淺析以色列K 項目固定式攔污柵檢修吊裝方案

李 剛

（中國水利水電第五工程局有限公司，四川 成都610225）

1 概況

以色列K 項目抽水蓄能電站引水隧道水工建筑物主要由上庫取水口攔污柵、上平洞閘門井、上平段調(diào)壓井、豎井、下平段，以及尾水調(diào)壓井和下庫取水口攔污柵共同構(gòu)成。上、下庫區(qū)引水隧道進出水口均設(shè)計為固定式攔污柵，各進出水口均設(shè)計為2 套，中間由分水墩隔開。該固定式攔污柵主要由3 部分構(gòu)成：①一期預(yù)埋基礎(chǔ)板；②二期基礎(chǔ)板及固定螺栓；③橫梁及攔污柵片?？偣灿?4 張柵片，其中16 張單重668.5 kg，單張柵片長0.86 m×寬1.335 m；8 張單重747 kg，單張柵片長0.86 m×寬1.535 m。各柵片之間通過螺栓連接，由3 道主橫梁將所有柵片組裝成整體。攔污柵水平傾斜70°，整體組裝尺寸：高：13.894 m；寬：4.5 m；單套攔污柵體重量：18.067 t。固定式攔污柵頂部布置有7 根混凝土梁，長10 m×寬1.1 m×高1.5 m，同時在7 根混凝土梁頂部位于分水墩兩側(cè)又各布置1 根連系梁（該梁主要作用是避免水流產(chǎn)生渦流）：長13.7 m×寬1 m×高1.2 m，其目的在于加強整個取水口建筑物的整體穩(wěn)定性。水流方向左側(cè)連系梁與取水口左側(cè)墻體凈空寬度2 m，左側(cè)連系梁與分水墩凈空寬度1.5 m。水流方向右側(cè)連系梁與墻體和分水墩空間寬度同左側(cè)連系梁一致，屬于對稱布置。

2 問題提出

因庫區(qū)整體布局及結(jié)構(gòu)要求，不能設(shè)計啟閉系統(tǒng)，柵體位置距離最近壩坡底部52 m，大壩坡底距離大壩公路水平直線距離92 m。庫區(qū)底部分別布置有防刺布、土工席墊、土工膜等防滲材料，由于柵體距離大壩公路累計144 m，攔污柵檢修必須將庫區(qū)內(nèi)水排凈，又因汽車吊不能駛?cè)霂靺^(qū)以避免損壞防滲土工膜，故存在檢修吊裝難題。

3 施工方案簡介

針對固定式攔污柵存在的檢修吊裝難題，經(jīng)過討論研究，決定因地制宜利用取水口上方的混凝土梁系結(jié)構(gòu)做為基礎(chǔ)平臺，在該基礎(chǔ)平臺上布置自制工裝架吊裝需要檢修的攔污柵片，然后通過運輸平臺車沿著所鋪設(shè)的槽鋼做為軌道將攔污柵片運至壩坡根部位置，最后利用汽車吊或卷揚系統(tǒng)牽引至壩頂公路。關(guān)鍵吊裝技術(shù)研究在于攔污柵片的吊裝路徑及吊點位置選擇，攔污柵水平呈70°傾斜，因此需要根據(jù)柵體實際安裝位置確定檢修吊裝路徑。詳見圖1。

圖1 上庫進出水口固定式攔污柵檢修吊裝剖面圖

該固定式攔污柵從結(jié)構(gòu)上總體分為8 層，每層由3 張柵片組成。攔污柵瓦片區(qū)域標注編號為（1）（2）柵體瓦片均通過Ⅰ區(qū)域即兩梁之間的空間做為吊物孔吊出；攔污柵瓦片區(qū)域標注編號為（3）（4）柵體瓦片均通過Ⅱ區(qū)域即兩梁之間的空間做為吊物孔吊出；攔污柵瓦片區(qū)域標注編號為（5）（6）（7）（8）柵體瓦片均通過Ⅲ區(qū)域即兩梁之間的空間做為吊物孔吊出。因此根據(jù)吊裝位置不同，在工裝架吊裝大梁的相應(yīng)位置布置對應(yīng)吊裝吊點。

由于每層由3 張柵片組成，且標注編號為①的柵片有2 張，單張柵片長0.86 m×寬1.335 m，單重668.5 kg；標注編號為②的柵片有1 張，單張柵片長0.86 m×寬1.535 m，單重747 kg。其水工建筑物的整體布置如圖2。

圖2 上庫進出水口固定式攔污柵檢修吊裝圖（水流方向）

標注編號①的柵片均采用1 號吊裝大梁吊裝，標注編號②的柵片均采用2 號吊裝大梁吊裝。水流方向分水墩右側(cè)的固定式攔污柵的柵片也采用該方案吊裝，前提條件是需將工裝架拆卸移至分水墩右側(cè)梁系平臺上重新布置安裝工裝架。工裝架按照該電站取水口固定式攔污柵最大單重柵片幾何尺寸及重量校核設(shè)計。由于該部位汽車吊等現(xiàn)代化吊裝工具無法抵達對工裝架進行輔助拼裝，因此需要盡可能在滿足安全吊裝系數(shù)的情況下，優(yōu)化設(shè)計、選型吊裝工裝架的構(gòu)件尺寸，減輕各構(gòu)件的自重，這樣施工人員才方便現(xiàn)場組裝工裝架。由于各抽水蓄能電站取水口固定式攔污柵柵片幾何尺寸及自重不同，因此需根據(jù)自身實際情況設(shè)計、制作檢修吊裝用的工裝架。

柵體具體吊裝步驟及流程：

（1）施工準備：當庫區(qū)內(nèi)水放空后，施工人員拼裝完梁系平臺上的工裝架后，便進入取水口底部搭設(shè)活動腳手架施工平臺，便于爬涉到各層柵片拆除柵片螺栓及掛鉤等工作。

（2）采用2 t 加長手拉導鏈懸掛于需檢修起吊的攔污柵片，讓手拉導鏈稍微起吊帶勁。施工人員則采用扳手等工具拆除柵片相互之間固定的螺栓或者與橫梁固定的螺栓。詳見圖1。

（3）當需檢修的攔污柵片螺栓拆除完畢后，可采用2 t 手拉導鏈提升攔污柵片，直至提升出梁系平臺。詳見圖3。

圖3 攔污柵片提升出梁系平臺

（4）將運輸鋼臺車放在懸掛的攔污柵片下方，下放手拉導鏈將攔污柵片置放于臺車之上。人力推動臺車沿著提前鋪設(shè)的20 號槽鋼軌道駛向壩坡底部。運輸鋼臺車運輸輪采用橡皮輪，20 號槽鋼鋪設(shè)范圍僅為梁系平臺范圍。詳見圖4。

（5）運輸鋼臺車將攔污柵片運輸至壩坡根部后，可采用大型汽車吊直接將攔污柵瓦片吊裝至大壩公路上；如果條件不具備，也可在大壩公路上布置卷揚系統(tǒng)，牽引運輸鋼臺車至大壩公路。詳見圖5。

圖4 運輸鋼臺車運輸攔污柵片

圖5 攔污柵瓦片吊裝至大壩公路

（6）其余各攔污柵片都按照此方法吊裝運輸，直至全部需檢修柵片吊裝完畢。

4 安全措施及注意事項

（1）施工人員在施工時應(yīng)注意安全，戴好安全帽，穿好防滑鞋；高空作業(yè)時要系好安全帶。

（2）易燃、易爆品，如氧氣、乙炔等遠離施工現(xiàn)場。

（3）攔污柵片起吊應(yīng)由專業(yè)起重人員指揮。

（4）嚴禁歪拉斜吊；所選用鋼絲繩必須有足夠的安全系數(shù)（為所吊實際重量的6 倍），無斷絲斷股現(xiàn)象。

（5）采用卡扣吊裝前，先檢查卡扣和繩子均有足夠的安全系數(shù)，吊耳焊接牢固，有足夠起吊承重，焊縫無裂痕。

（6）在攔污柵片吊裝前，必須待導鏈與攔污柵片連接后方能拆除柵片的連接螺栓。

（7）嚴格按照本專項施工方案起吊步驟操作，杜絕違章操作。

5 結(jié)束語

本文根據(jù)以色列K 項目抽水蓄能電站固定式攔污柵布置特點，在無設(shè)計啟閉系統(tǒng)且攔污柵距離大壩相對位置較遠，汽車吊等起重設(shè)備不能駛?cè)霂炫璧撞恳员苊饽雺簱p壞土工膜前提下，提出了固定式攔污柵的檢修方案要求，根據(jù)現(xiàn)場實際情況因地制宜采取最佳施工方案，成功解決了攔污柵檢修難題，具有一定的借鑒價值，值得推廣應(yīng)用。