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【摘 要】 新疆某水利枢纽工程地处严寒地区，本工程泄水建筑物表孔共设4道弧形工作闸门，现大坝上游水位已超过EL730M，表孔弧门已开始挡水运行。弧门在冬季运行时需要采取防冰冻措施，采用自动控制发热电缆产生温度达到在冬季严寒情况下正常运行的效果。
【关键词】 严寒地区；弧门加热；防冰冻；正常运行
1工工作内容及特点
1.1施工内容
新疆某水利枢纽工程等别为Ⅰ等工程，工程规模为大（1）型。泄水建筑物表孔共设4道弧门，现大坝上游水位已超过EL730M，表孔弧门已开始挡水运行。弧门在冬季运行时需要有防冰冻措施，采用发热电缆产生温度自动控制方案达到保温及正常运行的效果。
1.2工作原理及设备特点
满足上述防冰冻最低负荷为350W/m2。需要安装的设备如下：将泄洪表孔闸门铺设20组发热电缆，发热电缆间距为50mm（专用镀锌固定卡）；专用镀锌固定卡用固定胶和便携式手持点焊机点焊在闸门上，专用镀锌固定卡与专用镀锌固定卡之间间距设定为500～800mm；20组电缆：2275W（20W/m）双导发热电缆，用电负荷相加为：45.5KW；其后在闸门腹板发热电缆上面覆蓋反射膜，铺装50mm厚的挤塑板，其上加设镀锌扁铁固定带并用便携式手持点焊机点焊在闸门上，形成聚温导热保护层，提高伴热效率；每组发热电缆可独立控制、也可分时段联动控制。即用电负荷可控制在：6.8KW范围内。在类似伴热工程中该设计方案取得很好的效果。
4个闸门各自成为一个系统，配电箱/柜的数量设置为4个。其中：1个配电箱/柜的用电容量是：20x2.275KW=45.5KW
伴热用电总负荷为：4x45.5=182KW
每控制段天沟的控制系统配备产品：温度控制器PWD68（自带自动报警、远端控制功能）、温度传感器QAP22，实现精确控制，确保防冰冻效果，和用电的经济性。它们集故障报警，远程控制，分段独立控制，可同时启停，也可分开错时启停于一体，实现了智能化全天候温度全自动控制。（备注：温度全自动控制系统柜加设手动、自动转换开关；均放置在表孔油泵房房内）。
1.3现场安装特点
弧门防冰冻系统安装工程须进行高空作业，闸门施工空间较小，施工难度大；电气配电系统施工点多，线路布线较多；施工气温偏低，时间较长。
2 施工准备工作计划
2.1材料、设计、人力等资源配置
本项施工任务越早完成越有利。及时采购发热电缆，专用湿度探测器、温度探测器、温湿度控制器，定制专用伴热电控箱以及相关控制线路的线缆和接线箱等主要配件。派驻施工技术人员，配合指导相关施工。
2.2施工人员安全、质量技术培训
施工人员进入现场前必须进行安全、质量技术培训教育；熟悉相关资料、图纸，及时进行现场技术交底具备施工条件后方可进场施工，施工员在施工过程中对劳动力的组织和配备根据实际情况采取灵活机动的组织形式。逐步固定好门式脚手架，满足施工需要；施工全过程必须执行国家验收规范《电气装置安装工程施工及验收规范》。
3 施工方案
3.1施工准备
准备从4#孔依次安装至1#孔，每个孔预计安装7天，一个月内完成安装任务，需做如下施工准备工作：
1、技术员必须熟悉、掌握施工图纸和相关的设备技术文件、资料；
2、相应工作面防水工序全部结束并验收合格，方可进行发热电缆敷设施工；
3.2配送电控制系统安装
3.2.1主要施工程序
管理、施工人员进场，搭建临时设施→线缆、桥架、金属线管、接线箱、专用伴热电控箱等材料进场检验、设备工具进场，脚手架或移动门式脚手架进场→搭脚手架→专用伴热电控箱、接线箱定位→管线走向拉线定位→桥架及金属线管安装与调整→穿引线缆→专用伴热电控箱、接线箱安装并螺栓固定，盘面组装→箱体固定接引地线→配送电控制系统绝缘摇测线缆调整→送电系统带负载试运行→工程验收→拆脚手架、清理临时设施、退场。
3.2.2施工前的准备
施工人员进入现场前必须进行安全、质量技术培训教育；熟悉相关资料、图纸、施工方案；及时进行现场技术交底、图纸会审且现场具备施工条件后方可进场施工，施工员具体指导施工人员施工，施工过程中劳动力的组织和配备要根据进度和现场情况采取灵活机动的组织形式，满足施工需要；施工全过程必须执行国家验收规范《电气装置安装工程施工及验收规范》。
3.2.3闸门发热电缆防冰冻系统敷设安装
发热电缆及辅助材料进场检验，设备工具进场→搭脚手架（包括移动式脚手架）→按图确定敷设区域发热电缆型号并一次绝缘摇测→专用镀锌固定卡规格选择和位置间距排定→敷设并固定发热电缆→发热电缆二次绝缘摇测→发热电缆冷线端沿支臂穿管（其中电源线20根，一根φ32KB管穿4根线；控制线20跟一根φ32KBG管穿4根线，共10根φ32KB管），腹板冷线到支臂、支臂轴到闸墩以及闸墩到桥架部分穿φ40橡塑金属软管连接，其他部分穿φ32mm管接入接线箱→反射膜挤塑板及其防风固定材料进场并敷设镀锌铁皮防风固定→发热电缆三次绝缘摇测→闸门伴热系统带负载试运行→工程验收。
4 施资源配置计划
4.1资源配置计划
为保证进度按目标完成，安排具有施工经验的技术工人、普工进行施工，现场技术人员进行现场知道。按照不同的施工内容分成二个施工班组平行施工；即配送电控制系统安装班组、发热电缆伴热系统敷设班组。
本工程为室外发热电缆防冰冻系统工程，材料多为电线电缆体积较小，材料为一次性投入。主要材料及设备见图表1
图表1 主要材料配置表
序号 材料名称 型号规格 单位 数量 备注 1 电缆 SJXFJ5-20 M 2300
2 镀锌扁铁 M 840
3 白铁皮 M2 120 用于包裹、保护
4 钢丝网 M2 120
5 挤塑板 M2 900
6 电源线 ZR-VV-3*2.5 M 350
7 信号线 M 350
8 温度控制器 RWD68 台 20 西门子
9 温度测探器 QAP22 台 20 西门子
5 质量及安全保证体系
5.1质量保证技术组织措施
为保证发热电缆闸门防冰凍系统工程质量，特制定如下措施：
1、在工程施工前，严格按ISO9002质量体系标准，编制详细的项目质量计划，明确质量控制点、责任人及奖惩措施。
2、建立项目质量保证体系加强质量保证体系正常运转。
3、建立质量控制要点对施工全过程分阶段、环节进行质量控制，每个控制环节为一个检查点，上道工序合格后才能进行下道工序的施工。
4、加强质量监督检查工作，把好各道工序质量关，重要工序必须经监理、业主签字认可后，才能进行下道工序施工，施工中原始记录要填写真实齐全。
5、严格履行材料的检验制度，并做好记录，建立必要的各种管理台帐，各工序操作人员在使用时，必须核对各种材料清单，检查无误后方可使用。不合格的材料，不允许使用在工程上。
6、建立操作岗位负责制，主要工程实行样板挂牌制，按工艺卡施工。
7、抓好重点部位，关键部位的管理和施工，对配送电控制系统、发热电缆伴热系统进行重点控制。
5.2安全措施和保证体系
1、发热电缆闸门防冰冻系统工程安全生产管理，坚持安全第一、预防为主的方针，施工人员严格按安全操作规范施工、文明施工。
2、闸门防冰冻工程施工为高空作业，管线施工都在钢制网架上，由于网架都是弧面，无法敷设木板或者护栏，需设置安全绳，安全绳绑在坝面上。施工人员系安全带，安全带锁扣在安全绳上施工。由于表孔段经常刮大风，坝面上安排人员负责看管安全绳，保证施工安全。弧门工作面下游侧设置一道安全网，为防止材料等物体掉落后滑至溢流面反弧段底部，在安全网底部设一道防坠安全网加密。未满足安全条件严禁施工作业。
3、建立健全安全生产责任制度和安全生产教育培训制度，制定安全生产规章制度和操作规程，保证安全生产条件所需资金的投入，进行定期和专项安全检查，并做好安全检查记录。
4、安全项目负责人负责对安全生产进行现场监督检查。现场安全员、管理人员及作业人员发现安全事故隐患，应当及时向现场负责人报告，现场负责人落实整改后才能继续施工；对违章指挥、违章操作的立即制止。
5、在施工期间安排专职安全员负责此处安全，专职安全人需佩戴特有标志（如戴着印有安全员的红袖章）。安全项目负责人及项目管理的安全人员对有关安全施工的技术要求向施工作业班组、作业人员做出详细说明。
6、安全绳在施工中发生危及人身安全的紧急情况时，作业人员有权立即停止作业或者在采取必要的应急措施后撤离危险区域。
【关键词】 严寒地区；弧门加热；防冰冻；正常运行
1工工作内容及特点
1.1施工内容
新疆某水利枢纽工程等别为Ⅰ等工程，工程规模为大（1）型。泄水建筑物表孔共设4道弧门，现大坝上游水位已超过EL730M，表孔弧门已开始挡水运行。弧门在冬季运行时需要有防冰冻措施，采用发热电缆产生温度自动控制方案达到保温及正常运行的效果。
1.2工作原理及设备特点
满足上述防冰冻最低负荷为350W/m2。需要安装的设备如下：将泄洪表孔闸门铺设20组发热电缆，发热电缆间距为50mm（专用镀锌固定卡）；专用镀锌固定卡用固定胶和便携式手持点焊机点焊在闸门上，专用镀锌固定卡与专用镀锌固定卡之间间距设定为500～800mm；20组电缆：2275W（20W/m）双导发热电缆，用电负荷相加为：45.5KW；其后在闸门腹板发热电缆上面覆蓋反射膜，铺装50mm厚的挤塑板，其上加设镀锌扁铁固定带并用便携式手持点焊机点焊在闸门上，形成聚温导热保护层，提高伴热效率；每组发热电缆可独立控制、也可分时段联动控制。即用电负荷可控制在：6.8KW范围内。在类似伴热工程中该设计方案取得很好的效果。
4个闸门各自成为一个系统，配电箱/柜的数量设置为4个。其中：1个配电箱/柜的用电容量是：20x2.275KW=45.5KW
伴热用电总负荷为：4x45.5=182KW
每控制段天沟的控制系统配备产品：温度控制器PWD68（自带自动报警、远端控制功能）、温度传感器QAP22，实现精确控制，确保防冰冻效果，和用电的经济性。它们集故障报警，远程控制，分段独立控制，可同时启停，也可分开错时启停于一体，实现了智能化全天候温度全自动控制。（备注：温度全自动控制系统柜加设手动、自动转换开关；均放置在表孔油泵房房内）。
1.3现场安装特点
弧门防冰冻系统安装工程须进行高空作业，闸门施工空间较小，施工难度大；电气配电系统施工点多，线路布线较多；施工气温偏低，时间较长。
2 施工准备工作计划
2.1材料、设计、人力等资源配置
本项施工任务越早完成越有利。及时采购发热电缆，专用湿度探测器、温度探测器、温湿度控制器，定制专用伴热电控箱以及相关控制线路的线缆和接线箱等主要配件。派驻施工技术人员，配合指导相关施工。
2.2施工人员安全、质量技术培训
施工人员进入现场前必须进行安全、质量技术培训教育；熟悉相关资料、图纸，及时进行现场技术交底具备施工条件后方可进场施工，施工员在施工过程中对劳动力的组织和配备根据实际情况采取灵活机动的组织形式。逐步固定好门式脚手架，满足施工需要；施工全过程必须执行国家验收规范《电气装置安装工程施工及验收规范》。
3 施工方案
3.1施工准备
准备从4#孔依次安装至1#孔，每个孔预计安装7天，一个月内完成安装任务，需做如下施工准备工作：
1、技术员必须熟悉、掌握施工图纸和相关的设备技术文件、资料；
2、相应工作面防水工序全部结束并验收合格，方可进行发热电缆敷设施工；
3.2配送电控制系统安装
3.2.1主要施工程序
管理、施工人员进场，搭建临时设施→线缆、桥架、金属线管、接线箱、专用伴热电控箱等材料进场检验、设备工具进场，脚手架或移动门式脚手架进场→搭脚手架→专用伴热电控箱、接线箱定位→管线走向拉线定位→桥架及金属线管安装与调整→穿引线缆→专用伴热电控箱、接线箱安装并螺栓固定，盘面组装→箱体固定接引地线→配送电控制系统绝缘摇测线缆调整→送电系统带负载试运行→工程验收→拆脚手架、清理临时设施、退场。
3.2.2施工前的准备
施工人员进入现场前必须进行安全、质量技术培训教育；熟悉相关资料、图纸、施工方案；及时进行现场技术交底、图纸会审且现场具备施工条件后方可进场施工，施工员具体指导施工人员施工，施工过程中劳动力的组织和配备要根据进度和现场情况采取灵活机动的组织形式，满足施工需要；施工全过程必须执行国家验收规范《电气装置安装工程施工及验收规范》。
3.2.3闸门发热电缆防冰冻系统敷设安装
发热电缆及辅助材料进场检验，设备工具进场→搭脚手架（包括移动式脚手架）→按图确定敷设区域发热电缆型号并一次绝缘摇测→专用镀锌固定卡规格选择和位置间距排定→敷设并固定发热电缆→发热电缆二次绝缘摇测→发热电缆冷线端沿支臂穿管（其中电源线20根，一根φ32KB管穿4根线；控制线20跟一根φ32KBG管穿4根线，共10根φ32KB管），腹板冷线到支臂、支臂轴到闸墩以及闸墩到桥架部分穿φ40橡塑金属软管连接，其他部分穿φ32mm管接入接线箱→反射膜挤塑板及其防风固定材料进场并敷设镀锌铁皮防风固定→发热电缆三次绝缘摇测→闸门伴热系统带负载试运行→工程验收。
4 施资源配置计划
4.1资源配置计划
为保证进度按目标完成，安排具有施工经验的技术工人、普工进行施工，现场技术人员进行现场知道。按照不同的施工内容分成二个施工班组平行施工；即配送电控制系统安装班组、发热电缆伴热系统敷设班组。
本工程为室外发热电缆防冰冻系统工程，材料多为电线电缆体积较小，材料为一次性投入。主要材料及设备见图表1
图表1 主要材料配置表
序号 材料名称 型号规格 单位 数量 备注 1 电缆 SJXFJ5-20 M 2300
2 镀锌扁铁 M 840
3 白铁皮 M2 120 用于包裹、保护
4 钢丝网 M2 120
5 挤塑板 M2 900
6 电源线 ZR-VV-3*2.5 M 350
7 信号线 M 350
8 温度控制器 RWD68 台 20 西门子
9 温度测探器 QAP22 台 20 西门子
5 质量及安全保证体系
5.1质量保证技术组织措施
为保证发热电缆闸门防冰凍系统工程质量，特制定如下措施：
1、在工程施工前，严格按ISO9002质量体系标准，编制详细的项目质量计划，明确质量控制点、责任人及奖惩措施。
2、建立项目质量保证体系加强质量保证体系正常运转。
3、建立质量控制要点对施工全过程分阶段、环节进行质量控制，每个控制环节为一个检查点，上道工序合格后才能进行下道工序的施工。
4、加强质量监督检查工作，把好各道工序质量关，重要工序必须经监理、业主签字认可后，才能进行下道工序施工，施工中原始记录要填写真实齐全。
5、严格履行材料的检验制度，并做好记录，建立必要的各种管理台帐，各工序操作人员在使用时，必须核对各种材料清单，检查无误后方可使用。不合格的材料，不允许使用在工程上。
6、建立操作岗位负责制，主要工程实行样板挂牌制，按工艺卡施工。
7、抓好重点部位，关键部位的管理和施工，对配送电控制系统、发热电缆伴热系统进行重点控制。
5.2安全措施和保证体系
1、发热电缆闸门防冰冻系统工程安全生产管理，坚持安全第一、预防为主的方针，施工人员严格按安全操作规范施工、文明施工。
2、闸门防冰冻工程施工为高空作业，管线施工都在钢制网架上，由于网架都是弧面，无法敷设木板或者护栏，需设置安全绳，安全绳绑在坝面上。施工人员系安全带，安全带锁扣在安全绳上施工。由于表孔段经常刮大风，坝面上安排人员负责看管安全绳，保证施工安全。弧门工作面下游侧设置一道安全网，为防止材料等物体掉落后滑至溢流面反弧段底部，在安全网底部设一道防坠安全网加密。未满足安全条件严禁施工作业。
3、建立健全安全生产责任制度和安全生产教育培训制度，制定安全生产规章制度和操作规程，保证安全生产条件所需资金的投入，进行定期和专项安全检查，并做好安全检查记录。
4、安全项目负责人负责对安全生产进行现场监督检查。现场安全员、管理人员及作业人员发现安全事故隐患，应当及时向现场负责人报告，现场负责人落实整改后才能继续施工；对违章指挥、违章操作的立即制止。
5、在施工期间安排专职安全员负责此处安全，专职安全人需佩戴特有标志（如戴着印有安全员的红袖章）。安全项目负责人及项目管理的安全人员对有关安全施工的技术要求向施工作业班组、作业人员做出详细说明。
6、安全绳在施工中发生危及人身安全的紧急情况时，作业人员有权立即停止作业或者在采取必要的应急措施后撤离危险区域。