草街航电枢纽泄洪闸金属结构与启闭机安装管理

安郁亮

(重庆航运建设发展(集团)有限公司，重庆 401121)

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，工程枢纽为河床式电站，由右岸挡水坝、泄洪闸、5孔冲砂闸、厂房、船闸、左岸挡水坝组成。

电站装4台轴流转桨式水轮发电机组，总装机容量500 MW，年平均发电量20.18亿kW·h[1]。

泄洪坝段位于大坝的右侧，共布置16孔泄洪闸(1孔为堰改闸)，设有检修闸门、工作闸门，见图1。安装项目主要包括工作闸门门槽16套、检修闸门门槽16套、平面工作闸门16扇、2×2 500 kN固定卷扬式启闭机16台等，安装设备工程总量7 079.5 t。

图1 泄洪闸工作闸门剖面图

1 安装工期及保证措施

1.1 工期目标

右岸泄洪闸工程2009年11月20日开工，2010年1月下旬进行二期截流，2010年11月30日开始提交门槽埋件安装工作面，2011年1月20日全部提交完成，2011年2月1日完成15孔泄洪闸闸墩、坝顶交通桥混凝土浇筑并开始提供15孔泄洪闸工作闸门、检修闸门门叶安装工作面，2011年3月1日全部提交完成，2011年5月15日15孔泄洪闸及挡水坝应具备挡水、过流条件，在2011年汛前完成泄洪闸金属结构与启闭机安装任务，二枯一汛期间完成泄洪闸工程全部建设目标。

1.2 安装组织保证

1)完善相关制度和规定，及时协调解决施工中出现的安全、技术、进度等问题。

2)成立泄洪闸施工协调小组，由项目建设单位、监理单位、设计单位、土建施工单位、安装单位为协调小组成员，每天召开现场协调会，以便及时解决施工中出现的各类问题。

3)对项目管理不善、进度滞后的施工单位，责成其及时、如实向上级主管单位反映情况，以调配资源加快施工进度。

4)认真做好“服务、协调、督促、管理”工作，通过加强自身管理，力求作到“廉洁、高效、务实、团结”，保证工程管理各项工作的正常开展。

1.3 设备制造、交货、运输及贮存保证[2]

1)按照安装计划制定了详细的设备交货计划，急需的设备安排专人驻厂催促交货。

2)由于各种原因，土建交面滞后，设备制造按照合同计划相继完成，为解决设备场地临时储存问题及设备安装批量性，在右岸渣场新增1.1万m2堆场，同时利用左岸现有堆场大量储存设备。

3)在设备出厂前，由项目业主、监造、设计、安装、制造单位组织联合验收组，将设备缺陷在出厂前整改，进一步确保设备制造质量及交货时间。

2 安装技术管理措施

2.1 技术措施

在工程签订的合同中要求，枯水季节施工，安装技术措施为挡水坝段水工建筑物到设计高程，启闭机排架柱不施工的条件下，用100 t履带吊在门槽底槛上进行拼装，闸门安装分5个单元，每单元3扇门同时进行，为减少对启闭机排架柱的施工干扰，将3扇闸门同时吊入闸孔内进行拼装，在门叶吊装完成后，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[3]。

由于提交实际安装工作面时间发生严重滞后，安装处于主汛期，考虑汛期实际防汛泄洪的需要和闸门和启闭设备安装条件，优先进行启闭机排架柱施工，土建工程全部结束后进行闸门和启闭机设备安装，并且在汛期施工安装，原来合同技术措施安装方案无法实现。

重新确定闸门安装技术措施，采用由泄洪闸挡水坝段排架柱两侧进入工作面(纵向)，闸门利用运输台车和已安装启闭机，开展三个工作面同时安装。

2.2 安装、运输方案比选

安装方案一：原方案先安装闸门再安装启闭机，改为先安装启闭机利用启闭机安装工作闸门门叶的方案。泄洪闸启闭机排架(除堰改闸外)共分5个单元，每3孔为一个单元，从左至右分别为1～5单元。根据土建交面计划第1、5单元(两端)先交面，为此第1、5单元的工作闸门门叶安装拟分两段进行，首先将工作门槽安装至209.574高程,在门槽内209.574高程布置一根锁锭梁。

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[4]。

工作闸门门叶现场运输。根据现场的工程形象面貌及施工设备布置，各孔泄洪闸上游侧单向门机轨道梁及桥面梁未全部吊装到位，同时受上游的施工布置如“540”门机轨道、塔机基座布置，上游工作桥上无法布置大型起重设备，设备需利用台车运输至安装工作面。门叶现场运输选择在启闭机排架柱正下方221.5高程平行于坝轴线布置两根轨道,门叶从设备堆场转运至泄洪闸两端的堰改闸与挡水坝段进行卸车、翻身卸车吊至运输台车上，然后用台车运输到位用启闭机卸车、吊装，台车轨道下游侧可利用启闭机排架柱下的一根永久混凝土预制梁，另一根轨道在上游侧制作一根钢梁上。

安装方案二：在上游坝顶工作桥桥面上布置轨道，设备从两端的堰改闸与挡水坝段卸车后吊至台车上，用台车将门叶运至安装工作面的上游侧，用千斤顶将门叶顶起退出运输台车，在垂直于坝轴线上布置四根轨道梁与两台台车，然后将门叶落至台车上顺水流方向运至工作门槽正上方，用启闭机卸车翻身。

运输方案一：

1)坝顶交通桥是贯穿左右岸交通的唯一通道，安装方案一的运输台车轨道布置在启闭机排架柱下，不占用通道，不与左右岸交通及土建施工产生干扰。

2)运输台车轨道梁可利用下游侧的永久混凝土预制梁，增加制作一根钢梁。

3)闸门在泄洪闸两端的堰改闸与挡水坝段卸车、翻身后直接吊至运输台车上，运输到每扇闸门孔口后用启闭机卸车、吊装到位；运输周期短，工作效率高。

运输方案二：

1)需在坝顶交通桥桥面上下游方向布置轨道、占用交通通道，将切断唯一的交通通道，同时与土建的设备布置及施工产生干扰。

2)启闭机排架柱3孔为一单元，左右两侧的启闭机排架柱空间净宽仅有14.7 m，而门叶宽度达14.89 m。如为保证门叶能通过排架柱将门叶两侧的锁定板割除，减少门叶的宽度0.4 m，闸门与排架柱单边间隙0.105 m，如门叶运输摆放不正及排架柱变形误差，也极大增加通过难度，同时增加焊接工作量。

3)门叶从坝顶交通桥沿坝轴线方向运至安装面后，需用千斤顶将门叶顶起架空后，顺道水流方向架设轨道梁与台车，多出一道工序。为架空满足轨道与台车的空间要求，需将门叶顶高至少1 m，为保证四只千斤顶同步，需做好安全措施。同时千斤顶行程短，效率低，极大增加门叶运输时间。

4)由于受门叶高度与启闭机坝上扬程限制，门叶需部分或全部在坝面以下拼装，每次门叶运输到位后，在门叶用启闭机吊起后，将平行于水流方向的轨道及轨道梁拆除，才能放入坝面以下，每运输一节门叶都要重复上述工序，极大增加辅助工程量及增大门叶运输周期。

2.3 方案的确定

组织专家对安装方案、运输方案的评审，专家一致认为安装方案一和运输方案一可行，具有工作效率高、安全、工期保证率高，同时避免其它单位施工干扰，是比较理想的方案。

2.4 方案实施效果

合同中安装措施为挡水坝段水工建筑物到顶，启闭机排架柱不施工的条件下，利用100 t履带吊进行安装闸门，合同规定土建提交安装工作面时间为2011年3月10日—4月10日，完成安装调试时间5月9日，合同要求安装总工期60 d，实际安装工作面时间2011年9月12日开始第5单元工作闸门门叶安装；12月6日15扇泄洪闸工作闸门安装结束，提前9 d完成合同工期。

此技术方案的采用加快了安装进度，同时也满足了合同工期、质量和度汛的要求。

3 结 语

安装工程自开工以来，工作面移交滞后，施工场地狭窄、工期紧、任务重、交叉作业多，参建单位共同努力，精心策划、精心设计、精心组织、精心施工；始终坚持贯彻“服务、协调、督促、管理”的八字方针，调整施工方案，采取激励措施，充分调动参建单位的积极性。实现了15扇工作闸门下闸挡水目标，抗击1.25万m3/s洪峰，保证上游土石围堰安全创造了条件，避免泄洪带来的发电损失。