向尚君
(中國人民武裝警察部隊(duì)水電第八支隊(duì),重慶 401347)
旁多水利樞紐工程地處西藏自治區(qū)拉薩河的中游,位于林周縣旁多鄉(xiāng)下游1.5km,距下游拉薩市直線距離約63km。是一座以灌溉、發(fā)電為主,兼顧防洪和供水的綜合利用工程。水庫庫容12.3億m3,電站裝機(jī)容量160MW,工程規(guī)模為Ⅰ等,大(1)型水庫,地震基本烈度為Ⅷ度,為西藏“十一五”期間重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目。樞紐由碾壓式瀝青混凝土心墻砂礫石壩、泄洪洞及泄洪兼導(dǎo)流洞、發(fā)電引水系統(tǒng)、發(fā)電廠房和灌溉輸水洞等水工建筑物組成。泄洪設(shè)施包括泄洪兼導(dǎo)流洞及泄洪洞。
泄洪兼導(dǎo)流洞洞身全長(zhǎng)756.7m,分進(jìn)口段、洞身段和出口段,進(jìn)口洞段為城門洞型斷面,尺寸10.0m×11.0m;進(jìn)口閘門井為豎井式,井高70m,內(nèi)設(shè)兩道10m×11m深孔平面閘門,其中一道為平面滑動(dòng)檢修閘門,一道為平面定輪事故閘門;出口段設(shè)一道7m×7m弧形工作閘門。泄洪洞全長(zhǎng)867.0m,控制段共一孔,孔口凈寬10m,溢流堰體采用WES型堰面曲線,堰頂設(shè)一道10m×16.5m檢修閘門和一道10m×16.2m露頂式弧形工作閘門。
旁多水利樞紐泄洪設(shè)施共采用五道閘門,其中泄洪洞進(jìn)口段設(shè)一道弧門和一道平面閘門,均為表空閘門;泄洪兼導(dǎo)流洞進(jìn)口段設(shè)兩道平面閘門,出口段設(shè)一道弧形閘門,均為深孔閘門。閘門的主要參數(shù)如表1所示。
表1 閘門主要特性表
泄洪兼導(dǎo)流洞進(jìn)口段采用閘室采用豎井形式,井筒為圓形,如圖1所示。截流節(jié)點(diǎn)工期要求,泄洪兼導(dǎo)流洞閘門在截流前要完成埋件安裝和試槽,在閘門埋件和門葉安裝過程中,豎井尚在施工,啟閉機(jī)平臺(tái)仍未形成,現(xiàn)場(chǎng)土建施工和閘門埋件和門葉安裝過程存在交叉作業(yè),相互存在很大影響和制約。
圖1 豎井?dāng)嗝鎴D
受截流節(jié)點(diǎn)工期的限制,若豎井井筒采用一次性澆筑成型的方法,采用常規(guī)方法進(jìn)行吊裝,門葉的安裝將影響節(jié)點(diǎn)工期。實(shí)際施工過程中,在豎井井筒預(yù)留門洞,利用已安裝好的啟閉機(jī)結(jié)合運(yùn)輸小車的吊裝方式,采用垂直拼裝的方法進(jìn)行門葉的安裝,其中豎井井筒檢修門預(yù)留孔洞尺寸為4.2m×5m,事故門預(yù)留孔洞尺寸為4.2m×7m,孔洞采用二期混凝土進(jìn)行封堵[2]。
門葉單節(jié)最大起吊重量54t,在施工現(xiàn)場(chǎng)利用70t吊車和啟閉機(jī)自身動(dòng)力進(jìn)行門葉的吊裝,運(yùn)輸小車由5t卷揚(yáng)機(jī)提供動(dòng)力,先利用吊車將門葉吊裝在運(yùn)輸小車上,然后用運(yùn)輸小車運(yùn)輸?shù)骄矁?nèi)進(jìn)行組裝焊接,在井筒內(nèi)由啟閉進(jìn)行吊裝,按照頂節(jié)門葉→中上節(jié)門葉→中下節(jié)門葉→底節(jié)門葉的順序拼裝焊機(jī),現(xiàn)場(chǎng)布置如圖2所示。通過采用此種方法,為豎井井筒及啟閉機(jī)平臺(tái)提供了充裕的施工時(shí)間,利用了啟閉機(jī)自身的動(dòng)力,減少了大型吊裝設(shè)備的使用,節(jié)省了費(fèi)用[2]。
圖2 門葉的運(yùn)輸與吊裝示意圖
出口閘室段在一期導(dǎo)流完成基礎(chǔ)上進(jìn)行改造而來,在10月下閘蓄水后開始施工,次年汛前(5月底)完成施工,工期比較緊,混凝土等土建工程和金屬結(jié)構(gòu)安裝交叉作業(yè)多,相互干擾比較大,出口工作閘門布置如圖3所示。受地形條件和閘室結(jié)構(gòu)限制,大型吊裝設(shè)備在現(xiàn)場(chǎng)無法布設(shè),進(jìn)物孔狹小,閘室內(nèi)部空間較為狹窄,且有上部結(jié)構(gòu)遮擋,吊裝設(shè)備不能進(jìn)入閘室內(nèi)部進(jìn)行吊裝,給安裝帶來較大難度。
3.2.1 門葉吊裝。門葉單節(jié)最大起吊重量35t,吊裝采用手動(dòng)葫蘆接力吊裝的方法,在閘室結(jié)構(gòu)外采用50t汽車吊,閘室內(nèi)吊裝在高程4047.0m位置架設(shè)兩個(gè)臨時(shí)鋼梁,用4個(gè)20t手動(dòng)葫蘆接力,整個(gè)吊裝分三步進(jìn)行,具體如圖4所示。第一步,用汽車吊將門葉吊入進(jìn)物孔;第二步,用1#、2#手動(dòng)葫蘆接力,轉(zhuǎn)運(yùn)至3#、4#葫蘆接力位置;第三步,用3#、4#手動(dòng)葫蘆接力,1-4#手動(dòng)葫蘆共同調(diào)整位置,對(duì)門葉進(jìn)行就位。門葉按照豎向分縫,共有3節(jié),按照先兩邊后中間的順序進(jìn)行拼裝。支臂的吊裝采用類似的方法進(jìn)行。
圖3 出口工作閘門布置圖
圖4 出口工作閘門吊裝流程圖
3.2.2 支鉸鋼梁吊裝。支鉸鋼梁重20t,安裝位置位于混凝土支撐梁下方,起吊設(shè)備無法進(jìn)行到內(nèi)部進(jìn)行吊裝,仍需采用手動(dòng)葫蘆接力的方法進(jìn)行吊裝。在進(jìn)行混凝土支撐梁一期混凝土澆筑時(shí),在支鉸鋼梁安裝位置預(yù)留四個(gè)孔洞,一方面有利于在鋼梁吊裝時(shí)方便手動(dòng)葫蘆的架設(shè),另一方面可用于二期混凝土澆筑時(shí)通道。
泄洪洞進(jìn)口采用雙閘門布置,檢修閘門設(shè)置井筒式啟閉機(jī)房。因下閘蓄水節(jié)點(diǎn)工期要求,進(jìn)口段土建施工工期緊,在完成閘墩修建后繼續(xù)對(duì)上部啟閉機(jī)房進(jìn)行施工和對(duì)泄洪洞洞內(nèi)建筑物進(jìn)行施工,這要求在閘門位置要具備施工通道和閘門安裝不能影響上部結(jié)構(gòu)施工。同時(shí),泄洪洞進(jìn)口緊靠山體,只有一條公路從內(nèi)測(cè)經(jīng)過,現(xiàn)場(chǎng)產(chǎn)地狹窄,不具備布設(shè)大型起吊設(shè)備條件。金屬結(jié)構(gòu)吊裝施工存在交叉作業(yè)多、吊裝設(shè)備難于選擇等難題。
圖5 泄洪洞進(jìn)口閘門布置圖
泄洪洞進(jìn)口兩個(gè)閘門單節(jié)最大重量25t,起吊設(shè)備選用能自主行走的30t龍門吊解決了現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地狹窄及大型吊裝設(shè)備布設(shè)難等問題。在完成閘墩、門槽埋件以及二期混凝土施工后,在檢修閘門底檻位置,采用枕木墊高1.5m平臺(tái),將檢修閘門門葉鎖定在門槽中,提供了洞內(nèi)施工通道。后期,在檢修閘門啟閉機(jī)房土建施工完成及啟閉機(jī)安裝完成后,利用啟閉機(jī)自身動(dòng)力對(duì)檢修閘門門葉進(jìn)行拼裝。工作閘門門葉采用龍門吊直接吊裝到位進(jìn)行拼裝,在靠近進(jìn)口最外側(cè)外置,龍門吊不能將門葉直接吊裝到位,要適當(dāng)將鋼絲繩傾斜才能吊裝到位,為保持龍門吊的穩(wěn)定,在另一側(cè)要加裝纜風(fēng)繩以保持其穩(wěn)定,具體如圖6所示。
圖6 泄洪洞進(jìn)口閘門吊裝方法示意圖
旁多水利樞紐泄洪設(shè)施共設(shè)三處閘門,為超大型或大型閘門,每處因地形位置及本身結(jié)構(gòu)不同,在安裝過程中存在的不同的吊裝問題,施工難度較大,吊裝是否成功,系整個(gè)閘門安裝的關(guān)鍵。根據(jù)每處閘門的安裝特點(diǎn),采取了有針對(duì)性的措施,對(duì)泄洪兼導(dǎo)流洞進(jìn)口采取預(yù)留門洞的方法,確保了井筒混凝土的快速施工,方便了閘門門葉的吊裝。泄洪兼導(dǎo)流洞出口,采用手動(dòng)葫蘆接力的方法,解決了大型吊裝設(shè)備無法布設(shè)問題。泄洪洞進(jìn)口采用龍門吊進(jìn)行吊裝的方法,解決因場(chǎng)地狹小,大型設(shè)備無法吊裝、施工交叉作業(yè)及施工通道等問題。針對(duì)閘門吊裝施工,只有因地制宜,靈活選取吊裝設(shè)備和吊裝方法,才是確保施工順利完成的關(guān)鍵。
[1]全國一級(jí)建造師執(zhí)業(yè)資格考試用書編寫委員會(huì).水利水電工程管理與實(shí)務(wù)[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,1996.
[2]向尚君,王海波,林光躍.旁多水利樞紐泄洪兼導(dǎo)流洞深孔閘門安裝[J].水利建設(shè)與管理,2013,38(06):21-25.