Value Engineering
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—作者简介:曾文专(1984-),女,侗族,湖南邵阳人,高级工程师,
本科,研究方向为水利水电工程施工管理。
1概述
大藤峡水利枢纽工程是大(1)型水利枢纽工程,工程功能以防洪、航运、发电、水资源配置为主,结合灌溉等综合利用。枢纽建筑物从左岸至右岸,分别为船闸、左岸发电厂房、左岸泄水闸、右岸泄水闸、右岸厂房、右岸挡水坝段、右岸鱼道等工程,黔江拦河主坝坝顶长1243.06m ,坝顶高程64.00m ,最大坝高81.51m ,发电厂房为河床式厂房,共8台机组,其中左岸3台、右岸5台,泄水闸工程布置在河床中部,共26孔,其中高孔2个、底孔24个。
右岸厂房机组坝段位于右岸泄水闸坝段与右岸挡水坝段之间,机组坝段总长度207.04m ,共5台水轮发电机组,每台机组设有3个进水口,5台机组共15个进水口,每个进水口设有拦污栅门槽、检修门槽、事故门槽共三道门槽,混凝土强度等级为C25三级配。
按照以往经验,通常采用传统的二期浇筑方式,到顶后再进行排架搭设、凿毛、轨道安装、二期混凝土浇筑等工序。施工过程中,上下交叉作业、高排架施工、狭小空间作业对坝段整体上升形成制约,无法满足2022年4月30日进水口下闸挡水的目标。为满足挡水目标,使门槽施工更加高效安全,同时提高门槽施工质量,引进门槽云车一期直埋技术施工。本项目所用的门槽云车高9m ,主轨面采用精加工面定位,反轨面采用螺杆调整装置。根据以往经验,云车设计的一次提升高度为6m 。单个门槽云车设计总装重量约12t ,总功率5kW ,总装尺寸为9000×9030×1800mm (高度×宽度×厚度)。门槽云车提升采用4个7.5t 电动葫芦,门槽云车加固采用托架(钢板)贴紧云车横担下方,在主反轨侧将托架(钢板)焊接在主反轨非工作面。
2工程特点①主要特点:采用门槽云车施工具有门轨精度易于控制、避免狭窄空间内的高空临边作业,避免了高排架施工安全风险等特点。②重点:采用门槽云车应加强安全管理,保证托架焊接质量,防止失稳,保证施工安全,无事故。③难点:采用门槽云车数量较多、施工范围广,管控难度大。
3门槽一期直埋施工技术门槽云车高9m ,主轨面采用精加工面定位,反轨面采用螺杆调整装置。
3.1云车主要技术参数
以往经验门槽云车设计一次提升高度为6m ,主要技术参数见表1。
3.2云车与门槽关系
云车与门槽埋件之间的关系见图1。
①主轨在下游侧定位面强力支撑下运行。②反轨在上游面螺杆调整装置支撑下运行。③主轨的安装基准面,要求定位准确,精度要求高于0.5mm ,定位面垂直方向进行安装,保证主轨工作面安装位置不出现偏差。
④反轨底脚安装要求先定位准确,再进行安装,安装完后采用螺杆调整装置对反轨前后左右方向进行调整,保证各个方向垂直以及宽度和门槽宽度保持一致。
⑤为了确保门槽混凝土浇筑阶段不发生负偏差,主轨、反轨的定位面及螺杆调整装置需校核准确,保证共同对轨道提供稳定的支撑力。
⑥云车和轨道之间顶紧后焊接加固,为主、反轨提供拉力,以防门槽出现正偏差,也辅助提供顶力,避免门槽宽度发生负偏差。
大藤峡水利枢纽工程右岸厂房进水口闸门一期直埋
施工技术
Direct Burial Construction Technology for the First Phase of the Intake Gate of the Right Bank Factory
Building of the Datengxia Water Control Project
曾文专ZENG Wen-zhuan
(中国水利水电第八工程局有限公司,长沙410004)
(China Water Resources and Hydropower Eighth Engineering Bureau Co.,Ltd.,Changsha 410004,China )
摘要:大藤峡水利枢纽右岸厂房进水口闸门种类多、工序繁杂、工期紧,为加快施工进度,一期混凝土浇筑前,完成门槽埋件的安
装和调试,并直接将埋件埋在一期混凝土中,从而取消了进水口拦污栅、检修门、事故门门槽二期混凝土,既保证了施工质量,又大大缩短了施工工期。依据现场施工情况对技术方案进行优化,对结构和功能的进一步优化,使吊装、安装更加安全可靠。
Abstract:There are many types of intake gates for the right bank powerhouse of the Datengxia Water Conservancy Hub,with complex processes and tight construction schedules.In order to accelerate the construction progress,the installation and commissioning of the gate slot embedded parts were completed before the first phase concrete pouring,and the embedded parts were directly buried in the f
irst phase concrete.This eliminated the second phase concrete for the intake trash rack,maintenance door,and accident door slot,ensuring construction quality and greatly shortening the construction period.The technical plan is optimized based on the on -site construction situation.The further optimization of the structure and function makes lifting and installation safer and more reliable.
关键词:进水口;门槽云车;直埋施工;技术研究Key words:water intake ;gate slot cloud car ;direct burial construction ;technical study 中图分类号:TV544文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2023)22-087-03doi:10.3969/j.issn.1006-4311.2023.22.028
⑦云车通过有限元受力分析确定结构钢度,云车和轨道形成联合受力体系,保证了混凝土浇筑时所需要的刚度。浇筑混凝土时采取对称下料,浇筑过程全程监测,保证埋件直埋精度达毫米级精度要求。
⑧云车为嵌固式悬臂钢桁架,工作面在立柱上游和下游。主轨在下游定位面支撑下运行,上游为螺杆调整装置,使得云车紧固和反轨的精确定位。混凝土顶面浇筑至9m 时,依托已成型门槽作提升,依靠螺杆调整装置将云车下部紧固在成型门槽中并加以焊接锁定,作为上部施工依托。
⑨云车为悬挂式机械自爬升机构,不需要额外起重设备帮助提升。
3.3施工流程
门槽埋件在一期混凝土浇筑前完成调整安装,直接埋进一期混凝土中。
门楣以下施工流程为:云车拼装→底槛施工→云车吊装→门轨安装和调校(土建施工)→整体浇筑,如此进行流程循环直至门楣。
门楣以上施工流程为:云车提升→锚钩焊接→门楣安装→整体浇筑→门槽到顶→云车吊出→缺陷处理→验收下闸。
3.4方案优化
①原方案门槽云车为8个[16槽钢托架支撑;实施过程中,由于[16槽钢焊接复杂,优化为单个门槽云车采用4块-20mm(厚)×300mm(长)×200mm(宽)的钢板作为托架,托架材料采用Q235,对接处角焊缝双边焊接,焊缝不小于15mm;
②经厂家按照现状核算托架采用4块20mm厚的钢板受力满足使用要求;
③门槽云车提升完成后,拉耳的钢丝绳不得松弛,应保持钢丝绳绷直状态。
3.5技术标准要求
混凝土浇筑期间,在门槽及紧邻部位的施工需以保障门槽安装精度为中心进行施工作业,以过程控制为手段,建立以土建专业为主导、金结安装专业为辅助的现场作业组,并逐步形成门槽云车由运行维护的专业人员的管理方式,门槽云车在底槛混凝土强度达到75%后开始安装,门槽云车安装的关键尺寸与门槽轨道相同,主轨安装面与底槛齐平,门槽安装精度见表2。
3.6安装精度控制
门槽云车按照最大浇筑5m混凝土来进行结构设计。在单侧混凝土铺厚5m最不利的工况下,依靠云车单独受力也能满足变形和结构要求。实际上门槽埋件和云车连成整体,其受力和变形情况比设计工况安全得多。浇筑时控制仓面前后左右的混凝土高差不超过0.5m,埋件变形和受力几乎可以忽略。
精加工的立柱和导向面(顶杆),误差控制在0.5mm 内,为主轨安装提供高精度的支撑。反轨面螺杆调节让其定位更为精准。施工时通过在埋件外挂线锤和全站仪测量的方法控制安装精度,从而确保埋件位置精确。混凝土浇筑时对埋件变形进行实时监测,发现问题及时停仓处理,在隐患消除后继续浇筑,从而确保埋件安装精度全程受控。浇筑完成后,对埋件安装位置进行复测确认,发现问题及时处理,之后再进入下一道工序施工。
3.7验收要求
①门槽云车散件运至现场后,进行拼装,拼装完成后,组织施工单位各技术部门负责人共同验收。验收完成后进行门槽云车吊装工作。
②门槽云车吊入后,组织参建四方技术部门负责人共同验收。通过验收的,在支撑排架施工范围内显著位置悬挑验收通过牌,注明风险等级、责任人及验收时间;验收不合格的,整改后重新进行验收程序。
③每层门轨安装后验收一次,一期混凝土浇筑完成等强期后,进入下一层门轨安装调整及云车提升之前,先进行上一层门槽混凝土后复测,并对已成形的门槽上的缺陷进行处理。
设备型号1YC-1800-DTX
适用部位事故门/检修门闸门门槽
适应条件浇筑高度≤4500mm,分层高差≤500mm
总装尺寸9000×9030×1800mm(高×宽×厚)
设计总装重量约12t
总功率5kW
提升力4×7.5t
有效提升行程6000mm
提升速度≤500mm/min
控制模式操作手柄线控+遥控器
*智能化门槽垂直度自动检测;主反轨间距自动测量;门槽浇筑阶段实时检测;云端传送及施工数据记录;手机或电脑终端
APP显示
*防坠装置施工及提升时遇紧急情况自动卡死,预防下坠*吊篮电动
电源380V/3PH,50Hz
运输参数最重大件约4.5T,外形尺寸9000×1800×1300mm
表1门槽云车主要技术参数表
备注:带“*”项目为选配项目.
图1云车与门槽埋件关系图云车
主轨
反轨侧面模板
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3.8监测监控①监测目的:门轨安装精度在浇筑混凝土过程中进行浇筑监测,通过浇筑监测数据调整浇筑速度、顺序从而保证门槽埋件各项尺寸。
②监测内容:监测内容含门槽垂直度、平面度以及门槽的平面度、相对高度等内容,安装精度满足NB/T35045-2014相关要求。
③监测频率:依据浇筑进度,对浇筑相应门槽进行监测,监测同混凝土浇筑同时进行,监测频率为浇筑初期1小时监测一次,浇筑过程中随混凝土浇筑进度逐渐减少频次,直至浇筑完成。
④监测数据处理与反馈:当次完成的测量内容,及时对数据进行记录处理;观测结果异常时,立即口头及时汇报;全部监测工作完成后,形成监测工作报告。
4应用效果分析4.1工期对比分析根据原进度计划,1#机组混凝土开始时间为2020年5月1日,浇筑到顶时间为2021年10月20日,门槽二期混凝土采用与闸墩一期浇筑隔离方式跟随上升,门槽浇筑完成时间为2021年11月6日,即进水口I 区一期混凝土
到顶后再用时17天门槽浇筑到顶。厂房进水口门槽引进
门槽云车采用门槽一期直埋技术,门槽与闸墩同步到顶。不再增加到顶后的门槽施工时间。进水口门槽在进水口浇筑到高程64.0m ,再用时150天完成进水口门槽二期混凝土浇筑施工,不再需要到顶后的门槽施工时间,节约挡水线施工工期150天。
4.2技术优点分析施工安全控制优点:①提供封闭的施工平台,避免狭窄空间内的高空临边作业;
②门槽与周边结构同步高度施工,安全隐患较少;③避免了高排架施工安全风险;④无需凿毛,减轻粉尘噪音污染和高空清渣掉物危险;⑤符合“机械化换人、自动化减人”的安全管理文明施工理念。
施工质量控制优点:
①门槽安装精度易于控制,有效避免混凝土离析;②门槽结合好,特别有利于高速频繁过流水道;③门槽一次成型,与混凝土无缝连接;④浇筑空间大,密实度和整体性好,无骨料分离问题,门槽抗渗耐磨性好;
⑤能有效抑制门槽宽度负偏差,云车提升检验比试门框试槽效果更好。
施工进度控制优点:
①减少了门槽排架和模板的搭设和拆除等工作,节约了工期;
②减少了二期混凝土施工凿毛,混凝土浇筑所需溜槽搭拆等工作,节约了工期。
5结语
大藤峡水利枢纽工程右岸厂房进水口门槽采用一期直埋施工,机械化程度更高,大大减少了高空临边作业安全风险,混凝土密实性和平整度质量更有保证,一期和二期混凝土同时上升,加快了工程建设工期,设备使用后可再回收和利用,成本上更为经济,施工过程减少了混凝土凿毛等,对环境保护更为有利,综合水利工程施工安全、质量、进度、成本、环保等综合需要,在水利工程中可积极推广应用。
参考文献院
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序号部位检测项目
质量标准(mm )备注
1234567底槛
对门槽中心线对孔口中心线
高程
工作表面对另一段的高差
工作表面平面度工作表面度组合处的错位左岸右岸
表面扭曲值
±5.0
±5.0±5.02.02.01.02.0主轨1617181920门楣
对门槽中心线
门楣中心对底槛面的距离工作表面的平面度工作表面度组合处的错位
表面扭曲值
±3.0±3.02.00.51.021反轨对门槽中心线工作范围内+3.0~-1.022工作范围外+5.0~+2.023对孔口中心线工作范围内±3.024工作范围外±5.025工作面组合处错位
工作范围内  1.026工作范围外
2.027
表面扭曲值
2.0
89
101112131415对门槽中心线对孔口中心线
工作表面的平面度
工作表面组合处错位
表面扭曲值工作范围内工作范围外工作范围内工作范围外工作范围内工作范围外
+2.0~-1.0+3.0~-1.0±3.0±4.02.00.51.01.0表2埋件安装质量标准表