摘要：随着一些老电站年代的久远，既有大型闸门由于锈蚀老化需要在无良好施工场地内进行吊装更换。本文就场地受限的大型设备吊装技术进行分析，仅供大家参考。
关键词：闸门吊装；技术分析
引言
水电站大坝泄洪闸门更换吊装技术中所采用的“土办法”，在早期大型起重机械设备不发达时期得到广泛应用。随着科技的发达，该种技术大部分早已被大型的起重机械设备取代。但现在很多早期建设的电站内的闸门由于使用年限到期需更换，建设时期闸门的吊装不受空间、防洪作用等外界因素的干扰。很多当时设计未考虑闸门今后的更换如何吊装问题，给现在的闸门检修更换带来很大的难度。有的甚至需要改变原建筑物的结构才能完成施工。
本文通过一实例对闸门更换吊装技术进行分析。
1、吊装实例
1．1、任务来源
欧阳海水库枢纽工程于1966年10月动工，1970年6月大坝竣工蓄水。枢纽由大坝、电站、斜面升船机和左、右岸灌溉渠首组成。大坝为混凝土双曲拱坝，最大坝 高58.0m，坝顶弧长243.0m；坝身设五个泄洪孔口，最大泄量6090立方米/秒，为我国第一座坝身开大孔口泄洪的双曲拱坝。按照改造计划，对溢流坝5孔5扇旧闸门进行更换。闸门总体尺寸为13.360m×7.220m×1.80m，每扇分两节，单扇闸门总重量（包括附件）为75.750吨。上节门叶13.360m×4.120m×1.80m，重量为31.744吨。下节门叶13.360m×3.10m×1.80m，重量为26.743吨。
1．2、现场关键吊装技术难题：
第一，坝面右岸卸车场地位置狭窄，最大宽度为6m。闸门单节重量为26.743吨，50吨汽车吊无法驶入现场卸车。
第二，闸门卸车点距1#泄洪闸70m，需从坝面公路运输过去。坝面公路为弧形，宽度为3m，两侧均有栏杆，上游侧栏杆是与坝体一起浇筑，无法拆除。且在坝面靠上游侧有测量墩。
第三，坝面公路高程为▽134.0m，启闭机安装高程为▽137.0m。坝面至启闭机平台底部的实际空间为1.7m高，闸门最大单节尺寸为13.360m×3.10m×1.80m，闸门从坝面直接吊入门槽是不可能，且启闭机平台为预制梁结构。因此现场吊装空间不能拆除重新浇筑加高整个启闭机平台，保证闸门能吊入门槽是最为关键的技术问题。
1．3、常规解决方案：
1、拆除原有启闭机平台，重新加高浇筑一新平台，该种方法工期长、成本高、对坝体破坏性大。启闭机平台拆除后将影响大坝的防洪、灌溉、发电等功能。该种方法不可行。
2、从坝肩路面开始，采用钢结构安装一条长度为150米、高度为30米的大型斜坡道承重运输平台至门槽位置，该方案费用较大。
2、闸门吊装关键技术及解决思路
2.1在大坝右岸场地制作安装一套独脚拔杆，用拔杆吊进行卸车解决狭小场地无法采用汽车吊卸车难题。
2.2拆除坝面下游侧栏杆，在靠下游侧制作一排行走平台。制作两台小型平板运输车，沿着坝面几个最大弧形位置布置换向滑轮点，用卷扬机牵引运输闸门。
2.3经现场反复测量，在坝面1#孔位置弧度较大，坝体距启闭机平台的距离较远。选择1#孔位置为吊装切入点，在1#空位置安装两套龙门架，闸门通过斜吊进入孔口后进行空中翻身吊入门槽正上方。再在每孔闸门启闭机平台上安装两个临时吊点，启闭机吊点和临时吊点配合，闸门通过空中接力转运至对应门槽位置。。
3吊装设备的设计制作
3.1闸门卸车拔杆吊高度确定
闸门运抵现场，考虑平板汽车高度为1.5m，最大的一节宽度为3.1m。闸门厚度为1.8m，滑轮组长度1.5m，钢丝绳使用高度4m，起升高度1m。合计高度为9.8m，故设计卸车拔杆吊点距地面高度必须大于9.8m，起吊半径必须大于3.1m方能满足吊装要求。
3.2闸门卸车拔杆制作安装
由于场地限制，闸门卸车位置只能安装独脚拔杆才够空间。拔杆形式：采用Φ325*10mm无缝钢管做主受力点，牵引力采用1台8吨卷扬机，在现场制作，拔杆基础采用现场浇筑的混凝土基础墩，基础上预埋一块1000*2000*25mm铁板。缆风绳地锚采用风钻在山体上钻6个1.2m深、直径为40mm的孔。分别插上6条Φ30mm的圆钢，并灌上锚固剂固定。拔杆长度为11.5m，爬臂角度为61度。起吊半径为5.6m。拔杆铰座采用25mm厚钢板焊接支撑，通过Φ80mm销钉连接。
3.3 龙门架制作安装
在1#启闭机安装平台上安装一套龙门架，龙门架高度为5.1m。龙门架主材选用55#工字钢，现场焊接构成。用20#角铁斜撑加固，“生根处”用膨胀螺丝固定。龙门架基础座主受力腿和斜撑加固腿分别用10个M20*150mm膨胀螺丝固定在主梁上。起吊动力选用两台5t卷扬机分别用10个M20*150的膨胀螺丝固定在坝面，卷扬机牵引钢丝绳经过地面一次换向滑轮换向后。与两个四轮滑轮组缠绕相连，吊钩固定在动滑轮上。龙门架设计吊重为80吨。
4 吊装设备受力校核
4.1拔杆设计概况及受力情况
拔杆长度为11.15m、夹角为61°、闸门重量为27000kg。
拔杆校核时，不考虑钢管自重、缆风绳自重的影响，通过控制“强度/应力比”保证拔杆受力安全。
G、T、N三力共点，满足“力平行四边形法则”，G=270KN。
即：N=G/sin61=270/0.865=313KN
T=G/tan61=270/1.73=156KN
4.2 校核
（1）缆风绳及吊点校核
缆风绳拉力T为156KN，吊点的最大拉力G为闸门重量270KN。缆风绳拉力为3条Φ32钢丝绳提供。吊点拉力均为一台8吨卷扬机提供，连上一组三轮滑轮组。
最大拉力F=80KN*5=400KN 远大于闸门重量。故满足要求。
（2）拔杆立柱校核
拔杆立柱简化成“轴心受压构件”进行校核，轴心压力N=313KN。
Φ325×10无缝钢管（材质Q235B）截面参数：
Φ325×10无缝钢管（材质Q235B）截面参数：
稳定性验算：
式中：N——轴心压力313KN。
Φ——轴心受压构件的稳定系数，根据受压构件长细比、钢材屈服强度和截面类型确定；
A——构件毛截面面积108.2cm2；
f——钢材的抗弯强度设计值215N/mm2。
λ——轴心受压构件的长细比，按两端铰支考虑，λ=L/ i；
λ=1115÷10.16=110
查《钢结构设计规范》（GB50017-2003）（附录第35页）附表C-1，
得Φ=0.493。
f=N/ΦA=313*1000÷（0.493*108.2*100）=58.7<215N/mm2（设计值）
强度/应力比=58.7÷215×100%=27.3%。符合要求
（3）拔杆吊耳验算
拔杆吊耳的剪力V=G=71KN，吊耳采用20mm厚的铁板制作。
抗剪截面面积A=25mm×200mm=5000mm2。
V/A=（270*1000）÷5000=54<215N/mm2（设计值）。满足要求。
5 主要技术特点
（1）采用独脚拔杆进行卸车；
（2）通过拆除栏杆、加装行走平台，运用自制平板小车运输解决道路狭窄问题；
（3）制作龙门吊解决闸门吊装吊点问题；
（4）闸门斜45°角起吊翻身解决空间受限问题；
（5）安装临时吊点，通过”空中接力” 的吊装方式解决闸门从1#孔转运至其他任意孔问题。
6 总结语
国内外早期有些电站大坝的闸门都是在大坝建设时现场制作安装，建设时期闸门的吊装不受空间、防洪作用等外界因素的干扰。很多当时设计未考虑闸门今后的更换如何吊装问题，给现在的闸门检修更换带来很大的难度。采用常规的吊装技术在不拆除、重新浇筑加高启闭机平台或安装闸门运输承重架的条件下是无法完成闸门更换吊装。本吊装技术通过拔杆、龙门吊、卷扬机、滑轮组等简易的设备在最低成本的条件下完成闸门更换，具有良好的创造性和推广性。
论文作者:王佳明
论文发表刊物:《基层建设》2017年第11期
论文发表时间:2017/8/14
标签：闸门论文; 大坝论文; 卷扬机论文; 启闭机论文; 龙门论文; 技术论文; 截面论文; 《基层建设》2017年第11期论文;