重庆某航电枢纽工程泄洪闸工作闸门安装施工方案(附台车轨道梁计算书)

1、sd12ja草街泄洪闸/zzs02草 街 航 电 枢 纽泄洪闸工作闸门安装施 工 修 改 方 案批 准： 日期：审 核： 日期：编 写： 日期：中国水利水电第十二工程局有限公司草街航电项目经理部二一一年七月目 录1、 工程概述12、 闸门主要技术参数与分节重量23、 编制依据24、 施工总平面布置35、 施工工艺和方法46、 施工机械及劳动力使用计划97、 施工进度108、 质量保证措施129、 施工安全措施1310、本施工方案需要协调解决的问题 1511、附件 1619一、 工程概述草街航电枢纽工程位于重庆市合川境内草街镇附近的嘉陵江河段上，是嘉陵江干流合川至河口段自上而下渠化梯级开发的第二

2、个梯级，坝址控制面积15.6万km2，坝址多年平均流量2120m3/s。草街航电枢纽为一以航运为主兼顾发电，并具有拦沙减淤、灌溉等综合效益的水资源综合利用工程。电站装设4台轴流转桨式水轮发电机组，总装机容量500mw。泄洪坝段位于大坝的右侧，共布置16孔泄洪闸（靠冲砂闸一孔为围堰改闸），每孔泄洪闸各设一套工作闸门,工作闸门采用22500kn固定卷扬式启闭机启闭。根据草街航电枢纽泄洪闸金属结构与启闭设备安装施工组织设计（以下简称施工组织设计）及重庆航运建设发展有限公司关于草街航电枢纽泄洪闸及挡水坝建设协调会会议纪要（详见2011-6,以下简称纪要）安排，为确保泄洪闸及挡水坝工程2011年5月15

3、日前具备挡水条件，土建最早于2011年2月10日交出第一批底槛安装工作面，最迟于2011年3月28日移交最后一批底槛安装工作面；闸墩于2011年2月20日全部到顶；坝顶交通于2011年3月20日全线贯通；启闭机排架柱最早于2011年3月31日第一批到顶，最迟于2011年4月25日最后一批移交安装工作面。根据施工组织设计与纪要安排，原工作闸门安装方案为在相应门槽埋件安装完成，坝顶交通桥形成后，启闭机排架柱形成以前，利用100吨履带吊吊装在门槽底槛上进行拼装。闸门安装拟分5批，每批3扇同时进行。为减少对启闭机排架柱的施工干扰，在启闭机排架柱施工以前利用7天时间将3扇闸门同时吊入闸孔内进行拼装，在门

4、叶吊装完成后，后续进行启闭机排架柱的施工及门叶的焊接工作，在启闭机安装完成并与门叶联调后进行水封的安装。由于种种原因泄洪闸施工实际进度滞后于年度计划，底槛、闸墩、坝顶交通及启闭机排架柱均无法按计划移交或形成，工作闸门无法按施工组织设计及纪要方案实施。为此重庆航运发展有限公司分别于2011年3月11日、7月15日主持召开了泄洪闸金属结构安装进度协调会。会议根据泄洪闸目前实际形象面貌，为确保草街航电枢纽安全渡汛及挡水要求，确定先行安装启闭机，再安装工作闸门的方案。本方案根据两次金属结构安装进度协调会精神进行编制。二、闸门主要技术参数与分节重量 项目 工作闸门 2.1、闸门型式 露定平面定轮 2.2

5、、门叶尺寸 2.9214.79m24.005 2.3、设计水头 23.573m 2.4、总水压力 37785kn 2.5、支承特性 滚轮 2.6、操作方式 动水静启 2.7、闸门数量 16扇（包括堰改闸） 2.8、单扇闸门总重 245477kg 2.9、单扇闸门分节重量见下表序号名称数量规格分节重量（kg）备注工作闸门门叶一114.793.445113底节门叶二114.793.745718门叶三114.793.740737门叶四114.793.735908门叶五114.793.731485门叶六114.795.843366顶节,分两节三、 编制依据3.1、 成都勘测设计研究院的施工图:泄洪闸1

6、324-23.573m工作闸门图（cd159 sg-52-4）泄洪闸工作闸门门槽（cd159 sg-52-32）3.2、水利水电工程钢闸门制造安装及验收规范（dl/t5018-2004）；3.3、关于草街航电工程泄洪闸工作闸门重量的通知（金结）2011-001号；3.4、相关会议纪要四、施工总平面布置4.1 施工用电及通信设施4.1.1施工电源采用（yjv-395+135mm2-260电缆）使用从项目业主在纵向围堰上提供的电源点沿引出，沿顶顶启闭机排架柱上游侧敷设。 4.1.2焊接电源布置焊机全部布置在坝顶el221.5平台上。4.1.3通信设施现场通信使用6对无线对讲机用作现场指挥调度，吊装

7、时对讲机频率与门塔机频率一致；对外联系使用移动通信设备。4.2吊装机械布置在挡水坝坝段与堰改闸坝段各布置一台150吨履带吊进行吊装，设备堆场采用70吨汽车吊进行转运。4.3施工通道4.3.1设备运输通道在工作闸门上游侧布置一根轨道梁，下游侧利用l3梁布置台车运输轨道。左岸1#工作闸门及堰改闸工作闸门、检修闸门存放左岸松木湾设备堆场，门叶从设备堆场通过盐草路、a线路、船闸工作桥、厂房进水口坝顶通道、冲砂闸工作桥或上游侧交通桥运输至堰改闸坝段，使用150吨履带吊进行卸车、翻身、吊装至台车，然后通过运输台车运输至各个作业面利用启闭机进行吊装；右岸10#15#工作闸门存放右岸1#渣场设备堆场，门叶从设

8、备堆场通过b线路运输至挡水坝段，使用150吨履带吊进行卸车、翻身、吊装至台车，然后通过运输台车运输至各个作业面，利用启闭机进行吊装； 4.3.2施工人员通道人员通过坝顶工作桥到达各个作业面。4.3.3施工平台搭设 在孔口内拼装与焊接，在工作闸门上、下游侧用i20a工作字搭设工作平台用于门叶的拼装、焊接。五、施工工艺和方法5.1闸门安装工艺流程见图5-1安装准备及台车轨道、锁定梁安装底节门叶吊装入槽就位依次进行顶节、从上至下组装第节组吊装第节门叶吊装底节门叶临时加固底节门叶调整、测量焊接水封安装防腐检查验收终 检 验 收图5-1 工作闸门安装工艺流程图5.2安装工艺综述在工作闸门门槽闸墩顶部上、

9、下游侧布置台车运输轨道，下游侧利用枢纽布置在启闭机排架柱下面的一根永久l3梁，上游侧使用hn700300h型钢与钢板制作一根钢箱梁，轨道利用泄洪闸单向门机qu80轨道（详见附图泄洪闸工作闸门安装台车方案平面布置图）。工作闸门门槽将工作段安装完成，安装至el209.574高程，安装时将主、反轨高程控制在基本同一高程，待下部二期混凝土回填后，在门槽内el209.574高程布置一根锁锭梁（详见附图工作闸门临时锁锭装置图。待启闭机安装完成后，第1、5单元闸门门叶利用台车将门叶运至孔口，利用启闭机将门叶下部两至三节依次在锁锭梁上安装，上部五至四节采用倒装法，利用启闭机依次从上至下安装，待中间部位的闸门运

10、输完成后，将两段合成一体，焊接完成检验合格后进行水封的安装；或将闸门直接吊入底槛上拼装，焊接完成后利用启闭机将闸门吊出孔口进行水封安装。第2、3、4单元工作闸门水封提前在设备堆场分段安装，待启闭机形成后，用台车运输到位利用启闭机直接吊至底槛上进行拼装、焊接，焊接要求达到封水要求，以满足10月底挡水目标。待围堰拆除时，对闸门焊缝进行补焊以达到设计要求，并进行水封更换。5.3门叶安装5.3.1闸门安装质量要求:止水橡皮顶面平度 2mm（安装之前测量止水座板的平度代替）;止水橡皮与滑道面距离 +2 -1mm（安装之前测量止水座板与滑道面的距离代替）;反向滚轮至滑道的距离 2mm两侧止水中心距离和顶止

11、水至底止水距离 3mm安装前应对门叶的止水座板与滑道面按水电水利工程钢闸门制造安装及验收规范dl/t5018-2004（以下简称规范）中的制造要求进行详细的测量检查，以便在安装中根据门叶实际尺寸控制整体安装精度。5.3.2吊耳设置5.3.2.1门叶出厂时如焊接有吊耳，使用厂内吊耳进行吊装。如没有吊耳，需焊接吊耳，吊耳沿门叶吊板中心线对称布置；见图5-2 图5-2 吊耳图5.3.2.2吊耳受力分析门叶最大吊重为46吨，共4只，单只承受吊重为11.5吨，按12吨受力进行计算。17吨卸扣直径为4cmcj=p/d=12000102840=107mpacj=110mpak=cj(r2+r2)/(r2-r

12、2)=107(8080+3030)/(8080-3030)=142mpacj=180mpacj-局部紧接承压力k-孔壁抗拉应力5.3.2.3焊缝强度计算焊角高度为10mm,采用j507焊条进行双面焊接,焊缝剪应力计算如下=12000102(160-20) 100.707=60.6=90mpa5.3.3钢丝绳的选择（根据起重吊装常用数据手册人民交通出版社，杨文渊著）用于制作千斤绳（吊索）的钢丝绳类型选择6371，公称抗拉强度为1850mpa，并按起吊重量计算所需钢丝绳的容许拉力，查表得钢丝绳直径的方法，选择合适的钢丝绳，具体选择方法如下:a.钢丝绳夹角最大不超过60进行吊装，最大起重量q46t，

13、吊索分支数为n=4，cos/2=cos30=0.87。如图5-2所示 图5-2 吊装绳索示意图b.按四点起吊，计算钢丝绳的分支拉力s：由公式s=q/(n cos（/2）)得：钢丝绳每个分支的受力为：s4610/（40.87）132kn。即选择的钢丝绳容许拉力t不能小于132kn。c.求所需钢丝绳的钢丝破断拉力总和p的最小值：用作千斤绳，无弯曲变形时，安全系数k为67；取k=6；由公式tp/k，p=tk=1326792kn即所选钢丝绳的钢丝破断拉力总和不应小于792kn。d.选用34.5的钢丝绳, 34.5的钢丝绳破断拉力为825kn，大于792kn，安全。5.3.4吊装设备布置设备装车选用70

14、吨汽车吊进行装车。闸门运至现场后使用150吨履带吊卸车、吊装；150吨履带吊主臂长度30.5m时，最大回转半径12m时，最小吊重55.4吨。设备布置详见泄洪闸工作闸门台车安装方案平面布置图。5.3.5门叶组对 门叶吊入孔口前先按附图工作闸门临时锁锭装置调整锁锭梁顶面水平与相对高差，调整合格后，将下节门叶吊至锁锭梁上部或底槛上，根据厂家提供的门叶中心线挂线锤调整左右垂直度，调整合格后进行加固，然后吊装第二节门叶与之组对。5.4门叶焊接5.4.1焊接原则：在焊接之前经检查合格才能施焊。为防止发生焊接变形，要采取对称、分段、退步的焊接方法，要求偶数焊工对称同时焊接，并保持焊接参数基本一致。焊接时从下

15、至上依次施焊。从中间向两侧扩展，对称焊接。长度1m的焊缝要分段、退步焊接，每段长度约为400mm500mm。焊条采用e5015。焊接之前将焊缝及焊缝两侧的油漆、锈蚀及杂质清理干净并打磨光洁，焊条使用前按照说明书的要求烘焙，使用保温筒领用，焊接过程中规范使用保温筒，焊条随用随取。5.4.2闸门焊接顺序：先对焊缝进行加固焊,加固焊焊缝长度100200mm。然后焊接边梁对接缝，最后焊接面板侧的连接板角焊缝。顶节门叶的焊缝先焊接立焊缝，再焊纵梁对接焊缝,再焊边梁对接缝，最后焊接面板焊缝。5.4.3焊接监测与检验：焊接过程对门叶垂直度加强监测，发现超差现象及时改变焊接顺序与方向。闸门的焊缝类别：一类焊缝

16、：边梁腹板的对接焊缝；二类焊缝：顶节门叶面板对接焊缝；三类焊缝：除上述两者以外的焊缝均为三类焊缝；焊缝检验：焊缝采用超声波探伤，按gb/t11345标准评定，检验等级为b 级，一类焊缝级合格，二类焊缝级合格。六、施工机械及劳动力使用计划6.1施工机械使用计划6.1.1焊接设备与切割设备序号设备名称型号数量1直流焊机zx7-6302台2逆变式电焊机zx7-400s16台3电焊条烘干箱zyhhc-1001台4焊接电源线(焊把线)50mm21600米5超声波探伤仪pxut-3502台6氧乙炔割具4套6.1.2、主要起重吊装、运输机械设备序号名 称规 格数 量备注1汽车起重机lt1070(70吨)2辆

17、租用2履带吊150吨2台租用3卸扣17t16只自有4载重汽车（半挂车）60t2辆租用5手拉葫芦20t4只自有6千斤顶32t8只自有7千斤顶18t8只自有8电动扳手69063只自有9工具车1.5吨4辆自有6.1.3、施工增加主要机械设备与临设材料a、增加主要机械设备序号名 称规 格数 量备注1汽车起重机lt1070(70吨)1辆租用2履带吊150吨1台租用3载重汽车（半挂车）60t1辆租用b、增加临设 详见附图泄洪闸工作闸门安装台车方案平面布置图清册6.2 安装人员配备：工 种人 数工 种人 数技术员3无损检测工2管理人员6电 工6铆 工16防腐工4焊 工12普 工12 起重工8司机6七、施工进

18、度7.1启闭机安装进度启闭机安装根据排架柱单元划分，分为五个单元，每个单元三孔启闭机同时进行安装。根据排施架柱施工进度计划，第1单元排架柱最迟于2011年8月10日浇筑到顶，第5单元排架柱最迟于2011年7月31日浇筑到顶。为保证混凝土强度，需等强5天，第5单元启闭机最早于2011年8月5日开始安装，排架柱施工脚手架于8月17日拆除完成，于8月18日开始进行启闭机钢丝绳缠绕工作，最早于2011年8月24日完成第5单元启闭机安装工作；第1单元启闭机最早于2011年8月15日开始安装，排架柱施工脚手架于8月27日拆除完成，于8月28日开始进行启闭机钢丝绳缠绕工作，最早于2011年9月3日完成第1单

19、元启闭机安装工作；同理第2、3、4单元排架柱最迟于2011年8月31日到顶，混凝土等强5天，启闭机最早于2011年9月5日开始安装，排架柱施工脚手架按2011年9月17日拆除完成，于9月18日开始进行启闭机钢丝绳缠绕工作，最早于9月24日完成启闭机安装工作。7.2工作闸门门叶安装进度 根据安装方案，闸门门叶分别运至堰改闸与挡水坝段后，利用运输台车从两端运至安装部位。运输台车下游侧轨道利用永久混凝土预制梁，上游侧轨道梁制作安装一根钢梁。由于坝顶新增一安全防护平台，在安全防护平台拆除后才能进行轨道梁及轨道的安装。轨道钢梁可提前进行制作，计划于2011年7月16日开始，8月14日完成钢梁制造，运输台

20、车采购成品。轨道梁与轨道安装在启闭机钢丝绳缠绕工作完成后进行，钢平台拆除计划3天，第5单元轨道梁最早于2011年8月28日开始安装，按安装7天，混凝土等强3天计，第5单元闸门最早于9月7日开始安装，最早于9月18日完成运输拼装，闸门于9月12日开始焊接，焊接工期30天，最早于10月11日完成焊接，水封安装于需等2、3、4单元闸门运输到位后开始安装，最早于2011年10月20日开始安装，于10月29日水封安装完成。同理第1单元闸门最早于9月17日开始安装，最早于10月24日完成焊接，10月22日开始安装水封，10月31日安装完成；第2、3、4单元9扇工作闸门按同时开展，最早于10月8日开始安装，

21、10月19日运输完成，10月底完成部分焊接工作以满足挡水要求，后继补焊及水封更换根据堰改闸进度进行。 详细进度详见附后进度表八、质量保证措施8.1 质量管理保证措施8.1.1 建立健全质量管理制度；8.1.2坚持施工质量依靠技术先行的制度。施工前，设计图纸要审核，未经审核的设计图纸不交付施工；方案要批准，未经批准的方案不得施工；技术要交底，特别是在施工前要详细进行技术交底，把施工要点和质量标准通过各种形式写出来，做到人人心中有数。8.1.3严格执行“三级质量检查”制度,在“三级”检查合格的基础上再提请监理工程师验收。设立检查验评表，逐级签字，上道工序不合格，下道工序不能施工；8.2 质量保证的

22、管理措施8.2.1加强思想教育，提高全员质量意识。教育职工牢固树立“百年大计，质量第一”的思想；坚持把保证质量摆在首位。8.2.2建立质量管理程序，设立以项目经理为代表的行政管理系统和以总工为代表的质量保证控制系统，抓好施工全过程的质量控制、检查和监督。8.2.3焊接为特殊工序,重点加强过程控制，在门叶顶部搭设防护棚防止养护水、混凝土等杂物污染焊缝，影响焊缝质量。九 施工安全措施9.1 施工现场基本安全措施9.1.1施工人员严格执行操作规程和本岗位安全标准，遵守劳动纪律，进入施工现场，按劳保规定着装和使用安全防护用品，禁止违章作业；9.1.2施工安全标志、设施齐全；9.1.3施工机械设备定点存

23、放、材料工具摆放有序，工完场清，车容机貌整洁，消防器材齐备、通道畅通；9.1.4施工用各类脚手架、通道、爬梯、护栏、安全网等安全防护设施完善可靠，安全标志醒目；9.1.5加强施工现场的防火管理，各类消防器材安排专人定期进行维护和检修。9.1.6由于闸门安装封孔后，焊接烟雾无法自然排出，需在肘管内布置一台轴流风机用于排烟，保证人员安全9.2 起重吊装安全措施 9.2.1起吊物件的重量不得超过起重设备的额定起重量，严禁用起重设备斜吊、拉吊和起吊埋在地下或与地面冻结以及被其它重物卡压的物件。 9.2.2起吊重物时，应先将重物吊离地面30cm左右，由起重工检查被吊物件绑扎的牢固性和平稳性，然后再继续提

24、升。9.2.3严禁在起吊重物上堆放或悬挂零星物件，零星物品和材料必须用吊笼或用钢丝绳捆绑牢固后，方可起吊。9.2.4吊装前应对各种起吊工具（钢丝绳、滑轮、卡环、绳夹等）进行认真检查。发现裂纹、破损、失灵等不符合安全使用要求的不得使用，同时还必须对起吊物件进行检查，有脱焊或断裂的要处理好后方能起吊。9.2.5吊装过程中，要设置警戒标志，非作业人员不得进入作业区，作业场地周围如有易燃、易爆等危险物品时，要采取可靠的隔离措施，以保证操作人员和机具、设备的安全。9.2.6起吊物件前，要检查各捆绑点是否可靠，在棱角处要加衬垫。 9.2.7汽车吊吊装时支腿必须完全打开,基础必须垫实,离高边坡需有一定的安全

25、距离。9.2.8在恶劣天气情况下，如大风、大雨、大雾天气下，不得从事大件吊装作业。9.3 汽车运输安全措施9.3.1汽车运输必须执行交通规则和有关规定，严禁无证驾驶、酒后开车；9.3.2车辆在施工区域行驶，时速不得超过10km/h，在会车、弯道、险坡段不得超过3km/h；9.3.3各种机动车辆均不得停放于斜坡路上，因故必须临时停放时，必须拉紧手闸，切断电路，锁好车门，并于轮胎处垫好卡木或石块，确保车辆不致溜滑；9.3.4设备装车后应用绳索捆绑牢固。9.4 用电安全措施9.4.1现场应有足够的照明，现场照明线路必须绝缘良好，碘钨灯的高度不得低于2.5米。9.4.2用电线路做到统一布置、统一规划，

26、严禁私拉乱接电源，非电工不得从事电工、电气作业。9.4.3电源线路不得破损、裸露线芯、接触潮湿地面，发现线路破损及时用绝缘胶带包扎，用电线路多处破损时要更换新。9.4.4保险丝不得超过荷载容量的规定，更不得以其它金属代替保险丝使用。9.4.5严禁将衣服及其它物品搭在用电线路上。9.4.6施工现场空气开关安装漏电保护器，对漏电保护器定期检查测试，确保漏电保护器处于工作状态。9.4.7现场的所有用电线路必须使用电缆，严禁使用花线、胶质线。十、本施工方案需要协调解决的问题10.1、本方案运输台车下游侧轨道梁利用一根永久梁，在安装前，该梁需安装到位；为减少工作量，上游侧台车轨道梁布置在锁锭梁二期混凝土

27、槽内，先前上升到顶未预留的锁锭梁槽在台车轨道梁安装前土建需凿除到位；10.2、永久电源无法形成，需用临时电源；10.3、由于泄洪闸坝面交通限制，无法停放流动式起重机，为满足10月底挡水条件，启闭机吊装、防护平台拆除、轨道梁安装需土建540门机紧密配合吊装。十一、附件台车轨道梁计算书一、 设计资料台车情况：两台台车（分别置于门叶两端，台车间距14m）工作制：轻级运输重量：q=46吨，小车重：g=15吨(两台)最大轮压：pmax=103.65kn（钢梁侧），最小轮压：pmin=58.85kn（混凝土l3梁侧）一台台车一侧的轮数:n=2个,吊车轮子间间距:a1=2m；两台台车间隔14m。钢材类型：q

28、235轨道梁跨度：l=17m轨道梁计算长度：ly=15m轨道利用单向门机轨道qu80允许绕度比：1/600=0.001667二、 设计荷载和内力考虑轨道重量及吊车梁自重的增大系数：1.05动力系数：1.05p=1qpmax竖向荷载标准值：p=1.051.05103.65=114.27kn竖向荷载设计值:p=1.4114.27=160kn横向荷载标准值:t=0.1(460+150)/2=30.5千牛横向荷载设计值:t=1.430.5=42.7kn台车梁的最大竖向设计弯矩: mmax=1045.3千牛米台车梁的最大竖向设计弯矩处相应的设计剪力:v=108.8kn台车梁端支座处的最大设计剪力: vmax=200.39kn吊车梁的最大水平设计弯矩:mt=149.45千牛米三. 截面特性吊车梁高度h=71.2cm腹板厚度t=1.3cm上翼缘宽度bf=60cm上翼缘厚度tf=2.4cm下翼缘宽度bf1=60cm下翼缘厚度tf1=2.