蜀山泵站枢纽工程门槽一期安装分析与优化

2023-12-12迪科庆

中国设备工程 2023年21期

迪科庆

（中国水利水电第五工程局有限公司，四川成都 610000）

蜀山泵站枢纽工程作为一个重要的基础设施项目，关系到我国水力资源的合理利用和区域经济发展。项目在实施过程中，通过对工程的技术、经济、管理等各方面的分析，可以发现存在的问题和不足，进而提出针对性的优化措施，确保项目顺利推进。

1 工程背景与目标

蜀山泵站枢纽由引水泵站、船闸、泄水闸、向阳跌水涵、连接渠道及两岸防洪堤等建筑物组成。蜀山泵站设计流量340m³/s，其中，设计引水流量290m³/s，船闸运行补水流量25m³/s，同时预留远期复线船闸运行耗水量25m³/s。泄水闸与泵站结合在一起，布置在主泵房南端，泄水方式为站身短有压泄水孔式。蜀山泵站设计净扬程12.7m。水泵型号为3430HLQ-40，配套电机型号为TL7500-48，单机功率7500kW，单机流量43.0m³/s，共装机组8 台套，总装机容量60000kW。蜀山泵站枢纽门槽累计58 孔，拦污栅栅槽13 孔，最高门孔16m，门槽累计重约412 吨。

闸门门槽作为蜀山泵站枢纽工程项目的重要组成部分，承担着泵站枢纽的正常运行，满足区域内提高水位的需求。通过优化安装工程，可以提高工程质量、降低成本、缩短工期的任务，在按时完成施工任务的同时，尽可能地节约成本，为我国水利事业发展作出贡献。

2 门槽安装流程及技术要求

2.1 门槽安装流程

（1）正常安装流程。门槽正常安装过程对于整个金属结构安装工程较为普遍，施工方法也成熟，主要是有以下几道工序：①一期混凝土浇筑；②门槽清理凿毛；③门槽安装加固；④二期脚手架搭设及门槽模板安装；⑤二期混凝土浇筑；⑥二期浇筑缺陷修补；⑦门槽验收；⑧二期模板拆除及脚手架拆除；⑨安装完成。

（2）门槽一期安装流程。蜀山泵站枢纽门槽安装普遍门孔较矮，孔数较多，针对蜀山泵站门槽一期安装流程如下：①计算混凝土浇筑侧压力，核算门槽受力情况进行加固材料下料；②门槽安装加固；③门槽验收；④浇筑过程监控；⑤浇筑完后复测；⑥安装完成。

2.2 门槽安装技术要求

金属结构门槽的安装对于后期闸门的安装是一个非常重要的过程，门槽浇筑后的验收数据直接影响闸门安装的渗水量。蜀山泵站枢纽的71 孔门槽均由安徽水安集团有限公司制造，由我部进行安装。蜀山泵站枢纽控制段门槽的安装为一期直埋安装法。

门槽安装基本要求：（1）主、反轨节间焊接时，在满足焊接要求的前提下，尽量将电焊机电流调小，并采用薄层焊，这样可以有效地控制焊接变形。焊接完毕后，将焊缝余高磨光。（2）安装过程中，禁止将加固材料直接焊接在主轨、反轨等的工作面或水封座板上。（3）埋件上的不锈钢接头，需使用相匹配的不锈钢焊条焊接，连接接头错位小于1mm，并以1:50 缓坡过渡。（4）埋件所有工作面上的连接焊缝，需埋件安装和混凝土浇筑完毕仔细打磨，其表面粗糙度与焊接构件一致。（5）埋件安装完毕，对施工作业面和埋件表面清理，主要包括清除水泥砂浆或杂物等内容。门槽范围内影响闸门安全运行的外露物必须清除干净，并对埋件最终安装精度组织复测。（6）门槽安装完毕，除主轨轨道面、水封座的不锈钢表面外，其余外露表面均按有关施工图纸或制造厂技术说明书的规定作防腐处理。（7）埋件安装精度要求（见表1）。

3 蜀山泵站枢纽工程门槽安装分析

3.1 门槽安装成本分析

人工成本是门槽一期安装工程的主要成本之一，包括直接参与施工的工人工资、福利等。根据工程规模、施工周期、劳动力市场行情等因素，我们可以预计人工成本在总成本中的占比为40%。材料成本包括门槽及其附属设备、施工过程中消耗的各种材料等。由于材料的价格波动和工程所需的材料种类和数量，材料成本预计占总成本的30%。设备成本主要包括施工过程中使用的各类设备，设备使用费用预计占总成本的20%。其他成本包括施工过程中的各种杂费，如施工管理费、安全费、质量检测费等。预计其他成本占总成本的10%。从项目整体考虑，门槽一期安装可以节省门槽正常安装的施工措施费的80%，节省了混凝土班组的二期凿毛人工成本和二期浇筑人工成本。

3.2 安装工程质量分析

施工质量分析。

蜀山泵站枢纽门槽较多，有进行正常二期埋件安装的，也有进行一期安装的。施工工艺方法是影响门槽安装质量的一个重要因素。门槽一期安装相对于门槽正常安装的优点，主要有以下两点：（1）混凝土浇筑后门槽埋件与混凝土接触密实，混凝土面成型较好，外观美观。（2）减少了浇筑完成门槽埋件的验收程序，过程质量可控。门槽一期安装相比门槽正常安装的唯一不足就是安装空间较小，增加安装难度。

3.3 安装工程进度分析

（1）施工进度计划。根据工程计划，蜀山泵站枢纽工程门槽安装进度直接影响着防洪度汛任务，必须在汛期前完成门槽安装，利用闸门进行泵站防洪度汛。这个施工进度任务非常重。然而，在实际施工过程中，由于各种因素的影响，工程的实际进度与计划进度存在一定的差距。通过对比分析，我们可以发现，工程的实际进度滞后于计划进度。这种情况下，对影响工程进度的因素进行深入分析，门槽正常安装已经无法完成施工进度目标。

（2）方案对比分析。对于防洪度汛的主线任务，门槽正常安装非常占用关键线路工期，必须等二期凿毛完成后才可以进行安装，安装完成后再进行二期浇筑。如果采用门槽一期安装方案，随着主体浇筑一期完成，就节省了二期混凝土凿毛工期和二期浇筑以及混凝土等强工期。

4 门槽安装优化措施

4.1 优化安装方案

首先，优化安装方案。在门槽安装阶段，应当充分考虑泵站整体的施工工期节奏，综合考虑各工序的衔接，工作交底安排交叉作业内容，考虑各种现代化施工器具，提高施工效率。

4.2 注重环保节能，实现绿色施工

在蜀山泵站枢纽过程门槽一期安装中，应当注重环保节能，实现绿色施工。例如，在施工过程中，可以采用节能型施工设备，降低能源消耗；在施工过程中产生的废弃物，应当进行分类处理，实现资源化利用。通过这些措施，可以实现绿色施工，为城市环境改善做出贡献。

4.3 创新管理模式，提高工程质量

在蜀山泵站枢纽工程门槽一期安装中，可以采用创新的管理模式，提高工程质量。例如，可以采用工程项目管理信息系统，实现工程项目的全过程管理；可以开展工程质量竞赛，激发施工队伍提高工程质量的积极性。通过这些措施，可以有效地提高工程质量。

4.4 提升施工人员技能培训及技术指导

在工程建设中，施工人员的技能水平直接影响工程质量和进度。因此，对施工人员进行系统地技能培训和技术指导显得尤为重要。蜀山泵站枢纽工程门槽一期安装，通过提升施工人员的技能水平，为打造“智慧工地”奠定基础。施工人员对各种设备的操作熟练程度、对施工工艺的掌握程度以及对工程质量的把控能力，直接关系到门槽安装的成果。通过技能培训，可以提高施工人员的专业技能，使他们在施工过程中更加得心应手，保证工程质量。通过技术指导，可以使施工人员更好地掌握施工要点，避免盲目施工，提高施工效率。同时，技术指导还可以帮助施工人员及时发现并解决施工中的问题，降低施工风险。

5 优化方案的效果评估

首先，蜀山泵站枢纽工程门槽一期安装的优化方案实施，极大地提高了工程施工效率，确保了蜀山泵站枢纽工程的防洪度汛安全。传统的门槽安装工程往往存在工序繁多、耗时较长的问题，而优化方案则针对这一问题进行了全面的改进。通过分析和技术优化，大幅缩短了工期。这一改变，不仅提高了工程的效率，也为我国的水利工程建设小型金属结构安装提供了新的思路。

其次，优化方案的实施，显著提升了工程质量。在蜀山泵站枢纽工程门槽一期安装中，优化方案将质量控制作为重点，从源头上把控工程质量。通过对施工难点的把控分析，以及对施工过程的全程监控，确保了工程质量的稳定。这一点，正是优化方案的亮点之一，也为我国水利工程建设提供了借鉴。

总的来说，蜀山泵站枢纽工程门槽一期安装优化方案的实施，无论是在提高工程效率、提升工程质量，还是在环境保护方面，都取得了显著的成果。这充分证明了优化方案的科学性和有效性，也为我国水利工程建设小型金属结构设备安装提供了新的参考。

6 对未来工程的展望及发展趋势分析

首先，从政策层面来看，国家对水利建设的重视程度和支持力度前所未有。根据我国“十三五”规划，水利建设将成为国家基础设施建设的重点领域。在这一背景下，蜀山泵站枢纽工程的顺利推进，将有助于我国实现水资源优化配置，保障国家水安全，支撑经济持续健康发展。

其次，从技术层面来看，随着科技的不断进步，水利工程建设逐渐向智能化、绿色化方向发展。蜀山泵站枢纽工程门槽一期安装将受益于这一趋势，采用更先进的技术手段和管理模式，提高工程质量和效益。例如，通过引入BIM（建筑信息模型）技术，提高设计、施工、运维等各环节的协同效率；同时，采用绿色建筑材料和节能技术，降低工程建设对环境的影响，实现可持续发展。

再次，从市场需求来看，随着我国城市化进程的推进，对水资源的需求将持续增长。蜀山泵站枢纽工程将满足这一市场需求，提高城市供水、排水等基础设施的保障能力，为城市发展提供强有力的支撑。此外，该工程还将带动相关产业链的发展，如设备制造、工程施工、技术服务等，为我国经济增长注入新的活力。未来城乡引水工程会越来越多，小型闸室会随之配※套承建，蜀山泵站枢纽工程将成为我国水利建设的典范，经过我们蜀山泵站枢纽工程门槽一期安装的优化分析，为我国城市化进程和经济发展提供有力保障。然而，我们也要看到，蜀山泵站枢纽工程门槽一期安装在推进实施过程中，还面临着许多挑战，如混凝土施工与门槽安装施工的交叉、各方成本的权以及技术创新与传统经验的融合等。因此，我们要在实践中不断总结经验，创新思路，推动蜀山泵站枢纽工程门槽一期安装技术持续发展，为我国水利建设贡献力量。