表孔弧形闸门安装施工方案

表孔弧形闸门安装施工

方案

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江西省浯溪口水利枢纽工程项目大坝土建工程

（合同编号：JDZ-WXK-TJ-01）

表孔坝段弧形闸门安装施工方案

葛洲坝机械工业有限公司

2016年11月10日

目录

1概述 (1)

2编制依据 (1)

3闸门安装施工前需注意事项 (2)

4安装方案的选择与计算 (2)

4.1吊装前的准备工作 (2)

4.2施工机械的选用 (3)

4.3索具、吊耳选择 (3)

5弧形闸门安装方案 (5)

5.1安装示意图 (5)

5.2吊装步骤 (12)

6主要施工设备 (14)

7劳动力计划 (14)

8质量保证措施 (15)

9安全技术措施 (15)

10应急处理及组织体系 (17)

10.1应急处理的方法 (17)

10.2设备吊装岗位职责 (18)

1概述

浯溪口水利枢纽工程位于景德镇市浮梁县蛟潭镇境内，距景德镇市约40km，是昌江干流中游一座以防洪为主、兼有供水、发电等综合利用的水利工程，枢纽主要建筑物有左右岸碾压混凝土非溢流坝、表孔溢流坝、低孔溢流坝、河床式厂房。本工程等别为Ⅱ等工程，永久挡水建筑物为2级建筑物，次要建筑物为3级建筑物。本工程正常蓄水位56.00m，水库总库容4.747×108m3，电站装机容量32MW。坝顶高程65.50m。最大坝高46.80m。坝轴线长度498.62m。

本工程表孔溢流坝段弧形闸门共设5孔，门叶尺寸16614mm×11940mm×2002mm，闸门主要采用低合金Q345B钢材制作，总重147t。为便于运输及安装，门叶分六节制作，最大尺寸为2660mm×11940mm×2002mm，最大重约18.23t。单扇弧形闸门主要构件参数详见表1。

表1表孔坝段弧形工作闸门主要构件参数表

2编制依据

（1）《设备起重吊装工程便携手册》何焯编；

（2）《实用起重工手册》陈兆铭编；

（3）《起重吊装常用数据手册》杨文渊编；

（4）《重型设备吊装工程施工工艺与计算》杨文柱编；

（5）50t汽车式起重机性能参数、单向门机性能参数；

（6）弧门各个部件的重量、吊装高度及其设计尺寸参数；

（7）表孔坝段弧形闸门相关设计文件；

（8）《水利水电工程施工安全管理导则》SL-721-2015；

（9）《水利水电工程钢闸门制造、安装及验收规范》GB/T14173—2008；

（10）《水工金属结构防腐蚀规范》SL105—2007；

（11）《水工金属结构焊接技术条件》SL36-2006。

3闸门安装施工前需注意事项

（1）从闸门制作厂到浯溪口施工现场运输道路畅通，坝顶公路贯通，坝顶公路桥可承载弧门构件（构件最大重量按18.23t计算）通过；

（2）坝顶单向门机覆盖表孔坝段；

（3）支铰平台及爬梯需形成。

4安装方案的选择与计算

根据现场实际情况，表孔坝段弧形工作闸门部件经交通桥运至单向门机悬臂吊工作范围内（单向门机悬臂吊臂长10m，起吊重量20t，可满足吊装需要），各门叶分节、支臂、支铰座等各部件利用单向门机悬臂吊进行卸车，采用“单向门机+专用卷扬机系统”的方案进行各部件的安装。

4.1吊装前的准备工作

表孔坝段弧形闸门和支臂吊装施工前,必须完成以下工作：

（1）弧形工作闸门单件（6节门叶，上、下支臂）的拼装、焊接及防腐完毕并检验合格；各对接焊缝无损检测合格。

（2）施工人员必须熟习施工图、技术要求和相关施工措施等。

（3）完成对弧门安装相关施工人员的技术交底工作，做到施工人员心中有数,保证施工质量。

（4）制定专项安全措施，防止发生人身、设备事故。

（5）核实、确定关键高程、坐标控制点，保证安装高程点、位置的正确性。

（6）埋件安装完毕，门槽内杂物清理干净；

（7）施工电源、电焊机、卷扬机等布置到位。

4.2施工机械的选用

表2表孔坝段弧形闸门安装施工机械配置表

4.3索具、吊耳选择

4.3.1吊绳的选择

本次吊装单件最大重量为18.23吨（弧形闸门底节门叶）。

（1）吊索选择

根据现场情况（吊点设置、设备情况），利用坝顶单向门机或汽车吊吊装门叶时，每节门叶上侧面焊接2个安装吊耳。取一根钢丝绳一弯两股，单股主吊绳最大受力T=18.23/2sin60°=10.53(t)，取用5倍安全系数，连接行车的单根钢丝绳的最小破断拉力不小于Sp≥10.53×1000×5=52650(㎏)，取平衡系数ψ=0.82，Sp/ψ=52650/0.82=64207(㎏)，按GB20118-2006选用6×37-33.5-1700绳钎维芯钢丝绳。

支铰安装时，焊接2个安装吊耳，取一根钢丝绳一弯两股，单股主钢丝绳最大受力T=14.1/2sin60°=8.14（t），取用5倍安全系数K，则单根钢丝绳的最小破断拉力不小于Sp≥8.14×1000×5=40700(㎏)，取平衡系数ψ=0.82，Sp/ψ=40700/0.82=49634(㎏)，按GB20118-2006选用6×37-33.5-1700绳钎维芯钢丝绳。

（2）卸扣的选择

卸扣选用M(4)级M-DW16JB8112-19994个（额定起重量16t）

4.3.2吊耳的受力分析

（1）吊耳强度计算

吊耳尺寸如图所示：

板厚：25mm

（2）吊耳强度核算

说明：图中未注焊缝均需开坡口，坡口斜度45°，焊缝高度12mm以上。显然，此次吊装过程中吊耳承受的横向弯曲应力可忽略不计，以拉应力为主，计算吊耳的局部紧接承压应力σcj，和孔壁拉应力σk,此吊耳板的材质为Q345B，其局部紧接承压许用应力为[σcj]=110MPa，孔壁容许拉应力[σk]=180MPa。每个吊耳承受拉力为Q=18.23/2=9.115(t),考虑受力不均而引起的超载系数k=1.1～1.2,则每个吊耳受力按F=1.1Q拉力计算，其所受局部紧接承压应力为：σcj=F/dδ=9.115×104×1.1/55×10-3×25×10-3=72.92(MPa)，显然，σcj＜[σcj]=110(MPa)，孔壁拉应力：σk=σ

cj

+

2

2

2

2

r

R

r

R

=72.92×(60×60+27.5×27.5)/(60×60-27.5×27.5)=111.7(MPa)＜0.8[σ

k]=0.8×180=144(MPa)。

综合以上结果，吊耳强度满足吊装要求。

（3）吊耳连接焊缝计算

耳板与主梁外板采用低氢型焊条进行贴角焊，焊脚高度为k=12㎜，a=0.7k，焊缝长度按150㎜计算，则

τ=F/2al=9.115×104/2×0.7×12×150×10-6=36.2(MPa)＜0.9[τ]=0.9×120=108(MPa)