２０１８年第Ｏ６期Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ＆ｕｎｉｔ 卫书满 雷亚萍 （１．中国葛洲坝集团机电建设有限公司成都 ６１００９１；２．三峡电力职业学院宜昌４４３００２） 摘要：本丈针对三峡升船机平衡重系统安装边界条件复杂、吊装就位难度大等特点，详细介绍了不同边界 条件下平衡重块吊装调整、钢丝绳和滑轮组安装、支撑梁系设计、测量控制等技术措施及其实施效果，安全高效完 成了三峡升船机平衡重系统安装。 关键词：三峡升船机中图分类号：ＴＶ６９１ 平衡重系统起吊盲区安装技术 文章编号：１００２－３６０７（２０１８）０６—００４０—０４ 文献标识码：Ｂ １工程简介 ３．８ｍ ｘ ０．４３ｍ；单块重５９．１ｔ）及３２块 梁系统，用于临时存放总重１．６万ｔ的 三峡齿轮齿条爬升式垂直升船 铸钢块（外形尺寸：高ｘ宽ｘ厚： 平衡重系统。 机是世界上第一座以齿轮齿条为驱 ８．５ｍｘ２．８ｍ×０．３３ｍ；单块重６１．１ｔ）， 滑轮组的安装具有构件尺寸及重 动，长螺母短螺杆为安全锁定机构的 具有重量及外形尺寸超大、厚度超薄 量大（直径５０００ｍｍ、重１２．５１）、 全平衡式巨型升船机，设计单次过船 易折损的特点，运输、翻身、吊装均 技术要求高，如何高质量调整达标需 规模为３０００ｔ级，最大垂直升降高度 需采用针对性措施。另外，升船机筒 要研究。另外有部分滑轮位于桥机工 １ １ ３ｍ。平衡重属于起重机械中的荷载 体结构有多种类型，所配套工艺和工 作范围外，其吊装工艺需单独考虑。 平衡配重系统，专用于平衡承船厢载 装必须满足不同部位需求。 荷、稳定承船厢升降运行状态，是升 船机船厢结构中核心组成系统之一。 平衡重钢丝绳单长达１５０ｍ、重 每套平衡重组分成２１个部件吊 约４．５ｔ，从筒体穿出绕过滑轮直达承 装，最后组装形成一个钢框架外包、块 船厢。要在复杂现场条件下确保 与块之间缓冲接触的整体结构。１ ５件 实现施工安全，并兼顾质量和进度需 三峡升船机平衡重系统共１ ６套， 对称布置在船箱室两侧，平衡重系统 平衡重块Ｘ、Ｙ轴向可利用间隙只有 要研究出最适合的方案，确保施工顺 由平衡重组、平衡滑轮组、钢丝绳和 ５ｍｍ和２０ｍｍ，如何精确吊装就位需 利，实现无损挂装和挂装后的保护。 钢丝绳调节装置、平衡链及其导向装 要研究。 置等设备组成，安装工程量１．６万余 平衡链悬挂与钢吊篮底板，总长 升船机顶部机房两台６３ｔ机房桥 约１３５ｍ、总重约５５ｔ，平衡重组全部 吨。平衡重系统安装具有工程规模 机为平衡重系统唯一吊装手段，然而 吊至 １ ７５高程后，平衡链处于起吊手 大、单件构件尺寸和重量大、吊装高 受其自身布置结构，其工作范围 段盲区。度高（达１ ２Ｏ余米）、现场条件极为 有盲点，平衡重部件无法全部直接 复杂，特殊部位必须量身定制个性化 吊装。３平衡重系统安装质量要求 所有平衡重块在通过平衡重吊耳 安装方案等突出特点。 平衡重组挂装时船厢室始终处于 升船机Ｖ５０高程，为了实现平衡重组 由钢丝绳自由悬吊时。平衡重块整体 ２技术难点 与船厢室间钢丝绳的联接，平衡重组 的偏斜量在全高范围内不得大于８ｍｍ。 超过规定值时。可通过调整平衡重块底 平衡重系统共有１９２块砼块（外 须全部吊至 １７５高程平台进行组拼， 形尺寸：高ｘ宽ｘ厚＝１ ２ ３５ｍ ｘ 为此，需要设计一套专用的辅助支撑 部铁块位置及重量的方式予以调整。 钢丝绳正常受载状态下，同一平 机房桥机起升高度，平衡重块只 （３）根据结构特点，配套设计其 ５施工平台进入平衡 他吊头、溜尾、卸运翻身工装。 衡重组内同类平衡重块吊轴的中心线 能从左、右 ８４．应在同一水平线上，最大高度差不得 重井，然后用机房桥机将其提升至 大于１０ｍｍ，悬吊钢结构吊篮平衡梁 （４）桥机工作范围内的平衡重 １ ７５高程。ｖ ８４．５平衡重井有开敞 井，将钢吊篮（９３０ｍｍ厚）作为最后 一的水平度偏差不大于５ｍｍ。超过以上 式和门洞式两种结构，４个开敞式部 规定值时。调节船厢侧的花篮螺栓调 位可采用２２０ｔ汽车吊辅助翻身转运， 个安装单元，其安装位剩余空间足 够桥机大钩通过，钢吊篮从 ８４．５高 ７５支撑梁平台。桥 整钢丝绳的长度。使平衡重块位置满 针对１２个门洞式部位研制设计了两套 程提升并穿过 １足要求。钢丝绳正常受载状态下，框 架结构顶部安全梁上的缓冲块应与平 衡重块接触，并保证每侧不少于４个支 承点。框架结构底部安全梁上的缓冲 块与平衡重块之间应有一定的间隙， 最小间隙不小于５Ｏｍｍ。 承载钢框架结构【包括导向轮装 置）要求在厂内进行预拼装，其形位偏 差需满足设计要求。钢框架结构在现 场与平衡重块组装后，两侧纵向安全 梁内侧腹板间距误差不大于４－２ｍｍ， 在竖直平面内的倾斜不应超过其总长 的１／１０００，且不大于５ｍｍ；两端横梁 和竖梁内腹板间距误差不大于＋ｌｍｍ。 安装前，导向轮轴承及碟形弹簧 内加注润滑脂，导向轮应转动灵活无 卡阻。 各组平衡重的重量应基本相同， 通过调整平衡重，其总重量和规定重 量之间的偏差最大不超过－４－０．１０％。 滑轮支架的纵向位置偏差与横向 位置偏差均不大于±５ｍｍ，同一侧所 有滑轮支架的横向位置相对差不大于 ２ｍｍ，滑轮支架底板的高程误差不大于 ４－１０ｍｍ，同一组滑轮支架底板高程的 相对差不大于＋ｌｍｍ，滑轮竖向中心线相 对于水平面的垂直度偏差不大于１ｍｍ。 ４施工技术 ４．１运输吊装工艺 三峡升船机平衡重井位于船厢室 两侧，每侧有８个，受顶部机房及６３ｔ 可重复利用且适用于多种规格平衡重 机工作范围有盲点的４个平衡重井，则 块的转运台车及其配套地锚、天锚， 选择非盲点部位的最后两块标准砼块 成功解决了水平运输、井内翻身、抬 （厚４３０ｍｍ）作为最后安装单元。首 吊溜尾等一系列难题。 先利用特制锁定工装将一件标准砼块 （１）平衡重块可采用平躺或侧 挂装在已安装的支撑梁上，并调整摆 立运输。平躺的优点是车辆运输重 放方向腾出吊装通道，待另一件标准 心低、行驶稳定，缺点是平衡重块较 砼块吊装就位支撑牢固后，用定制长 薄，运输中的冲击易致其断裂。侧立 度的钢丝绳穿过平衡重块间隙并与锁 运输优点是省去了现场侧翻工序，加 定吊具联接，最后提升该件标准砼块 快了现场吊装速度、对施工场地空间 至安装部位。 要求低。缺点是运输重心高，易造成 （５）桥机工作范围外的部件吊 车辆倾翻。经综合分析评估，平衡重 装。为解决６０ｔ机房桥机工作范围外 块以平躺运输为主，侧立运输作为备 的平衡重系统安装，自主设计制造了 用措施。为降低平躺运输中震动冲击 一套滑动工装及锁定系统，布置于 对平衡重块的影响，采用了钢结构底 １ ９６井Ｉ：１平台上。利用桥机挂装特 座＋枕木及细沙铺垫缓冲的方式。 制锁定吊头，将平衡重块从 ８４．５高 （２）平衡重 块为扁平块状，侧 钢丝绳锁定粱 立方向刚度大，翻 Ｖ１１２ ＯＣ — Ｉ 【一［ ，一 身起吊更有利于设 备安全。本工程采 ＼ 机房６ 桥机大钩 厂、 用了图１的翻立起 升方案：机房６３ｔ 桥机大钩通过专用 ｜｜ 尸 、 ｝ ｜ ＼ １７９８．Ｏ０ ＝ ５／５５ｏ￣ｔ卸扣滑车组 ［ ＿吊具与平衡重块上 Ｊ 端联接，自制５０ｔ ５ 吡滑 车组 、 ＼平衡重块吊具 卷扬溜尾工装（敞 ．＼ 衡ｌ口部位采用汽车 ／／＿＼ ［ 叶卷扬机 Ｊ。 Ｉ Ｌ ．］ 吊）捆绑平衡重块 ／ １ ＼ ＼ｒ一 广 下端。双机抬吊翻 商 立，最后由桥机提 Ｌ ＼ —弋．广 升至 １７５ｍ高程。 图１翻立起升方案 ２Ｏ１ ８年第０６期Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ＆ｕｎｉｔ － 、＼、 、 程提升至滑动工装上锁定，滑动工装 ４．２ 沿顺水流方向轨道向上游或下游水平 １７５高程支撑梁系的研究设计 ４．６平衡链吊装方式的选定 平衡链长约１ ５ ０ ｍ，重量约 根据升船机总体安装调试计划， 移动至安装部位，吊头千斤顶上升或 在承船厢结构安装完成前，１ ６套平衡 ４０７ｋｇ／ｍ，采用了３段安装方式，第 下落控制高程，以此实现平衡重块移 重组需预先吊至平衡重井的 １７５高 １段在钢吊篮吊装时，随钢吊篮提升 动和就位。 程平台组装存放。根据１ ６个平衡重 逐步分节组对，因机房桥机起吊量限 （６）每个平衡重井平衡重块的 井结构的差异，共设计制造了１０种 制，此批平衡链只能挂载约９０ｍ。第 吊装按编号次序进行，吊装顺序：钢 规格的支撑梁和３种规格的垫梁，合 ２段从船厢侧联接板向５０底板安装。 框架一（工作范围内）一钢框架二 （工作范围外）一水平横梁一铸钢 平衡重＋２块混凝土平衡重块（范围 内）一铸钢平衡重（范围外）一平衡 重块及钢吊篮（范围外）一其他范围 内平衡重块。桥机工作范围内平衡重 块吊安装顺序见图２，桥机工作范围外 平衡重块吊安装顺序见图３。 图２桥机工作范围内平衡重块吊安装顺序示意图 图３桥机工作范围外平衡重块吊安装顺序示意图 超范围平衡重组最后一吊为混凝 土平衡重块，由于桥机大钩横向宽度 ７４０ｍｍ、纵向９２５ｍｍ。一块混凝土 平衡重块空间不够桥机大钩穿过，必 须留出两块空间。最后一块平衡重在 ８４平台翻身竖立后，固定摘钩，然后 用长３０ｍ￣ｌＹ］丝绳和锁定吊杆吊至安装 位置底部锁定，待编号１４吊装就位后 再平移上拉就位。 计２９６根，成功解决了既满足支撑梁 承载要求同时必须保留井内吊装通道 的难题。 ４．３平衡重块精确定位的方案 根据平衡重组结构特点，首先以 １７５支撑梁系为放样基础，采用样点、 定位块确立外包钢框架ＸＹ轴坐标，各 平衡重块间依靠自带缓冲接触件定位。 ４．４滑轮组安装及精调工艺优化 三峡升船机平衡滑轮组结构尺寸 大、安装精度高。研究方案优化了设计 一期预埋基础座板，采用了一期预埋插 筋、二期预埋基础座板、并在滑轮支座 底部增设不锈钢调整垫片的安装工艺， 解决了一期预埋基础座板砼后质量难以 保证的问题，后期增加不锈钢垫片有利 于滑轮支座精度再次修正。 另外利用桥机１个６３ｔ大钩及２个 １ ６ｔ／Ｊ￣钩布置特点，设计外挑扁担梁， 延伸起吊范围以满足桥机工作范围外 滑轮组件吊装。 ４．５钢丝绳安装方案的选定 平衡重系统共３种规格２５６根钢 丝绳，钢丝绳直径由７４ｍｍ、单根绳 长约１５０ｍ、单重４．５ｔ。为实现钢丝绳 高效无损挂装，制定了从 １９６平台 下溜放和从 ５０船箱板向上牵引两套 挂装方案，方案中为保护钢丝绳设计 了专用锁定夹具及防污染防损伤保护 套。现场通过比照两种方案的试验性 挂装，验证了钢丝绳从 ５０向上牵引 方案的安全性及效率更高。 第３段在船厢调试过程中，随着平衡 链移动将第１段和第２段联接成闭环。 ４．７平衡重系统精密安装测量精度控制 平衡重系统设备是保证升船机按 设计赋予的功能安全正常运行的主要 设施，在升船机施工中占有极其重要 的地位。各项设备安装以精密控制为 核心，设备安装精度高，测量控制工 作量较大。除了自身各点满足精度要 求外，其个体间各部位还要满足设备 群体相对总体精度要求。整个平衡重 系统的安装基准为船厢室纵、横向中 心线，即轴Ｆ和轴⑦。 （１）平衡链导向装置安装测量的 测站点必须是滑轮组、平衡链（导轨 埋件安装时期设置）专用的安装控制 网点、控制轴线点和高程基点。加密 安装控制网点、控制轴线点和高程基 点，必须采用同等级平面控制和同等 级水准测量方法进行。测站点或控制 轴线应在整个安装过程中保持不变。 （２）安装测量放样选用满足精 度要求的Ｌｅｉｃａ ＴＤＡ５００５高精度工业 测量系统、天顶仪、普通经纬仪、数 字水准仪、经过检定的钢尺、钢带尺 及精密水准尺等。 （３）Ｌｅｉｃａ ＴＤＡ５００５高精度工 业测量系统用于大尺寸工件安装关键 点三维坐标测量。 （４）平衡链安装垂直度控制测 量（含船箱上连接吊耳的位置测量）。 垂直度测控主要选用Ｌｅｉｃａ ＺＬ天顶垂 Ｅｑｕｉｐｌ ｎｅｎｔ＆ｕｎｉｔ总第３１ Ｏ期 准仪，并建立高精度的内部控制网点 台上。依据在施工平台上的垂直投测 ６结语 进行投测。根据工程结构特点，在塔 点测设安装轴线，按设计尺寸精确控 本文结合三峡升船机平衡重系统 柱结构内部建立矩形或纵横中心轴线 制和调整安装位置，从而保证设备安 安装实践经验，并在此基础上对升船 形式的垂准测量基准点，用Ｌｅｉｃａ ＺＬ 装的垂直度满足设计要求。 天顶垂准仪投测垂直基准线。随着施 机超大薄平衡重系统安装工艺进行了 （５）平衡重承载钢框架等设备的 深入研究．提出了适宜三峡工程边界条 件交错复杂的平衡重系统安装施工方 案，并在三峡工程和向家坝工程中广泛 应用，解决了船箱安装和平衡重挂装同 工的进展，为使投测控制点最大限度 安装测量类同。 地接近施工作业部位，避免系统误差 累计，根据工程实际情况，需要设置 ５实施效果 一定数量的测量平台，测站工作平台 三峡升船机全部１ ６套平衡重组所 步进行、超大薄壁混凝土平衡重块运输 及安装、大直径平衡重钢丝绳的高效无 损挂装、大平面大高度精准测控等技术 可根据需要利用塔柱筒体壁、剪力 有构件均按设计工况一次安装到位， 墙、电梯井墙壁、人行梯道为基础． 预埋铁件搭设工作平台和测站平台。 所有滑轮组验收一次合格率１ ００％， 钢丝绳及平衡链安装优质高效，平衡 难题。实践检验证明，该安装技术已成 投测基准点转换上去，再从测量平台 重系统安装满足设计要求、运行工况 功应用。这必将为类似升船机埋件安装 上的投测点投测并固定到施工作业平 良好。 提供有益经验，值得其他工程借鉴。■ 《安装》杂志投稿顼知 为进一步提高 安装 杂志文章质量，提高期刊编校效率，本刊特对所投稿件做如下要求。 １．原创性：文章必须是原创·Ｉｔ＃－论文，且未在其他正式出版物上发表过。文章主题突出、内容充实、观点明确、 逻辑清晰，语言文字合乎规范，有一定的学术价值或实践借鉴价值。字数以３０００—５０００字为宜，文章中的图、表要求 有图号、图名、表号、表名，在正文中必须有与图、表呼应的丈字，图、表按出现的顺序编号 ２．摘要：字数控制在２ ０Ｏ字左右，客观反映文章内容，重点反映文章的新内容和表达的观点，一般应明确写出 目的、方法、结果和最终结论等。 ３．关键词：３－８个为宜，关键词中间用“空格”分开。 ４．中图分类号：来稿请提供“中图分类号”，按照中国图书馆分类法进行查询定位，请参照网址ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ． Ｚｔｆｌｈ．ｃｏｍ。 ５．标题序号：如果论文的层级比较多，请按照以下方式进行分级排列（宜最多列四级标题）。１……；１．１……： １．１．１……； （１）……； ①……；ａ．…… 成行标题后面不再加标点符号。 ６．参考丈献：凡在论文中引用、参考的文献，资料，标准等，应在文后列出参考文献，按丈内出现的先后次序 编号，并在内文右上角标明序号 文献格式请参阅《参考文献著录规则 （ＧＢ／Ｔ７７１４—２０１５）。 引文出处的类型用大写字母表示：Ｍ一专著；Ｊ一期刊文章；Ｎ一报纸文章；Ｄ一学位论文；Ｐ一专利；ｃ一论文 集；ｓ一国际、国家标准；Ｒ一报告。对于不属于上述的文献类型，采用字母“ｚ”标识。 专著：［序号】作者．书名［Ｍ］．出版地：出版社，出版年份：起止页码． 期刊：［序号】作者．篇名…．刊名，出版年份，卷号（期号）：起止页码． 报纸：［序号］主要责任者．文献题名［Ｎ］．报纸名，出版日期（版次）． 学位论文：［序号】作者．篇名［Ｄ］．出版地：保存者，出版年份：起止页码． 标准：［序号］标准名称：标准代号［ｓ］．出版地：出版者，出版年．
