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1、南水北调沁河渠道倒虹吸工程金属结构安装方案编制： 审核：审批：黄河建工集团有限公司南水北调沁河倒虹吸工程项目经理部二一年十二月十二日南水北调沁河渠道倒虹吸工程 金属结构安装方案1工程概况本工程为南水北调中线一期工程总干渠黄河北羑河北段（中线建管局直管项目）沁河渠道倒虹吸项目土建及设备安装工程，合同编号：ZXJ/SG/HYD-001。本工程位于河南省温县徐堡镇北、博温公路沁河大桥下游约300m 处，是南水北调总干渠与沁河的交叉建筑物，建筑物轴线与沁河左堤交叉处堤线桩号约为K39+320。工程由进、出口渠道段和穿沁渠道倒虹吸组成，设计流量265m3/s，设计水位100.6106.933m；加大流量
2、320m3/s，加大水位108.256107.587m。倒虹吸总长1183m，其中管身水平投影长1015m，倒虹吸管身横向为3 孔箱形预应力钢筋混凝土结构，单孔孔径6.9m6.9m（宽高）。沁河倒虹吸工程由进口渐变段、进口检修闸、管身段、出口控制闸和出口渐变段组成。进口检修闸为开敞式钢筋砼结构，进口检修闸采用钢制叠梁式门体，起吊设备为2100KN电动葫芦，双吊点，下挂自动抓梁，闸室两岸各设一检修门库。出口控制闸也为开敞式钢筋砼结构，采用弧形钢闸门控制，闸室前部设弧形钢闸门，液压启闭机控制；后部设钢制叠梁式检修闸门，也采用2100KN电动葫芦下挂自动抓梁的起吊方式，闸室左右岸各设一门库。 2编制
3、依据（1）水利水电工程钢闸门制造安装及验收规范GB/T141732008；（2）设计文件（施工图纸、设计变更通知等）；（3）招标文件、施工合同；（4）南水北调中线一期工程总干渠黄羑段沁河渠道倒虹吸项目土建及设备安装施工组织设计3主要工程项目及工程量表1沁河倒虹吸工程金属结构设备安装主要工程量序号项目名称单位数量备注1闸门及埋件1.1进口检修叠梁钢闸门t621.2进口检修闸门埋件t211.3出口弧形工作钢闸门t751.4出口工作闸门埋件t241.5出口检修钢闸门（叠梁）t9.61.6出口检修闸门埋件t24.82启闭机2.12100kN 电动葫芦（含抓梁、控制系 统等）台22.2进口检修闸门启闭机
4、轨道t72.3出口检修闸门启闭机轨道t72.42320kN 露顶弧门液压机（含控制系 统、附属设备等）台32.550KN18m桥机台12.6桥机轨道及附件重量t6 4施工方案4.1施工总体流程图安装准备 一期砼清理验收测量控制点设置 埋件安装启闭机安装检查验收二期砼浇筑启闭机的调试运行门槽清理复测闸门吊装闸门与启闭机联合试运行 闸门密封检查启闭试验4.2闸门埋件安装埋件安装是指工作门和检修门所有埋件的安装。工作门埋件有：底槛、侧轨、油缸悬臂铰、锁定装置底座预埋、预埋锚栓支架和垫板等；检修门埋件有：底槛、主轨、反轨。4.2.1底槛安装 首先由测量人员放出门槽中线、孔口中线和水准点，确定底槛安装位
5、置和安装高程。安装人员在底槛上划出底槛纵横中线，其次处理底槛槽有碍的预埋钢筋，在槽底做几道比设计低约10毫米并在同一高度的支撑架，然后将底槛放入槽中，挂0.3mm钢丝线先调到一定位置后再焊接调节螺杆进行精调，直至达到设计和规范的要求。见表2 对调整好的底槛进行一次全面测量并确认其精度仍在设计和规范要求的范围以内后，用20的钢筋进行加固焊接。加固完成后再进行一次全面自检，然后报验。4.2.2检修叠梁门主轨、反轨安装 首先在安装主、反轨的位置上方设置一个结实牢固的吊架，在其上挂一个五吨手拉葫芦起吊主轨或反轨。然后搭设脚手架，同时由测量人员放好门槽中心线，安装人员在闸槽中心线上悬挂两根0.3mm的细
6、钢丝，用全站仪将这两根线调校到同一水平面上。调校后的线下挂10kg的吊线锤放入准备好的油桶中。等脚手架搭设完毕并做好一切安全防护措施后，安装人员开始安装。安装时利用调节螺杆从下到上依次对主、反轨进行调整，调整杆之间的间距350400mm。待调整达到设计与规范要求的精度后，复查、加固。等主轨下端与底槛进行施焊连接完成后，再复查，然后报验。4.2.3弧形工作门侧轨安装 先由测量人员沿闸槽弧线划分若干个与支铰中心在同一半径上的点，并计算好这些点到侧轨中心的距离，然后以这些点为依据控制曲率半径；利用全站仪控制侧轨到孔口中心线的距离。安装人员根据测量人员的测量数据和要求，利用调整杆对侧轨的曲率半径、侧轨
7、到孔口中心的距离以及侧轨表面的扭曲进行调整。调整好后进行检查，并对底槛和侧轨连接处施焊、加固和复查，然后报验。4.2.4工作门支铰附件安装和预埋支铰附件有：锚栓支架、地脚螺栓和垫板。地脚螺栓和锚栓支架埋设在一期砼中，而垫板埋设在二期砼混凝土中。预埋时，用全站仪进行测量控制。在钢筋笼内先做一个安放支架的平台，然后将把锚栓支架放在平台上，利用调整螺杆反复多次的进行调整，直至达到规范和设计标准。支架安装好后将地脚螺栓穿入配钻的孔中，确定尺寸后紧固螺栓，复查后报验。一期砼浇筑并达到强度后，再安装垫板。安装时将垫板直接套在地脚螺栓上用螺母稍微拧紧，然后检测高程、里程和倾斜度，符合设计和规范要求后，最后完
8、全紧固螺栓。4.2.5油缸悬臂铰的安装按图纸设计的要求，在一期砼中首先预埋五根槽钢，并利用这些槽钢做一个平台，用吊车把油缸悬臂铰放在做好的平台上，在全站仪、钢板尺、水准仪的量、测、控制下，用调整螺杆进行调整。每孔工作门有两个悬臂铰，铰座中心的高程、里程安装误差应小于1mm，液压缸安装中心（吊轴中心）线对孔口中心线的距离偏差应小于1.5mm，两支铰座同轴度的偏差应小于2mm。达到设计要求后进行加固、复查、验收。表2 平面闸门埋件安装公差或极限偏差序号埋件名称底槛门楣主轨侧轨反轨止水座板1对门槽中心线52.0-1.03-153-12.0-1.02对孔口中心线535333高程54工作表面一端对另一端
9、的高差2.05工作表面平面度2.02.02.0202.06工作表面组合处的错位1.00.50.51.01.00.57表面扭曲值1.51.5201.52.52.5续表2 弧形闸门埋件安装公差或极限偏差序号埋件名称底槛侧轨弧门铰座油缸悬臂铰座1里程52.01.02高程0.52.01.03对孔口中心线5+3 -2.01.51.54工作表面一端对另一端的高差2.05工作表面平面度2.02.06工作表面组合处的错位1.01.07表面扭曲值1.51.58两铰座轴线的同轴度1.02.04.3闸门门体的组装门体组装是指工作弧形门门体组装和检修叠梁门门体的组装。工作门的组装指：支铰的安装、支臂的安装、下门叶与支
10、臂组装、上下门叶的拼装、侧滑块和止水橡皮的安装等。检修门门体组装指：主滑块的安装、反滑块的安装、侧轮的安装、止水橡皮的安装等。4.3.1叠梁检修门组装进口检修闸门门体是叠梁式的，共有10节，每5节组成一联；在制造厂验收合格后，运至现场再进行止水橡胶、主滑块、反向滑块的组装，组装时要控制好止水橡皮之间、滑块之间的距离。组装好的门叶用吊车吊入闸槽中作透光试验，发现有光线透过时通过调整止水橡皮高度随时处理，5节均是如此。门体组装时，要对主轮、止水橡皮的平整度进行控制，保证四个主轮在任何位置时，它们的最高点不超过3 mm。止水橡皮要水平，顺直，底止水直线度不好时要进行修整。侧滑块直接用螺栓紧固即可。组
11、装好的门体做静平衡试验，有倾斜并超过一定范围时，要做配重处理。4.3.2弧形工作门组装4.3.2.1支铰安装 支铰由两部分组成：支座和铰链，一般由制造厂家组装完成后运至工地现场。用吊车起吊支铰到安装位置，手拉葫芦配合进行倾斜度和高度的调整，然后带上螺母，这时的螺母不要上的太紧。用全站仪对支铰进行测量，着重测量铰座中心的高程、对孔口的中心距、以及两铰座轴线的同轴度等（参数：铰座距孔口中心距5 mm，里程2 mm，高程2 mm，铰座轴倾斜L/1000，两铰座轴线的同轴度1.0 mm），当所有的指标都达到上述参数后，紧固螺栓，进入下一道工序。4.3.2.2支臂安装支臂的安装主要是与铰链用螺栓连接。首
12、先在支铰座板上划好十字中心线，在铰链的端面上也划好十字中心线，安装时，待两个十字中心线重合后，紧固螺栓即可。支臂安装重点在吊装上，两个物件同时要吊到一个最佳的安装状态下才有利于我们安装人员的安装。对吊装所用的钢丝绳、吊带、脚手架、手拉葫芦都要作认真的检查，发现问题立即更换，提前排除安全隐患，脚手架不牢固时应立即进行加固。安装时要有专人统一指挥，其他人员必须听从指挥，歩调一致。4.3.2.3侧滑块安装 每扇弧门有6个侧滑块（下门叶4个，上门叶2个），由滑块和橡皮垫组成，并用内六方螺栓与门叶连接。下门叶的4块侧滑块在安装下门叶时一并安好，剩余两块可以在液压油缸安装完毕后安装。用液压启闭机起门待到了
13、侧滑块的安装位置时关闭液压启闭机，然后安装侧滑块。4.3.2.4门叶与支臂的组装首先在上下支臂的连接板上划上十字中心线，在门叶与连接板处也同样划上十字中心线，用螺栓将连接板与门叶连在一起，拧紧螺栓。上下支臂的前端划上中心线，在自由状态下吊起支臂，让支臂中心线高度与闸门工作时支臂高度一致，然后在下支臂下方用槽钢做一个牢固的支撑。用25吨吊车将下门叶吊起，两支臂上各挂一个5吨手拉葫芦，相互配合，慢慢向支臂靠近。门叶基本到位后，在侧轨上焊几个限位块，防止门叶倾倒，并在支铰砼上再挂上3吨手拉葫芦，一是防止门叶倾倒，二是调整门叶的曲率半径。用千斤顶调整支臂的高度。待所有的尺寸符合要求后，支臂与门叶焊接。
14、此工序结束。4.3.2.5门叶的拼装 吊装门叶在底槛混凝土凝固后，按从下到上的顺序逐步吊装。利用吊车吊起下节门叶落入门槽底槛上，将门叶按工作方式放置调整，临时加固。用同样的方法吊装中、上门叶，等所有门叶全部吊装完合格后由持有资格证书的焊工进行施焊。施焊前，首先用角磨机清理焊缝处的油漆、铁锈等污物，采取分段、跳焊法，以门叶纵向中心为界向两侧开焊，同侧方向一致，不得随意施焊，焊接工艺参数相近，节间门叶焊缝实施监控制度，经常测量R半径、门叶变形情况，以便及时调整。门叶面板的焊接属于二类焊缝，焊接完成后做外观检查并按规定做无损探伤试验。4.3.2.6止水橡皮安装 工作门的止水橡皮有侧止水和底止水两种，
15、全部用螺栓连结在门叶上。装好的止水橡皮要做到与侧轨的止水座板紧密接合，并通过透光试验进行检查，不符合要求部位用调节螺栓进行处理。侧止水橡皮与底止水橡皮的连接处采用冷胶接，交合接头处不得有错位、凹凸不平和松散现象，胶合处的抗拉强度应不低于止水橡皮抗拉强度的85%。4.4启闭机安装与试验4.4.1弧形工作门启闭机安装4.4.1.1液压油缸安装液压油缸安装主要是与门体、油缸悬臂铰的连接。一孔闸门左右各有一个液压油缸，它们与门体采用轴连接的方式，而与油缸悬臂铰的连接是直接把液压油缸的上端套入油缸悬臂铰的轴上，然后用螺栓拧紧阻挡板就行，关键是在安装过程中要注意对油缸活塞的保护，因为在没有油压时，活塞是一
16、个自由体。为了防止活塞碰伤，在安装时要把活塞与缸体连在一起。如果液压油缸要做空载试验时，暂不与门体连接，待试验完成后再行连接。4.4.1.2动力站安装动力站的安装根据生产厂家提供的图纸进行，主要是油箱和操作柜的安装。安装时首先要将油箱与操作柜安放到设计位置，调整水平，然后用膨胀螺栓固定稳妥。4.4.1.3油管安装 安装前，先对油管内壁进行清理，然后按规范要求进行。安装后的油管要横平竖直，并在适当的位置安装厂家提供的管夹，在直角处利用厂家提供的900弯头焊接处理。最后进行防腐处理，不同的油管用不同的防锈漆进行涂装。4.4.1.4液压启闭机试运转（1）试运转前清除门槽内的一切杂物，按有关规定对电气
17、回路中的单个元件和设备进行调试并符合要求。（2）油泵第一次启动，打开油泵溢流阀，连续空转3040min，检查油泵有无异常。无异常时关闭溢流阀，使管路充满油，使油泵在其工作压力的25%、50%、75%和100%情况下分别连续运转15 min，检查有无振动、杂音和升温过高等情况。（3）无水时手动操作升降闸门一次，检查缓冲装置减速情况，记录闸门全开时间和油压值。（4）将闸门提起后，检查液压系统漏油情况，48小时内因漏油产生的沉降量不应大于200mm。(5) 手动操作试验合格后，进行自动操作试验，并做好试验记录。4.4.2叠梁检修门启闭机安装4.4.2.1轨道安装 首先由测量人员用全站仪在轨道安装位置
18、的正下方设置一条基准线，然后在轨道上分划出中心线。吊装时，在连接件上左右各焊接一个锚环，各挂一个2吨手拉葫芦，两个成一组，共用四个手拉葫芦，每组的位置基本上在每节轨道一两端，由四个人同时拉导链，直到与砼梁接触，用受拉螺栓与连接件连在一起，然后调整轨道高程。4.4.2.2电动葫芦（2100KN）安装。 电动葫芦安装在轨道安装完毕后进行。首先在安装的位置用钢管搭一脚手架，利用此脚手架安装电动葫芦。电动葫芦安装要分步进行，先安装行走机构，再安连接机构。行走机构的行走轮要距轨道中肋的距离为3-5mm，达到要求后，拧紧所有螺栓。轨道的不平度要求在3mm以内。4.4.2.3电动葫芦（2100KN）的调试安
19、装后的电动葫芦要进行空载和负载试验。空载试验是电动葫芦不带负荷在安装好的轨道上、下往返做三次全程行走，观察其电动机运行是否平稳，行走是否通畅，有无卡阻；限位开关、保护装置及联锁动作是否正确；双吊钩下落时是否同步；两吊钩停止后是否在同一高度等。负载试验分静载和动载：静载试验按其额定负荷的75%、100%、125%进行，逐级起吊以上负荷后，吊额定负荷后上下升降三次，检查各部件的运行情况；动载试验起吊1.1倍额定负荷，上、下往返做三次全程行走，检查起升机构的运行情况。4.4.2.4自动抓梁的安装与调试自动抓梁直接与电葫芦的吊钩连接，连接后做静平衡试验，不平衡时要做配重处理。同时检查自动抓梁各个机关是
20、否可靠、灵活。各项指标合格后投入运行。对自动抓梁的调试分无水和静水两步进行，分别在无水情况下和静水情况下观察其能否顺利抓起一节门叶。4.4.3工作门液压启闭机安装工作门液压启闭机是在工作门组装完成、门体用起吊设备下放到闸室后进行的。启闭机的基础已经安好，直接把启闭机底座套入螺栓上，然后调节它的高程和水平度，最后紧固螺栓。再用起吊设备吊起液压油缸，轻放在油缸底座上，调整好位置，用螺栓栓紧。液压油管和动力站安装同弧形工作门液压油管和动力站安装。4.4.4.2工作门液压启闭机试运行（同4.4.1.4条）4.5闸门试验4.5.1透光试验闸门全部处于工作位置后，用灯光或其它方法检查橡胶水封的压缩程度，不
21、应有透亮或间隙。4.5.2无水试验 在无水的情况下，提升、关闭闸门全行程上下往复三次，检查闸门滑块、滚轮、支铰等的运行情况，有无卡阻、颤抖、异响等情况，橡胶水封有无损伤等。试验时，止水座板必须清理干净，无混凝土、无毛刺，在闸门提升过程中，用清水润滑，以防橡皮损伤。4.5.3静水试验 在设计水头压力下，关闭闸门，查看有无漏水、喷水、渗水等现象，要求在任意1m范围内渗水量每秒钟不超过0.1L。 4.5.4动水试验对工作闸门进行动水试验。在流动的水流条件下提升、关闭闸门全行程上下往复三次，检查闸门的运行情况。对以上试验均要做好记录。5质量保证措施(1)安装施工前，由技术人员对已批准的施工方案向所有的
22、施工人员进行交底，使施工人员明确施工流程、工艺质量要求。(2)检测工、器具必须是经国家法定计量检测单位检测合格的设备。(3)施工中对各项检测数据应做好记录，记录要求清楚、字迹工整、实事求是。所有的检测工作应进行两次，首先施工人员检测，技术人员再次进行复检，检测合格后方可进行下一工序施工。（4）埋件安装前，应对安装基准线和基准点进行复核检查，并经监理人确认合格后，才能进行安装。施工过程中应保护好测量用的基准点不至发生损坏，确保测量值的准确性和真实性。（5）埋件安装就位并固定后，在二期混凝土浇筑前，对埋件的安装位置和尺寸进行测量检查，经监理人确定合格后，再进行砼浇筑，测量记录提交监理人。二期混凝土
23、拆模后，应尽快并重新对埋件的安装位置和尺寸进行复测检查，其检查记录应作为闸门及启闭机单项验收的资料。经检查若发现埋件的安装质量不合格时，按监理人的指示进行返工处理，处理措施和方法要经监理人审核批准。（6）埋件安装完经检查合格后应在5-7天内浇筑二期混凝土，如过期或在此过程中有碰撞、移位，应予以复测，合格后方可浇筑。6 安全措施（1） 安装现场周围不得存放可燃物品及危险物品，必须将可能引发火灾和产生浓烟的物品清理出安装现场。（2） 安装场地的施工用电应有专门的动力箱进行供电，照明器具应有安全护罩。电器设备施工时，在施工部位和电源处悬挂警示牌,非电工人员不得随意触动电源和其它带由部位。（3） 施工
24、中的电焊机应有可靠的接地，焊接过程中应防止火花飞溅引起火灾。（4）施工中搭设的脚手架应坚固，脚手架上铺设的木板应能承受500kg以上的重量。所有施工人员必需佩带劳保用品，在脚手架上安装时做好安全防护措施，必要时或在高空作业时，施工人员必须配戴安全带，施工现场设专职安全员进行监督。（5）起重指挥人员应站在能够照顾全面的地点，信号要统一准确，其它人员必须听从指挥；起吊重物时，应先将重物吊离地面10公分，暂停5分钟，确认吊装安全可靠后方可继续吊装。起吊重物时应与附近设备、建筑物保持一定距离，避免碰撞。（6）在施工中要严格按照既定的质量保证大纲建立质量管理体系，完善管理程序和施工程序，提高质量管理素质
25、，在施工中必须严把质量关，杜绝质量事故，避免因质量问题造成工期的损失；施工安全是确保施工质量、进度的前提，是生产的关键，在本工程施工中坚决贯彻“安全第一，预防为主”的方针；积极抓好安全生产，做好宣传教育工作；建立施工安全管理机构，规范操作，落实责任，在安全方面时刻做到警钟长鸣，防止因安全事故影响工程进度。7 资源配置7.1机械配置表3 金属结构设备安装机械配置表序 号名 称单 位数量1电焊机台3（可增加）2手拉葫芦（5t）台2（可增加）3手拉葫芦（10t）台14水准仪台1（可增加）5全站仪台16卷扬机（3t）台17汽车吊(25t)辆1表4 金属结构设备安装人员配置表工种单位数量备注安装工人5其中技师3人起重工人2其中技师1人电焊工人4技师电 工人2其中技师1人普 工人4安全员人1技术指导人1工程师8进度计划（1） 进口闸埋件安装：2010年11月5日2010年12月5日，30天（2） 进口闸叠梁门安装：2010年4月15日2010年5月1日，15天（3） 出口闸埋件安装：2011年7月5日2011年8月4日，30天（4） 启闭机安装：2011年8月15日2011年9月4日，20天（5） 出口闸弧门安装:2011年9月15日2011年10月15日，30天
