(嘉陵江亭子口水利水電開發(fā)有限公司，四川 蒼溪，628400)

1 概況

亭子口水利樞紐上游導航浮箱安裝設備包括2節(jié)鋼結構浮箱(包括欄桿、護舷、人孔蓋等附屬結構)、導向裝置、箱內壓載，以及照明等電氣設備。

根據(jù)主體工程控制性日程，在2016年7月30日前，完成浮箱結構制作及其舾裝件和設備安裝驗收完畢，防腐驗收完畢，當大壩上游蓄水水位達到453.60±0.1m時，浮箱由浮力升起，脫離總拼平臺，自由漂墩，漂墩后在壩區(qū)永久系船柱上臨時系固，待天氣氣象較穩(wěn)定時，浮箱由駁船拖運至安裝位置入槽安裝。

2 導向裝置預置

每節(jié)浮箱兩端的導向裝置通過鋼結構基座與甲板連接，導向裝置的輪子總成伸出浮箱體外1650mm，伸出部分布置在導承槽內，用于浮箱隨上游水位升降時的導向以及通過軌道向土建結構傳遞水平載荷。為此，導向裝置安裝過程為，在浮箱下水前安裝達到設計要求，保證安裝精度；驗收完成后，將導向裝置總成向浮箱中部后移，輪子最外端不得超出浮箱邊緣，以保證浮箱就位；浮箱在閘首前沿與支墩間(或支墩間)就位后，再將導向裝置總成整體推出完成二次安裝。

2.1 安裝工藝流程

2.1.1 下水前安裝

各基座制作→基座在浮箱上定位焊接→各基座安裝精度復驗→導向裝置各支座在基座上定位、配鉆孔、臨時連接螺栓安裝→梁及輪子總成安裝。

2.1.2 浮箱就位前拆卸

緩梁及輪子總成拆卸→移位、在浮箱上臨時固定。

2.1.3 浮箱就位后安裝

梁及輪子總成安裝→檢驗→連接螺栓安裝、緊固→檢驗。

2.2 基座在浮箱上定位焊接

用激光經緯儀在浮箱甲板上做出浮箱中心線和導向裝置各基座安裝角尺線、中心線，緩沖限位架的中心距浮箱中部21.7m±1.0mm，前支座的中心距浮箱中部24.5m±1.0mm，在甲板劃出基座腹板安裝基準線，用水平尺、水平儀、線垂、直尺等工具逐一測量定位腹板及基座，保證各個基座的定位尺寸、高度尺寸正確和水平度，劃線修割基座腹板及肋板的下口，然后進行二次測量定位點焊，復驗后進行焊接(注意：測量定位時，盡量選擇在陰天或早晚進行)。焊接時，采取對稱焊接，減少能量等措施，嚴格控制機座面板的變形，保證精度在規(guī)范要求的范圍內。

2.3 基座安裝精度復驗

導向裝置各基座在浮箱定位焊接完成后，檢驗各基座上面板的高度尺寸、形位精度是否符合要求，若符合要求，則可除銹涂刷富鋅底漆。若不符合要求，則根據(jù)測量數(shù)據(jù)，采用銑削設備在現(xiàn)場對各基座面板分別加工一道，以滿足設計和規(guī)范要求。

2.4 導向裝置各支座在基座上定位、配鉆螺栓孔、安裝臨時螺栓

導向裝置各基座安裝檢驗合格后，將導向裝置的前支座、緩沖限位架吊在各自的基座上測量、定位、固定，復驗符合要求后配鉆螺栓孔，安裝臨時螺栓進行固定。

2.5 梁及輪子總成安裝

軸承、上滑塊、軸預先安裝在梁中，小輪總成安裝在梁上。然后安裝下滑塊，吊裝梁及輪子總成，安裝頂蓋，最后固定頂蓋。安裝定位時，控制導向裝置的撞頭端部距浮箱中心線距離26.685m±2.0mm。經驗收，在導向裝置支座上焊定位塊和標記，用于二次安裝定位。

2.6 梁及輪子總成拆卸

在浮箱傾斜試驗完成后，為了便于浮箱就位安裝，導向裝置的梁及輪子總成必須整體拆卸后全部放置在甲板上固定(整體后移，不允許外伸出甲板)。

2.7 梁及輪子總成二次安裝

二次安裝工作在浮箱中心與滑槽對正后進行，用千斤頂將導向裝置梁及輪子總成推出到位，然后，拆除工裝，搬離浮箱。

2.8 連接螺栓安裝、緊固

拆換臨時螺栓為工作螺栓，按設計要求擰緊固定。

3 浮箱水上拖運方案

本拖運是指浮箱下水后在水面上從臨時系固地點浮運至升船機安裝地點的過程，完成穩(wěn)定性校核符合要求后進行。運輸前，將導向裝置的梁及輪子總成移位放置到浮箱甲板上固定，以滿足浮箱就位要求。

在浮箱上安裝臨時駁船，由駁船拖帶浮箱運輸就位。具體方法是：在浮箱FR41-FR43左右兩舷制作安裝2000×2000鋼結構平臺，平臺結構與箱體可靠連接，承受運輸推力，并在平臺結構上安裝駁船。運輸前，進行操縱試驗，確定運行可靠。

3.1 浮箱阻力計算

根據(jù)船舶阻力近似估算方法(Ayre法)：

阻力Pe=0.735×W0.64V3/Co

已知條件：浮箱長L=50m，寬B=9m，吃水T=3m，B/T=3，取計算航速V=4kn，方形系數(shù)Cb=0.99。

根據(jù)圖譜查得Co=435，標準Cbe=0.78，標準Xc=1.80%L船中前。

(1)修正Cb

F1=-3×Cb(Cb-Cbe)Co/Cbe=-347.833

C1=Co+F1=87.167

(2)修正B/T

F2=-10Cb(B/T-2)%×C1=-8.63

C2=C1+F2=78.53

(3)修正Xc

F3=C2×KXc%=-5.97

查表得KXc=-7.6%。

由于F1<0，且|F3|<|F1|，則F3=0，C3=C2=78.53。

(4)修正水線長度L

F4=(L-1.025L)×C3/1.025L=-1.92

C4=C3+F4=76.622

計算結果得：實際有效功率Pe=0.735×W0.64V3/C4=74.98kW

折合馬力Pe=74.98kW×1.36=101.97hp

3.2 船用掛槳機選用

根據(jù)阻力計算結果、駁船用柴油機馬力為140hp>101.97hp，機組型號：順發(fā)GJ70，航速大約3kn～4kn。

4 浮箱就位準備工作

(1)設計制作固定于支墩外圍的框架(20號槽鋼，可拆卸式，與支墩接觸部位墊橡皮保護)，在支墩上安裝時，用二根φ20鋼絲繩繞過支墩頂部將框架掛住，保持框架在浮箱兩端的支墩上距水面高度2m左右，作為浮箱縱向定位牽引繩的固定架和橫向移動牽引繩的固定架，同時也是橫向移動時的導向架。

(2)在浮箱右舷中部系纜樁上對稱布置2個轉向滑輪、2只手拉葫蘆和工藝眼板，在浮箱左右舷FR5和FR45肋位系纜樁上對稱布置4個轉向滑輪、2只手拉葫蘆和工藝眼板，浮箱兩端分別預裝縱向定位用工藝耳板4個。

(3)為了避免浮箱在施工過程與支墩產生硬性接觸，就位前在浮箱兩端系掛輪胎靠把6個，備棕靠球2個、劃子一艘。

(4)指揮、施工人員到位，所有眼板預裝完成，材料、設備、工具、備件就位待用。

5 浮箱就位過程

(1)浮箱拖運至安裝水面后，在駁船的操縱下，使浮箱與兩支墩平行，側面距支墩1m～2m時，通過劃子將各牽引鋼絲繩與支墩上的固定架固定連接，每根鋼絲繩一端固定于混凝土支墩上，另一端通過滑輪與葫蘆相連收緊，在拖輪的協(xié)助下操作葫蘆使浮箱兩端距支墩距離相等，保持穩(wěn)定。

(2)調整浮箱縱向移動對位。拖輪停車，在統(tǒng)一指揮下，同時操作4只手拉葫蘆，使浮箱縱橫向移動，當浮箱接近支墩后，停止操作橫向移動葫蘆，繼續(xù)操縱縱向移動葫蘆，使其縱向相對定位并系緊牽引繩，用卸扣、花蘭螺絲將兩端的第一個耳板與導向架連接，調整花蘭螺絲使之受力且能在導向架上滑動。同時，測量控制浮箱兩端距支墩的距離為500mm。

(3)調整浮箱橫向移動對位。在統(tǒng)一指揮下，同時操作2只橫向移動用葫蘆，使浮箱橫向移動，當葫蘆行程不夠時，按工藝布置的耳板調整葫蘆受力位置，直至浮箱正確對位為止。在此過程中，逐一將其余6個索具螺旋扣與耳板連接。

(4)測量和臨時固定。浮箱初步對中后，用經緯儀以浮箱中心線為基準測量，調整4只手拉葫蘆和8個索具螺旋扣受力，使浮箱進一步精確對中，同時在浮箱左舷兩端將鋼絲繩與系纜樁系固，以滿足下一步導向裝置安裝的要求。

6 導向裝置安裝

浮箱在水上對位和系固符合要求后，導向裝置進行二次安裝，操作過程中，專人測量對位情況，確保安裝質量。具體工藝同“導向裝置預置”中的相應內容。最后拆除臨時系固和安裝設施，檢驗，試驗和交驗。施工過程中專人負責瞭望和操作避碰。

7 結語

浮箱導向裝置二次安裝完成后，浮箱已卡入導槽中，檢查浮箱導輪與導槽的間距，運行無卡阻后，進行浮箱壓載安裝和燈具、欄桿等附屬設備安裝。亭子口浮箱巧用水情，在2017年8月27日晚成功下水，并在2017年9月7日就順利完成了入槽安裝，為后續(xù)工程施工創(chuàng)造了條件。