閘房檢修起吊方案比較

(四川省水利水電勘測設計研究院，成都，610072)

閘房內部設備因檢修等原因，需設吊裝設備，以滿足臨時故障檢修，或十年、二十年等常規(guī)檢修。大部分此類檢修，會將設備拆開，分部吊裝檢修。其檢修荷載一般為整機的幾分之一，對吊裝要求不高，容易得到解決。但少量設備，需整體吊裝檢修，如小井溝水庫的泄洪洞啟閉機閘房，就需設備大件吊裝，吊點在閘房平臺上約8m處，整體豎向荷載約70t，水平荷載約40t。如設固定吊點，考慮不同吊裝組合，最不利情況下，單個吊點設垂直荷載30t，水平荷載17t的吊鉤，共計4個。

1 常用方案

1.1 設常規(guī)大噸位橋式起重機

因設置橋式起重機需增加牛腿與吊車梁，增加層高約3m～4m以滿足橋機使用。因自重最大，層高增加，需擴大柱尺寸以承重，故將減小室內有效使用面積。

圖1 橋式起重機示意

1.2 柱上設牛腿加鋼梁，鋼梁上設吊鉤

在框架梁下相應位置，加設兩根鋼梁，增加層高約2m～3m以滿足使用，因鋼梁需在廠家定制，再運輸到工地，故工期較長。且閘房建于16m的水工排架上，加上本身層高約10m，在山丘狹窄的工地空間，吊裝大鋼梁的難度也較大。

圖2 鋼梁設吊鉤示意

1.3 屋面混凝土梁改為鋼梁，鋼梁上設吊鉤

將所有框架混凝土梁改為鋼梁，雖不用增加層高，但因鋼梁根數是上述2方案的幾倍，故運輸、吊裝的難度更大。

圖3 混凝土梁改鋼梁示意

1.4 屋面混凝土梁內錨固吊鉤

僅受力測算，最小需設鋼筋直徑為65mm的吊環(huán)，在鋼筋混凝土結構中，常見的鋼筋直徑一般小于25mm，特別是對于預埋件受力鋼筋，我國規(guī)范明確指出，“其直徑不宜小于8mm，且不宜大于25mm”，直徑在28mm以上的大直徑鋼筋并不經常使用。同等工況下，大直徑鋼筋不僅施工難度大，對結構也有很高的要求，對截面面積、裂縫寬度等都有不同程度影響。

圖4 混凝土梁錨固吊鉤示意

2 起吊方案比較

2.1 設常規(guī)大噸位橋式起重機

(1)優(yōu)點：使用靈活、方便。

(2)缺點：長期不使用；增加層高約3m～4m以滿足橋機使用；運輸、安裝工期最長；經濟費用最高。

2.2 柱上設牛腿加鋼梁，鋼梁上設吊鉤

(1)優(yōu)點：整體受力明確，對屋蓋結構影響小。

(2)缺點：長期不使用；增加層高約2m～3m以滿足使用；運輸、安裝工期較長；經濟費用較高。

2.3 屋面混凝土梁改為鋼梁，鋼梁上設吊鉤

(1)優(yōu)點：自身重量最輕，且鋼梁上設吊鉤，傳力明確。

(2)缺點：在河流濕潤的環(huán)境下，維護難度與成本很大；且在吊裝大荷載時，易產生較大撓度，影響屋蓋結構。

2.4 屋面混凝土梁內錨固吊鉤

(1)優(yōu)點：費用最省。

(2)缺點：經初步測算，最小需設鋼筋直徑為65mm的吊環(huán)，但在垂直與水平荷載的共同作用下，可能對梁板等構件產生裂縫等不利情況。且隨著新結構規(guī)范的實施，對結構安全要求不斷提高，故此設計難以滿足規(guī)范。

3 創(chuàng)新方案：屋面混凝土梁上固定高強度吊索

在前幾個常用方案中，因費用、工期、施工難度等原因都不合適的情況下，筆者在廣泛查找資料，請教同行與專家，尋找專業(yè)廠家咨詢，并反復協(xié)商的基礎上，根據綜合計算、比較、分析，決定采用新技術——高強度吊索方案。

此高強度吊索采用德國特殊連接技術制成的無接頭鋼絲繩圈，此繩圈充滿彈性，最適合起吊重物，其鋼絲抗拉強度級別為1770級。將此吊索巧妙地固定于框架交叉梁上，并預埋鋼件固定保護，施工不用吊裝，十分方便。且保障屋面混凝土梁的安全，經濟上貴于方案4，但優(yōu)于方案1、2、3，且方便保養(yǎng)與替換，長期不用時，可取下在合適環(huán)境下保養(yǎng)，避免河流濕潤的環(huán)境下銹蝕等。最終解決了這個設計難題。

圖5 吊索示意

通過實際應用，證實此方案在施工中，僅比無吊裝設備的閘房多預留少量250mm×250mm的孔洞，用于吊索的安裝，并用預埋件固定與保護，既能滿足需要，又無需安裝橋式起重設備或鋼梁，施工方便快捷。吊索的選擇，運行中可根據實際檢修需要進行購買。此創(chuàng)新方案解決了大荷載設備檢修吊裝問題。

4 總結

對于具體的設計項目，檢修起吊方案采用上述5種方案的哪一種，要了解實際的檢修需要并考慮經濟性，同時結合地形交通的限制，并參考施工方的施工設備與方式等來確定。對于多修建于山地上的水電站與水利工程，此創(chuàng)新方案適合于大多數需要大荷載設備檢修吊裝的閘房，可為其他類似工程提供借鑒。

在項目中新問題、新情況不斷出現(xiàn)的當下，設計人員需打開設計思路，一個難題的解決，不能局限于以前的老思路，要開闊眼界，通過相關書籍、雜志、網絡等途徑，廣泛了解學習相關領域的新技術、新產品等，巧妙地引進與應用到設計方案中來，本次創(chuàng)新方案的提出就是一個例子。