地下廠房發(fā)電期鋁復(fù)合板施工技術(shù)研究

楊超,王少偉

(中國水利水電第五工程局有限公司,成都,610066)

1 工程概況

錦屏二級(jí)水電站位于四川省涼山彝族自治州木里、鹽源、冕寧三縣交界處的雅礱江干流錦屏大河彎上,是雅礱江干流上的重要梯級(jí)電站。

錦屏二級(jí)水電站地下廠房發(fā)電機(jī)層上下游巖錨梁以下兩側(cè)墻面及副廠房兩側(cè)端墻,采用不銹鋼龍骨干掛鋁復(fù)合板+不銹鋼踢腳線進(jìn)行裝飾。

錦屏二級(jí)水電站地下廠房發(fā)電機(jī)層全長328.42m,寬25.8m,上下游墻高12.1m,上下游區(qū)域施工跨度大,下游側(cè)有發(fā)電機(jī)盤柜,施工組織困難。同時(shí),錦屏二級(jí)水電站處于發(fā)電期存在地下廠房內(nèi)設(shè)備帶電及施工交叉干擾大等高安全風(fēng)險(xiǎn)因素影響,如何在確保電廠正常發(fā)電為首要任務(wù)的前提下,安全高效地完成鋁復(fù)合板的施工任務(wù),是工程的施工技術(shù)關(guān)鍵。

2 鋁復(fù)合板施工

2.1 施工布置

根據(jù)錦屏二級(jí)地下廠房發(fā)電機(jī)層結(jié)構(gòu)布置,并結(jié)合錦屏電廠發(fā)電期檢修計(jì)劃安排,按照“統(tǒng)籌兼顧、錯(cuò)峰施工”的原則,現(xiàn)場實(shí)施時(shí)從地下廠房進(jìn)口依次沿安裝場側(cè)、各機(jī)組段、端副廠房側(cè)及廠房兩側(cè)端墻的施工順序逐步開展施工。

同時(shí),為了保證錦屏電廠發(fā)電期機(jī)組滿發(fā)穩(wěn)發(fā)的要求,并滿足合同工期節(jié)點(diǎn)要求,兩側(cè)端墻單獨(dú)采用臺(tái)階式加固型滿堂腳手架進(jìn)行施工。具體布置見圖1。

圖1 鋁復(fù)合板施工分布示意

2.2 施工工序

鋁復(fù)合板[1]施工工藝流程為現(xiàn)場測(cè)量放控制點(diǎn)→安裝不銹鋼錨固件→固定主次龍骨→安裝鋁復(fù)合板→校核驗(yàn)收→打硅酮密封膠→面板清理→竣工驗(yàn)收。

(1)測(cè)量放線。對(duì)地下廠房發(fā)電機(jī)層兩側(cè)邊墻及端墻主體結(jié)構(gòu)進(jìn)行復(fù)測(cè),重新設(shè)置水平基準(zhǔn)線,采用激光水準(zhǔn)儀現(xiàn)場定位定點(diǎn)測(cè)量,根據(jù)實(shí)際測(cè)量的尺寸與圖紙相結(jié)合,將分格線準(zhǔn)確地放于墻面上,并利用墨斗彈線做好標(biāo)記。在確定后置錨板具體位置進(jìn)行造孔前進(jìn)行復(fù)測(cè),確定已放點(diǎn)位無誤后再進(jìn)行下一步工序。如果復(fù)測(cè)出已有點(diǎn)位存在偏差,立即采取圖紙點(diǎn)位對(duì)比、現(xiàn)場反向復(fù)測(cè)及經(jīng)緯儀精確點(diǎn)測(cè)等相應(yīng)措施進(jìn)行糾偏,以保證墻面安裝的平整度和垂直度。

(2)安裝錨固件。按照測(cè)量定位好的分格線在主體墻面上采用手持充電式電鉆進(jìn)行造孔,并安裝化學(xué)膨脹螺栓對(duì)錨固件進(jìn)行固定。

(3)安裝主次龍骨[2]。

①確立基準(zhǔn)層框架:根據(jù)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)線及測(cè)出的廠房發(fā)電機(jī)層墻面高低偏差,以此來確定龍骨安裝的基準(zhǔn)層,然后將基準(zhǔn)框固定到位,每個(gè)機(jī)組段挑選三根或四根(視機(jī)組段跨度確定)基準(zhǔn)框?；鶞?zhǔn)框應(yīng)確保水平與垂直度絕對(duì)準(zhǔn)確?；鶞?zhǔn)框固定到位后,再將基準(zhǔn)層框安裝好并確保各面框的位置滿足設(shè)計(jì)要求。

②龍骨與主體連接:龍骨與主體是由豎框通過鋼角碼與提前預(yù)埋的錨固件和主體框架固定;為了避免不同金屬間產(chǎn)生電位腐蝕,鋼角碼與豎框接觸部位采用專門的尼龍墊隔開。轉(zhuǎn)接鋼角碼與不銹鋼錨固件相接部位采用電弧焊進(jìn)行滿焊,焊接部位需刷防銹漆做防腐處理。

③各豎框連接:安裝基準(zhǔn)豎框時(shí),其上端按步驟①方法進(jìn)行安裝,下端應(yīng)插入一根插芯,然后預(yù)先固定在主體上。安裝基準(zhǔn)框以上的豎框時(shí),在操作臺(tái)上提前按測(cè)好的尺寸將豎框加工好,然后將成品運(yùn)至各機(jī)組段,把豎框下端套在基準(zhǔn)框上端的插芯上,將8mm厚的伸縮墊墊入豎框間,豎框上端連接固定后,將伸縮墊撤掉,確保豎框間預(yù)留距離不小于16mm。為了保證在廠房內(nèi)溫度發(fā)生變化時(shí),各豎框可伸縮,每個(gè)豎框均為上端固定,下端可調(diào)節(jié)。安裝基準(zhǔn)框以下的豎框時(shí),先將下端的插芯卸掉,插入下側(cè)豎框上端空腔內(nèi),并與豎框連接后再插入基準(zhǔn)框下端空腔內(nèi),伸縮縫預(yù)留距離不小于18mm,然后準(zhǔn)確調(diào)整豎框的位置,并牢固連接,后續(xù)框架的安裝依次類推。帶窗豎框由上下插芯與上部梁及窗臺(tái)板連接。

④豎框與橫框連接:豎框與橫框采用鋁角片和螺栓連接。首先根據(jù)分格把一組橫框套在相鄰兩豎框?qū)?yīng)的角片位置上,橫框與豎框接觸部位采用1mm厚度膠皮墊墊上;調(diào)整橫框的進(jìn)出位置,使橫框外表面與豎框外表面保持在一個(gè)垂直面上;調(diào)整橫框的上下位置,并用水平儀檢測(cè)橫框的水平度,確保橫框的位置滿足設(shè)計(jì)要求,然后用螺栓把橫框和角片連接起來。

(4)安裝鋁復(fù)合板[3]。墻板的安裝順序是從每面墻的豎向第一排上部第一塊板開始,自上而下安裝。每安裝鋪設(shè)10排墻板后,應(yīng)吊線檢查一次,以便及時(shí)消除誤差。板與板之間留15mm的縫,便于調(diào)整安裝誤差。安裝過程中應(yīng)人工拉線控制相鄰板面的平整度,并對(duì)各自板面的水平度與垂直度進(jìn)行調(diào)整,采用木楔子控制整縫的寬度。安裝時(shí)應(yīng)將鋁復(fù)合板先布置到位,然后采用鉚釘進(jìn)行臨時(shí)固定,最后人工拉線調(diào)整位置。鋁復(fù)合板固定到位后,板與板之間的縫隙及其他需密封的部位采用專用的耐候硅酮密封膠進(jìn)行封閉。

(5)防護(hù)板面及填縫。為避免密封膠使用時(shí)將鋁塑板面污染,同時(shí)為保證膠縫與板面交界線處平直,在鋁塑板兩側(cè)張貼防護(hù)膠帶,并確保紙膠帶張貼順直;采用密封膠填縫時(shí)應(yīng)光滑、均勻。

(6)密封膠填縫后修整。將結(jié)構(gòu)縫注入硅酮密封膠后,應(yīng)將膠縫部位人工采用鏟刀順著膠縫填注方向用力按壓,將縫內(nèi)多余的膠鏟除,并按照設(shè)計(jì)要求將膠縫修整,確保膠縫平順、流暢。待密封膠稍微成型后,提前貼上的保護(hù)膠帶即可撕掉。

(7)異型或邊角處施工。針對(duì)墻面存在門、預(yù)留孔洞等異型或邊角位置,現(xiàn)場進(jìn)行實(shí)地測(cè)量,并結(jié)合墻面鋁復(fù)合板布置及不同部位材料采購計(jì)劃,提前在電腦上按照具體尺寸要求進(jìn)行演算布置,計(jì)算出異型或邊角處的結(jié)構(gòu)尺寸,然后根據(jù)提前測(cè)算的材料需求進(jìn)行現(xiàn)場加工安裝。

同時(shí),針對(duì)墻面不平整部位,采用調(diào)整主次龍骨布置型式、局部切槽等方式,重新進(jìn)行龍骨及面板的安裝,以滿足面板結(jié)構(gòu)整體性及平整度的要求。具體布置見圖2和圖3。

圖2 邊墻鋁復(fù)合板不同結(jié)構(gòu)尺寸布置

圖3 端墻鋁復(fù)合板不同結(jié)構(gòu)尺寸布置

2.3 施工過程質(zhì)量控制

(1)測(cè)量放線施工完成后進(jìn)行復(fù)核,再由監(jiān)理單位驗(yàn)收,待驗(yàn)收合格后進(jìn)行下一道工序施工。

(2)錨固件安裝完成后進(jìn)行檢查,再由監(jiān)理單位驗(yàn)收,待驗(yàn)收合格后進(jìn)行下一道工序施工,確保各五金件安裝牢固、位置正確、使用靈活。

(3)龍骨安裝完成后進(jìn)行測(cè)量檢查,偏差不超過3mm,再由監(jiān)理單位驗(yàn)收,待驗(yàn)收合格后進(jìn)行下一道工序施工。

(4)鋁復(fù)合板安裝時(shí),每排鋁復(fù)合板安裝完成進(jìn)行一次垂直度檢測(cè),每兩排鋁復(fù)合板安裝完成進(jìn)行一次平整度檢測(cè),及時(shí)調(diào)整偏差,保證整體鋁復(fù)合板垂直平整度[4]。

2.4 安裝質(zhì)量要求及檢驗(yàn)方法

鋁復(fù)合板安裝質(zhì)量要求見表1。

表1 鋁復(fù)合板安裝質(zhì)量要求

鋁復(fù)合板安裝允許偏差見表2。

表2 鋁復(fù)合板安裝允許偏差

2.5 施工要點(diǎn)

(1)設(shè)備防護(hù)。由于錦屏電廠處于滿發(fā)電期,因此對(duì)于帶電的設(shè)備防護(hù)是本工程的重中之重。針對(duì)機(jī)組盤柜的防護(hù)采用硬防護(hù)措施,先在設(shè)備頂部鋪設(shè)防火油布以防雜物落入設(shè)備中,腳手架沿設(shè)備四周搭設(shè),柜門方向預(yù)留0.8m距離保證柜門正常打開,腳手架頂部滿鋪木板,四周掛設(shè)透明塑料布進(jìn)行隔離,預(yù)留一個(gè)高1.8m、寬1m的門口,以方便電廠人員檢查設(shè)備,并保證設(shè)備正常散熱。同時(shí),施工過程中將發(fā)電機(jī)層施工區(qū)域的地面采用橡膠板進(jìn)行滿鋪,防止腳手架及施工設(shè)備等對(duì)廠房地面造成損壞,同時(shí)又起到防滑的作用。

(2)各施工平臺(tái)搭設(shè)。①4m以下墻面優(yōu)先采用移動(dòng)門式腳手架進(jìn)行鋁復(fù)合板安裝施工,對(duì)于下游側(cè)設(shè)備較多區(qū)域采用移動(dòng)式門式腳手架與固定式腳手架相結(jié)合的方式進(jìn)行施工;兩側(cè)端墻施工時(shí)采用臺(tái)階式加固型滿堂腳手架。②4m以上部分施工時(shí)采用門機(jī)+吊籃施工,在吊籃施工區(qū)域周圍用隔離帶進(jìn)行隔離,懸掛“小心墜物、閑人勿進(jìn)”等標(biāo)示牌,并安排專人進(jìn)行安全監(jiān)控。

3 吊籃施工

對(duì)1#-8#機(jī)組段上下游墻施工時(shí),利用電廠橋機(jī)搭設(shè)吊籃施工平臺(tái),利用靠端副廠房側(cè)兩臺(tái)橋機(jī)搭設(shè)吊籃用于施工,每臺(tái)橋機(jī)在兩側(cè)分別搭設(shè)兩部吊籃,運(yùn)行電源利用廠房下游側(cè)墻動(dòng)力檢修箱。鋁復(fù)合板施工主要采用門式橋機(jī)搭設(shè)吊籃施工平臺(tái)進(jìn)行施工。

3.1 吊籃結(jié)構(gòu)與技術(shù)參數(shù)

根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況,利用橋機(jī)橫梁對(duì)懸挑吊籃進(jìn)行優(yōu)化及改裝。采用2塊20#的槽鋼焊接在一塊固定在行車梁上,槽鋼與橋機(jī)的連接方式采用自制U型卡固定在橋機(jī)上,上部用螺栓進(jìn)行連接,工作鋼絲繩、安全鋼絲繩直接固定在槽鋼上,具體示意見圖4和圖5。

圖4 吊籃正面示意

圖5 吊籃整體布置示意

改裝吊籃主要性能技術(shù)參數(shù)見表3。

表3 吊籃主要技術(shù)參數(shù)(ZLP630)

3.2 吊籃安全施工措施

(1)由于吊籃處于高空作業(yè),且電廠處于發(fā)電期間,施工期間必須對(duì)吊籃周邊進(jìn)行硬質(zhì)防護(hù),確保施工過程中不掉落任何物件對(duì)下部電廠設(shè)備造成損傷。

(2)在吊籃上不進(jìn)行動(dòng)火作業(yè),所有與施工相關(guān)的焊接作業(yè)等必須在廠房外指定區(qū)域進(jìn)行,制作完成后,再通過吊籃進(jìn)行安裝施工;在吊籃上進(jìn)行鉆孔作業(yè),盡量考慮采用充電式?jīng)_擊鉆進(jìn)行施工。同時(shí),在成孔后對(duì)孔洞內(nèi)殘留的粉塵進(jìn)行清孔處理。

(3)由于吊籃采用鋼絲繩進(jìn)行起降作業(yè),鋼絲繩為柔性結(jié)構(gòu),懸空作業(yè)時(shí)容易晃動(dòng),吊籃附有配重可以大幅減少施工過程中的晃動(dòng)。在橋機(jī)平行移動(dòng)時(shí)將吊籃提升至頂部,可消除在行進(jìn)過程中的擺動(dòng)。施工過程中通過螺桿將吊籃固定在墻上的固定螺栓上,以防止前后晃動(dòng)。

(4)在吊籃上進(jìn)行造孔施工時(shí),會(huì)產(chǎn)生灰塵,為了防止產(chǎn)生的灰塵擴(kuò)散,從吊籃頂部往上延伸1m左右制作一個(gè)箱式防護(hù)罩,人員在防護(hù)罩內(nèi)進(jìn)行施工,吊籃靠墻側(cè)的縫隙采用伸縮式防火橡膠墊進(jìn)行柔性連接密閉。同時(shí),在防護(hù)罩內(nèi)采用手持式吸塵器進(jìn)行除塵。

①在吊籃內(nèi)配置一臺(tái)3kW的工業(yè)吸塵器,打孔作業(yè)時(shí)使用吸塵器對(duì)著孔周圍,將打孔產(chǎn)生的浮塵吸收,以減少灰塵的擴(kuò)散。

②使用透明式塑料板及角鋼制作防護(hù),角鋼錨固在吊籃骨架上,塑料板通過自攻螺絲固定角鋼上。角鋼布置間距為1200mm×800mm,防護(hù)高度1000mm,寬度1090mm,長度較吊籃長度每邊增加200mm。

③吊籃上升到作業(yè)位置后,采用伸縮式防火橡膠墊將吊籃防護(hù)與墻體之間的空隙封閉,作業(yè)區(qū)內(nèi)打孔完成再拆除,待吊籃移動(dòng)到下一作業(yè)區(qū)再進(jìn)行封閉防護(hù)。

以上防塵措施在打孔作業(yè)全部完成后拆除。

(5)由于下游側(cè)墻面橋機(jī)排線距離墻面50cm左右,該側(cè)吊籃施工過程中必須保證排線安全,吊籃的安裝必須保證相應(yīng)的安全距離。由于滑線處于帶電狀態(tài),考慮到施工過程中鋼絲繩晃動(dòng)可能會(huì)觸碰到滑線造成觸電事故,為了保證人員安全,施工過程中將吊籃停放至施工部位后,按照橋機(jī)運(yùn)行停止施工,吊籃施工作業(yè)排線停電的原則,并與電廠檢修作業(yè)使用橋機(jī)時(shí)段錯(cuò)開。

(6)安排專人每天在準(zhǔn)備吊籃使用前對(duì)吊籃進(jìn)行全面細(xì)致的安全隱患排查,并按要求每天填寫吊籃相應(yīng)的檢查記錄,同時(shí)專門對(duì)上籃施工人員每天開展班前五分鐘安全教育。吊籃在正常作業(yè)時(shí),需要上籃進(jìn)行施工的人員必須等吊籃穩(wěn)定停放至廠房發(fā)電機(jī)層后方可依次有序地進(jìn)入吊籃內(nèi)。為了避免在施工過程中發(fā)生墜人墜物等安全隱患,嚴(yán)禁在吊籃施工范圍內(nèi)上下進(jìn)行交叉施工。工作吊籃配備2名工人操作,可以相互配合。吊籃內(nèi)載荷應(yīng)保持均勻,嚴(yán)禁超載。吊籃內(nèi)施工人員必須系好安全帶,當(dāng)?shù)趸@進(jìn)行上下操作或者停在指定位置進(jìn)行高空作業(yè)時(shí),乘坐其中的人員應(yīng)將安全帶緊扣在對(duì)應(yīng)的自鎖器上,自鎖器緊連在保險(xiǎn)繩上。電動(dòng)吊籃操作人員必須嚴(yán)格按照相應(yīng)安全操作規(guī)程進(jìn)行施工。嚴(yán)禁吊籃作為垂直運(yùn)輸工具使用。

(7)除吊籃自身的安全保護(hù)機(jī)構(gòu)外,平臺(tái)上施工人員每人獨(dú)立配備2根專用安全繩,一根安全繩固定于橋機(jī)橫梁上,另一根安全繩固定于槽鋼橫梁上。安全繩隨著吊籃覆蓋范圍內(nèi)從巖錨梁頂部向下懸掛,其上部固定端安裝鎖定在廠房橋機(jī)橫梁上,在吊籃內(nèi)的施工人員佩戴的安全帶必須通過專用的防墜安全器系掛在固定好的安全繩上,以保證無論在任何突發(fā)狀況下,正在進(jìn)行施作的人員安全均可以得到有效的保障[5]。

4 結(jié)語

在電廠處于發(fā)電期的情況下,錦屏二級(jí)水電站地下廠房鋁復(fù)合板裝修采用門式橋機(jī)安裝吊籃的施工工藝,大大降低了安全風(fēng)險(xiǎn),同時(shí)鋼管腳手架花費(fèi)極少,且周轉(zhuǎn)率很高。不僅如此,單套吊籃一個(gè)月可以施工46.5m～50m,相比采用常規(guī)鋼管腳手架施工進(jìn)度相當(dāng)可觀。對(duì)于地下廠房施工跨度大、安全風(fēng)險(xiǎn)高的鋁復(fù)合板安裝,采用門式橋機(jī)安裝吊籃施工技術(shù)是有效的,降低了施工過程中的難度,提高了施工工效,該施工技術(shù)可為類似工程提供借鑒和參考。