闸房检修起吊方案比较

(四川省水利水电勘测设计研究院，成都，610072)

闸房内部设备因检修等原因，需设吊装设备，以满足临时故障检修，或十年、二十年等常规检修。大部分此类检修，会将设备拆开，分部吊装检修。其检修荷载一般为整机的几分之一，对吊装要求不高，容易得到解决。但少量设备，需整体吊装检修，如小井沟水库的泄洪洞启闭机闸房，就需设备大件吊装，吊点在闸房平台上约8m处，整体竖向荷载约70t，水平荷载约40t。如设固定吊点，考虑不同吊装组合，最不利情况下，单个吊点设垂直荷载30t，水平荷载17t的吊钩，共计4个。

1 常用方案

1.1 设常规大吨位桥式起重机

因设置桥式起重机需增加牛腿与吊车梁，增加层高约3m～4m以满足桥机使用。因自重最大，层高增加，需扩大柱尺寸以承重，故将减小室内有效使用面积。

图1 桥式起重机示意

1.2 柱上设牛腿加钢梁，钢梁上设吊钩

在框架梁下相应位置，加设两根钢梁，增加层高约2m～3m以满足使用，因钢梁需在厂家定制，再运输到工地，故工期较长。且闸房建于16m的水工排架上，加上本身层高约10m，在山丘狭窄的工地空间，吊装大钢梁的难度也较大。

图2 钢梁设吊钩示意

1.3 屋面混凝土梁改为钢梁，钢梁上设吊钩

将所有框架混凝土梁改为钢梁，虽不用增加层高，但因钢梁根数是上述2方案的几倍，故运输、吊装的难度更大。

图3 混凝土梁改钢梁示意

1.4 屋面混凝土梁内锚固吊钩

仅受力测算，最小需设钢筋直径为65mm的吊环，在钢筋混凝土结构中，常见的钢筋直径一般小于25mm，特别是对于预埋件受力钢筋，我国规范明确指出，“其直径不宜小于8mm，且不宜大于25mm”，直径在28mm以上的大直径钢筋并不经常使用。同等工况下，大直径钢筋不仅施工难度大，对结构也有很高的要求，对截面面积、裂缝宽度等都有不同程度影响。

图4 混凝土梁锚固吊钩示意

2 起吊方案比较

2.1 设常规大吨位桥式起重机

(1)优点：使用灵活、方便。

(2)缺点：长期不使用；增加层高约3m～4m以满足桥机使用；运输、安装工期最长；经济费用最高。

2.2 柱上设牛腿加钢梁，钢梁上设吊钩

(1)优点：整体受力明确，对屋盖结构影响小。

(2)缺点：长期不使用；增加层高约2m～3m以满足使用；运输、安装工期较长；经济费用较高。

2.3 屋面混凝土梁改为钢梁，钢梁上设吊钩

(1)优点：自身重量最轻，且钢梁上设吊钩，传力明确。

(2)缺点：在河流湿润的环境下，维护难度与成本很大；且在吊装大荷载时，易产生较大挠度，影响屋盖结构。

2.4 屋面混凝土梁内锚固吊钩

(1)优点：费用最省。

(2)缺点：经初步测算，最小需设钢筋直径为65mm的吊环，但在垂直与水平荷载的共同作用下，可能对梁板等构件产生裂缝等不利情况。且随着新结构规范的实施，对结构安全要求不断提高，故此设计难以满足规范。

3 创新方案：屋面混凝土梁上固定高强度吊索

在前几个常用方案中，因费用、工期、施工难度等原因都不合适的情况下，笔者在广泛查找资料，请教同行与专家，寻找专业厂家咨询，并反复协商的基础上，根据综合计算、比较、分析，决定采用新技术——高强度吊索方案。

此高强度吊索采用德国特殊连接技术制成的无接头钢丝绳圈，此绳圈充满弹性，最适合起吊重物，其钢丝抗拉强度级别为1770级。将此吊索巧妙地固定于框架交叉梁上，并预埋钢件固定保护，施工不用吊装，十分方便。且保障屋面混凝土梁的安全，经济上贵于方案4，但优于方案1、2、3，且方便保养与替换，长期不用时，可取下在合适环境下保养，避免河流湿润的环境下锈蚀等。最终解决了这个设计难题。

图5 吊索示意

通过实际应用，证实此方案在施工中，仅比无吊装设备的闸房多预留少量250mm×250mm的孔洞，用于吊索的安装，并用预埋件固定与保护，既能满足需要，又无需安装桥式起重设备或钢梁，施工方便快捷。吊索的选择，运行中可根据实际检修需要进行购买。此创新方案解决了大荷载设备检修吊装问题。

4 总结

对于具体的设计项目，检修起吊方案采用上述5种方案的哪一种，要了解实际的检修需要并考虑经济性，同时结合地形交通的限制，并参考施工方的施工设备与方式等来确定。对于多修建于山地上的水电站与水利工程，此创新方案适合于大多数需要大荷载设备检修吊装的闸房，可为其他类似工程提供借鉴。

在项目中新问题、新情况不断出现的当下，设计人员需打开设计思路，一个难题的解决，不能局限于以前的老思路，要开阔眼界，通过相关书籍、杂志、网络等途径，广泛了解学习相关领域的新技术、新产品等，巧妙地引进与应用到设计方案中来，本次创新方案的提出就是一个例子。