闸门-吊装专项施工方案

闸门–吊装专项施工方案本次吊装作业为某水利枢纽工程3#~8#泄洪闸平板定轮工作闸门及配套埋件安装，作业范围涵盖6孔泄洪闸的底坎、主轨、反轨、门楣埋件吊装，以及6扇工作门叶的吊装就位。单扇门叶结构总宽12.0m，总高10.8m，面板厚度16mm，主梁采用Q355B焊接H型钢，共设置5道主横梁、3道纵向次梁，单扇门叶自重118.6t，配套侧轮、反轮、吊头、水封附件总重12.2t，单扇吊装总重量130.8t；单孔埋件总重32.7t，其中最长主轨单节长度11.2m，单重8.3t。闸室为整体式混凝土结构，闸墩顶高程185.50m，闸室底板高程160.00m，坝顶吊装作业平台高程182.00m，闸墩净距12.0m，墩顶宽度3.0m，坝顶作业面宽度10.0m，坝顶至闸门安装就位的垂直高度为22.5m。1.编制依据1.1国家及行业规范标准《水利水电工程钢闸门制造安装及验收规范》DL/T5018-2016

《水利水电工程启闭机制造安装及验收规范》SL381-2007

《起重机械安全规程第1部分：总则》GB6067.1-2010

《建筑施工起重吊装工程安全技术规范》JGJ276-2012

《大型设备吊装工程规范》GB50798-2012

《钢结构设计标准》GB50017-2017

《钢丝绳通用技术条件》GB/T20118-2017

《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80-2016

1.2工程相关资料

泄洪闸结构施工图纸、闸门制造出厂图纸及合格证明、坝顶结构承载力验算报告、现场地形勘测数据、项目部安全生产管理制度、监理单位下发的相关指令文件。2.吊装作业前期准备2.1技术准备（1）图纸会审与技术交底：施工前已组织技术、质量、安全、起重班组完成全专业图纸会审，明确闸门吊点位置、安装精度要求、吊装工艺流程，对所有作业人员进行书面技术交底和安全交底，交底记录签字齐全，覆盖率100%。

（2）测量放线：采用DSZ2型水准仪、2″级全站仪在闸墩上放出闸门安装中心线、高程控制点，控制点精度满足±2mm要求，在底坎、闸墩顶设置明显的混凝土标识桩，吊装过程中安排专人全程监测就位精度。（3）吊装验算：已完成起重机选型、索具、吊耳、接地比压等专项验算，验算结果符合规范要求，验算报告经项目总工审核签字后实施。2.2人员准备所有作业人员均经三级安全教育培训合格，体检合格，无高空作业禁忌病症，各岗位配置及资质要求如下：吊装总指挥：1人，持有水利部颁发的起重作业指挥资格证，12年以上水利工程大型吊装经验，负责吊装作业的整体指挥、决策。信号工：2人，持有特种作业操作证（起重信号司索工），5年以上相关经验，分别在坝顶作业面、闸室内部负责信号传递，使用专用对讲机频道，统一指挥术语。起重司索工：4人，持有特种作业操作证（起重信号司索工），负责索具检查、挂钩、摘钩等作业。安装工：8人，具备3年以上闸门安装经验，负责闸门就位调整、临时固定等作业。焊工：2人，持有特种作业操作证（焊接与热切割作业），负责埋件焊接、临时支撑焊接等作业。质检员：1人，持有水利工程质量检查员证，负责吊装全过程的质量检查、验收。安全员：2人，持有安全员C证，负责现场安全隐患排查、安全监护、应急处置配合。2.3设备机具准备所有设备机具进场前均已完成检验校准，状态完好，满足吊装作业要求，主要设备配置如下：（1）起重设备：选用1台400t级履带式起重机，主臂长度36m，履带板宽度1.2m，单条履带接地长度8m，设备检验合格证在有效期内，进场后已完成试运转，制动、回转、起升系统均正常。（2）索具系统：主吊钢丝绳：4根，规格为6×37+FC-φ65，公称抗拉强度1770MPa，单根长度8m，最小破断拉力2820kN，安全系数6.13，每根钢丝绳均有出厂合格证及近期第三方检验报告。卸扣：4个，100t级弓形卸扣，材质为40Cr，额定载荷100t，有出厂合格证及探伤报告。溜绳：2根，φ20mm尼龙绳，单根长度30m，破断拉力不小于20kN，用于控制门叶吊装过程中的摆动。垫材：50mm厚橡胶板10㎡，用于索具与闸门接触部位的防腐层保护。（3）测量与调整设备：2″级全站仪1台，DSZ2型水准仪1台，5m钢卷尺2把（经计量校准），30m钢卷尺1把，100t液压千斤顶2台，5t手拉葫芦4台，扭矩扳手2把（量程0~1000N·m，精度±2%）。

（4）辅助设备：ZX7-500型电焊机2台，200kW柴油发电机1台（备用电源），应急照明灯具4套，风速仪1台（测量精度0.1m/s）。

2.4现场准备

（1）作业平台处理：履带吊行走及站位区域的坝顶混凝土厚度为30cm，强度等级C30，经承载力验算，接地比压满足要求，作业区域内的杂物、障碍物已全部清理，路面平整度偏差不超过5mm/m，站位区域铺垫10mm厚钢板分散应力。（2）作业区警戒：吊装作业区域采用1.8m高彩钢瓦围挡封闭，设置“起重作业，禁止入内”“高空作业，注意坠落”等警示标志，安排专人值守，非作业人员严禁进入，警戒范围覆盖起重机回转半径及吊物坠落影响区域。（3）闸室内部准备：闸室底板、底坎上的混凝土残渣、杂物已清理干净，底坎顶面高程、中心线已复核合格，闸墩侧面的主轨预埋螺栓位置、数量符合设计要求；设置1部带护笼的钢爬梯，从坝顶延伸至闸室底板，爬梯宽度0.6m，踏步间距30cm，符合高空作业安全要求。（4）用电准备：现场施工用电已接入三级配电系统，漏电保护器动作电流30mA，动作时间0.1s，备用柴油发电机已调试到位，可在停电后30s内启动供电。3.吊装施工工艺3.1总体吊装顺序遵循“先埋件、后门叶，自下而上”的原则，单孔施工顺序为：底坎吊装→主轨吊装→反轨吊装→门楣吊装→门叶吊装就位→临时固定。6孔作业采用流水施工，先完成3#~4#孔埋件吊装，再依次推进，单扇门叶吊装作业周期为8小时。3.2埋件吊装工艺3.2.1底坎吊装（1）底坎参数：单孔底坎总重12.5t，长度12.2m，高度0.6m，材质为Q235B，工作面为3mm厚不锈钢复合板，止水工作面粗糙度Ra≤1.6μm。（2）吊点设置：在底坎两端距离端部2m位置设置2个吊点，采用φ30mm钢丝绳捆绑吊装，索具与水平夹角不小于45°，钢丝绳与底坎棱角接触部位垫橡胶板保护防腐层。（3）吊装流程：先将底坎从存放区吊运至闸室上方，缓慢下降至底坎基础面以上500mm处，由安装工对准中心线后缓慢下落，落位后采用4组M20调整螺栓调整高程、水平度，高程偏差控制在±2mm以内，水平度偏差不超过1mm/m，全长偏差不超过3mm，调整完成后进行临时固定，报监理验收合格后进行二期混凝土浇筑。3.2.2主轨、反轨吊装（1）埋件分节：主轨、反轨单节长度5.6m，单重4.15t，每孔主轨2根、反轨2根，每根分2节安装，采用M20高强螺栓拼接，拼接面平整度偏差不超过0.5mm，拼接错边量不超过0.2mm。（2）吊装方法：采用专用吊具起吊，吊点设置在埋件顶部1m位置，起吊时保持埋件垂直，倾斜度不超过1°。吊装就位时，采用2″经纬仪全程监测垂直度，先将埋件插入底部定位槽，调整左右位置后固定上部，垂直度偏差控制在1mm/m以内，全高偏差不超过5mm，中心偏差不超过±2mm，调整合格后与预埋钢板焊接固定，焊接采用对称施焊，防止变形。3.2.3门楣吊装（1）门楣参数：单孔门楣总重7.7t，长度12.3m，高度0.8m，不锈钢止水工作面厚度3mm，止水橡胶安装槽尺寸偏差±0.5mm。（2）吊装流程：采用2点捆绑吊装，吊点距离两端2.5m，索具夹角控制在50°~60°之间，起吊至闸墩顶以上0.5m后，缓慢平移至安装位置上方，对准预埋螺栓孔后下落，调整高程、水平度，高程偏差控制在±2mm以内，水平度偏差不超过1mm/m，合格后拧紧螺栓固定。3.3门叶吊装工艺3.3.1门叶预拼装门叶在坝顶拼装平台上预拼装完成，拼装平台采用20a工字钢铺设，间距0.5m，平台平整度偏差不超过2mm/m。拼装时按照从下到上、从中间到两边的顺序组装，采用M24级10.9S高强螺栓连接，扭矩系数0.13，施工扭矩为702N·m（计算公式：T=K·P·d，其中K=0.13，P=225kN，d=24mm），高强螺栓终拧后采用扭矩扳手抽查，抽查比例10%，不合格率超过5%时全部重拧。拼装完成后检查门叶外形尺寸：宽度偏差±3mm，高度偏差±3mm，对角线相对差不超过5mm，面板平面度不超过2mm/m，所有焊缝经超声波探伤检测，二级焊缝合格率100%，防腐层完好无破损。

3.3.2吊点安装与检查

门叶顶部设置4个原厂预制吊耳，材质Q355B，板厚80mm，吊耳孔直径φ100mm，吊耳与主梁采用全熔透角焊缝连接，焊脚尺寸12mm，出厂前已做1.25倍额定载荷静载试验，合格证明齐全。吊装前检查吊耳焊缝是否有裂纹、变形，卸扣安装时确保销轴拧紧，防脱销到位，钢丝绳与门叶面板接触部位垫50mm厚橡胶板，防止损坏防腐层。3.3.3试吊正式吊装前必须进行试吊，试吊流程如下：（1）总指挥下达试吊指令，履带吊缓慢起钩，当门叶底部离开拼装平台100~200mm时停止起升，保持静止状态10min。（2）试吊过程中安排专人检查以下内容：履带吊的接地稳定性、制动系统可靠性、索具受力均匀性、吊耳变形情况、门叶水平度（水平度偏差不超过5mm）、焊缝是否有开裂迹象。（3）试吊结束后，由总指挥、安全员、质检员共同确认无异常后，签署试吊合格记录，方可进行正式吊装；若发现异常，立即将门叶回落至平台，排查整改后重新试吊。3.3.4正式吊装（1）起升阶段：总指挥下达起升指令，履带吊以0.5m/min的速度缓慢起钩，安排2名司索工分别拉住两侧溜绳，控制门叶的摆动量，摆动幅度不超过100mm，当门叶底部超过闸墩顶1.0m时停止起升。（2）回转对位阶段：履带吊缓慢回转，回转速度不超过0.5r/min，同时配合溜绳调整门叶方向，使门叶中心线与闸室中心线对齐，对位偏差不超过20mm，回转过程中严禁门叶碰撞闸墩、爬梯等设施。（3）下降就位阶段：对位完成后，门叶以0.3m/min的速度缓慢下降，当门叶底部距离底坎顶面500mm时停止下降，由4名安装工分别在闸室两侧引导门叶对准主轨滑槽，确认侧轮、反轮均进入轨道后，继续以0.2m/min的速度缓慢下降，直至门叶完全落到底坎上。（4）就位调整：门叶落位后，采用液压千斤顶、手拉葫芦调整门叶的垂直度、中心位置、水平度，质量标准为：门叶中心线与闸室中心线偏差±2mm，门叶垂直度偏差1mm/m、全高不超过3mm，门叶与底坎止水间隙不超过0.1mm，侧轮与主轨间隙均匀，偏差不超过0.5mm，调整合格后安装临时支撑固定，防止闸门倾倒。3.3.5吊具拆除门叶临时固定完成后，由司索工佩戴双钩安全带，沿门叶顶部爬梯到达吊点位置，自上而下拆除卸扣、钢丝绳，拆除的索具采用绳索传递至坝顶，严禁抛掷，拆除过程中安排专人监护，防止高空坠物。4.吊装验算4.1吊装计算载荷根据《大型设备吊装工程规范》GB50798-2012，单台起重机吊装计算载荷公式为：

式中：QjK1Q——吊装总重量，包括门叶、附件、索具重量，其中门叶及附件重130.8t，索具重2t，。

代入计算得：。

4.2起重机选型验算

选用400t履带式起重机，主臂长度36m，作业半径12m（履带吊回转中心至闸室中心线水平距离），查起重机性能表，该工况下额定起重量为168t，大于计算载荷146.08t，安全系数为，满足规范要求。

4.3钢丝绳验算

主吊采用4根φ65mm钢丝绳，6×37+FC结构，1770MPa级，单根最小破断拉力（约287.8t）。

吊点横向间距10m，纵向间距1m，主钩中心与单个吊点的水平距离为，钢丝绳长度8m，钢丝绳与垂直方向的夹角α满足$\cosα=\sqrt{(8^2-5.025^2)}/8≈0.778$。

单根钢丝绳的实际拉力：Q=132.8tQ$$F_拉=\frac{Q_j*9.8}{4*\cosα}=\frac{146.08×9.8}{4×0.778}≈460kN（约46.9t）$$

钢丝绳安全系数，符合《建筑施工起重吊装工程安全技术规范》JGJ276-2012中捆绑吊索安全系数不小于6的要求。

4.4吊耳验算

单个吊耳承受的拉力为460kN，吊耳材质为Q355B，板厚80mm，吊耳宽度200mm，吊耳孔直径φ100mm，孔顶至吊耳顶部距离100mm。n（1）拉应力验算：危险截面面积，拉应力，Q355B（厚度80mm）抗拉强度设计值为250MPa，，满足要求。

（2）孔壁挤压应力验算：挤压面积，挤压应力，Q355B端面承压强度设计值为370MPa，，满足要求。

（3）焊缝验算：吊耳与主梁采用三面围焊，焊脚尺寸，焊缝总计算长度，角焊缝抗剪强度设计值，焊缝承载力，，满足要求。

4.5接地比压验算

履带吊自重310t，吊重132.8t，总重量。

单条履带接地尺寸为8m×1.2m，两条履带总接地面积。

接地比压。

坝顶C30混凝土厚度300mm，其局部抗压承载力远大于226kPa，地基稳定性满足要求。A=200mm×80mm=16000mm²5.质量控制措施5.1质量控制标准严格执行《水利水电工程钢闸门制造安装及验收规范》DL/T5018-2016的相关规定，主要允许偏差如下：

-埋件安装：底坎高程±2mm，水平度1mm/m、全长3mm；主轨中心线±2mm，垂直度1mm/m、全高5mm；门楣高程±2mm，水平度1mm/m。门叶安装：中心线±2mm，垂直度1mm/m、全高3mm，底止水间隙≤0.1mm，侧止水间隙≤0.2mm。5.2质量控制要点（1）所有进场材料、设备必须有出厂合格证、检验报告，不合格产品严禁使用，闸门进场时需核对出厂编号、外形尺寸，与设计图纸偏差超过允许值的，不得吊装。（2）吊装前必须复核吊点位置，偏差不超过10mm，索具安装时严格控制夹角，偏差不超过±5°，确保各吊点受力均匀，避免局部过载。（3）吊装过程中安排专人监测闸门变形、索具受力，发现异常立即停止作业，排查原因。（4）闸门就位调整时，采用专用调整工具，严禁用撬棍硬撬，防止损坏防腐层、止水橡胶，止水橡胶安装前需检查外观，不得有裂纹、破损。（5）高强螺栓连接的扭矩必须符合设计要求，终拧后做好颜色标记，防止漏拧、超拧，拼接面间隙超过0.3mm的需用垫片填实，垫片数量不超过2片。5.3质量检验程序执行“三检制”：班组自检→施工队复检→项目部终检，每道工序检验合格后，报监理工程师验收，签字确认后方可进入下一道工序，所有检验记录真实、完整，归档保存，隐蔽工程需留存影像资料。6.安全保障措施6.1一般安全规定（1）所有作业人员必须正确佩戴安全帽，高空作业人员必须系双钩安全带，穿防滑鞋，安全带挂设在牢固的结构上，遵循“高挂低用”原则。（2）作业前严禁饮酒、服用嗜睡类药物，身体不适者严禁上岗，每日作业前开展班前安全会，明确当日作业风险及防控措施。（3）作业区严禁吸烟，严禁携带易燃易爆物品进入现场，焊接作业时办理动火审批，配备看火人员及灭火器材。（4）所有特种作业人员必须持证上岗，证件在有效期内，严禁无证操作，严禁擅自操作不属于本岗位的设备。6.2起重作业安全（1）严格执行起重作业“十不吊”规定：信号不明不吊、重量不明不吊、光线不足不吊、大风天气不吊、索具不合格不吊、吊物上站人不吊、埋置物不吊、棱角未加垫不吊、超载不吊、指挥人员无证不吊。（2）吊装作业时，起重臂下方、吊物下方严禁站人，闸室内部作业人员必须站在吊物侧面的安全区域，严禁在吊物正下方停留。（3）信号工必须使用规范指挥术语，对讲机采用专用频道，充电充足，备用对讲机2台，确保信号传递清晰、准确，严禁其他人员占用频道。（4）现场设置风速仪，当风速超过10m/s（6级风）时，停止吊装作业，将吊物回落至安全位置，风力超过8级时，将起重机臂杆收回，固定牢固。（5）履带吊行走、回转、起升操作必须平稳，严禁猛起猛落、急转急停，防止吊物摆动过大，起吊重物长时间悬挂时，操作人员不得离开操作室。6.3高空作业安全（1）高空作业面的临边设置1.2m高防护栏杆，设两道横杆，挡脚板高度180mm，防护栏杆刷红白警示漆，悬挂警示标志。（2）高空作业使用的工具必须系保险绳，不用时放入工具袋内，严禁上下抛掷工具、材料，小型零件采用工具桶传递。（3）门叶顶部设置临时防护栏杆，安装人员在门叶顶部作业时，安全带挂设在防护栏杆上，门叶内部的孔洞全部封闭。（4）遇有雨雪、大雾等恶劣天气，停止高空作业，雨后作业时采取防滑措施，及时清理作业面积水、积雪。6.4临时用电安全（1）现场用电严格执行“三级配电、两级保护”制度，配电箱上锁，专人管理，每月对用电系统进行一次全面检查，留存检查记录。（2）所有用电设备外壳必须接零保护，漏电保护器动作电流30mA，动作时间0.1s，每月检测一次，确保灵敏可靠。（3）电焊机二次线采用专用电缆，长度不超过30m，绝缘良好，严禁用钢筋、轨道等代替二次线，焊把线不得有破损、裸露。（4）夜间作业照明充足，照度不低于50lx，照明灯具高度不低于3m，潮湿环境采用36V安全电压，行灯变压器不得放在闸室内部。6.5应急处置6.5.1应急组织机构成立吊装作业应急领导小组，由项目经理任组长，项目总工、安全总监任副组长，成员包括施工员、安全员、质检员、医护人员、后勤人员，配备应急救援车辆1台，24小时待命，应急联系电话：急救120、火警119、项目部应急电话0XXX-XXXXXXX。6.5.2应急物资储备现场配备应急物资：急救箱1个（内含绷带、止血带、消毒用品、急救药品）、担架1副、干粉灭火器10具、消防沙2m³、备用钢丝绳2根、50t卸扣2个、100t液压千斤顶2台、5t手拉葫芦2台、应急灯4个、对讲机3台。6.5.3常见事故处置（1）高空坠落事故：发现人员坠落