郭新瑞

（中國水利水電第八工程局有限公司 湖南長沙 410000）

某水電站纜機(jī)安裝技術(shù)分析

郭新瑞

（中國水利水電第八工程局有限公司 湖南長沙 410000）

在水電站建設(shè)中，纜機(jī)的應(yīng)用是必不可少的，如：豎井壓力鋼管吊裝、混凝土澆筑等均離不開纜機(jī)系統(tǒng)，纜機(jī)系統(tǒng)正常運(yùn)行與否，直接關(guān)系著水電站工程是否能夠按期完成，本文就水電站纜機(jī)安裝關(guān)鍵技術(shù)及其應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)分析。

水電站；纜機(jī)；安裝

1 引言

纜機(jī)系統(tǒng)是水電站建設(shè)中的一大重要設(shè)備，加強(qiáng)其安裝技術(shù)研究對于保證工程整體是施工質(zhì)量具有重要意義。在水電站工程施工中，應(yīng)根據(jù)地形和工程需要合理的選擇、設(shè)計(jì)纜機(jī)布置和結(jié)構(gòu)形式，以保證使用的便利性與經(jīng)濟(jì)性。

2 纜機(jī)的主要結(jié)構(gòu)形式

纜機(jī)的主要結(jié)構(gòu)形式有：平移式纜機(jī)、輻射式纜機(jī)、固定式纜機(jī)、擺塔式纜機(jī)、纜軌式纜機(jī)、擺幅式纜機(jī)等。

3 水電站纜機(jī)安裝技術(shù)實(shí)例分析

某工程的纜機(jī)布置采用雙平移式，平移式纜機(jī)的特點(diǎn)是：覆蓋面積大，兩岸的大車均可進(jìn)行上、下游的移動，使用操作方便，而軌道平臺的開挖量較大，且造價(jià)較高。該工程跨度561.42m，左、右岸纜機(jī)基礎(chǔ)及開挖邊坡均與壩基開挖邊坡相接。纜機(jī)土建工程由左右岸纜機(jī)基礎(chǔ)二期開挖、支護(hù)；固結(jié)灌漿；地梁鋼筋安裝、一期、二期混凝土澆筑以及預(yù)埋件及錨索等工程組成。纜機(jī)的安裝、調(diào)試按施工圖紙、纜機(jī)生產(chǎn)廠家技術(shù)說明書的要求和有關(guān)規(guī)定，并在廠家的指導(dǎo)下進(jìn)行。

纜機(jī)安裝總體思路為：首先進(jìn)行纜機(jī)軌道埋件安裝、軌道安裝和各個卷揚(yáng)機(jī)錨點(diǎn)預(yù)埋工作，當(dāng)軌道安裝長度具備安裝纜機(jī)結(jié)構(gòu)件的條件后，進(jìn)行纜機(jī)結(jié)構(gòu)件安裝。并同時進(jìn)行臨時承載索道系統(tǒng)安裝工作。主副塔結(jié)構(gòu)件安裝主要采用50t汽車吊和25t汽車吊配合。

為保證工期目標(biāo)，纜機(jī)安裝采用流水線作業(yè)方式，兩臺纜機(jī)依順序進(jìn)行安裝。當(dāng)?shù)谝慌_纜機(jī)主副塔架安裝完成后，利用卷揚(yáng)機(jī)將塔架拖拉到預(yù)設(shè)的主索過江軸線上固定，然后主索從左岸向右岸方向過江，安裝完主索系統(tǒng)后，利用卷揚(yáng)機(jī)將該纜機(jī)拖拉離開過江軸線位置，再進(jìn)行其余設(shè)備的安裝和纜機(jī)調(diào)試。主索過江位置進(jìn)行第2臺纜機(jī)的主索過江工作，依此類推，當(dāng)各個纜機(jī)的機(jī)械設(shè)備、電氣設(shè)備、機(jī)房的安裝、穿繞工作繩索與吊鉤安裝、電氣系統(tǒng)調(diào)試等工作完成后，最后進(jìn)行纜機(jī)的負(fù)荷試驗(yàn)，試運(yùn)行、竣工資料的整理與正式運(yùn)行等工作。

3.1 軌道安裝技術(shù)要求

（1）纜機(jī)軌道安裝前，對鋼軌的形狀尺寸進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)有超值彎曲、扭曲等變形時，進(jìn)行矯正，并經(jīng)監(jiān)理人檢查合格后方可安裝。

（2）吊裝軌道前，測量和標(biāo)定軌道的安裝基準(zhǔn)線。軌道實(shí)際中心線與安裝基準(zhǔn)線的水平位置偏差，每10m應(yīng)不超過2mm。

（3）軌距偏差每30m應(yīng)不超過＋3mm，－1mm。

（4）軌道頂面的縱向傾斜度：不大于1/1000，每2m測一點(diǎn)，在全行程上最高點(diǎn)與最低點(diǎn)之差應(yīng)不大于10mm。

（5）同跨兩平行軌道在同一截面內(nèi)的標(biāo)高相對差應(yīng)不大于5mm。

（6）軌道在全長內(nèi)要焊接為整體，軌道的焊接執(zhí)行纜機(jī)設(shè)備制造商提供的規(guī)范，焊條的選擇執(zhí)行設(shè)計(jì)要求的焊條規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。

（7）軌道安裝符合要求后，全面復(fù)查各螺栓的緊固情況。

（8）軌道兩端的車擋應(yīng)在吊裝纜機(jī)前裝妥；同跨同端的兩車擋與緩沖器應(yīng)接觸良好，有偏差時應(yīng)進(jìn)行調(diào)整。

3.2 纜機(jī)的配置

3.2.1 承馬

承馬部分的作用在于承托起升與牽引工作繩，通常有固定張開式、自行式、牽引式等不同的形式，其中，固定張開式的承馬，是通過一對半圓夾固定在承載索上，當(dāng)小車高速通過時，會迅速張開或閉合，其優(yōu)點(diǎn)就在于輕巧，且使用的數(shù)量并無限制，加上各個承馬的間距，并不會隨小車位置改變而變化，并且不會增加承載索與牽引繩之間的附加磨損。

3.2.2 承載索

承載索，又稱為主索，是小車的主要運(yùn)行軌道，需要承受架空部分的全部重量，以及小車自身的載荷。該軌道會將載荷傳至兩岸的塔架，因而要求其具備較強(qiáng)的抗拉強(qiáng)度、耐磨性、抵抗沖擊和彎折能力。在很多的國內(nèi)工程中，已開始投入運(yùn)行的進(jìn)口和國產(chǎn)纜機(jī)，基本上都采用的是Z型鋼絲、內(nèi)層為圓鋼絲的密閉索等，具體可根據(jù)主索的直徑、受力等因素進(jìn)行計(jì)算選擇，以減輕小車在實(shí)際運(yùn)行中的阻力、磨損程度等。

3.2.3 工作繩

纜機(jī)的工作繩特點(diǎn)在于長度長，工作級別較高。實(shí)際工作中，應(yīng)當(dāng)選取合適規(guī)格型號的鋼絲繩，從而盡可能延長其使用壽命、降低運(yùn)行成本等，是纜機(jī)設(shè)計(jì)和運(yùn)行階段中應(yīng)當(dāng)充分考慮的重要因素之一。當(dāng)前，進(jìn)口和國產(chǎn)的纜機(jī)，基本上都采用的是面接觸特種鋼絲繩，其使用壽命已經(jīng)提高了2～3倍。

3.3 主車安裝

纜機(jī)主車安裝工藝流程：行走臺車安裝樣點(diǎn)放置→行走臺車吊裝→行走臺車定位及固定→攬機(jī)平臺吊、安裝→攬機(jī)電氣室及機(jī)房安裝→主車鋼結(jié)構(gòu)吊裝→天輪裝置安裝。

3.3.1 行走臺車安裝

利用用已布置在左岸纜機(jī)安裝工作平臺上的汽車吊分別吊裝上、下游側(cè)行走臺車，并利用角鋼、千斤頂?shù)葘π凶吲_車進(jìn)行固定，角鋼應(yīng)與軌道周邊的鋼筋錨固點(diǎn)進(jìn)行可靠焊接。檢查行走臺車定位尺寸應(yīng)在允許值內(nèi)，檢查上下游臺車的相對距離及組合螺栓孔距，并與主車螺距進(jìn)行比較，以便對行走臺車的定位點(diǎn)進(jìn)行必要的調(diào)整。

3.3.2 纜機(jī)平臺安裝

①清理檢查纜機(jī)平臺組合面與行走臺車組合面，并用刀尺檢查應(yīng)無局部高點(diǎn)，檢查組合螺栓孔并用圓挫挫平局部高點(diǎn)和毛刺。②清洗組合螺栓，并涂裝潤滑劑。③利用布置在左岸纜機(jī)安裝平臺上的50t汽車吊吊裝纜機(jī)平臺，插入組合定位銷釘，檢查平臺與行走臺車組合面的間隙應(yīng)均勻，將組合螺栓全部插入并按照供貨商要求安裝技術(shù)要求分多次對稱均勻擰緊，根據(jù)供貨商技術(shù)要求選擇用扭力扳手檢查連接螺栓預(yù)緊力矩或檢查連接螺栓伸長值應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

3.3.3 起升機(jī)構(gòu)、牽引機(jī)構(gòu)安裝

①清理檢查纜機(jī)平臺與起升、牽引機(jī)構(gòu)組合面，并用刀尺檢查應(yīng)無局部高點(diǎn)，檢查組合螺栓孔并用圓挫挫平局部高點(diǎn)和毛刺。②清洗組合螺栓，并涂裝潤滑劑。③利用布置在左岸纜機(jī)安裝平臺上的50t汽車吊吊裝起升機(jī)構(gòu)、牽引機(jī)構(gòu)，牽引卷筒用50t和25t進(jìn)行抬吊，插入組合定位銷釘，檢查起升和牽引機(jī)構(gòu)與纜機(jī)平臺組合面的間隙應(yīng)均勻，將組合螺栓全部插入并按照供貨商要求安裝技術(shù)要求分多次對稱均勻擰緊，根據(jù)供貨商技術(shù)要求選擇用扭力扳手檢查連接螺栓預(yù)緊力矩或檢查連接螺栓伸長值應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

3.3.4 電氣房和機(jī)房結(jié)構(gòu)安裝

①各電氣設(shè)備在機(jī)房封頂前吊入，吊裝利用50t汽車吊和25t汽車吊。電氣設(shè)備安裝完畢后，吊裝機(jī)房結(jié)構(gòu)，將機(jī)房封頂，檢查機(jī)房各組合部位應(yīng)無縫隙。②各電氣盤柜安裝就位后，檢查電機(jī)絕緣與接地應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求。③進(jìn)行電氣電纜敷設(shè)及接線，配線完畢進(jìn)行對線檢查，通電檢查電機(jī)電源相序。

3.3.5 主車鋼結(jié)構(gòu)主梁安裝

主車鋼結(jié)構(gòu)在左岸纜機(jī)安裝平臺上進(jìn)行預(yù)拼，然后用50t吊車整體吊裝，吊裝就位后用支架和纜風(fēng)繩進(jìn)行可靠固定。

3.3.6 上支牽引索塔架的安裝

用50t汽車吊在地面將上支牽引索支架分成兩段整體拼裝后依次進(jìn)行吊裝，安裝完成后，要對塔架進(jìn)行測量，校對塔架的垂直度，是否符合設(shè)計(jì)要求。用力矩扳手校對螺栓的預(yù)緊力。檢查滑輪等設(shè)備的情況。

3.4 副車安裝

（1）纜機(jī)平臺安裝：副車?yán)|機(jī)平臺安裝工藝與主車同。

（2）副車牽引塔安裝：①清理檢查副車牽引塔與行走臺車組合面，并用刀尺檢查應(yīng)無局部高點(diǎn)，檢查組合螺栓孔并用圓挫挫平局部高點(diǎn)和毛刺。②清洗組合螺栓，并涂裝潤滑劑。利用布置在副塔纜機(jī)安裝工作平臺上的50t汽車吊吊裝副車牽引塔，插入組合定位銷釘，檢查牽引塔與行走臺車組合面的間隙應(yīng)均勻，將組合螺栓全部插入并按照供貨商要求安裝技術(shù)要求分多次對稱均勻擰緊。

3.5 主索過江施工

（1）纜機(jī)主索卸車：纜機(jī)主索總重約80t（含主索卷筒），利用兩臺50t汽車吊和簡易龍門架進(jìn)行卸車和吊裝。簡易龍門架采用一臺15t卷揚(yáng)機(jī)作為驅(qū)動裝置。

（2）主索過江施工步驟：臨時承載索垂度調(diào)整→卷揚(yáng)機(jī)等設(shè)備維護(hù)及工器具準(zhǔn)備→主塔側(cè)主索澆頭→主索過江準(zhǔn)備→主索過江→副塔側(cè)主索澆頭→主索過江完成，主塔側(cè)掛裝完成→副塔側(cè)主索頭掛裝完成，并張緊到設(shè)計(jì)垂度。

4 結(jié)語

在大型水電站的纜機(jī)安裝過程中，必須重視纜機(jī)的選型、配置合理性，以保證纜機(jī)投運(yùn)后，混凝土澆筑、金屬結(jié)構(gòu)吊裝的便利性以及纜機(jī)運(yùn)行的安全性。因當(dāng)前仍然缺乏纜機(jī)主索壽命試驗(yàn)和實(shí)際應(yīng)用的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，因而必須嚴(yán)格掌握安裝過程中的關(guān)鍵技術(shù)與要點(diǎn)內(nèi)容，從而保障纜機(jī)安裝質(zhì)量與使用效果。

[1]朱希玲.絞纜機(jī)剎車系統(tǒng)改進(jìn)設(shè)計(jì)[J].上海工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào)，2015，29（2）：110～112.

[2]薛寶臣，范建章.大華橋水電站攔河壩施工纜機(jī)設(shè)計(jì)[J].云南水力發(fā)電，2014，30（4）：1～2.

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1004-7344（2016）36-0252-02

2016-11-25

郭新瑞（1985-），女，工程師，本科，主要從事機(jī)電技術(shù)及物資管理工作。