某电厂排水口闸门槽内混凝土闸门清除施工工艺

【摘要】本文详细描述了某电厂1#机组海水冷卻系统排水口闸门槽内混凝土块进行清除的过程，包括对水下探摸、清淤、钻孔、切割、吊装、清理等施工工艺过程，对今后处理类似工程施工项目提供技术经验。

【关键词】闸门槽 混凝土清除 施工

1、工程概况

1#机组重要海水冷却系统排水口闸门槽内存在异物，经过查阅关于排水构筑物竣工图纸及安排潜水员下水探摸后，确认闸门槽内存在一块混凝土闸门，其规格尺寸为：3250×500×2000（宽×厚×高，单位mm）。根据检修工作需要，现需要将该混凝土闸门清除掉，为安装RSW钢闸门提供前提条件。

潜水员下水探摸后得出初步判断结论：（1）闸槽内均未发现千斤顶；（2）闸门两侧未探摸到橡胶，底板橡胶板大部分已脱落，被水冲刷掉；（3）混凝土闸门的吊耳，从潜水员的手感来判断，状态尚好；潜水员描述吊耳的位置与图纸基本吻合；（4）闸槽内没有摸到障碍物。

2、施工总体部署

2.1 施工目标

首先是清除水下混凝土闸门；其次，检查闸门槽的情况，根据检查结果，清除闸门槽底部及侧面不锈钢槽内的异物，保证RSW钢闸门能安装到位。最后，配合处理RSW钢闸门安装过程中出现的其他情况。

2.2 施工顺序

考虑到混凝土闸门在水下时间较长（8～10年），吊耳长期受海水腐蚀作用，承重能力不明确，而且吊装目标本体承重能力亦不太确定，在吊装过程中易发生卡槽现象，导致闸门不能顺利吊出。总之，直接吊装难度很大。为此，拟采用喜利得绳锯水下切割将混凝土闸门竖向分割成三部分，之后逐一吊出。

2.3施工机具设备选择

投入机具设备用于混凝土闸门水下清除施工中见下表。

3、吊装机具设备选择

3.1起重设备

吊装物理论重量约8T，采用200T汽车吊吊装混凝土闸门，70T吊车吊装潜水员及其它。吊装时，按200T吊车作用50T力（490KN）考虑。

3.2钢丝绳

经查阅200T汽车吊技术参数，吊装物重50T时，最大吊装高度可达34.8m，为此，钢丝绳长度可选择22m。拟选用钢丝绳Φ40（6×19+1），钢丝破断拉力总和1004.5KN，钢丝绳环扣折算系数取1.4，钢丝绳破断拉力换算系数α值取0.85，钢丝绳安全系数K取4.5。中部闸门体重约53KN。

钢丝绳容许拉力

3.3销轴

4 、主要工艺

4.1 水下清淤

在进行切割前，首先由潜水员持高压水枪对闸门两端底板上沉积的泥沙以及杂物进行清理，为安置水下切割机提供作业条件，同时减轻闸门阻力。

4.2 吊装孔施工

为方便吊装，拟将混凝土闸门水下竖向切割成3块，左、右两块各宽约550mm，中部宽约2150mm，中部呈倒梯型。

根据人体工程力学原理，潜水员水下工作最佳状态及钻孔机规格型号，选取吊装孔中心离闸门上端500mm，左、右两块各设1个孔，中间对称设2个吊装孔，孔径110mm。

先由潜水员在4个吊装孔下部预先钻4个φ32×300固定孔，固定孔中心距闸门上端950mm，在孔内对应埋设4根φ28钢筋锚杆，端头焊M12螺栓，用以固定钻孔机，之后开动钻孔机进行钻孔，直至穿透闸门本体。

4.3 水下切割

闸门设两道割缝，底部割缝离闸门两端约605mm。

先由潜水员将2根销轴（φ100）分别穿在左右两侧的吊装孔上，安装好专用吊具后，由200T吊车轻吊闸门，使闸门底部离开底板3～5cm左右，潜水员将4根垫铁对应放置于闸门底部，用以垫高闸门，安装水下切割机。若不能将闸门抬高，则用风钻将闸门底部对应割缝处混凝土进行凿除，用以穿挂切割机的割绳。

切割机动力部分由辅助人员安装到闸门槽上口已有钢平台上，水下由潜水员将切割绳锯安装到水下割缝处，固定好割具，确认无误后潜水员离开割具5m以外，再确认潜水员已经离开到安全位置后启动切割机进行切割，切割过程中视情况停机检查切割情况，若顶部型钢切割卡锯，无法判断情况时，则采用水下电切割将型钢切断。

4.4 闸门吊出

闸门切断后，由潜水员将左右侧的吊装机具及销轴拆卸后，安装到中部的两个吊装孔上，潜水员离开到安全位置后，方可进行中部闸门体的吊装。中部闸门体吊装完成后，再分别起吊两侧闸门体。

吊装配备起重指挥1人，吊车司机2人，吊索1人，安全监护1人，潜水员4人。吊车司机、起重人员、观测监护人员的工作由起重指挥统一领导、各司其职。吊车司机准确无误的操作吊车，起重人员认真细致地吊挂各索具，并做好牵拉保护与设备保护，观测监护人员严格把关，注意影响安全的操作苗头。水下安装吊具工作由潜水员承担。

吊车司机需要密切注意吨位计的显示，起吊最大值为50T，如果起吊时，吊装重量大于50T，则立即停止起吊，由潜水员水下探明原因后另行起吊。

4.5 槽内杂物清理

混凝土闸门吊出后，由潜水员对闸门槽底部和侧面不锈钢槽内的异物进行探摸和清理，以保证RSW钢闸门顺利安装到位。

之后，由70T吊车将潜水员缓缓吊出水面。收起汽车吊，清理好施工现场，至此，吊装工作完成。

5、安全管理措施

5.1 切割安全措施

5.1.1 所有机电设备都要满足国家安全认证，机械夜间作业必须保证有充足照明。

5.1.2 所使用的机械要按其技术性能要求正确使用，缺少安全装置或安全装置已失效的机械设备不得使用。

5.1.3 机械操作人员和配合操作人员，都必须按规定穿戴劳动保护用品，长发不得外露。

5.1.4 机械和机电使用前应经调试达到运转正常后方可使用。

5.2 起重吊装安全措施

5.2.1 参加施工人员必须遵守国家有关安全规程的规定。

5.2.2 凡参加本吊装作业人员，均应熟悉本施工方案，并按方案中规定执行，在吊装作业中，施工人员必须分工明确、责任到人，听从指挥，熟悉指挥信号。

5.2.3 吊装区域设有禁令标志、非施工人员禁止入内。

5.2.4 吊挂吊索具时，要注意安全，遵守递送，不得乱扔与抛放。

5.2.5 吊车司机与起重人员必须具备有效特殊工种操作证。

5.2.6 严格监视起吊安全过程，尤其注意（起重设备）吊车下的四周空间较狭窄，注意机头与墙壁、管道有无碰撞。看到紧急情况，任何施工人员都可发出紧急停止信号。

5.3 潜水员安全措施

5.3.1 潜水作业必须严格执行国家的有关潜水操作规程。作业现场清洁，外露电气设备采取必要的保护措施；高压气管和水管连接必须牢固可靠，且满足工作压力的要求。配备1台柴油空压机和1台电动空压机进行供压。

5.3.2 潜水员要持有有效的潜水员资格证书，具有相应的水下施工作业经验。

5.3.3 已通过相关培训，熟悉所使用的工作设备的工作特性，能够按照有关规则要求进行水下操作。

5.3.4 明了水下清淤和切割机安装工作任务、特点及作业程序，能胜任此项工作，且能采取相应的安全防护措施。

5.3.5 掌握潜水作业安全的基本防护方法和出现意外伤害时应采取的应急措施。

5.3.6 作业前，应做好详尽的准备和检查工作，并制定相应的防范措施；实施水下作业的指令必须由潜水监督直接下达，潜水员到达安全位置且做好相应工作准备后才能发出机械启动信号。

5.3.7 作业过程中，潜水监督、配合人员与潜水员之间应保持清晰可靠的双向通讯联系，同时要采取辅助通讯设施（如信号绳），一旦出现异常立即采取相应的安全措施。工作期间，空压机、水泵等位置必须有人值班，随时执行潜水员的指令。 参 考 文 献

[1] 赵寿元，李勇，高军伟，廖燕.水下切割技术的研究[J]. 机械研究与应用，2007（10）： 26-27，33.

[2] 孟庆鑫，曹立文.水下金刚石绳锯机切割技术研究[J]. 哈尔濱工程大学学报，2006（3）：429-433

[3]吕智，唐存印.金刚石绳锯技术的发展与未来[J]. 珠宝科技，2004，16（2）：1-5.

[4]廖原时.多绳式金刚石串珠锯 [J].石材，1997（6）：7-9

作者简介：焦大容（1978—），男，汉族，山东莱阳人，工程硕士，工程师，主要从事水运工程施工技术与管理研究。