浅析以色列K 项目固定式拦污栅检修吊装方案

李 刚

（中国水利水电第五工程局有限公司，四川 成都610225）

1 概况

以色列K 项目抽水蓄能电站引水隧道水工建筑物主要由上库取水口拦污栅、上平洞闸门井、上平段调压井、竖井、下平段，以及尾水调压井和下库取水口拦污栅共同构成。上、下库区引水隧道进出水口均设计为固定式拦污栅，各进出水口均设计为2 套，中间由分水墩隔开。该固定式拦污栅主要由3 部分构成：①一期预埋基础板；②二期基础板及固定螺栓；③横梁及拦污栅片。总共有24 张栅片，其中16 张单重668.5 kg，单张栅片长0.86 m×宽1.335 m；8 张单重747 kg，单张栅片长0.86 m×宽1.535 m。各栅片之间通过螺栓连接，由3 道主横梁将所有栅片组装成整体。拦污栅水平倾斜70°，整体组装尺寸：高：13.894 m；宽：4.5 m；单套拦污栅体重量：18.067 t。固定式拦污栅顶部布置有7 根混凝土梁，长10 m×宽1.1 m×高1.5 m，同时在7 根混凝土梁顶部位于分水墩两侧又各布置1 根连系梁（该梁主要作用是避免水流产生涡流）：长13.7 m×宽1 m×高1.2 m，其目的在于加强整个取水口建筑物的整体稳定性。水流方向左侧连系梁与取水口左侧墙体净空宽度2 m，左侧连系梁与分水墩净空宽度1.5 m。水流方向右侧连系梁与墙体和分水墩空间宽度同左侧连系梁一致，属于对称布置。

2 问题提出

因库区整体布局及结构要求，不能设计启闭系统，栅体位置距离最近坝坡底部52 m，大坝坡底距离大坝公路水平直线距离92 m。库区底部分别布置有防刺布、土工席垫、土工膜等防渗材料，由于栅体距离大坝公路累计144 m，拦污栅检修必须将库区内水排净，又因汽车吊不能驶入库区以避免损坏防渗土工膜，故存在检修吊装难题。

3 施工方案简介

针对固定式拦污栅存在的检修吊装难题，经过讨论研究，决定因地制宜利用取水口上方的混凝土梁系结构做为基础平台，在该基础平台上布置自制工装架吊装需要检修的拦污栅片，然后通过运输平台车沿着所铺设的槽钢做为轨道将拦污栅片运至坝坡根部位置，最后利用汽车吊或卷扬系统牵引至坝顶公路。关键吊装技术研究在于拦污栅片的吊装路径及吊点位置选择，拦污栅水平呈70°倾斜，因此需要根据栅体实际安装位置确定检修吊装路径。详见图1。

图1 上库进出水口固定式拦污栅检修吊装剖面图

该固定式拦污栅从结构上总体分为8 层，每层由3 张栅片组成。拦污栅瓦片区域标注编号为（1）（2）栅体瓦片均通过Ⅰ区域即两梁之间的空间做为吊物孔吊出；拦污栅瓦片区域标注编号为（3）（4）栅体瓦片均通过Ⅱ区域即两梁之间的空间做为吊物孔吊出；拦污栅瓦片区域标注编号为（5）（6）（7）（8）栅体瓦片均通过Ⅲ区域即两梁之间的空间做为吊物孔吊出。因此根据吊装位置不同，在工装架吊装大梁的相应位置布置对应吊装吊点。

由于每层由3 张栅片组成，且标注编号为①的栅片有2 张，单张栅片长0.86 m×宽1.335 m，单重668.5 kg；标注编号为②的栅片有1 张，单张栅片长0.86 m×宽1.535 m，单重747 kg。其水工建筑物的整体布置如图2。

图2 上库进出水口固定式拦污栅检修吊装图（水流方向）

标注编号①的栅片均采用1 号吊装大梁吊装，标注编号②的栅片均采用2 号吊装大梁吊装。水流方向分水墩右侧的固定式拦污栅的栅片也采用该方案吊装，前提条件是需将工装架拆卸移至分水墩右侧梁系平台上重新布置安装工装架。工装架按照该电站取水口固定式拦污栅最大单重栅片几何尺寸及重量校核设计。由于该部位汽车吊等现代化吊装工具无法抵达对工装架进行辅助拼装，因此需要尽可能在满足安全吊装系数的情况下，优化设计、选型吊装工装架的构件尺寸，减轻各构件的自重，这样施工人员才方便现场组装工装架。由于各抽水蓄能电站取水口固定式拦污栅栅片几何尺寸及自重不同，因此需根据自身实际情况设计、制作检修吊装用的工装架。

栅体具体吊装步骤及流程：

（1）施工准备：当库区内水放空后，施工人员拼装完梁系平台上的工装架后，便进入取水口底部搭设活动脚手架施工平台，便于爬涉到各层栅片拆除栅片螺栓及挂钩等工作。

（2）采用2 t 加长手拉导链悬挂于需检修起吊的拦污栅片，让手拉导链稍微起吊带劲。施工人员则采用扳手等工具拆除栅片相互之间固定的螺栓或者与横梁固定的螺栓。详见图1。

（3）当需检修的拦污栅片螺栓拆除完毕后，可采用2 t 手拉导链提升拦污栅片，直至提升出梁系平台。详见图3。

图3 拦污栅片提升出梁系平台

（4）将运输钢台车放在悬挂的拦污栅片下方，下放手拉导链将拦污栅片置放于台车之上。人力推动台车沿着提前铺设的20 号槽钢轨道驶向坝坡底部。运输钢台车运输轮采用橡皮轮，20 号槽钢铺设范围仅为梁系平台范围。详见图4。

（5）运输钢台车将拦污栅片运输至坝坡根部后，可采用大型汽车吊直接将拦污栅瓦片吊装至大坝公路上；如果条件不具备，也可在大坝公路上布置卷扬系统，牵引运输钢台车至大坝公路。详见图5。

图4 运输钢台车运输拦污栅片

图5 拦污栅瓦片吊装至大坝公路

（6）其余各拦污栅片都按照此方法吊装运输，直至全部需检修栅片吊装完毕。

4 安全措施及注意事项

（1）施工人员在施工时应注意安全，戴好安全帽，穿好防滑鞋；高空作业时要系好安全带。

（2）易燃、易爆品，如氧气、乙炔等远离施工现场。

（3）拦污栅片起吊应由专业起重人员指挥。

（4）严禁歪拉斜吊；所选用钢丝绳必须有足够的安全系数（为所吊实际重量的6 倍），无断丝断股现象。

（5）采用卡扣吊装前，先检查卡扣和绳子均有足够的安全系数，吊耳焊接牢固，有足够起吊承重，焊缝无裂痕。

（6）在拦污栅片吊装前，必须待导链与拦污栅片连接后方能拆除栅片的连接螺栓。

（7）严格按照本专项施工方案起吊步骤操作，杜绝违章操作。

5 结束语

本文根据以色列K 项目抽水蓄能电站固定式拦污栅布置特点，在无设计启闭系统且拦污栅距离大坝相对位置较远，汽车吊等起重设备不能驶入库盆底部以避免碾压损坏土工膜前提下，提出了固定式拦污栅的检修方案要求，根据现场实际情况因地制宜采取最佳施工方案，成功解决了拦污栅检修难题，具有一定的借鉴价值，值得推广应用。