水上安装闸门工艺研究究上海交通建设万帮建.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,水上安装闸门工艺研究,上海交通建设总承包有限公司,一、小组概况,本,QC,小组成立于,2008,年，有小组成员,7,人，平均接受,TQC,教育时间,72,小时，全部具有本科文化程度。,小组名称,上海交通建设总承包有限公司,青草沙水库工程,QC,小组,小组类型,创新性,课题名称,水上安装闸门工艺研究,小组活动,日 期,2009,年,4,月,2009,年,7,月,活动次数,15,活动出勤率,95,TQC,受教育时间,人均,72,小时,序号,姓名,职务（或职称）,年龄,文化程度,小组分工,1,楼启为,总工,46,本科,组长、小组推进,2,孙卫平,公司技术部经理,34,本科,副组长、技术指导,3,姜 威,项目副经理,33,本科,副组长、现场组织,4,徐 波,工程部部长,30,本科,协调、现场控制,5,谷小春,技术部部长,33,本科,组员、技术指导,6,万帮建,技术部副部长,27,本科,组员、记录分析,7,张志海,工区负责,25,本科,组员、资料统计,小组制度,1).,小组每周活动不少于两次，每次活动时间不得小于,1h,；,2).,小组定期组织成员学习，坚持按,PDCA,循环程序办事；,3).,做好,QC,活动记录，积累原始资料；,4).,小组全体成员出勤率要达到,80,以上。,获得成绩,下游水闸裂缝控制,成果获,2008,年度中交股份优秀,QC,成果,QC,小组概况一览表,二、选题理由,2.1,、工程概况,青草沙水库工程下游水闸共有,6,扇平板钢闸门，闸门均为直升式，闸门启闭采用液压式启闭机，其中中孔闸门,2,扇、边孔闸门,4,扇，闸门规格汇总见表,-1,。,(1),中孔闸门：门叶宽度为,9940mm,、高度为,9000mm,，闸门坐底后门体高程为,-1.50,+7.50m,，单扇门每边设有,2,个,800mm,的行走滚轮，滚轮中距闸门底分别为,1100mm,、,5000mm,，门叶顶启闭机中心距为,8540mm,。,(2),边孔闸门：门叶宽度为,4940mm,、高度为,5500mm,，闸门坐底后门体高程为,-1.50,+4.00m,，单扇门每边设有,2,个,600mm,的行走滚轮，滚轮中心距闸门底分别为,1100mm,、,4100mm,，门叶顶启闭机中心距为,4540mm,。,表,-1,下游水闸闸门规格汇总表,序号,位置,数量,(,扇,),规格,(m),重量,(t),启闭机型号,1,中孔,2,9.949.0,29.3,QPPYD-2320-5.5,2,边孔,4,4.945.5,9.5,QPPYD-2125-8.5,2.2,、现场条件,下游水闸采用江心围堰施工，水闸闸门安装前，完全不具备和陆地通车条件，为配合水闸施工，修建了一个施工平台和一个临时钢码头。施工平台呈长方形，尺寸为,200m,100 m,，平台高程约,+8.0m,，主要作为料场和办公住宿地方；临时码头为型钢结构，平面尺度为,50m,14m,，面层高为,+8.0m,，钢码头按,LT1040,型的吊车作业荷载进行设计，由一条引堤连接钢码头和施工平台，引堤长约,200m,，宽约,7.5m,，主要用于材料进场和人员上下。平面布置图详见图,-1,。,2.3,、问题,闸门安装要求精度高，目前安装工艺都采用干地施工，这样不受水流、风速影响，但是青草沙下游水闸采用江心围堰施工，水闸闸门安装前，完全不具备和陆地通车条件。在这种工况条件下，如何实现闸门精确安装，满足设计及规范要求是一个难题。,三、设定目标,在完全不具备和陆地通车条件下，群策群力，通过方案比选，精心组织，实现闸门水上精确安装，满足设计及规范要求,。,四、提出方案及应对措施,根据,现场条件、闸门自重、平面尺寸、吊高、吊距等因素，我们制订了两套方案，第一套为陆上安装，第二套为水上安装,。,4.1,、陆上安装方案施工措施,(1),吊机拆装后用船舶装运至现场钢码头，由起重船起吊至平板车并转运至施工平台；,(2),现场,50t,履带吊完成履带吊的组装和调试；,(3),闸门由船舶运至现场钢码头，由起重船起吊至平板车后运至施工点,；,(4),履带吊在设定位置安装钢闸门，安装完成后回至施工平台,；,(5),履带吊在,50t,履带吊和起重船的配合下拆装、落驳、出场。,陆上,安装有两个位置可以选择，在交通桥上安装和在管理房位置安装（闸门安装时管理房尚未修建），详见图,-2,、图,-3,。根据吊高、吊距和吊重要求，在交通桥上需安装,80t,履带吊，在管理房位置安装由于吊距增加需要,150t,履带,吊。,图,-2 80t,履带吊在交通桥位置安装示意图,图,-3 150t,履带吊在管理房位置安装闸门示意图,4.2,、水上安装方案施工措施,(1),江侧临时围堰中部拆除,100m,，底标高拆至,-0.5m,，以确保起重船进入围堰内；,(2),闸门运输船到达指定位置，起重船进点抛锚、带缆,；,(3),起重船起吊闸门后，绞缆依次通过防冲槽、海漫段后进入消力池,；,(4),闸门安装完成后退出临时围堰外侧，起吊下一扇闸门进行安装，直至所有闸门安装完成,。,水上,安装方案见图,-4,。根据吊高、吊距和吊重要求，选择,120t,起重船即可。,图,-4,起重船安装示意图,五、方案可行性分析选择,陆上,安装的优点是整个安装过程为干地施工，便于闸门调正和校验。缺点是因涉及到履带吊本身和闸门的进出场、转驳和组装等，施工程序繁、组织周期长、设施设备多、相应的安全风险高，特别是进场吊车的自重越大，吊车组装、作业时危险性均成倍增加；同时吊机自重加门体等总量，对地基土产生非常大的压力，这些压力会转化对交通桥的压力或墩墙的侧压力，交通桥和墩墙刚刚浇筑完成，如此大的土压力，有可能对结构造成,损伤。,水上,安装的优点是投入的船机设备数量少，进场的设备和闸门转驳和组装次数少，相应的施工程序少、组织周期短、安全风险也小；相比陆上安装对地基、通道和作业场地要求较低。缺点是水上安装，施工过程中较难以控制、调整，安装后检查、验收相对较困难；但通过制定详细的方案予以很好的解决，比如联合业主、质监站专门制定水下验收标准，则可以解决相关,问题。,综合,以上因素，我们最终确定为水上安装,。,六、制定对策,对策表,序号,要因,目标,对策,措施,负责人,完成时间,1,船型及起吊姿态选择,满足吊高、吊距、吊重要求,根据理论计算进行选择,按照施工图纸计算出吊装需要满足的吊高、吊距,根据闸门吊重、吊高、吊距选择船舶和起吊角度,万帮建,2009.5.30,2,卸扣、钢丝绳选择,满足最大吊重,根据理论计算进行选择,根据钢丝绳和卸扣参数，按最大吊重进行计算，在给足保险系数情况下选择钢丝绳和卸扣,张志海,2009.5.30,3,船舶设备布置,满足船舶长宽、靠泊、带缆要求,理论结合实际计算,按照船舶尺寸大小，为围堰开适当大小缺口，并在闸体适当位置布置船舶带缆点,徐波,2009.5.30,4,起吊时机选择,起吊时机选择恰当，满足船舶进出和吊安时间,时间控制和潮位表对照,估算每扇门吊安时间,计算在吊安时间内是否能够满足船舶吃水和进出围堰要求,谷小春,2009.5.30,5,安装辅助措施,确保闸门从槽顶部顺利入槽,协助闸门入槽，同时减少入槽摩擦力,在门槽顶部安装导向装置,在闸门安装前涂抹肥皂水,万帮建,2009.5.30,6,起吊安装,安装顺利进行,编制安装方案,编制吊装计划，并对参与安装的人员进行技术交底,姜威,2009.5.30,图,-5,闸门安装流程,七、对策措施,7.1,、船型及起吊姿态选择,起重船起吊必需满足以下三个条件,：,(1),、最大跨距,L=20.5+5=25.5m,(2),、最大吊重,M=Max,（,9.5t,，,29.3t,）,=29.3t,(3),、最大吊高,H=14+9+6+2=31m,（闸顶距水面高度为,16.5-2.5=14m,；门叶高度,9m,；钢丝绳垂直高度为,6m,；另考虑,2m,的富余高度），详见上文图,-4,。,我们,选择的,120t,起重船为秦航工,208#,，该船相关参数见图,-6,、图,-7,、图,-8,：,图,-6,秦航工,208#,参数表,图,-7,秦航工,208#,起重性能表,图,-8,秦航工,208#,布置图,根据对秦航工,208#,参数的分析，我们选择副钩在,55,度时起吊，吊高为,36.2m31m,、吊距为,26.98m25.5m,，起重能力达,35t29.3t,，可以满足闸门水上安装要求。,7.2,、卸扣、钢丝绳选择,闸门起吊采用,4,点吊，安装时采用,2,点吊，吊扣钢丝绳选取以,2,点吊为准。吊扣钢丝绳拟选用规格为,44.5,，单根钢丝绳破断拉力为,99t,，单门最大自重为,29.3t,。闸吊起吊安全系数,K=99*2/29.3=6.6 5,，满足要求。卸扣采用,35t,卸扣,4,只。,7.3,、船机设备布置,起重船进点后，在起锚艇的配合下完成抛锚定位，抛前后八字锚，抛锚时船艏正对围堰缺口，两只前边缆带缆于预留在闸敦的带缆环上，两只后边锚抛锚长度,200m,，抛于围堰外侧。运输闸门的平板驳，停泊于临时围堰外侧下游，船机布置示意见图,-9,。,图,-9,船机布置图,7.4,、起吊时机选择,为配合起重船进堰安装，需把江侧围堰的直线段拆除一个底口长约,100m,、底高程小于,-0.5m,的口子，围堰拆除选用松动爆破工艺，将围堰的旋喷桩破碎成,50cm,以下的块体后和堰体的砂土一并挖除。闸门起吊安排在低平潮时段进行，完成起吊、翻身、解主钩等工作约需,1,个小时，此时开始涨潮，当潮位高于,1.7m,时，起重船可以绞缆进入围堰内。考虑起重船满载吃水,1.5m,，此时船底距围堰内水下高点差动齿墙（,-0.38m,）、围堰缺口（,-0.5m,）分别有,0.58m,和,0.7m,，可确保起重船作业安全。,根据计算，单扇闸门进堰后安装到位需,4,小时左右。闸门起吊安装安排在小潮汛期间进行，此期间的潮位,+0.8m+3.2m,之间，潮差小、涨落潮流速低，有利于安装。典型潮位曲线见图,-10,，通过潮位曲线，可以看出单个潮水潮位高于,+1.7m,高程可达,78,小时，可以满足起重船一次进堰安装约,4,小时之需。,图,-10,典型潮位曲线,7.5,、安装辅助措施,(1),导向装置：由于闸门滚轮中心距闸门底为,1.1m,，而闸门起吊后势必有小幅的晃动，先入槽的,1.1m,，由于没有滚轮的限制，晃动空间很大，,Y,形止水橡皮无法卡住门槽，同时晃动很可能撞坏止水橡皮。为解决这个问题，在闸室顶部牛腿上设置导向装置，即利用槽钢将门槽向上延伸,1.2m,，使滚轮先进入导向槽，因导向槽宽富余度极小，滚轮受限、闸门不会晃动，这样有效解决了上述问题。,(2),润滑措施：为确保闸门顺利入槽，闸门安装前，对每扇闸门的滚轮和,Y,形止水橡皮上均涂肥皂水，同时在闸门槽主轨、侧轨上也涂抹肥皂水，在充分润滑的基础上，止水橡皮不受损伤，同时闸门滚轮阻力大大降低，保证安装进度和质量。,7.6,、起吊安装,闸门在加工时在顶部和闸门下部各增加,2,个吊点，用于闸门安装起吊。起吊时闸门顶部两个吊点由副钩起吊，闸门下部两个吊点由主钩起吊。闸门体离开驳面,2m,以后，绞缆移船至围堰缺口正前方；同时主钩不动，缓慢起副钩，直至闸门由平行状调整到垂直状；最后在起锚船的配合下解除主钩钢丝扣，此时闸门为垂直状态的两点吊。,起重船在绞锚移向消也池过程中，副钩继续起高，至闸门底高于,+18.0m,时，门体移至闸门槽,(,排架,),正上方。在闸门江侧、库侧分设置一只,5,吨的手拉葫芦，通过微调起重船和手拉葫芦以确保闸门能对准槽口位置；通过陆上水准仪和全站仪监测闸门的垂直状态和角点位置；然后充分利用滚轮的作用缓慢下放闸门至门槽内，在此过程中配备专人将止水橡皮沿闸槽角分开，使此止水水橡皮与角钢有效接触。,八、实施效果,2009,年,6,月,15,日至,2009,年,6,月,17,日，下游水闸成功完成了,6,扇闸门的安装，单日最高完成,3,扇闸门安装，详见图,-11,、图,-12,。闸门安装完成后，经验收，完全达到专项质量检验标准要求，确保了后期启闭机的安装和调试。,图,-11,闸门起吊进点,图,-12,闸门安装,九、标准化,由于,在水利工程中闸门安装基本都是陆上安装，极少在过水后安装闸门，相应的检验规范不适用于该方案，为有效检验闸门水上安装的质量，项目部和监理、业主联合制定了,下游水闸闸门水上安装专项质量检验标准,，同时我们将水上闸门安装工艺进行了总结，发表在公司科技期刊上，以供类似工程参考,。,十、总结,目前,国内水闸施工基本为干地施工，施工难度相对较小，施工质量及相关的检测手段已非常成熟，而像青草沙水库工程这样在江心孤岛上建造水闸，施工难度本身就很高，闸门安装采用干施工的方式，施工风险,很大。,本,次成功进行水上闸门安装很好的填补了此项空白，我们制定的,水闸闸门水上安装专项质量检验标准,则有力的巩固了水上闸门安装的施工质量，值得在同类行业中加以推广,。,谢谢！,