開關站出線構架及拉錨點基礎板非常規(guī)安裝技術與應用

林冬，阿羅大娃

(中國水利水電第七工程局有限公司，成都，610213)

1 概述

楊房溝水電站開關站出線構架位于GIS樓頂，樓頂屋面高程為2124.25m，地面高程為2102.0m，高差為22.25m。出線構架設備采用55t汽車吊從GIS樓上游側散吊至GIS屋頂進行安裝前的組拼工作，最后采用汽車吊及卷揚機進行安裝就位工作。出線構架橫梁吊裝采用卷揚機起升系統(tǒng)進行整體吊裝，單榀橫梁組裝完成后重9.82t(剩余部分附件后續(xù)安裝)，兩端頭分別布設一臺5t及10t卷揚機進行橫梁吊裝工作。出線拉錨點共分三層三組，每組分為3個地線掛點、3個上排導線掛點、3個下排導線掛點。上排導線掛點基礎板距開關站樓頂高差為36.25m，安裝過程中在現(xiàn)場布置一個纜索吊，纜索吊設計起重為1t。

楊房溝水電站開關站布置在電站右岸靠上游側開挖的山體上，建基高程為2102.0m，場地外形尺寸長138.0m，寬20.0m。由于場地受限，開關站施工交通道路布置在開關站一樓建筑屋內(nèi)，出線構架以及出線拉錨點基礎板由于開關站外部地面沒有場地進行安裝，所以采用非常規(guī)施工方法，以開關站樓頂為主要組拼場地進行施工。

2 出線構架安裝

2.1 人字柱安裝

2.1.1 人字柱吊裝

開關站出線構架人字柱和端撐人字柱共四榀，采用散裝方式進行，單榀人字柱共分三層進行吊裝，其中人字柱Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分三層三次吊裝，端撐人字柱分三層四次進行吊裝。根據(jù)開關站樓板承載情況，采用12t汽車吊進行吊裝。具體分層以及腳手架搭設見圖1、圖2所示。

圖1 人字柱分層示意

圖2 人字柱散裝腳手架搭設示意

2.1.2 人字柱調(diào)整

首先進行端撐人字柱安裝工作，首層斜撐安裝完成后，調(diào)整兩邊斜撐垂直度及端面的法蘭跨距及高度，滿足要求后再進行下層斜撐安裝工作。單榀安裝完成后調(diào)整人字柱中心的偏差不大于被測高度1/1500，人字柱垂直度不得大于被測高度的1/750。按照同樣的方法進行剩余榀人字柱的安裝工作。單榀人字柱安裝完成后利用鋼絲繩及5t導鏈對人字柱進行加固。

2.2 出線構架橫梁安裝

2.2.1 出線構架橫梁組裝

橫梁組裝時在橫梁主梁節(jié)間連接處布置門子架，用于主梁組裝工作。橫梁組裝時先進行底部主梁組裝工作，最后再分段進行頂部主梁及中間肋條的組拼工作，門架與橫梁組裝示意圖如圖3所示。

圖3 門架與橫梁組裝示意

2.2.2 起升系統(tǒng)布置

2.2.2.1 卷揚機布設

起升系統(tǒng)卷揚機相背布置在每榀橫梁中間靠山體側避雷器混凝土墩上，采用鋼絲繩捆綁方式固定，鋼絲繩選用φ21.5mm-6×37油麻芯鋼絲繩，混凝土及卷揚機本體棱角處采用管皮包裹防護，防止鋼絲繩損傷。卷揚機迎面避雷器混凝土墩上各布置一個導向滑輪，滑輪固定方式與卷揚機固定方式相同。具體布置如圖4所示。

圖4 卷揚機布置示意

2.2.2.2 導向滑輪布置

導向滑輪焊接在由兩根φ219×9mm鋼管制作而成的鋼梁上，鋼梁兩端利用錨桿固定在人字柱基礎混凝土墩上，錨桿采用φ20-HRB335鋼筋，每端固定數(shù)量不少于6根。具體布置如圖5所示。鋼梁兩端與人字柱基礎混凝土墩固定細部如圖6所示。

圖5 鋼梁布置

圖6 錨桿固定細部

2.2.3 橫梁吊裝

橫梁組裝及卷揚機布設完成后借助卷揚機起升系統(tǒng)進行橫梁的吊裝工作，首先進行人字柱Ⅲ與端撐人字柱之間的橫梁安裝工作。抱桿柱選用φ219×9mm鋼管，抱桿橫梁采用兩根并排的I20a工字鋼作為起吊梁，橫梁兩側采用φ108mm鋼管斜撐，端撐人字柱抱桿采用M24螺栓把合在人字柱與地線柱把合法蘭面上，剩余抱桿與人字柱頂部鋼板焊接在一起，另一邊采用φ108mm鋼管進行斜拉固定。所有抱桿底部采用肋板進行補強(端撐人字柱為4個肋板，其余為2個肋板)，所有對接焊縫焊角大小為8mm。抱桿示意圖如圖7所示。

圖7 抱桿示意

3 拉錨點基礎板安裝

3.1 纜索吊布設

上排導線掛點基礎板安裝采用纜索吊進行施工，纜索吊承重鋼絲繩下部受力點固定在出線構架第1榀橫梁靠下游側導線掛點上，上部受力點采用地錨形式進行固定；牽引卷揚機采用捆綁方式固定在開關站避雷器基礎混凝土墩上，捆綁鋼絲繩為φ21.5-6×37油麻芯鋼絲繩，捆綁圈數(shù)不小于3圈；纜索吊具體布置如圖8所示。纜索承重鋼絲繩采用插接方式結環(huán)并利用卡環(huán)與地錨吊耳以及橫梁導線掛點相連接，具體如圖9所示。牽引繩上導向滑輪利用鋼絲繩與纜索吊上固定點吊耳連接，下導向滑輪布設在開關站樓頂設備基礎板上。

圖8 錨定點結構布置

圖9 錨定點結構布置

3.2 基礎板吊裝

基礎板首先采用12t汽車吊吊裝至纜索吊承重鋼絲繩滑車上，然后再利用纜索吊運輸至上排導線掛點部位對應土建施工排架上。最后利用運輸臺車將基礎板運輸至相應部位。吊裝示意圖如圖10所示。運輸臺車與基礎板關系如圖11所示。

圖10 基礎板吊裝示意

圖11 運輸臺車示意

3.3 基礎板加固

基礎板采用預先布設好的錨桿進行固定，每個基礎板底部共布設3個錨桿，頂部兩側各布設2個錨桿進行加固。

4 使用與維護

4.1 在卷揚機使用前應注意和確認的事項

(1)認真閱讀使用說明書。

(2)檢查卷揚機的型號、工作范圍、使用級別、工作正常載荷、起升速度范圍、容繩量等是否符合使用條件。

(3)確認鋼絲繩的型號、吊具尺寸及型號等符合使用說明書和國家標準的規(guī)定。

(4)卷揚機安裝時檢查纏繞鋼絲繩出繩的偏角應符合槽面卷筒α≤4°；光面卷筒自然排繩時θ≤2°，排繩器排繩α≤4°。當偏角不符合規(guī)定要求時，應增設排繩器或加大卷筒與第一個導繩定滑輪之間的距離，一般不小于20倍卷揚機卷筒直徑。

(5)卷揚機應可靠接地。

(6)卷揚機進行起吊作業(yè)時，應在卷揚機上布設沖頂限位裝置。

4.2 操作和使用卷揚機時應注意和確認的事項

(1)卷揚機操作人員應體檢正常，且進行相關安全知識培訓，并取得相關操作證書。

(2)卷揚機使用前必須進行機械及電氣部分檢查工作，此外還應對相關部分進行定期檢查。

(3)定期對鋼絲繩進行檢查，當鋼絲繩存在散股及斷股等缺陷時必須進行報廢處理。

(4)當操作人員離開時，卷揚機必須停止工作，嚴禁卷揚機停止工作時重物懸掛在空中。

(5)最大工作揚程和在最大出繩狀態(tài)時。卷筒上鋼絲繩數(shù)量不得少于3圈。

(6)不得擅自對卷揚機進行改造。

(7)每天均應將卷揚機的運行情況進行記錄。

4.3 檢查與維護規(guī)定

(1)應組織相關部門進行卷揚機檢查并形成設備檢查臺賬。

(2)應指派專人進行卷揚機的維護保養(yǎng)和相關檢查工作。

(3)日常檢查和維修工作必須是在卷揚機卸去吊物，斷電等后才能進行。其他的檢查或維修，對于必須在開機狀態(tài)下才能檢查或維修的項目，應至少指派1名人員進行現(xiàn)場監(jiān)護，并且在緊急情況下能立即讓卷揚機停止工作。

(4)當卷揚機達到了廠家規(guī)定使用時限后，應做報廢處理，不得違規(guī)使用。

(5)卷揚機空置時，應斷電并對各部件進行保養(yǎng)且放置在專用倉庫內(nèi)進行保存。

4.4 鋼絲繩使用中應注意的事項

(1)卷揚機應進行日常檢查和定期檢查。

(2)對卷揚機起升及牽引鋼絲繩做定期檢驗時，安全系數(shù)有下列情況之一的，必須更換：①升降人員用的小于9；②升降物料用的小于5。

(3)各種股捻鋼絲繩在1個捻距內(nèi)斷絲段面積與鋼絲總斷面積之比，達到下列數(shù)值時，必須更換：升降人員大于5%；升降物料、平衡、防墜器等的鋼絲繩及緩沖繩不大于10%。

(4)當鋼絲繩的直徑小于標稱直徑90%時，必須更換。

(5)鋼絲繩在運行中因卷揚機急停車受到劇烈拉力或在運行中受到卡組時，必須停止工作進行檢查，發(fā)現(xiàn)以下情況的，必須對鋼絲繩進行更換：①鋼絲繩產(chǎn)生嚴重扭曲或變形；②斷絲超過規(guī)定；③直徑減小量超過規(guī)定；④受力不平衡段鋼絲繩伸長率大于0.5%。

5 質量保證措施

(1)施工前，對班組及相關施工作業(yè)人員進行安全及技術交底，且施工相關人員應熟悉設計意圖和圖紙要求及相應規(guī)范，并嚴格遵循。

(2)嚴格按照相關技術規(guī)范進行施工，并遵從業(yè)主質量管理規(guī)定。

(3)吊裝前應根據(jù)編號圖檢查出線構架的編號及方向是否與圖紙相對應，避免裝錯裝反。

(4)所有緊固螺栓副應按照要求擰緊，安裝完成后仔細檢查緊螺栓是否有松動以及固力矩等是否符合設計及規(guī)范要求；螺栓安裝穿設過程中應遵循由柱內(nèi)向外、梁自下而上的原則進行。

(5)安裝過程中應采取墊保護層等措施保證構架鋅層完好，構架吊裝前應清理其上覆蓋的油污、泥土等雜物。

(6)采用經(jīng)緯儀控制構架傾斜小于20mm，扭轉小于10mm。

(7)構架安裝完畢后注意成品保護。

(8)跟蹤作業(yè),加強施工質量監(jiān)督。

6 安全保證措施

(1)高空作業(yè)人員采用雙保險措施，施工前檢查雙保險(安全帶、安全繩)的完好性。

(2)進入施工現(xiàn)場的人員必須正確佩戴安全防護用品，作業(yè)面應切實做好臨邊臨空防護工作。

(3)高空作業(yè)前，工區(qū)需對作業(yè)人員進行安全技術交底，同時派專人全程監(jiān)控。

(4)高空作業(yè)人員必須服從管理人員的統(tǒng)一管理。

(5)機械檢修時懸掛“禁止合閘”警示牌且指定專人進行監(jiān)護，必須等機械轉動部件徹底停止動作后才能進行檢修操作工作。機械檢修完畢后正式試運轉前，應再次進行仔細檢查，確認無誤后方可取牌合閘。

(6)所有焊接設備的外殼，必須進行有效的接地保護，發(fā)現(xiàn)有故障時，應及時關掉電源進行檢查及修理。

(7)部件吊裝前，應對所用起重吊裝工器具進行檢查或試驗，發(fā)現(xiàn)有破損等缺陷時，應立即進行更換。

(8)根據(jù)現(xiàn)場施工情況，一般當開關站頂部危巖體處理時以及現(xiàn)場大風超過6級時的極端環(huán)境下嚴禁作業(yè)。

(9)橫梁吊裝及安裝區(qū)域內(nèi)嚴禁人員走動。

7 結語

通過楊房溝水電站開關站出線構架及高點位拉錨點基礎板安裝，系統(tǒng)闡述了空間受限情況下出線鋼構及拉錨點基礎板安裝使用非常規(guī)方法下的卷揚機起升系統(tǒng)及纜索吊的布置及應用情況。經(jīng)現(xiàn)場實踐證明，卷揚機起升系統(tǒng)及纜索吊運行正常，安全可靠、成本合理，保證了出線構架及拉錨點基礎板快速、高效、安全地施工。在后續(xù)的水利水電開關站鋼構架施工中可廣泛應用，為工程創(chuàng)造價值。