船闸人字门背拉杆调整施工方案.doc

船闸人字门背拉杆调整施工方案
一、工程概述
崔家营航电枢纽工程在船闸上、下闸首各布置一孔人字门，每孔人字门由两扇闸门组成，单扇闸门宽13.53米，厚1.5米。上闸首人字门高10.1米，分6节制造（左右各3节），单孔闸门重237.27吨；下闸首人字门高13.4米，分6节制造（左右各3节），单孔闸门重286.58吨。上、下闸首人字门均采用单层背拉杆结构，背拉杆预应力由业主提供，其数值见表1。
表1： 船闸人字门背拉杆预应力值
序号
施工部位
工序名称
预应力值（MPa）
1
上闸首人字门
主背拉杆
44.0
2
副背拉杆
20.0
3
下闸首人字门
主背拉杆
45.0
4
副背拉杆
18.0

二、编制依据
2.1 编制依据
（1）业主提供的图纸和技术文件；
（2）业主审批的施工组织设计（编号:B-2-003-000090）；
（3）与本工程有关的法律、法规；
（4）与本工程安装施工有关的规程、规范和技术标准；
（5）我公司在以往及在建同类水电站安装的经验。
2.2 编制原则
（1）保证金属结构设备安装工程质量及施工工期的原则；
（2）保证文明施工、安全生产的原则；
（3）满足与土建协调施工的原则；
（4）尽量最优化安装施工方案和应用新技术的原则；
（5）遵循统筹兼顾，综合平衡，尽量做到平衡生产的原则；
（6）尽量节省成本和提高工效的原则。

三、背拉杆调整方案
3.1 背拉杆调整程序

施工准备
主拉杆调试
副拉杆调试
门体各项技术数据监测
门体各项技术数据检测
验收
说明：图中虚线部分表示需重复的工序

3.2 背拉杆调整方案
3.2.1 施工准备
在正式施工前应完成以下施工准备工作：
（1）自制调整扳手2~3把；
（2）在闸门上对称焊2~4个吊耳并悬挂10t导链，用于预紧螺母的调整；
（3）闸门安装各项技术数据检测。
3.2.2 背拉杆调整方案
3.2.2.1 调整方案一（此方案借助应变仪监测预应力实时变化情况）
（1）贴应变片：每组背拉杆在钢板的正面和侧面距调整螺母200mm处各贴
应变片二组。
（2）用2个50t千斤顶将门体顶升，用应变仪测量背拉杆受力，将每根拉杆的受力都调整在“0”值附近。复测门体二个方向的弯曲度都与原检测数据没有误差后，松开千斤顶，让门体自由下降，待门体下降稳定后，测量门体的各项检测数据，同时记录各拉杆的应力值。
（2）根据人字门自由状态检测数值，分4次进行人字门背拉杆张拉，张拉过程中先调整主拉杆，后调整副拉杆。用预先准备好的调整扳手卡紧背拉杆预紧螺母，并将扳手与已悬挂好的10t导链连接，缓慢拉紧导链，并密切观测背拉杆应力值。
①第一次：张拉到背拉杆预应力的30%，测量人字门斜接柱和门轴柱的变形情况；
②第二次：张拉到背拉杆预应力值的50%，重新测量人字门斜接柱和门轴柱的变形情况；
③第三次：张拉到背拉杆预应力值的70%，重新测量人字门斜接柱和门轴柱的变形情况；
④第四次：张拉到背拉杆预应力值的100%，重新测量人字门斜接柱和门轴柱的变形情况；
⑤如果中间过程通过测量发现人字门斜接柱和门轴柱的变形情况已经比较理想且满足安装支枕垫块的要求，可以停止调节背拉杆预应力。
（3）主、副拉杆应力值达到设计要求后，全面复测人字门各项技术数据，应满足设计及规范要求。
（4）在调整过程中，利用应力测试仪、经纬仪、水准仪等量测工具，严密监视背拉杆应力变化情况及闸门各项技术数据的变化情况，并根据应力数据及闸门数据变化情况，及时调整背拉杆调整顺序。
3.2.2.1 调整方案二（此方案通过计算法校核预应力值，无需应变仪监测）
（1）根据背拉杆及预紧螺母的结构形式，精确计算出背拉杆达到设计预应
力时，背拉杆的拉伸值及调节螺母的收紧值。计算过程如下：
①背拉杆的拉伸值：
△L=（σ·L）/E
式中：△L—背拉杆达到设计应力时的伸长值；
σ—背拉杆设计预应力；
L—背拉杆长度，上闸首平均 米，下闸首平均 米；
E—钢材弹性模量2.1×106kg/cm2
Ⅰ、上闸首：
主拉杆拉伸值：△L上（主）=（44*9.8*14300）/(2.1*106)=2.9mm

副拉杆拉伸值：△L上（副）=（20*9.8*14300）/(2.1*106)=1.3mm
Ⅱ、下闸首：
主拉杆拉伸值：△L上（主）=（45*9.8*16405）/(2.1*106)=3.4mm
副拉杆拉伸值：△L上（副）=（18*9.8*16405）/(2.1*106)=1.4mm
②预节螺母的收紧值：
背拉杆的调节螺母为Tr120*14，其公称直径为120mm，螺距为14mm，调整背拉杆时调节螺母带动左右螺杆相向运动。
Ⅰ、上闸首：
主拉杆拉伸值为2.9mm，则需拧动螺母2/10圈。
副拉杆拉伸值为1.3mm，则需拧动螺母1/10圈。
Ⅱ、下闸首：
主拉杆拉伸值为3.4mm，则需拧动螺母1/4圈。
副拉杆拉伸值为1.4mm，则需拧动螺母1/10圈。
（2）在背拉杆调整过程中，在背拉杆两端设观测点，用全站仪观测背拉杆的拉伸值，用钢板尺量测调节螺母的收缩量，同时观测螺母拧动情况。
背拉杆调整步骤与“调整方案一”中（2）、（3）条相同。
（3）主、副拉杆应力值达到设计要求后，全面复测人字门各项技术数据，应满足设计及规范要求。

四、施工设备配置
我部拟投入船闸人字门背拉杆调整工作的施工设备清单见表2。因上、下闸首人字门到货时间相差2个月，上、下闸首人字门背拉杆调整设备使用时段可错开，因此，表2中设备满足上、下闸首人字门背拉杆调整需要。
表2 拟投入的施工设备清单
序号
设备名称
型号
数量
备注
1
轻型卡车
1.5T
1辆

2
手拉葫芦
各类型号
8个

3
机械千斤顶
10t
4个

4
机械千斤顶
50t
4个

5
液压千斤顶
50t
2个

6
电焊机
ZX7-400
2台

7
水准仪
AT-24
1台
DS3级以上精度
8
经纬仪
TDJ2
1台

9
全站仪

1台
1秒精度
10
应力测试仪及附件

1台
业主自备

五、施工人力资源配置
背拉杆调整施工人员清单见表3。
表3： 拟投入的施工人员清单
序号
工种
数量
备注
1
现场管理人员
2
含专职安全员
2
专职工程师
1
负责现场技术指导
3
金属结构安装工
6

4
电焊工
2

5
司机
1

6
背拉杆应力调整监测人员
2~4
业主自备