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摘要：长洲水利枢纽船闸工程1#船闸为近几年全国刚完建的最大船闸之一，施工工期短，技术要求高，施工难度大，为此，我部精心组织，合理安排，取得了良好的效果。本文重点介绍了该工程1#船闸浮式系船柱埋件的安装施工技术。
关键词浮式系船柱埋件吊装
1工程概况
广西长洲水利枢纽位于西江水系干流浔江下游河段，座落在梧州市上游12公里处的长洲岛端部，坝址下游约1.5公里处为苍梧县城，是一座以发电为主，兼有航运、灌溉和养殖等综合利用效益的大型水利枢纽工程，属一等工程。枢纽建成后横跨两岛三江，总库容56亿m3，正常蓄水位时库容18.6亿m3，正常蓄水位20.6ｍ，汛期限制水位18.6ｍ，装机容量630MW，保证出力247.0MW，年发电量30.143亿kW•h，是我国最大的贯流式水电站，该项目被列为国家实施“西电东送”战略的重要工程。水库蓄水后，将渠化桂平以下浔江航道，通航吨位由原来的300t提高到2000t。
长洲水利枢纽船闸为1000t（2#船闸）+2000t（1#船闸）级双线船闸，主要由上下游引航道、双线船闸(即1#船闸和2#船闸，其中1#船闸为当前全国近几年刚完建最大船闸之一)，两孔冲沙闸、上下游引航道导航墙和靠船墩组成，上、下游方向全长3090.25米。
为了满足通航需要，在1#、2#船闸闸室各布置20套浮式系船柱，对称布置在闸室两侧，每套浮式系船柱均由系船柱和导槽组成，其中1#船闸每套浮式系船柱总重为15095.9kg，系船柱单重3411.6kg，主要有以下幾部分组成：浮筒、上层系船架、纵向滚轮、横向滚轮、进人孔盖、挡圈、橡胶压垫及螺母、螺杆和垫圈。导槽单槽重11684.3kg，主要有以下几部分组成：导轨、护角、连接角钢、调整角钢、调整钢板、调整螺杆、锁锭梁及螺母、螺杆和垫圈。
长洲水利枢纽船闸工程金属结构安装总工程量为8260t，2005年整个船闸工程遭受了百年一遇的洪水灾害，基坑受淹，但为了确保整个合同工期，只有通过压缩各项工作的施工时间来保证总工期，结果造成金属结构安装工期缩短，由合同工期20个月压缩成11个月，施工安装月强度大幅度提高，加之1#船闸为当时全国在建最大船闸之一，技术要求高，施工难度大，势必造成每一项施工任务都将制约施工进度，为此，我部对每一项安装工作均做了精心策划，提供了合理的施工工艺，取得了良好的效果，对于1#船闸每套浮式系船柱埋件安装提出了快速吊装的施工方案，圆满的完成了施工任务。
2工程主要施工方法
2.1施工工艺流程
施工工艺流程见图2-1。
图2-1 浮式系船柱埋件安装施工流程
2.2施工方法
2.2.1、单节工装模具的制作
为了加快施工进度，保证施工精度，需将柱槽埋件进行预组装，形成刚性单节（刚性单节结构形式有两种，一种长×宽×高为5.50m×1.225m×0.642m，单重为1082.80kg，另一种长×宽×高为5.35m×1.225m×0.642m，单重为928.5kg），后吊装入槽，因此首要工作是制作单节工装模具。
单节工装模具主要采用∠63×63×6角钢直接焊接在预拼装平台上形成，详见图2-2。具体如下：
在距平台边15cm处设置一挡头，挡头三面进行焊接牢固，面向组装工作面不允许焊接，保证平整。
在距平台边30cm处起每间隔50cm开始设置工装模具侧撑，一侧高度为25cm，另一侧高度为64.2cm，每侧均设12道，并在64.2cm高侧撑面向组装工作面侧焊接形成30cm×40cm（高×宽）的护角支垫，且要求在64.2cm高侧撑面向组装工作面侧距地39.2cm处用钢锯片刻标志线，要求刻线深度为1mm。
25cm侧撑及护角支垫三面进行焊接牢固，面向组装工作面不允许焊接，保证平整。
模具制作应控制挡头的平面度和侧撑的垂直度，采取拉线控制整个过程，使其偏差不超过1mm。
2.2.2、埋件零件清理
埋件零件堆放在露天防腐厂，采用25t汽车吊在防腐厂内按工作面分类、领货。
将埋件零件从防腐厂用25t汽车吊装车，用8t载重汽车或20t平板车运输至1#船闸闸室内埋件预组装平台内，利用25t汽车吊卸车并吊放至拼装平台边。
2.2.3、组装埋件单节
（1）、埋件零件形体概述
导轨、连接角钢、护角零件形体详见图2-3～图2-5。
（2）、埋件单节组装
单节工装模具上组装单节埋件，在拼装平台上先安放导轨零件，并将其与25cm高角钢连接紧密，再放置护角零件木垫块，固定护角零件，最后将连接角钢与护角螺接，调整好角度后进行焊接成型（三类焊缝）。为了吊装过程中不发生变形，在连接角钢与导轨之间采用∠50×50×5角钢连接加固，详见图2-6。
2.2.4、组装多节埋件
1#船闸浮式系船柱安装高程为▽0.15m～▽27.50m，由四节5.50m×1.225m×0.642m刚性单节及一节5.35m×1.225m×0.642m刚性单节组成。为了加快施工进度，预先在平台上将两节5.50m×1.225m×0.642m刚性单节及两节5.50m×1.225m×0.642m刚性单节和一节5.35m×1.225m×0.642m刚性单节焊接成多节刚性埋件，并按设计技术要求处理好焊缝，为此，每一孔柱槽埋件最终形成4件多节刚性埋件。
2.2.5、安装工作面清理准备
需要进行安装的一期混凝土表面应进行凿毛，凿毛面积达到100%，柱槽中的模板、一期锚筋上的混凝土等杂物必须清理干净，后用高压水冲洗。
2.2.6、多节埋件吊装、就位及调整
在安装基准高程▽0.15m上安装底节支撑板凳-10mm×300mm×800mm，要求平整度控制在1mm以内，将系船柱导槽埋件刚性多节从闸室采用闸墙顶部A型门机吊入槽内，后根据测量放样点并结合细钢丝样线，用钢尺测量埋件安放位置，将刚性多节埋件用系船柱槽顶2t卷扬机或用2t手拉葫芦就位，调节调整角钢、钢板和调节螺栓，达到设计位置，后与一期混凝土锚筋焊接牢固，进行测量校核，发现仍有位置偏差，调节调整螺杆，直至满足设计要求。
埋件从下往上按节安装，节与节之间背面采用螺接方式连接。每套导轨安装完毕后，必须进行整体测量校核，使其上下游两侧导轨之间间距误差控制在±6mm以内，上下游两侧护角之间间距误差控制在±20mm以内。
2.2.7、后续工作
（1）、节间焊接
刚性多节埋件之间正面采用焊接连接方式。所有焊缝均为三类焊缝，外露焊缝应焊满，且焊后采用角向磨光机磨至与钢板齐平。
焊接完毕后，再次检查安装各部位连接、紧固，确认无误后，进行二期混凝土浇筑，要求浇筑时必须控制下料速度，一般控制在0.7m3/h，不得改变导轨的安装精度。
（2）、防腐
二期混凝土等强后，拆除模板及清除表面混凝土，打磨平整，并对其防腐处理。
3施工效果
3.1、提高工作效率，缩短施工工期
浮式系船柱一期混凝土的柱槽尺寸为2.56m×1.70m，周围预留的插筋为Φ20，外露30cm，造成埋件安装时施工空间狭小，不可能采取交叉施工的方法。现场实践表明，单孔埋件安装若采用刚性单节逐节吊装（不包括加固焊接），需要3天时间，而采用刚性多节吊装，只需1天时间，吊装时间仅为前者的1/3，对比可以看出，采用刚性多节的吊装方法大大节约了施工时间，提高了工作效率，而每孔柱槽埋件安装时间的缩短，布置于闸墙顶部的A型门机就能合理的安排施工顺序，减少了其它柱槽的吊装施工干扰，为整个浮式系船柱分项工程的施工缩短了施工工期。
3.2、提高安全保障，减少安全投入
金属结构安装施工最突出的安全隐患就是高空作业，减少在高空的作业时间就能很好的确保施工安全，提高安全保障。由于组装刚性多节在布置于闸室底板的拼装平台上完成，组装时不存在高空施工，而采用刚性多节吊装时，一孔柱槽埋件高空焊缝仅有两条，反之，采用刚性单节吊装时，高空焊缝多达八条，并且在高空焊接时，难度大，质量难以保证。由于高空焊缝减少3/4，吊装时高空固定作业时间相应的减少3/4，提高了安全保障，相对应的安全风险大幅下降，间接的减少了安全投入。
4 结束语
在工程建设中，影响工程进度的原因很多，如征地、洪水或台风等等，但为了满足合同总工期，势必要求采取非常规手段进行赶工，本文介绍的工程就是个典型的例子，但赶工并不是通过增加资源就能达到预期的目的，而通过改变合理的施工工艺，同样能达到事半功倍的效果。本文重点介绍了该工程1#船闸浮式系船柱埋件的安装施工技术，由于我部的施工方法得当，在工期接近减半的条件下，圆满的完成了施工任务，确保了船闸的顺利通航。因为施工经验有限，一些见解尚有很多不成熟之处，只是本着共同学习、讨论、提高的目的，希望能为今后进一步研究出更好的施工方法起一个抛砖引玉的作用。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词浮式系船柱埋件吊装
1工程概况
广西长洲水利枢纽位于西江水系干流浔江下游河段，座落在梧州市上游12公里处的长洲岛端部，坝址下游约1.5公里处为苍梧县城，是一座以发电为主，兼有航运、灌溉和养殖等综合利用效益的大型水利枢纽工程，属一等工程。枢纽建成后横跨两岛三江，总库容56亿m3，正常蓄水位时库容18.6亿m3，正常蓄水位20.6ｍ，汛期限制水位18.6ｍ，装机容量630MW，保证出力247.0MW，年发电量30.143亿kW•h，是我国最大的贯流式水电站，该项目被列为国家实施“西电东送”战略的重要工程。水库蓄水后，将渠化桂平以下浔江航道，通航吨位由原来的300t提高到2000t。
长洲水利枢纽船闸为1000t（2#船闸）+2000t（1#船闸）级双线船闸，主要由上下游引航道、双线船闸(即1#船闸和2#船闸，其中1#船闸为当前全国近几年刚完建最大船闸之一)，两孔冲沙闸、上下游引航道导航墙和靠船墩组成，上、下游方向全长3090.25米。
为了满足通航需要，在1#、2#船闸闸室各布置20套浮式系船柱，对称布置在闸室两侧，每套浮式系船柱均由系船柱和导槽组成，其中1#船闸每套浮式系船柱总重为15095.9kg，系船柱单重3411.6kg，主要有以下幾部分组成：浮筒、上层系船架、纵向滚轮、横向滚轮、进人孔盖、挡圈、橡胶压垫及螺母、螺杆和垫圈。导槽单槽重11684.3kg，主要有以下几部分组成：导轨、护角、连接角钢、调整角钢、调整钢板、调整螺杆、锁锭梁及螺母、螺杆和垫圈。
长洲水利枢纽船闸工程金属结构安装总工程量为8260t，2005年整个船闸工程遭受了百年一遇的洪水灾害，基坑受淹，但为了确保整个合同工期，只有通过压缩各项工作的施工时间来保证总工期，结果造成金属结构安装工期缩短，由合同工期20个月压缩成11个月，施工安装月强度大幅度提高，加之1#船闸为当时全国在建最大船闸之一，技术要求高，施工难度大，势必造成每一项施工任务都将制约施工进度，为此，我部对每一项安装工作均做了精心策划，提供了合理的施工工艺，取得了良好的效果，对于1#船闸每套浮式系船柱埋件安装提出了快速吊装的施工方案，圆满的完成了施工任务。
2工程主要施工方法
2.1施工工艺流程
施工工艺流程见图2-1。
图2-1 浮式系船柱埋件安装施工流程
2.2施工方法
2.2.1、单节工装模具的制作
为了加快施工进度，保证施工精度，需将柱槽埋件进行预组装，形成刚性单节（刚性单节结构形式有两种，一种长×宽×高为5.50m×1.225m×0.642m，单重为1082.80kg，另一种长×宽×高为5.35m×1.225m×0.642m，单重为928.5kg），后吊装入槽，因此首要工作是制作单节工装模具。
单节工装模具主要采用∠63×63×6角钢直接焊接在预拼装平台上形成，详见图2-2。具体如下：
在距平台边15cm处设置一挡头，挡头三面进行焊接牢固，面向组装工作面不允许焊接，保证平整。
在距平台边30cm处起每间隔50cm开始设置工装模具侧撑，一侧高度为25cm，另一侧高度为64.2cm，每侧均设12道，并在64.2cm高侧撑面向组装工作面侧焊接形成30cm×40cm（高×宽）的护角支垫，且要求在64.2cm高侧撑面向组装工作面侧距地39.2cm处用钢锯片刻标志线，要求刻线深度为1mm。
25cm侧撑及护角支垫三面进行焊接牢固，面向组装工作面不允许焊接，保证平整。
模具制作应控制挡头的平面度和侧撑的垂直度，采取拉线控制整个过程，使其偏差不超过1mm。
2.2.2、埋件零件清理
埋件零件堆放在露天防腐厂，采用25t汽车吊在防腐厂内按工作面分类、领货。
将埋件零件从防腐厂用25t汽车吊装车，用8t载重汽车或20t平板车运输至1#船闸闸室内埋件预组装平台内，利用25t汽车吊卸车并吊放至拼装平台边。
2.2.3、组装埋件单节
（1）、埋件零件形体概述
导轨、连接角钢、护角零件形体详见图2-3～图2-5。
（2）、埋件单节组装
单节工装模具上组装单节埋件，在拼装平台上先安放导轨零件，并将其与25cm高角钢连接紧密，再放置护角零件木垫块，固定护角零件，最后将连接角钢与护角螺接，调整好角度后进行焊接成型（三类焊缝）。为了吊装过程中不发生变形，在连接角钢与导轨之间采用∠50×50×5角钢连接加固，详见图2-6。
2.2.4、组装多节埋件
1#船闸浮式系船柱安装高程为▽0.15m～▽27.50m，由四节5.50m×1.225m×0.642m刚性单节及一节5.35m×1.225m×0.642m刚性单节组成。为了加快施工进度，预先在平台上将两节5.50m×1.225m×0.642m刚性单节及两节5.50m×1.225m×0.642m刚性单节和一节5.35m×1.225m×0.642m刚性单节焊接成多节刚性埋件，并按设计技术要求处理好焊缝，为此，每一孔柱槽埋件最终形成4件多节刚性埋件。
2.2.5、安装工作面清理准备
需要进行安装的一期混凝土表面应进行凿毛，凿毛面积达到100%，柱槽中的模板、一期锚筋上的混凝土等杂物必须清理干净，后用高压水冲洗。
2.2.6、多节埋件吊装、就位及调整
在安装基准高程▽0.15m上安装底节支撑板凳-10mm×300mm×800mm，要求平整度控制在1mm以内，将系船柱导槽埋件刚性多节从闸室采用闸墙顶部A型门机吊入槽内，后根据测量放样点并结合细钢丝样线，用钢尺测量埋件安放位置，将刚性多节埋件用系船柱槽顶2t卷扬机或用2t手拉葫芦就位，调节调整角钢、钢板和调节螺栓，达到设计位置，后与一期混凝土锚筋焊接牢固，进行测量校核，发现仍有位置偏差，调节调整螺杆，直至满足设计要求。
埋件从下往上按节安装，节与节之间背面采用螺接方式连接。每套导轨安装完毕后，必须进行整体测量校核，使其上下游两侧导轨之间间距误差控制在±6mm以内，上下游两侧护角之间间距误差控制在±20mm以内。
2.2.7、后续工作
（1）、节间焊接
刚性多节埋件之间正面采用焊接连接方式。所有焊缝均为三类焊缝，外露焊缝应焊满，且焊后采用角向磨光机磨至与钢板齐平。
焊接完毕后，再次检查安装各部位连接、紧固，确认无误后，进行二期混凝土浇筑，要求浇筑时必须控制下料速度，一般控制在0.7m3/h，不得改变导轨的安装精度。
（2）、防腐
二期混凝土等强后，拆除模板及清除表面混凝土，打磨平整，并对其防腐处理。
3施工效果
3.1、提高工作效率，缩短施工工期
浮式系船柱一期混凝土的柱槽尺寸为2.56m×1.70m，周围预留的插筋为Φ20，外露30cm，造成埋件安装时施工空间狭小，不可能采取交叉施工的方法。现场实践表明，单孔埋件安装若采用刚性单节逐节吊装（不包括加固焊接），需要3天时间，而采用刚性多节吊装，只需1天时间，吊装时间仅为前者的1/3，对比可以看出，采用刚性多节的吊装方法大大节约了施工时间，提高了工作效率，而每孔柱槽埋件安装时间的缩短，布置于闸墙顶部的A型门机就能合理的安排施工顺序，减少了其它柱槽的吊装施工干扰，为整个浮式系船柱分项工程的施工缩短了施工工期。
3.2、提高安全保障，减少安全投入
金属结构安装施工最突出的安全隐患就是高空作业，减少在高空的作业时间就能很好的确保施工安全，提高安全保障。由于组装刚性多节在布置于闸室底板的拼装平台上完成，组装时不存在高空施工，而采用刚性多节吊装时，一孔柱槽埋件高空焊缝仅有两条，反之，采用刚性单节吊装时，高空焊缝多达八条，并且在高空焊接时，难度大，质量难以保证。由于高空焊缝减少3/4，吊装时高空固定作业时间相应的减少3/4，提高了安全保障，相对应的安全风险大幅下降，间接的减少了安全投入。
4 结束语
在工程建设中，影响工程进度的原因很多，如征地、洪水或台风等等，但为了满足合同总工期，势必要求采取非常规手段进行赶工，本文介绍的工程就是个典型的例子，但赶工并不是通过增加资源就能达到预期的目的，而通过改变合理的施工工艺，同样能达到事半功倍的效果。本文重点介绍了该工程1#船闸浮式系船柱埋件的安装施工技术，由于我部的施工方法得当，在工期接近减半的条件下，圆满的完成了施工任务，确保了船闸的顺利通航。因为施工经验有限，一些见解尚有很多不成熟之处，只是本着共同学习、讨论、提高的目的，希望能为今后进一步研究出更好的施工方法起一个抛砖引玉的作用。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。