錦屏一級水電站壩頂6300kN雙向門式啟閉機吊裝技術(shù)

李沛劉德泉

（1.葛洲壩機械工業(yè)有限公司 湖北宜昌 443000 2.中國葛洲壩集團(tuán)第二工程有限公司 四川成都 610000）

錦屏一級水電站壩頂6300kN雙向門式啟閉機吊裝技術(shù)

李沛1劉德泉2

（1.葛洲壩機械工業(yè)有限公司 湖北宜昌 443000 2.中國葛洲壩集團(tuán)第二工程有限公司 四川成都 610000）

錦屏一級水電站壩頂6300kN雙向門機安裝存在吊裝單元尺寸重量大、施工場地小、吊裝手段受限、安裝工期緊等諸多不利因素，本文對該門機的吊裝技術(shù)進(jìn)行分析，充分利用現(xiàn)場條件，采取有效措施，圓滿完成該門機吊裝任務(wù)，為后續(xù)渡汛以及深孔事故閘門和放空底孔事故閘門的吊裝工作奠定了堅實的基礎(chǔ)，同時也為今后該類型門機的吊裝提供借鑒。

6300kN雙向門機；吊裝技術(shù)；錦屏一級水電站；壩頂

引言

錦屏一級水電站大壩壩高305m，為世界最高雙曲拱壩，壩頂6300kN雙向門機作為大壩兩孔放空底孔和五孔泄洪深孔上游事故閘門唯一啟閉設(shè)備，對整個大壩的度汛及運行有著舉足輕重的地位。壩頂門機整機重量615T（不包括軌道），吊裝部件單元尺寸和重量都較大，吊裝施工存在較大難度，上游軌道距大壩邊線僅2m，無法對吊裝的門腿部件進(jìn)行斜拉索固定，因而采用上下游門腿拼成單片吊裝，單片重量分別為59.8T（上游）和60.5T（下游），超出兩臺纜機抬吊額定起吊重量，需布置合適的大型起重設(shè)備來滿足其主要構(gòu)件的吊裝。門機平臺設(shè)計高程高出壩頂施工通道1.5m，且平臺施工部位狹小，大型起重設(shè)備必須搭設(shè)施工平臺到達(dá)安裝部位，方能滿足吊裝要求。本文對該特殊條件下的吊裝技術(shù)做研究總結(jié)，保證門機安裝質(zhì)量、安全，為今后類似工程提供借鑒。

1 工程概況

錦屏一級水電站大壩溢流壩段11#-17#壩前布置有一臺容量為6300kN/200kN雙向門式啟閉機，門機軌距11.5m，門機包括主起升機構(gòu)和回轉(zhuǎn)吊兩部分：主起升機構(gòu)額定啟閉力6300kN，軌上揚程18m，總揚程25m，為斜拉式，主要承擔(dān)進(jìn)口事故閘門的安裝、運行啟閉和檢修任務(wù)；回轉(zhuǎn)吊起升機構(gòu)額定啟閉力200kN，軌上揚程15m，總揚程35m，回轉(zhuǎn)吊安裝在啟閉機下游左岸門腿上，回轉(zhuǎn)半徑9.5m。

壩頂門機主要由大車行走機構(gòu)、門架、小車行走機構(gòu)、小車架、主起升機構(gòu)、回轉(zhuǎn)吊起升及相應(yīng)的電氣設(shè)備等組成，整機重615.085t；另外包括軌道埋件等重47.52t，安裝高程EL1886.50m。

2 門機吊裝存在的難點

（1）上游為大壩臨邊，無斜拉固定點，僅能采取下游支撐手段。

（2）為便于吊裝后的支撐固定，保證門腿安裝精度，門機門腿拼裝成上下游兩個單片進(jìn)行吊裝，單片重量約60T，且尺寸大（2m×13m×14m），不利于吊裝作業(yè)。

（3）吊裝設(shè)備有限，大壩布置纜機5臺，額定起吊重量30T，兩臺纜機抬吊額定起重量50T，需布置大型汽車吊進(jìn)行門機吊裝。

（4）吊裝施工部位有限，且高出交通路面1.5m，汽車吊在交通平臺受吊距影響無法進(jìn)行吊裝，需采取措施保證汽車吊到達(dá)施工部位。

（5）小車架整體重量48.9T，在門架上拼裝存在很大難度，危險系數(shù)增加。

（6）小車房整體尺寸大，不便于在高空組拼。

3 門機吊裝方案

通過研究，門機順利解決以上問題，解決了門機吊裝難題。吊裝前，先將門機安裝范圍內(nèi)的門機軌道安裝完成，并澆筑二期混凝土達(dá)到安裝凝固期。

設(shè)備吊裝順序為：

吊裝準(zhǔn)備工作→大車行走機構(gòu)吊裝→下橫梁吊裝、固定→門腿部件的拼裝→上游、下游門腿單片吊裝→主梁及端梁吊裝→爬梯、走臺及小車軌道吊裝→小車行走機構(gòu)吊裝→小車架拼裝、吊裝→起升機構(gòu)吊裝→小車房（含3T檢修吊）吊裝→回轉(zhuǎn)吊吊裝。

3.1 吊裝準(zhǔn)備工作

（1）門機吊裝前，必須對到貨的構(gòu)件、設(shè)備進(jìn)行清點、檢查，機械及轉(zhuǎn)動部位進(jìn)行清理，并加入潤滑油脂。

（2）門機安裝部位壩段混凝土澆至壩頂高程的前一倉，根據(jù)門機的安裝定位區(qū)，預(yù)埋一定地錨供門機安裝時拉設(shè)纜風(fēng)繩及搭設(shè)斜撐。

（3）門機安裝前，在軌道上測放控制點、線，要求其高程相對偏差、跨距及對角線偏差≯±2mm。

（4）針對安裝平臺高出施工道路1.5m的問題，為滿足260t門機吊裝，在16#、17#壩段之間搭設(shè)汽車吊施工通道，滿足汽車吊從EL1885.00m到EL1886.50m門機安裝高程的要求，吊車施工通道寬4.25m，坡面傾斜角度10°，滿足吊裝駛?cè)胲壍肋M(jìn)行吊裝的要求。

3.2 大車行走機構(gòu)吊裝

將大車行機構(gòu)四個臺車分別吊裝就位后用四臺5t千斤頂調(diào)整。臺車頂面的水平和四個支座板相互間距及對角線差，以及行走機構(gòu)頂部連接平面都合格后，用鋼管將車輪組和地面支撐牢固，并用楔子板將大車輪架的邊界前后頂死，以防竄位。

3.3 下橫梁吊裝、固定

門腿下橫梁吊裝時先吊上游側(cè)，后吊下游側(cè)，下橫梁吊裝就位后連接組合螺栓、調(diào)整梁面，調(diào)整門腿支承面的中心、高程，檢查合格后，用兩根I36a拼裝的鋼箱梁將門腿連接，保證下橫梁及大車行走機構(gòu)的穩(wěn)固。

3.4 門腿部件的拼裝

門機門腿部件運到安裝現(xiàn)場，采用纜機配合在壩頂16#、17#壩段門架拼裝區(qū)域進(jìn)行組裝，拼裝前先將17壩段進(jìn)口事故閘門門槽孔口封閉，用于上游門架單片的拼裝，拼裝時先將門架單片連接調(diào)整水平，確定好距離、對角線后逐步對安裝螺栓進(jìn)行緊固。門架連接螺栓為高強螺栓，先手動進(jìn)行螺栓安裝，安裝時按圖紙要求加裝彈簧墊片，然后利用電動扳手對螺栓進(jìn)行初擰，之后用扭力扳手將螺栓終擰至規(guī)定扭矩，安裝完成的高強螺栓經(jīng)監(jiān)理驗收合格后涂漆防腐，并在連接處縫隙及時用膩子封閉。

3.5 上、下游門腿單片吊裝

門腿吊裝前，在門腿頂部約1m位置采用槽鋼搭設(shè)操作平臺，以便進(jìn)行門架纜風(fēng)繩的懸掛、門架的調(diào)整、焊接等操作，平臺采用臨時施工爬梯上下，在平臺上施工必須懸掛安全帶。

上、下游支腿按順序運至16#、17壩段門架拼裝平臺進(jìn)行拼裝，驗收合格后，用260t汽車吊起吊到安裝部位與下橫梁進(jìn)行螺栓連接。門腿與下橫梁結(jié)合面螺栓緊固力應(yīng)達(dá)到規(guī)范要求。門腿吊裝后應(yīng)拉好纜風(fēng)繩，纜風(fēng)繩采用上下游四點固定，單根纜風(fēng)繩選用2根φ13.5mm麻芯鋼絲繩掛5T手拉葫蘆，并用導(dǎo)鏈調(diào)整其門架垂直度達(dá)到7mm以內(nèi)。

上游門腿單片吊裝完成后，用I30工字鋼拼裝而成的鋼箱梁對該單片進(jìn)行支撐斜拉，保證門腿結(jié)構(gòu)穩(wěn)固。吊裝時采用纜機配合260T汽車吊進(jìn)行門腿單片翻面、吊裝。

3.6 主梁及端梁吊裝

主梁由主梁及上、下游兩橫梁組成。主梁采用260T汽車吊吊裝就位，吊裝順序是先吊左側(cè)主梁后吊右側(cè)主梁；主梁吊裝完后再吊上下游端梁，端梁吊裝前先將梁內(nèi)電器柜等設(shè)備吊入，然后再進(jìn)行端梁的吊裝。主梁與門腿連接按圖紙要求進(jìn)行焊接。主梁與端梁采用螺栓緊固，主梁軌頂平面度及軌道對角線差滿足設(shè)計要求后才能進(jìn)行主梁與門腿頂面組合縫的焊接。

主梁及門腿焊接先采用手把焊在門腿內(nèi)部進(jìn)行焊接，單面焊完成采用碳弧氣刨在外側(cè)清根，之后在外部平臺進(jìn)行門腿及主梁的焊接，該焊縫為一類焊縫，按DL/T5018-2004要求進(jìn)行超聲波無損檢測，檢測合格方可進(jìn)行后續(xù)安裝。

3.7 爬梯、走臺及小車軌道吊裝

按從下到上的順序利用纜機進(jìn)行門機爬梯的吊裝，吊裝焊接完成進(jìn)行司機房和變壓器房的安裝，下部施工完成進(jìn)行小車平臺走臺的吊裝工作，走臺焊接牢固方可進(jìn)行后續(xù)小車軌道的安裝工作，小車軌道安裝根據(jù)主梁中心線找到安裝線，之后根據(jù)DL/T5019-1994進(jìn)行調(diào)整、安裝，小車軌距偏差±3mm。

3.8 小車行走機構(gòu)吊裝

小車軌道安裝完成后用纜機進(jìn)行小車行走機構(gòu)的吊裝，該機構(gòu)安裝及檢驗方式同大車行走機構(gòu)。

3.9 小車架拼裝、吊裝

小車架受起吊重量的限制（雙纜機抬吊不得大于50T），采用壩面拼裝成整體，整體重量48.9T，然后采用兩臺纜機抬吊的方式進(jìn)行吊裝，吊裝到位后在小車行走機構(gòu)上進(jìn)行連接組拼。

主梁與端梁、小車架分瓣組合接頭的高強螺栓組合面及連接板應(yīng)進(jìn)行徹底除銹，按廠家說明書涂刷涂料，然后才能進(jìn)行組合，高強螺栓的緊固力應(yīng)符合DL/T5018-2004規(guī)范的要求。

3.10 起升機構(gòu)吊裝

起升機構(gòu)吊裝先吊裝減速箱，減速箱調(diào)整就位后，吊裝卷筒、電機及其它機械、電氣設(shè)備，吊裝完成后對設(shè)備進(jìn)行保護(hù)，防止雨水對電氣設(shè)備造成損壞。

3.11 小車房（含3T檢修吊）吊裝

小車房在壩面先用25T汽車吊配合進(jìn)行組拼，組拼過程中將小車房內(nèi)的3T檢修吊安裝到位，然后采用纜機整體吊裝，吊裝前先進(jìn)行試吊，檢驗小車房的結(jié)構(gòu)強度是否滿足吊裝要求，吊裝完成后將小車房與小車架進(jìn)行焊接連接。

3.12 回轉(zhuǎn)吊吊裝

利用25t汽車吊配合纜機進(jìn)行回轉(zhuǎn)吊的安裝，回轉(zhuǎn)吊安裝前應(yīng)對回轉(zhuǎn)軸垂直度進(jìn)行檢查，保證合格后方可進(jìn)行回轉(zhuǎn)吊的安裝。

4 結(jié)論

錦屏一級水電站壩頂6300kN雙向門機吊裝難度大，從場地、設(shè)備、通道、吊裝順序均需要周密協(xié)調(diào)，吊裝完成后門機整體運行狀況良好，為后續(xù)渡汛以及深孔事故閘門和放空底孔事故閘門的吊裝工作奠定了堅實的基礎(chǔ)。

[1]電力部水利部中南勘測設(shè)計研究院.《水利水電工程啟閉機制造、安裝及驗收規(guī)范》（DL/T5019-94）[Z].北京電力出版社，1994：18～24.

[2]中國葛洲壩集團(tuán)機電建設(shè)有限公司《水利水電工程鋼閘門制造、安裝及驗收規(guī)范》（DL/T5018-2004）[Z].北京中華人民共和國國家發(fā)展和改革委員會發(fā)布，2004：75～76.

[3]中國水電顧問集團(tuán)中國水利發(fā)電工程學(xué)會網(wǎng).錦屏一級水電站壩頂雙向門式啟閉機通過負(fù)荷試驗驗收[J].中國水能及電氣化，2014（6）.

TV547.1

A

1004-7344（2016）07-0241-02

2016-2-20

李 沛（1986-），男，助理工程師，本科，主要從事水工金屬結(jié)構(gòu)制作安裝工作。