戴海蓉

(葛洲壩集團(tuán)第二工程有限公司,四川成都 610091)

1 工程概況

錦屏二級(jí)水電站是雅礱江干流上的重要梯級(jí)電站,其水頭高約 310 m,電站總裝機(jī)容量 4 800 M W,單機(jī)容量 600 M W,為一低閘、長(zhǎng)隧洞、大容量引水式電站。其中引水隧洞采用“4洞 8機(jī)”布置,平均長(zhǎng)度 16.67 k m,4條引水隧洞在上游調(diào)壓室底部分岔,形成 8條高壓管道。

8條高壓管道的壓力鋼管按布置位置分為:上平段、上彎段、豎井段、下彎段和下平段。鋼管斷面為圓形,內(nèi)徑由 6.5 m在廠前漸變至 6.05 m,與機(jī)組蝸殼延伸段相接。每條高壓管道壓力鋼管長(zhǎng)約 540～584 m,其中豎井段鋼管長(zhǎng)約 200 m。上平段、上彎段、豎井段和下彎段鋼管均采用16 M n R鋼材,管壁厚度為 20～36 m m;下平段鋼管采用 16 M n R和 600 M P a級(jí)兩種鋼材,管壁厚度為 38～56 m m。

8條高壓管道壓力鋼管的總工程量為 24 625 t,其中 600 M P a級(jí)鋼材鋼管重 2 140 t,16 M n R鋼材鋼管重 22 485 t。

錦屏二級(jí)水電站單條高壓管道布置見(jiàn)圖 1。

2 豎井壓力鋼管安裝方案

(1)錦屏二級(jí)水電站豎井壓力鋼管安裝方案得以實(shí)施的首要條件是取消豎井鋼管內(nèi)支撐。

(2)豎井壓力鋼管單節(jié)管節(jié)利用 30 t平板拖車通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)輸?shù)缆芳笆┕ぶФ催\(yùn)到安裝部位,利用安裝在豎井頂部的 2×16 t雙吊點(diǎn)單向橋機(jī)卸車并吊裝到位。豎井橋機(jī)布置型式及豎井壓力鋼管吊裝方式見(jiàn)圖 2。

(3)為方便豎井壓力鋼管安裝,豎井鋼管拼裝及焊接利用自制豎井作業(yè)平臺(tái),同時(shí)配套設(shè)置一個(gè)簡(jiǎn)易升降電梯,主要供豎井鋼管安裝人員上下作業(yè)平臺(tái),同時(shí)運(yùn)送一些小型設(shè)備和材料。豎井作業(yè)平臺(tái)及簡(jiǎn)易升降電梯布置見(jiàn)圖 3。

3 豎井作業(yè)平臺(tái)

3.1 結(jié)構(gòu)型式

豎井作業(yè)平臺(tái)由型材和鋼板焊接而成,高 6 m,有三層平臺(tái)。其中上層平臺(tái)為鋼管管節(jié)調(diào)整、組拼、焊接平臺(tái);中層平臺(tái)主要用于存放焊接設(shè)備和各種臨時(shí)材料;下層平臺(tái)為焊縫打磨、防腐施工平臺(tái),同時(shí)用于簡(jiǎn)易升降電梯的臨時(shí)存放。豎井作業(yè)平臺(tái)結(jié)構(gòu)型式見(jiàn)圖 4。

在作業(yè)平臺(tái)上、下層各安裝 4個(gè)導(dǎo)向滑輪,導(dǎo)向滑輪在作業(yè)平臺(tái)的吊裝過(guò)程中起導(dǎo)向和穩(wěn)定作用。在中層平臺(tái)底部布置兩組共 4個(gè)定滑輪用于作業(yè)平臺(tái)與簡(jiǎn)易升降電梯的連接,定滑輪間距 ＞1/2吊籠最大外型尺寸。

在上層平臺(tái)四角焊接 8個(gè)吊耳,并安裝 8根φ 20鋼絲繩,其中 4根鋼絲繩通過(guò)吊耳及掛鉤將作業(yè)平臺(tái)懸掛于已裝鋼管管壁上口(下文稱“常用鋼絲繩”),另外 4根鋼絲繩作為備用(下文稱“備用鋼絲繩”)。

3.2 豎井作業(yè)平臺(tái)的使用方法

豎井作業(yè)平臺(tái)的使用方法見(jiàn)圖 3。

(1)豎井作業(yè)平臺(tái)的首次就位:豎井作業(yè)平臺(tái)運(yùn)到豎井頂部 2×16 t橋機(jī)覆蓋范圍內(nèi),將焊接設(shè)備及壓縫工裝等放入中層作業(yè)平臺(tái),利用 2×16 t橋機(jī)將其吊到已裝鋼管部位,將作業(yè)平臺(tái)上的 4根常用鋼絲繩通過(guò)吊耳及掛鉤掛于已裝鋼管管壁上口。

圖 1 錦屏二級(jí)水電站單條高壓管道布置圖

(2)豎井作業(yè)平臺(tái)的后續(xù)就位:利用 2×16 t橋機(jī)將待裝鋼管管節(jié)吊至接近最上節(jié)已裝鋼管上端口時(shí),將豎井作業(yè)平臺(tái)上的 4根備用鋼絲繩掛到2×16 t橋機(jī)主鉤上,提升主鉤,使作業(yè)平臺(tái)隨待裝鋼管吊起,待 4根備用鋼絲繩受力后,操作人員站在上層作業(yè)平臺(tái)上將掛在已裝鋼管管口上的 4根常用鋼絲繩掛鉤摘除,然后將待裝鋼管下落至已裝鋼管管口,待裝鋼管穩(wěn)定固定后摘除掛在橋機(jī)主鉤上的起吊鋼絲繩,再次提升主鉤,待作業(yè)平臺(tái)上升至待裝鋼管內(nèi)適當(dāng)位置,將作業(yè)平臺(tái)上的 4根常用鋼絲繩掛鉤懸掛于待裝鋼管管口,待取下掛在橋機(jī)主鉤上的 4根備用鋼絲繩后,施工人員即可在作業(yè)平臺(tái)上繼續(xù)進(jìn)行鋼管安裝作業(yè)。

(3)作業(yè)平臺(tái)就位后,安裝人員從下彎段管壁內(nèi)側(cè)的爬梯經(jīng)安全平臺(tái)進(jìn)入簡(jiǎn)易升降電梯,由升降電梯進(jìn)入作業(yè)平臺(tái)。

4 簡(jiǎn)易升降電梯

4.1 結(jié)構(gòu)型式

簡(jiǎn)易升降電梯由吊籠及其升降系統(tǒng)、防墜裝置等組成。簡(jiǎn)易升降電梯結(jié)構(gòu)型式見(jiàn)圖 5,其與豎井作業(yè)平臺(tái)的聯(lián)接方式見(jiàn)圖 6。

圖 2 錦屏二級(jí)水電站豎井橋機(jī)布置圖

(1)吊籠由型材和鋼板焊接而成。升降系統(tǒng)主要用于控制吊籠的升降,由一臺(tái) 10 t卷?yè)P(yáng)機(jī)及若干地錨和導(dǎo)向裝置組成。

10 t卷?yè)P(yáng)機(jī)鋼絲繩利用布置在豎井底部的一組導(dǎo)向裝置通過(guò)預(yù)先布置在豎井作業(yè)平臺(tái)中層平臺(tái)底部的兩個(gè)定滑輪與安裝在簡(jiǎn)易升降電梯平衡梁中部的楔形繩卡相連接。

(2)防墜裝置主要用于防止吊籠升降過(guò)程中由于其起吊鋼絲繩突然發(fā)生斷裂而引發(fā)的高空墜落事故,該套裝置由平衡梁、防墜器、5 t卷?yè)P(yáng)機(jī)及若干地錨和導(dǎo)向裝置組成。

5 t卷?yè)P(yáng)機(jī)鋼絲繩與防墜器連接后通過(guò)預(yù)先安裝在作業(yè)平臺(tái)中層的兩個(gè)定滑輪與固定在豎井底部的一組地錨相連接。

4.2 簡(jiǎn)易升降電梯的使用方法

簡(jiǎn)易升降電梯安全連接后,操作 5 t卷?yè)P(yáng)機(jī),調(diào)整鋼絲繩張緊度至安全使用范圍。簡(jiǎn)易升降電梯在使用時(shí),只需操作10 t卷?yè)P(yáng)機(jī)即可實(shí)現(xiàn)吊籠的安全升降。

由于整個(gè)簡(jiǎn)易升降電梯合理使用了防墜裝置及其平衡梁,在吊籠升降過(guò)程中,既可有效預(yù)防人員高空墜落事故的發(fā)生,又可防止吊籠在升降過(guò)程中發(fā)生旋轉(zhuǎn),從而確保了施工人員的生命安全。

4.3 設(shè)備的選型

(1)吊籠、防墜器及附件:由河北省武安市通達(dá)機(jī)械有限公司生產(chǎn),吊籠型號(hào)為 G L S-0.8型,防墜器為 B F 0511型,楔形繩卡為 X S 60(B)型。

(2)10 t卷?yè)P(yáng)機(jī):為 J M-10雙液壓抱閘型慢速電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī),鋼絲繩額定速度≤15 m/m i n,鋼絲繩直徑為 28 m m(6×37+F C),卷筒容繩量為 500 m。

(3)5 t卷?yè)P(yáng)機(jī):為 J M-5雙液壓抱閘型慢速電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī),鋼絲繩直徑為 20 m m(6×37+F C),卷筒容繩量為 500 m。

圖3 豎井壓力鋼管作業(yè)平臺(tái)及簡(jiǎn)易升降電梯布置示意圖

圖 4 豎井作業(yè)平臺(tái)結(jié)構(gòu)型式示意圖

圖 5 豎井簡(jiǎn)易升降電梯結(jié)構(gòu)型式示意圖

圖 6 簡(jiǎn)易升降電梯與豎井作業(yè)平臺(tái)聯(lián)接方式示意圖

4.4 簡(jiǎn)易升降電梯在使用過(guò)程中的注意事項(xiàng)

(1)防墜裝置在正式使用前應(yīng)做等負(fù)荷墜落試驗(yàn)。

(2)在鋼管吊裝過(guò)程中,簡(jiǎn)易升降電梯中 10 t、5 t卷?yè)P(yáng)機(jī)鋼絲繩應(yīng)隨豎井作業(yè)平臺(tái)同步升降,待作業(yè)平臺(tái)懸掛到位后,重新調(diào)整 5 t卷?yè)P(yáng)機(jī)鋼絲繩的張緊度至安全使用范圍。

(3)定期按規(guī)定對(duì)簡(jiǎn)易升降電梯所使用的鋼絲繩進(jìn)行檢查及維護(hù)保養(yǎng)。

5 結(jié) 語(yǔ)

在錦屏二級(jí)水電站長(zhǎng)豎井壓力鋼管安裝過(guò)程中,由于使用了豎井作業(yè)平臺(tái)、簡(jiǎn)易升降電梯及防墜裝置,在有效解決施工人員高空施工作業(yè)、垂直運(yùn)輸?shù)葐?wèn)題的同時(shí),也大大降低了長(zhǎng)豎井鋼管安裝的作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)。該施工方法可供同類工程進(jìn)行長(zhǎng)豎井施工時(shí)借鑒。