目。鋼閘首設(shè)備多，包括電氣、機(jī)械及液壓多個(gè)專(zhuān)業(yè)，制定合理的安裝工藝，以保證安裝質(zhì)量，本文所論述的安裝流程及吊裝施工方案可以為后續(xù)升船機(jī)鋼閘首施工提供參考和借鑒。