大中型船閘人字閘門整體提升檢修安裝施工工法

《大中型船閘人字閘門整體提升檢修安裝施工工法》是中國葛洲壩集團股份有限公司完成的建築類施工工法，完成人是張為明、曹毅、李波、李浩武、范品文。適用於各類大、中型船閘人字閘門的整體提升、檢修、重新安裝。

《大中型船閘人字閘門整體提升檢修安裝施工工法》主要的工法特點是：安全可靠；技術先進、管理方便、實施過程周到細緻；速度快；提升、下降穩定，復位精度高；提升高度大，施工範圍大；起吊點可以微調，適用範圍大。

2011年9月，《大中型船閘人字閘門整體提升檢修安裝施工工法》被中華人民共和國住房和城鄉建設部評定為2009-2010年度國家二級工法。

基本介紹

• 中文名：大中型船閘人字閘門整體提升檢修安裝施工工法
• 工法編號：GJEJGF339-2010
• 完成單位：中國葛洲壩集團股份有限公司
• 主要完成人：張為明、曹毅、李波、李浩武、范品文
• 套用實例：三峽船閘南線、北線船閘第一、二閘首完建工程
• 主要榮譽：國家二級工法（2009-2010年度）

形成原因

三峽雙線五級船閘為了適應圍堰發電期蒸潤企、初期和後期不同運行水位的需要，在設計上採用了第一、二級船閘底坎及相應閘門和啟閉機設備分兩次建造的方案。船閘第一次建設形成了主要通航建築物，但只能適應三峽水庫水位在135.0~156.0米區間運行，第一閘首和第二閘首人字閘門底檻高程為131.0米，第一閘首人字閘門按後期要求安裝，先不裝啟閉機，也不投入運行；第二閘首人字閘門及機電設備按135.0~156.0米通航水位安裝。在水庫運行水位抬升至後期運行水位145.0~175.0米時，兩線船需在抬高水位之前和之後逐漸對船閘一、二閘首進行第二次完建：將船閘第一閘首和第二閘首人字閘門底檻由高程131.0米加高至139.0米，同時第二閘首人字閘門及機電設備也相應通過改裝抬槳遙汗蜜高8米，並將第一閘首人字閘門的機電設備安裝到位。

由於人字閘門高×寬×厚為38.5米×20.2米×3.042米，重850噸，尺寸大，重量重，傾倒失穩風險大；提升人字門也受到閘室結構等諸多條件限制，施工部位狹小，施工的安全風險很大。同時還要保證抬高重新安裝的人字閘門的安裝精度與原先的一致：即人字閘門門體不變形，同時上下頂、底樞同心度要一致。而且船閘完建採用“一線完建一線通航”的方式，首先進行南線船閘的完建，南線船閘完建投入運行後再進行北線船閘的完建施工。完建對三峽的客貨運輸影響很大其影響的程度與完建的進度、安全、質量密切相關。特別是第二閘首人字閘門的抬高和重新安裝是整個完建工程的關鍵，是具有挑戰性的世界性難題。為節省投資，加快工期，縮短停航時間，承擔施工的中國葛洲壩集團股份有限公司在船閘完建工程前一年就根據三峽總公司業主的委託，對第二閘首人字門的抬高與重新安裝的技術方案進行了提前技術研究與科技攻關，立嫌專門成立了科技攻關小組，對完建的時機的愉籃定霸選擇、對二閘首人字門抬高、復位、安裝方案進行了將近一年的專題科技攻關研究。通過研究人字閘門門葉特點、人字門安裝使用的要求，提出了跨閘室簡支梁方案即在第二閘首閘面設定兩根跨閘室鋼樑，跨閘室鋼樑上再布置兩根提升鋼樑，作為提升閘門的承重系統，並在其上布置鋼索液壓提升系統，連續同步提升人字門到位後懸掛固定等一整套有效的施工方案和管理措施，確保了巨型人字閘門等成套設備提升的成功實施，為船閘一、二閘首順利完建奠定了技術基礎，為三峽船閘提前通航提供了技術保障。在此基礎上，通過該項目研究總結出了一套大型人字門整體提升、重新安裝施工的完整成果，並形成了《大中型船閘人字閘門整體提升檢修安裝施工工法》。

工法特點

《大中型己廈蜜船閘人字閘門整體提升檢修安裝施工工法》的工法特點是：

1.安全可靠。通過在閘室上布置提升鋼樑，在鋼樑上布置液壓提升器，用於閘門提升與回裝。為防止吊裝時重心偏離和閘門永久變形，採用兩組上、下托梁，通過鋼絞線及液壓提升裝置將人字閘門打包。每根上托梁通過銷軸與扁擔梁連線，在提升樑上布置液壓提升器通過鋼絞線連續提升扁擔梁。在閘門側面與閘牆之間布置防風裝置，閘門頂部布置鋼管柱支撐結構，採用頂提結合方式提起蘑菇頭等綜合方案確保提升閘門過程萬無一失。液壓提升器數量可靈活組合，最大提升重量可達數萬噸。

2.技術先進、管理方便、實施過程周到細緻。該工法採用計算機實時網路控制技術，才刪尋採用先進的感測技術與計算機控制相結合，提高了施工的安全性，便於監控整個實施過程，保證了施工人員及設備設施安全。提升實施前對各級載荷下的跨閘室大梁、提門起重梁、上下托梁、扁擔梁的腹板和大梁中間底部、立柱、鋼絞線和提升器具吊耳吊軸及門體結構上的應力值進行了理論計算，並在以上各處布置應變片和應變計，對提升和混凝土澆築期間各處應力進行實時監控和分析，以便對異常情況能及時採取對策。實際提升採用分級分段載入方式，保證提升在安全狀態下進行。

3.速度快。該工法採用了連續鋼索提升，其提升能力一次提升可達數百翻烏匙米，避免像千斤頂頂升那樣，邊頂邊澆混凝土，因而可大量節約時間。

4.提升、下降穩定，復位精度高。此工法能夠保證人字門底樞和頂樞在拆裝過程中的精確定位，最大精度達到了1毫米；能夠順利實現頂、底樞及支枕墊塊的拆裝，保證門體安裝回位的精度可靠性及門體鋼止水的嚴密性。為保證底樞精確定位，在閘室底板底樞安裝位置埋入了專門設計的調整支座墊板埋件，底樞固定在調整墊板上，通過X、Y兩方向調節調整墊板，可實現底樞蘑菇頭精確對位和就位後二次精調，為後續的底樞和頂樞精確定位工作提供了很好的條件。

5.提升高度大，施工範圍大。傳統的人字門檢修方法是將閘門小範圍頂起（一般不超過1米）露出空間以便底樞的檢修。如果需要進行枕座、枕墊塊等大範圍檢修與更換，則需要對閘門進行大範圍的提升移位。該工法採取了在閘門上部布置液壓提升器的方式對經過打包的人字閘門進行大範圍提升（提升高度不限），解決了閘門安裝檢修施工中的空間問題。

6.起吊點可以微調，適用範圍大。該工法在打包樑上設定有調整螺栓，可以對扁擔樑上的吊耳進行微量調整，解決了大型、形狀不規則、重心難以準確計算的複雜結構件吊裝因重心不穩引起的傾斜和吊裝不同步的問題。

操作原理

適用範圍

《大中型船閘人字閘門整體提升檢修安裝施工工法》適用於各類大、中型船閘人字閘門的整體提升、檢修、重新安裝。

工藝原理

《大中型船閘人字閘門整體提升檢修安裝施工工法》的工藝原理敘述如下：

小型船閘人字門的安裝一般採用現場臥拼和立拼的兩種方式，對於大中型船閘由於吊裝條件的限制，均採用現場立拼方式。但是對於已經安裝完成，並運行一段時間的大型船閘人字閘門拆裝檢修來說，一般性檢修只是將人字門採用液壓千斤頂頂升1米左右的高度，露出閘門底樞，對閘門底樞進行檢查與維修。若須對支、枕墊塊及閘門、啟閉機系統進行檢查維修，僅抬高1米是不夠的，就需要採用整體拆裝的方式，然而整體拆裝還需要確保拆裝後，人字閘門的復裝精度。該工法就是利用鋼索式液壓提升方式對大、中型人字門進行整體提升與復位。其工作原理如下所述。

將人字閘門整體拆除，留出埋件拆裝空間以便於損壞埋件的徹底檢修更換。其中最關鍵的技術是人字閘門的拆除與回裝。人字閘門升降採用鋼索式液壓提升方案。在閘首閘室兩側的閘面上布置4根鋼支柱，鋼支柱上布置2根跨閘室鋼樑，跨閘室鋼樑上布置2根提升鋼樑，作為提升閘門的承重系統。提升鋼樑上布置了若干台鋼索式液壓提升裝置。閘門提升採用鋼索式液壓提升裝置進行提升，每個提升器使用若干根鋼鉸線；閘門採用打包的方式，每扇閘門採用若干台液壓提升器進行打包，每個提升器使用若干根鋼鉸線。根據閘門實際高度尺寸及整體提升高度的需要選擇打包鋼鉸線長度和提升鋼鉸線長度。

考慮到施工時段較長，需要長期懸掛，閘門側面與閘牆之間布置有防風裝置，閘門底部布置了鋼管柱支承結構。同時由於門體重心的不確定，為避免底樞在閘門提升和落位的瞬間受到破壞，閘門在提升和落位時採用頂提結合的方案。頂、提結合方案就是在布置液壓提升系統的同時，在閘門底樞部位布置液壓千斤頂，採用千斤頂將閘門底樞與底樞座頂離一定距離後再採用液壓提升，以免損壞蘑菇頭。

施工工藝

• 工藝流程

《大中型船閘人字閘門整體提升檢修安裝施工工法》的施工工藝流程如圖1所示。

具體工藝細節如下：

施工準備→人字閘門提升鋼樑的架設施工→人字閘門開關到指定部位→閘門打包設備布置及打包鋼鉸線安裝→提升設備的布置及提升鋼鉸線→頂升設備準備→初緊與預提升試驗→拆除頂樞及拉桿→頂吊結合提升至脫離底樞→繼續提升（提升過程中安裝底部安全頂桿）→提升到位後加固頂桿並安裝側向防風裝置→損壞部件（頂、底樞或支枕墊塊、支枕座）的拆除更換→門體回落復裝→頂底樞復裝→徑向跳動調整→門葉背拉桿調整→閘門聯油缸→支枕墊塊配合面研磨→其他附屬檔案安裝。

圖1 船閘人字門整體提升檢修安裝施工工藝流程圖

操作要點

《大中型船閘人字閘門整體提升檢修安裝施工工法》的操作要點如下：

為便於對人字閘門提升與回位操作過程闡述清楚，以三峽第二閘首完建工程人字閘門提升與回位為例說明其操作要點。三峽第二閘首人字閘門自重850噸，整體提升10米，回落2米，考慮到單側縱向四吊點提升時受力不均勻及構件姿態控制困難，採用扁擔梁結構件，使2個540噸型液壓提升器匯集成一個吊點，即採用2吊點提升船閘門體，每個吊點的提升力為2×540=1080噸。

一、施工前期的準備工作施工準備工作主要包括：

1.人字門提升打包部件（兜底梁、打包梁、平衡梁、鋼絞線等）的製造與採購。

2.提升系統基礎件、鋼樑等結構件的製造等。液壓設備、鋼絞線、電控裝置等的準備，清理檢查。

3.液壓油缸及相配套的液壓泵站，計算機控制系統、檢測系統設備的準備。

4.提升與下降過程中閘門監測設備的檢查準備。

5.施工測量系統的建立及布設，特別是人字門頂、底樞旋轉中心點的精確測量及測量點的保護等。

6.閘門及啟閉機系統需更換、檢修件的製造、準備等。

7.現場施工用風、水、電的設計與布置。

二、測量系統的建立與施工測量

鑒於不同於人字門安裝時的測量，特將此工法中的測量技術方案做一些說明。由於門體不能移走，僅在10.5°~11°開度內垂直升高，頂、底樞軸線無法象初期安裝施工那樣通視，給施工測量和定位帶來很大的難度。二期完建前以原頂樞中心底樞磨菇頭中心和已經安裝好的枕墊快（支承中心）為基準建立了測量控制網進行測量。

1.測量工序

1）首先選擇控制網點，以左、右頂樞中心點進行觀測，建立頂樞中心的局域控制網。

2）選定控制網點，在人字門第一次頂升後，以左、右蘑菇頭的中心點為基準進行觀測，建立底樞的局域控制網。

3）當混凝土澆築完後，用已做的測量控制網恢復蘑菇頭和頂樞的中心位置和高程。

4）懸掛兩鋼絲，通過鋼絲聯繫檢測頂、底樞中心的同心誤差。

5）加密控制點，頂樞錨桿及AB拉架的測量與放樣。

2.測量方法

1）頂樞測量控制

在▽179.0米平台閘牆外側搭建兩個觀測平台，焊接槽鋼和支架，安裝強制對中基座；在人字門的左右兩側靠近下游邊的地方建兩個永久觀測墩，以頂樞中心為基準組成控制網，按二等邊角網進行觀測。

2）底樞測量控制

在蘑菇頭的下游▽160.0米平台左、右澆築兩個觀測墩，在蘑菇頭的上游▽139.5米高程左右側牆焊接槽鋼和支架，在槽鋼頂部焊接強制對中基座並做好爬梯。人字門第一次頂升後，以底樞（蘑菇頭）中心為基礎組成控制網，按二等邊角網進行觀測。

3）高程控制

人字門升高后，用N3或N005系列水準儀測得蘑菇頭的設計高程（以2009年前已有蘑菇頭的高程為起算高程點）在不被破壞或損壞的地方（測牆上）留至少兩個水準點以備安裝時使用。為了校核上下旋轉中心是否同心，架設儀器觀測懸掛的兩根垂線，測得兩根垂線坐標，以兩根垂線的坐標測定蘑菇頭的中心坐標進行校核。

4）頂樞錨桿及AB拉架的測量與放樣

根據▽179.0米平台控制網測得的控制點坐標（以頂樞中心點為起算點坐標）或加密點的坐標，根據圖紙的坐標和高程進行測量放樣。

三、提升大梁的布置與安裝

提升大梁由跨閘室大梁、提門起重梁和支承立柱組成。根據設計圖紙，現場放線，確定各提升設施的安裝位置；在相應位置處理好基礎並安裝支承立柱結構，然後安裝跨閘室大梁。跨閘室大梁與支承立柱結構採用彈性橡膠支座，以避免鋼樑承重後的撓度引起支承點的位移及環境溫度改變引起鋼樑長度變化導致增加鋼樑附加應力。提門起重梁架設在跨閘室大梁的頂部，採用簡支梁連線，支承部位布設橡膠支座。

所有鋼結構的安裝採用移動吊車進行。在三峽永久船閘第一、二閘首完建工程中，採用兩台300噸吊車配合液壓頂推裝置將重達250餘噸的跨閘室大梁運過跨度為34米的閘室。

在所有鋼結構的適當位置布設檢測應力應變片，用於提升及下降過程中的應力應變的檢測，監測起重系統的變化，確保施工安全。

提升大梁安全就位後，由於場地和施工條件的限制，難以進行負荷試驗。為了確保施工過程的安全，在鋼樑設計改造上留有一定裕度。同時在每個鋼樑上布置應力應變測試裝置，並用儀器測量撓度等方式，進行全過程監控。閘門提升時採用分級載入的方式進行提升，提升荷載分分10%、25%、50%、75%、80%、90%、100%等7級載入，每次載入停頓約1小時，監控樑柱系統和閘門的狀態，直至提升到位後用支柱將門體支承牢固並與閘牆加固。

四、液壓提升系統的布置

利用移動式吊車把提升主梁吊裝至閘首提升位置，兩端擱置在簡支大樑上後與滑動支座相連，穿鋼絞線，安裝提升扁擔梁。吊裝540噸型液壓提升器、液壓泵站及配套的設施，並安裝固定。

為保證吊點準確，實際設計提升器在水平方向上具有移動能力。為使提升器在沿提升主梁長度方向的移動，設定橢圓形長孔，具體如圖2所示；為使提升器在垂直提升主梁長度的方向的移動，同時也是為了解決主梁的熱脹冷縮的問題，套用了可調伸縮座，具體如圖3所示。

圖2 提升主梁橢圓形開孔示意圖

圖3 提升主梁可調伸縮座示意圖

油缸大小及鋼絞線的規格、尺寸根據理論計算確定。例如：在三峽船閘完建工程中，根據計算論證，單扇閘門主提升設備採用4台540噸液壓提升器，打包採用8台200噸液壓提升器。

五、人字門打包及與提升系統的連線

如圖4所示，給出了人字閘門打包示意圖。具體打包程式如下所述。

1.將閘首門體旋轉至關閉位置，在閘首底部基礎上測量放線，確定打包下托梁組件安放位置。

2.在地面上將下托梁、托架及張拉液壓缸組成一體，吊至定位位置。

3.將閘首門體轉至提升位置，底部放道木填實、防轉，拆除啟閉機液壓缸，門體頂部打包處放上墊木。

4.將上托梁吊裝到閘首頂部打包位置；將帶地錨的鋼絞線從上托梁穿入下托梁的張拉液壓缸內。

5.啟動540噸液壓提升器，使提升扁擔梁與上托樑上的吊耳相連。

6.啟動提升器，將上托梁提升50毫米左右；啟動張緊液壓缸，對打包的上下托梁進行張拉（兩邊同時進行）。當張拉力達到約600噸時，停止張拉，鎖緊張拉液壓缸，拆除張拉缸上的油管。在張拉作業期間，保持上托梁水平，同時，監測上托梁與閘首門體的間距，如上托梁與閘首門體將接觸，則及時予以調整，以保證閘首門體上部不受力。

圖4 人字閘門打包示意圖

六、重心的調整及初步提升

1.閘門重心的調整

因大型人字閘門為高、寬、厚比嚴重不對稱結構，重心難以計算。為防止吊裝過程中閘門傾斜，採取以下方法對重心進行調整，以確保吊裝過程中的安全。

啟動液壓提升器，提升閘首門體約20毫米，暫停提升作業；在下托梁底部指定位置處放置壓力感測器，旋緊感測器，使其頂部與下托梁底部緊密接觸。啟動提升器，下降閘首門體，使之坐落於感測器上；根據壓力感測器的數據，計算重心位置。通過提升器調位孔以及調節螺栓來調整提升作用點與閘首門體的相對位置，最終使作用點與門體的實測重心位置重合，如圖5所示；重心位置找準後，啟動提升器，同步提升閘首門體（因為提升作用點已與閘首重心位置重合，所以在提升過程中閘首門體不會發生側傾，也不會損傷蘑菇頭）。

圖5 螺栓調位裝置示意圖

2.閘門的初步提升

閘首門體打包完畢後，在下托梁底部放置8個千斤頂（每個千斤頂的頂升能力在150以上）；啟動千斤頂，同步頂升閘首門體，同時提升器提升作業，以防止閘首門體傾覆。當頂蓋脫離蘑菇頭一段距離後停止頂升作業；提升器繼續提升作業，同步提升閘首門體（因為頂蓋在提升過程中已經脫離蘑菇頭一段距離，所以即使提升點略微偏離閘首門體重心位置，也不會對蘑菇頭造成任何損傷）。

七、閘門的提升與提升過程中的監測。

1.閘門的提升

當閘門底樞頂蓋與蘑菇頭脫離一段距離後，啟動計算機同步控制系統，整體提升約10米高度後停止提升器並將天錨鎖死，將門體與預設抗風結構相連，以保證人字閘門門體長時間停置在空中時的安全。在提升過程中要實時監測油壓表油壓、結構上應力應變的變化及鋼絞線張力的變化，若有異常，應及時停止提升和下降，分析清楚原因後再行作業。為確保作業安全，設定有專門的鋼管柱，每提升一段距離就在閘門底部相應位置安裝固定鋼管柱，防止閘門下滑。

2.閘門監測

閘門在打包過程中及打包後，提升前都必須對閘門門體進行監測。監測指標主要是門體狀態、形體尺寸，監測手段主要是懸掛垂線，其後才用全站儀或經緯儀等。

在閘門提升過程中，在監測閘門的同時，也要對提升樑柱系統進行監測。樑柱系統的監測指標主要包括：兩根提升梁的應力和撓度，兩根跨閘梁的應力和撓度，立柱的應力和位移應力應變的監測手段是梁和柱改造後安裝前，在上下翼緣和兩個腹板上分別布置應變片（約需布置44測點，每個測點需貼應變片至少4片），用應力應變監測儀進行監測。梁的撓度和柱的位移用全站儀或經緯儀監測。

監測的方式如下：提升前初始監測並記錄原始數據；提升載荷分10%、25%、50%、75%、80%、90%、100%等7級載入，每次載入停頓約1小時，監控樑柱系統和閘門的狀態。提升到位後安裝底部支承柱和防風裝置後，進行一次監控。以後每隔一天監控一次，一周后，每隔三天監控一次，遇到特殊天氣加強監控。閘門落位前再進行一次全面的檢查與監測，落位過程也要進行全過程監測。

八、閘門及埋件的調整、檢修

按照計畫規定的內容對閘門埋件、閘門及啟閉機進行調整、檢修。三峽船閘第二閘首完建工程在閘門提升10米後，主要完成了閘門底坎混凝土加高、底坎安裝及二期混凝土回填、閘門底樞的拆除與重新安裝調整、閘牆段支、枕墊塊的拆除與加高及混凝土澆築、環氧灌注等、啟閉機室的加高及啟閉機安裝調試等等。這些工作均按照有關中國國內規範和三峽標準進行。

需要指出的是底樞的安裝與回位是三峽永久船閘二閘首人字門重新安裝的重點和難點之一。第二閘首人字門底樞安裝主要是底座安裝、相關連線件和蘑菇頭的安裝。安裝重點主要是旋轉中心的確定及底座與枕座埋件的連線。長江委勘測規劃設計院在永久船閘完建施工技術條款中規定，新的底樞旋轉中心即門葉旋轉中心與改建前旋轉中心的實際位置偏差不得大於1毫米。要達到這個標準，僅靠測量儀器的精度以及技術手段是不夠的，必須採取一種可對底樞中心進行微調的裝置才能達到改建前後門葉旋轉中心的一致性。這個微調裝置的基本結構和調整原理如下：在底樞底座下增設一件尺寸和剛度較大的支承鋼結構埋件，新安裝的經過初步精調的底樞底座放置在它上部，然後利用X-Y方向布置的千斤頂使底樞底座可在支承板上微量位移，來達到精確調整底樞，使新安裝的門葉旋轉中心與原旋轉中心完全一致的目的。具體的方案是：在第五層混凝土澆築時，先期埋設用於新增鋼結構埋件安裝與加固的一期插筋和型鋼，在新增鋼結構埋件埋設時將底座、蘑菇頭等一起進行安裝調整。埋件加固後，在埋件與底座、墊板、蘑菇頭上打上復裝定位標記。然後將底座、墊板、蘑菇頭等一併拖出，再澆築新增鋼結構埋件二期混凝土。在人字閘門復裝落位時首先保證底樞底座上的蘑菇頭與門體上頂蓋精確對中，落門後用水平千斤頂將底樞底座精確調整到原底樞中心的安裝部位。新增的鋼結構埋件尺寸較大，需要退火處理，並且表面需要進行機械加工才能保證底座和蘑菇頭的定位和滑移。為了保證混凝土澆築密實，新增鋼結構埋件上開設了若干混凝土振搗工藝孔，混凝土澆築時需要特別注意澆築密實。

九閘門的下降及回裝

檢修完成後，解除防風連線，啟動50噸升器執行下降作業；就位時，採用頂提結合方式，以免損壞蘑菇頭。底樞就位調整完成後，對提升機構進行降載。提升器的負載部分轉移到底樞上，保持提升器的負載為600噸，連線閘首A、B拉桿，完成安裝並澆築混凝土。

根據閘面▽179.0米上建立的測量控制網點座標（以原頂樞中心點坐標為基準），按照圖紙的坐標和高程，用交會法可以放出頂樞AB拉架錨桿及AB拉架中心軸線安裝控制坐標點。

待原頂樞拉桿與門體頂樞軸拆除後，根據閘面▽179.0米上建立的測量控制網點測放出來的頂樞AB拉架錨桿中心，埋設頂樞錨桿。錨桿桿身外部應按設計要求包紮隔離材料，錨桿安裝垂直度為1/4000，任一錨桿桿頭中心相互之間形位偏差不大於1毫米，桿頭頂部埋設高程偏差為0~+3毫米加固牢固驗收合格，然後澆築AB拉架坑預留的混凝土。澆築全過程中應對錨桿頭的位置精度進行監測。澆築時應埋入枕座埋件一期插筋，拆模後即可安裝枕座埋件，只有枕座埋件二期混凝土澆築後，才能安裝和精調枕墊塊。7天凝固期後，可以吊裝頂樞拉架，並進行初步調整。頂樞拉架的精調必須等到門體安裝就位，高程確定後方可進行。

頂樞拉架在人字門門體重新回裝完成後進行，根據門葉實際安裝高度和頂樞旋轉中心實際位置進行吊裝、調整。

十、閘門打包裝置及提升系統的拆除

閘門及埋件全部工作完成後，拆除提升系統和打包裝置。

全部啟動張拉液壓缸，點動放鬆打包鋼絞線，直至閘首門體底負載全部轉移到底樞後，鬆開張拉鋼絞線。

提升器下降，將上托梁放在閘首頂部墊木上，拆除張拉鋼絞線及上托梁與提升扁擔梁底連線銷軸，提升扁擔梁，讓出上托梁拆除空間。吊走上托梁，移去下托梁組件，拆除完畢。

十一、閘門、啟閉機連線、調試

按照中國國內規範和三峽標準要求，對閘門、啟閉機進行連線、調試。符合要求後投入正式運行。

材料設備

《大中型船閘人字閘門整體提升檢修安裝施工工法》使用的主要設備如表1所示。

參考資料：

質量控制

《大中型船閘人字閘門整體提升檢修安裝施工工法》主要遵守《水電水利工程鋼結構閘門製造、安裝和驗收規範》DL/T 5018-1994和三峽工程有關標準、設計檔案。人字閘門及埋件整體提升檢修安裝施工質量與人字閘門及埋件初次安裝時的質量標準相同。列舉部分如表2~表5所示。

參考資料：

安全措施

採用《大中型船閘人字閘門整體提升檢修安裝施工工法》施工時，除應執行國家、地方的各項安全施工的規定外，尚應遵守注意下列事項：

一般安全作業原則

1.加強安全管理，重視安全教育，要在施工人員中樹立安全第一的思想，充分認識到安全文明施工的重要性；做到每天班前檢查，班後總結，嚴格遵守現場條例及場外作業安全規章制度。

2.各工種人員要持證上崗，必須掌握該工種應知應會的安全操作規定，作業時嚴格遵守該工種安全操作規程。

3.所有施工，作業前應由技術人員按照施工方案對施工作業人員進行技術交底。每個作業人員都必須了解施工方案及工藝，熟悉操作過程和具體步驟，並明確安全責任。

4.所有進入現場人員都必須戴安全帽，穿工作服和工作鞋。

5.在施工過程中，施工人員必須嚴格按照施工方案的作業要求進行施工；若有特殊情況需要調整，則必須通過一定的批准程式，以保證整個施工過程的安全。

6.所有通信工具應保持完好，確保信號暢通。

7.非電氣工作人員不準擅自動電。

8.非專業人員不準擅自操作控制櫃。

9.操作應遵守國家起重安全技術的相關規定，嚴禁違章作業。

10.跨閘室鋼樑吊裝作業時應辦理船閘停航手續。

高空作業安全注意事項

1.距地面2米以上，工作斜坡大於45°，作業面無平穩立腳地方或有振動的場合，必須系安全帶；夜晚照明條件差或雨雪天氣，不得登高。

2.高空作業的地面要用安全旗繩劃出禁區，禁止人員和車輛進入禁區。

3.高空作業所用的工具、零件、材料等必須裝入工具袋；登高時手中不準拿物件；不得將滾滑的物件或工具堆放在跳板上或平台邊緣。

4.禁止垂直交叉作業，特殊情況必須經批准，在上下層間設定安全設施。

起重運輸作業安全注意事項

1.起重運輸人員應經專業培訓合格，持有操作證，方可進行起重操作。

2.起重人員應認真勘察作業場所和工作條件，嚴格檢查各種設備、工具、索具是否完好可靠。

3.多人起重作業要有專人負責，清楚交底，統一指揮，各操作者嚴格按照指揮命令準確工作；如遇操作者看不清指揮手勢時，應設中轉助手，準確傳遞信號。

4.起吊物件應先檢查捆綁是否牢固，繩索經過有角快口處應設襯墊，然後試吊離地0.5米，經檢查確認穩妥可靠後方能起吊。

5.認真做到“十不吊”，即：斜吊不弔，超載不弔，綑紮不牢不弔，指揮信號不明不弔，吊物邊緣鋒利無防護措施不弔，吊物上有人不弔，埋在地下的工件不弔，安全裝置失靈不弔，光線陰暗看不清吊物不弔，六級以上強風不吊。

6.參加運輸、吊裝的人員，應明確崗位責任，掌握該工種應知應會的操作規定，實際操作過程中應指定專人指揮，指揮信號清晰、醒目、明確。

7.凡作業用起重運輸、吊裝設備、機具、繩索、器材等，使用前必須進行詳細檢查、調試，並有相關的檢驗記錄。

8.遇六級以上大風、暴雨、大雪時，不得進行吊裝作業。

9.指揮雙機抬吊時，指揮人應時刻注意梁的重心的平衡，起臂、迴轉時兩台車的操作司機必須要動作一致，服從指揮人員的操作。

10.起重機械設備操作人員和監護人員，應集中精力服從指揮，按指揮信號操作，如有異常情況，應立即向指揮員報告。

11.起重運輸設備行駛速度限制在5千米/小時。

12.吊裝工作範圍內，無關人員不準停留，嚴禁吊下面站人或通過，更不允許在吊物下面工作。當重物懸掛在空中時，司機不得離開操作室。吊裝時其他人員不得進入操作室，以免引起誤操作。13液壓提升及下降作業的工況為6級風以下。必須設定上下通道的安全防護措施。

電氣作業安全注意事項

1.電氣人員持證上崗，進入施工現場必須穿戴安全防護用品。

2.電氣人員應仔細檢查工具、儀器是否合格、可靠；詳細了解場地情況，選好安全位置進行作業。

3.任何電器設備、線路未經驗電，一律視為有電電工檢修電器設備、線路，不準帶電作業，要切斷電源，證實無電掛好警示牌後謹慎操作。

4.必須按規定使用保險絲，不準用其他金屬絲代替；一切電器的金屬外殼都必須有效接地、接零。

5.電氣人員應嚴格遵守操作規程，嚴禁違章作業切實做到“裝得正確、拆得徹底、檢修及時、使用安全”。

環保措施

《大中型船閘人字閘門整體提升檢修安裝施工工法》的環保措施如下：

1.成立對應的施工環境衛生管理機構，在工程施工過程中嚴格遵守國家和地方政府下發的有關環境保護的法律、法規和規章，加強對施工燃油、工程材料、設備、廢水、生產生活垃圾、棄渣的控制和治理，遵守有關防火及廢棄物處理的規章制度，做好交通環境疏導，充分滿足便民要求，認真接受城市交通管理，隨時接受相關單位的監督檢查。

2.將施工場地和作業限制在工程建設允許的範圍內，合理布置、規範圍擋，做到標牌清楚、齊全，各種標識醒目，施工場地整潔文明。

3.對施工中可能影響到的各種公共設施制定可靠的防止損壞和移位的實施措施，加強實施中的監測，應對和驗證，同時，將有關方案和要求向全體施工人員詳細交底。

4.做好無害化處理。

5.優先選用先進的環保機械。

效益分析

《大中型船閘人字閘門整體提升檢修安裝施工工法》對工程中存在的關鍵技術和施工難點逐項進行了具體研究解決。該工法具有技術先進、綜合經濟效益、社會效益顯著的特點。實踐證明，三峽船閘南北兩線第一、二閘首完建工程的人字閘門整體提升重新安裝採用該工法進行施工，其整體提升重新安裝調試的工期提前2個月時間，確保了三峽船閘按期復航取得了良好的經濟和社會效益。

套用實例

《大中型船閘人字閘門整體提升檢修安裝施工工法》在三峽船閘南線、北線船閘第一、二閘首完建工程中的套用情況如下：

1）工程概況

為了適應三峽工程圍堰發電期，初期和後期不同運行水位的需要，船閘在設計上採用了第一級船閘底坎及第二級船閘底坎及相應閘門和啟閉設備分兩次建設的方案。

三峽雙線五級船閘在完建前只能適應水庫水位在135.0~156.0米之間運行。根據設計要求，若按最終設計規模水庫水位在145.0~175.0米之間運行，必須對船閘一、二閘首進行完建。在一閘首澆築8米高混凝土，將二閘首人字門整體提升10米，底部澆築約8米高混凝土，以適應最終設計庫水位運行的要求。

船閘完建採用“一線完建一線通航”的方式，首先進行南線船閘的完建。完建對三峽的客貨運輸影響很大，其影響的程度與完建的進度、安全質量密切相關。船閘一、二閘首完建的重點和難點是第二閘首人字閘門整體拆裝。如何安全、快速、優質的拆裝第二閘首人字閘門是整個船閘完建的關鍵。

2）施工情況

南線船閘完建施工從2006年10月開始，2007年1月結束；北線船閘完建工程施工從2007年1月開始，2007年5月1日完工。南線及北線船閘均採用“大中型船閘人字閘門整體提升檢修安裝施工工法”施工，其安裝質量滿足要求，施工全過程處於安全、穩定、快速、優質的可控狀態。整個施工工期提前2個月時間。

3）結果評價

經過2007~2011年近4年的連續運行和▽175最終設計水位的運行考驗，南線、北線船閘人字閘門及埋件設備狀態穩定可靠，無任何故障，確保了三峽船閘的安全通航。

榮譽表彰

2011年9月，中華人民共和國住房和城鄉建設部發布《關於公布2009-2010年度國家級工法的通知》建質[2011]154號，《大中型船閘人字閘門整體提升檢修安裝施工工法》被評定為2009-2010年度國家二級工法。

工法特點

《大中型船閘人字閘門整體提升檢修安裝施工工法》的工法特點是：

1.安全可靠。通過在閘室上布置提升鋼樑，在鋼樑上布置液壓提升器，用於閘門提升與回裝。為防止吊裝時重心偏離和閘門永久變形，採用兩組上、下托梁，通過鋼絞線及液壓提升裝置將人字閘門打包。每根上托梁通過銷軸與扁擔梁連線，在提升樑上布置液壓提升器通過鋼絞線連續提升扁擔梁。在閘門側面與閘牆之間布置防風裝置，閘門頂部布置鋼管柱支撐結構，採用頂提結合方式提起蘑菇頭等綜合方案確保提升閘門過程萬無一失。液壓提升器數量可靈活組合，最大提升重量可達數萬噸。

2.技術先進、管理方便、實施過程周到細緻。該工法採用計算機實時網路控制技術，採用先進的感測技術與計算機控制相結合，提高了施工的安全性，便於監控整個實施過程，保證了施工人員及設備設施安全。提升實施前對各級載荷下的跨閘室大梁、提門起重梁、上下托梁、扁擔梁的腹板和大梁中間底部、立柱、鋼絞線和提升器具吊耳吊軸及門體結構上的應力值進行了理論計算，並在以上各處布置應變片和應變計，對提升和混凝土澆築期間各處應力進行實時監控和分析，以便對異常情況能及時採取對策。實際提升採用分級分段載入方式，保證提升在安全狀態下進行。

3.速度快。該工法採用了連續鋼索提升，其提升能力一次提升可達數百米，避免像千斤頂頂升那樣，邊頂邊澆混凝土，因而可大量節約時間。

4.提升、下降穩定，復位精度高。此工法能夠保證人字門底樞和頂樞在拆裝過程中的精確定位，最大精度達到了1毫米；能夠順利實現頂、底樞及支枕墊塊的拆裝，保證門體安裝回位的精度可靠性及門體鋼止水的嚴密性。為保證底樞精確定位，在閘室底板底樞安裝位置埋入了專門設計的調整支座墊板埋件，底樞固定在調整墊板上，通過X、Y兩方向調節調整墊板，可實現底樞蘑菇頭精確對位和就位後二次精調，為後續的底樞和頂樞精確定位工作提供了很好的條件。

5.提升高度大，施工範圍大。傳統的人字門檢修方法是將閘門小範圍頂起（一般不超過1米）露出空間以便底樞的檢修。如果需要進行枕座、枕墊塊等大範圍檢修與更換，則需要對閘門進行大範圍的提升移位。該工法採取了在閘門上部布置液壓提升器的方式對經過打包的人字閘門進行大範圍提升（提升高度不限），解決了閘門安裝檢修施工中的空間問題。

6.起吊點可以微調，適用範圍大。該工法在打包樑上設定有調整螺栓，可以對扁擔樑上的吊耳進行微量調整，解決了大型、形狀不規則、重心難以準確計算的複雜結構件吊裝因重心不穩引起的傾斜和吊裝不同步的問題。

操作原理

適用範圍

《大中型船閘人字閘門整體提升檢修安裝施工工法》適用於各類大、中型船閘人字閘門的整體提升、檢修、重新安裝。

工藝原理

《大中型船閘人字閘門整體提升檢修安裝施工工法》的工藝原理敘述如下：

小型船閘人字門的安裝一般採用現場臥拼和立拼的兩種方式，對於大中型船閘由於吊裝條件的限制，均採用現場立拼方式。但是對於已經安裝完成，並運行一段時間的大型船閘人字閘門拆裝檢修來說，一般性檢修只是將人字門採用液壓千斤頂頂升1米左右的高度，露出閘門底樞，對閘門底樞進行檢查與維修。若須對支、枕墊塊及閘門、啟閉機系統進行檢查維修，僅抬高1米是不夠的，就需要採用整體拆裝的方式，然而整體拆裝還需要確保拆裝後，人字閘門的復裝精度。該工法就是利用鋼索式液壓提升方式對大、中型人字門進行整體提升與復位。其工作原理如下所述。

將人字閘門整體拆除，留出埋件拆裝空間以便於損壞埋件的徹底檢修更換。其中最關鍵的技術是人字閘門的拆除與回裝。人字閘門升降採用鋼索式液壓提升方案。在閘首閘室兩側的閘面上布置4根鋼支柱，鋼支柱上布置2根跨閘室鋼樑，跨閘室鋼樑上布置2根提升鋼樑，作為提升閘門的承重系統。提升鋼樑上布置了若干台鋼索式液壓提升裝置。閘門提升採用鋼索式液壓提升裝置進行提升，每個提升器使用若干根鋼鉸線；閘門採用打包的方式，每扇閘門採用若干台液壓提升器進行打包，每個提升器使用若干根鋼鉸線。根據閘門實際高度尺寸及整體提升高度的需要選擇打包鋼鉸線長度和提升鋼鉸線長度。

考慮到施工時段較長，需要長期懸掛，閘門側面與閘牆之間布置有防風裝置，閘門底部布置了鋼管柱支承結構。同時由於門體重心的不確定，為避免底樞在閘門提升和落位的瞬間受到破壞，閘門在提升和落位時採用頂提結合的方案。頂、提結合方案就是在布置液壓提升系統的同時，在閘門底樞部位布置液壓千斤頂，採用千斤頂將閘門底樞與底樞座頂離一定距離後再採用液壓提升，以免損壞蘑菇頭。

施工工藝

• 工藝流程

《大中型船閘人字閘門整體提升檢修安裝施工工法》的施工工藝流程如圖1所示。

具體工藝細節如下：

施工準備→人字閘門提升鋼樑的架設施工→人字閘門開關到指定部位→閘門打包設備布置及打包鋼鉸線安裝→提升設備的布置及提升鋼鉸線→頂升設備準備→初緊與預提升試驗→拆除頂樞及拉桿→頂吊結合提升至脫離底樞→繼續提升（提升過程中安裝底部安全頂桿）→提升到位後加固頂桿並安裝側向防風裝置→損壞部件（頂、底樞或支枕墊塊、支枕座）的拆除更換→門體回落復裝→頂底樞復裝→徑向跳動調整→門葉背拉桿調整→閘門聯油缸→支枕墊塊配合面研磨→其他附屬檔案安裝。

圖1 船閘人字門整體提升檢修安裝施工工藝流程圖

操作要點

《大中型船閘人字閘門整體提升檢修安裝施工工法》的操作要點如下：

為便於對人字閘門提升與回位操作過程闡述清楚，以三峽第二閘首完建工程人字閘門提升與回位為例說明其操作要點。三峽第二閘首人字閘門自重850噸，整體提升10米，回落2米，考慮到單側縱向四吊點提升時受力不均勻及構件姿態控制困難，採用扁擔梁結構件，使2個540噸型液壓提升器匯集成一個吊點，即採用2吊點提升船閘門體，每個吊點的提升力為2×540=1080噸。

一、施工前期的準備工作施工準備工作主要包括：

1.人字門提升打包部件（兜底梁、打包梁、平衡梁、鋼絞線等）的製造與採購。

2.提升系統基礎件、鋼樑等結構件的製造等。液壓設備、鋼絞線、電控裝置等的準備，清理檢查。

3.液壓油缸及相配套的液壓泵站，計算機控制系統、檢測系統設備的準備。

4.提升與下降過程中閘門監測設備的檢查準備。

5.施工測量系統的建立及布設，特別是人字門頂、底樞旋轉中心點的精確測量及測量點的保護等。

6.閘門及啟閉機系統需更換、檢修件的製造、準備等。

7.現場施工用風、水、電的設計與布置。

二、測量系統的建立與施工測量

鑒於不同於人字門安裝時的測量，特將此工法中的測量技術方案做一些說明。由於門體不能移走，僅在10.5°~11°開度內垂直升高，頂、底樞軸線無法象初期安裝施工那樣通視，給施工測量和定位帶來很大的難度。二期完建前以原頂樞中心底樞磨菇頭中心和已經安裝好的枕墊快（支承中心）為基準建立了測量控制網進行測量。

1.測量工序

1）首先選擇控制網點，以左、右頂樞中心點進行觀測，建立頂樞中心的局域控制網。

2）選定控制網點，在人字門第一次頂升後，以左、右蘑菇頭的中心點為基準進行觀測，建立底樞的局域控制網。

3）當混凝土澆築完後，用已做的測量控制網恢復蘑菇頭和頂樞的中心位置和高程。

4）懸掛兩鋼絲，通過鋼絲聯繫檢測頂、底樞中心的同心誤差。

5）加密控制點，頂樞錨桿及AB拉架的測量與放樣。

2.測量方法

1）頂樞測量控制

在▽179.0米平台閘牆外側搭建兩個觀測平台，焊接槽鋼和支架，安裝強制對中基座；在人字門的左右兩側靠近下游邊的地方建兩個永久觀測墩，以頂樞中心為基準組成控制網，按二等邊角網進行觀測。

2）底樞測量控制

在蘑菇頭的下游▽160.0米平台左、右澆築兩個觀測墩，在蘑菇頭的上游▽139.5米高程左右側牆焊接槽鋼和支架，在槽鋼頂部焊接強制對中基座並做好爬梯。人字門第一次頂升後，以底樞（蘑菇頭）中心為基礎組成控制網，按二等邊角網進行觀測。

3）高程控制

人字門升高后，用N3或N005系列水準儀測得蘑菇頭的設計高程（以2009年前已有蘑菇頭的高程為起算高程點）在不被破壞或損壞的地方（測牆上）留至少兩個水準點以備安裝時使用。為了校核上下旋轉中心是否同心，架設儀器觀測懸掛的兩根垂線，測得兩根垂線坐標，以兩根垂線的坐標測定蘑菇頭的中心坐標進行校核。

4）頂樞錨桿及AB拉架的測量與放樣

根據▽179.0米平台控制網測得的控制點坐標（以頂樞中心點為起算點坐標）或加密點的坐標，根據圖紙的坐標和高程進行測量放樣。

三、提升大梁的布置與安裝

提升大梁由跨閘室大梁、提門起重梁和支承立柱組成。根據設計圖紙，現場放線，確定各提升設施的安裝位置；在相應位置處理好基礎並安裝支承立柱結構，然後安裝跨閘室大梁。跨閘室大梁與支承立柱結構採用彈性橡膠支座，以避免鋼樑承重後的撓度引起支承點的位移及環境溫度改變引起鋼樑長度變化導致增加鋼樑附加應力。提門起重梁架設在跨閘室大梁的頂部，採用簡支梁連線，支承部位布設橡膠支座。

所有鋼結構的安裝採用移動吊車進行。在三峽永久船閘第一、二閘首完建工程中，採用兩台300噸吊車配合液壓頂推裝置將重達250餘噸的跨閘室大梁運過跨度為34米的閘室。

在所有鋼結構的適當位置布設檢測應力應變片，用於提升及下降過程中的應力應變的檢測，監測起重系統的變化，確保施工安全。

提升大梁安全就位後，由於場地和施工條件的限制，難以進行負荷試驗。為了確保施工過程的安全，在鋼樑設計改造上留有一定裕度。同時在每個鋼樑上布置應力應變測試裝置，並用儀器測量撓度等方式，進行全過程監控。閘門提升時採用分級載入的方式進行提升，提升荷載分分10%、25%、50%、75%、80%、90%、100%等7級載入，每次載入停頓約1小時，監控樑柱系統和閘門的狀態，直至提升到位後用支柱將門體支承牢固並與閘牆加固。

四、液壓提升系統的布置

利用移動式吊車把提升主梁吊裝至閘首提升位置，兩端擱置在簡支大樑上後與滑動支座相連，穿鋼絞線，安裝提升扁擔梁。吊裝540噸型液壓提升器、液壓泵站及配套的設施，並安裝固定。

為保證吊點準確，實際設計提升器在水平方向上具有移動能力。為使提升器在沿提升主梁長度方向的移動，設定橢圓形長孔，具體如圖2所示；為使提升器在垂直提升主梁長度的方向的移動，同時也是為了解決主梁的熱脹冷縮的問題，套用了可調伸縮座，具體如圖3所示。

圖2 提升主梁橢圓形開孔示意圖

圖3 提升主梁可調伸縮座示意圖

油缸大小及鋼絞線的規格、尺寸根據理論計算確定。例如：在三峽船閘完建工程中，根據計算論證，單扇閘門主提升設備採用4台540噸液壓提升器，打包採用8台200噸液壓提升器。

五、人字門打包及與提升系統的連線

如圖4所示，給出了人字閘門打包示意圖。具體打包程式如下所述。

1.將閘首門體旋轉至關閉位置，在閘首底部基礎上測量放線，確定打包下托梁組件安放位置。

2.在地面上將下托梁、托架及張拉液壓缸組成一體，吊至定位位置。

3.將閘首門體轉至提升位置，底部放道木填實、防轉，拆除啟閉機液壓缸，門體頂部打包處放上墊木。

4.將上托梁吊裝到閘首頂部打包位置；將帶地錨的鋼絞線從上托梁穿入下托梁的張拉液壓缸內。

5.啟動540噸液壓提升器，使提升扁擔梁與上托樑上的吊耳相連。

6.啟動提升器，將上托梁提升50毫米左右；啟動張緊液壓缸，對打包的上下托梁進行張拉（兩邊同時進行）。當張拉力達到約600噸時，停止張拉，鎖緊張拉液壓缸，拆除張拉缸上的油管。在張拉作業期間，保持上托梁水平，同時，監測上托梁與閘首門體的間距，如上托梁與閘首門體將接觸，則及時予以調整，以保證閘首門體上部不受力。

圖4 人字閘門打包示意圖

六、重心的調整及初步提升

1.閘門重心的調整

因大型人字閘門為高、寬、厚比嚴重不對稱結構，重心難以計算。為防止吊裝過程中閘門傾斜，採取以下方法對重心進行調整，以確保吊裝過程中的安全。

啟動液壓提升器，提升閘首門體約20毫米，暫停提升作業；在下托梁底部指定位置處放置壓力感測器，旋緊感測器，使其頂部與下托梁底部緊密接觸。啟動提升器，下降閘首門體，使之坐落於感測器上；根據壓力感測器的數據，計算重心位置。通過提升器調位孔以及調節螺栓來調整提升作用點與閘首門體的相對位置，最終使作用點與門體的實測重心位置重合，如圖5所示；重心位置找準後，啟動提升器，同步提升閘首門體（因為提升作用點已與閘首重心位置重合，所以在提升過程中閘首門體不會發生側傾，也不會損傷蘑菇頭）。

圖5 螺栓調位裝置示意圖

2.閘門的初步提升

閘首門體打包完畢後，在下托梁底部放置8個千斤頂（每個千斤頂的頂升能力在150以上）；啟動千斤頂，同步頂升閘首門體，同時提升器提升作業，以防止閘首門體傾覆。當頂蓋脫離蘑菇頭一段距離後停止頂升作業；提升器繼續提升作業，同步提升閘首門體（因為頂蓋在提升過程中已經脫離蘑菇頭一段距離，所以即使提升點略微偏離閘首門體重心位置，也不會對蘑菇頭造成任何損傷）。

七、閘門的提升與提升過程中的監測。

1.閘門的提升

當閘門底樞頂蓋與蘑菇頭脫離一段距離後，啟動計算機同步控制系統，整體提升約10米高度後停止提升器並將天錨鎖死，將門體與預設抗風結構相連，以保證人字閘門門體長時間停置在空中時的安全。在提升過程中要實時監測油壓表油壓、結構上應力應變的變化及鋼絞線張力的變化，若有異常，應及時停止提升和下降，分析清楚原因後再行作業。為確保作業安全，設定有專門的鋼管柱，每提升一段距離就在閘門底部相應位置安裝固定鋼管柱，防止閘門下滑。

2.閘門監測

閘門在打包過程中及打包後，提升前都必須對閘門門體進行監測。監測指標主要是門體狀態、形體尺寸，監測手段主要是懸掛垂線，其後才用全站儀或經緯儀等。

在閘門提升過程中，在監測閘門的同時，也要對提升樑柱系統進行監測。樑柱系統的監測指標主要包括：兩根提升梁的應力和撓度，兩根跨閘梁的應力和撓度，立柱的應力和位移應力應變的監測手段是梁和柱改造後安裝前，在上下翼緣和兩個腹板上分別布置應變片（約需布置44測點，每個測點需貼應變片至少4片），用應力應變監測儀進行監測。梁的撓度和柱的位移用全站儀或經緯儀監測。

監測的方式如下：提升前初始監測並記錄原始數據；提升載荷分10%、25%、50%、75%、80%、90%、100%等7級載入，每次載入停頓約1小時，監控樑柱系統和閘門的狀態。提升到位後安裝底部支承柱和防風裝置後，進行一次監控。以後每隔一天監控一次，一周后，每隔三天監控一次，遇到特殊天氣加強監控。閘門落位前再進行一次全面的檢查與監測，落位過程也要進行全過程監測。

八、閘門及埋件的調整、檢修

按照計畫規定的內容對閘門埋件、閘門及啟閉機進行調整、檢修。三峽船閘第二閘首完建工程在閘門提升10米後，主要完成了閘門底坎混凝土加高、底坎安裝及二期混凝土回填、閘門底樞的拆除與重新安裝調整、閘牆段支、枕墊塊的拆除與加高及混凝土澆築、環氧灌注等、啟閉機室的加高及啟閉機安裝調試等等。這些工作均按照有關中國國內規範和三峽標準進行。

需要指出的是底樞的安裝與回位是三峽永久船閘二閘首人字門重新安裝的重點和難點之一。第二閘首人字門底樞安裝主要是底座安裝、相關連線件和蘑菇頭的安裝。安裝重點主要是旋轉中心的確定及底座與枕座埋件的連線。長江委勘測規劃設計院在永久船閘完建施工技術條款中規定，新的底樞旋轉中心即門葉旋轉中心與改建前旋轉中心的實際位置偏差不得大於1毫米。要達到這個標準，僅靠測量儀器的精度以及技術手段是不夠的，必須採取一種可對底樞中心進行微調的裝置才能達到改建前後門葉旋轉中心的一致性。這個微調裝置的基本結構和調整原理如下：在底樞底座下增設一件尺寸和剛度較大的支承鋼結構埋件，新安裝的經過初步精調的底樞底座放置在它上部，然後利用X-Y方向布置的千斤頂使底樞底座可在支承板上微量位移，來達到精確調整底樞，使新安裝的門葉旋轉中心與原旋轉中心完全一致的目的。具體的方案是：在第五層混凝土澆築時，先期埋設用於新增鋼結構埋件安裝與加固的一期插筋和型鋼，在新增鋼結構埋件埋設時將底座、蘑菇頭等一起進行安裝調整。埋件加固後，在埋件與底座、墊板、蘑菇頭上打上復裝定位標記。然後將底座、墊板、蘑菇頭等一併拖出，再澆築新增鋼結構埋件二期混凝土。在人字閘門復裝落位時首先保證底樞底座上的蘑菇頭與門體上頂蓋精確對中，落門後用水平千斤頂將底樞底座精確調整到原底樞中心的安裝部位。新增的鋼結構埋件尺寸較大，需要退火處理，並且表面需要進行機械加工才能保證底座和蘑菇頭的定位和滑移。為了保證混凝土澆築密實，新增鋼結構埋件上開設了若干混凝土振搗工藝孔，混凝土澆築時需要特別注意澆築密實。

九閘門的下降及回裝

檢修完成後，解除防風連線，啟動50噸升器執行下降作業；就位時，採用頂提結合方式，以免損壞蘑菇頭。底樞就位調整完成後，對提升機構進行降載。提升器的負載部分轉移到底樞上，保持提升器的負載為600噸，連線閘首A、B拉桿，完成安裝並澆築混凝土。

根據閘面▽179.0米上建立的測量控制網點座標（以原頂樞中心點坐標為基準），按照圖紙的坐標和高程，用交會法可以放出頂樞AB拉架錨桿及AB拉架中心軸線安裝控制坐標點。

待原頂樞拉桿與門體頂樞軸拆除後，根據閘面▽179.0米上建立的測量控制網點測放出來的頂樞AB拉架錨桿中心，埋設頂樞錨桿。錨桿桿身外部應按設計要求包紮隔離材料，錨桿安裝垂直度為1/4000，任一錨桿桿頭中心相互之間形位偏差不大於1毫米，桿頭頂部埋設高程偏差為0~+3毫米加固牢固驗收合格，然後澆築AB拉架坑預留的混凝土。澆築全過程中應對錨桿頭的位置精度進行監測。澆築時應埋入枕座埋件一期插筋，拆模後即可安裝枕座埋件，只有枕座埋件二期混凝土澆築後，才能安裝和精調枕墊塊。7天凝固期後，可以吊裝頂樞拉架，並進行初步調整。頂樞拉架的精調必須等到門體安裝就位，高程確定後方可進行。

頂樞拉架在人字門門體重新回裝完成後進行，根據門葉實際安裝高度和頂樞旋轉中心實際位置進行吊裝、調整。

十、閘門打包裝置及提升系統的拆除

閘門及埋件全部工作完成後，拆除提升系統和打包裝置。

全部啟動張拉液壓缸，點動放鬆打包鋼絞線，直至閘首門體底負載全部轉移到底樞後，鬆開張拉鋼絞線。

提升器下降，將上托梁放在閘首頂部墊木上，拆除張拉鋼絞線及上托梁與提升扁擔梁底連線銷軸，提升扁擔梁，讓出上托梁拆除空間。吊走上托梁，移去下托梁組件，拆除完畢。

十一、閘門、啟閉機連線、調試

按照中國國內規範和三峽標準要求，對閘門、啟閉機進行連線、調試。符合要求後投入正式運行。

材料設備

《大中型船閘人字閘門整體提升檢修安裝施工工法》使用的主要設備如表1所示。

表1 主要設備表

序號	名稱	型號	能力	單位	數量	備註
1	液壓提升器	TJJ-5400	540噸	台	8	主提升設備
2	液壓提升器	TJ-2000	200噸	台	16	打包用提升設備
3	液壓泵站含管路	TJD-30	30千瓦	台	4	540噸提升器用
4	液壓泵站含管路	TJD-15	15千瓦	台	8	200噸提升器用
5	控制系統	YT-1	16通道	套	4	含控制電纜
6	感測系統	錨具、行程、同步		套	24	提升過程狀態監測
7	鋼絞線	ф18.00毫米	1700兆帕	米	9000	540噸提升器用
8	鋼絞線	ф15.24毫米	1860兆帕	米	12000	200噸提升器用
9	雙作用千斤頂	╱	320噸	台	8	頂升用
10	液壓泵站含管路	65兆帕	15千瓦	台	2	頂升用
11	TC2003全站儀	╱	╱	台	1	╱
12	2"級經緯儀	╱	╱	台	2	╱
13	N3或Ni005（系列水準儀）	╱	╱	台	1	╱
14	精密水準尺	╱	╱	付	1	╱
15	應力應變監測儀	╱	╱	╱	若干	╱
16	履帶吊	300噸	╱	台	1	╱
17	汽車吊	200噸	╱	台	1	╱
18	組合平板車	PK150.6	╱	台	1	╱
19	40噸平板車	40噸	╱	台	1	╱

參考資料：

質量控制

《大中型船閘人字閘門整體提升檢修安裝施工工法》主要遵守《水電水利工程鋼結構閘門製造、安裝和驗收規範》DL/T 5018-1994和三峽工程有關標準、設計檔案。人字閘門及埋件整體提升檢修安裝施工質量與人字閘門及埋件初次安裝時的質量標準相同。列舉部分如表2~表5所示。

表2 底樞初步安裝和精調後允許偏差

項目	初步安裝允許誤差	精調後允許誤差
左、右蘑菇頭中心距離	≤4.0毫米	拆除前與原安裝位置一致
蘑菇頭中心與頂樞連線的垂直度	≤2.0毫米	<1.2毫米
底座主軸線相對人字門合力線的平行度	≤2.0毫米	≤2.0毫米
底座工作面的水平度	1/2000	1/2000
蘑菇頭頂面高程	±3.0毫米	±3.0毫米
左、右蘑菇頭頂面高程差	≤2.0毫米	≤2.0毫米
左、右蘑菇頭中心座標	╱	與拆除前的中心座標任意方向的偏差值不大於0.2毫米

表3 底坎安裝允許偏差表

名稱		允許值
橡皮頭切點與止水底座中心線偏差		3.0
止水橡皮壓縮量偏差		+3.0 -1.0
止水面扭曲		1.0

表4 頂樞安裝允許偏差

項目	要求
拉架耳板中心面高程與門葉頂樞耳板中心面高程偏差	≤3.0毫米
頂樞拉架工作面的水平度	≤1/2000
A、B拉架中心線的交點與頂樞中心應重合，其偏差	≤2.0毫米
A桿兩端允許高差	≤1.0毫米
B桿兩端允許高差	≤1.0毫米

表5 枕墊塊的安裝允許偏差

項目	要求
枕墊塊端面接觸間隙	≤0.05毫米
枕墊塊端面接觸錯位	≤0.05毫米

參考資料：

安全措施

採用《大中型船閘人字閘門整體提升檢修安裝施工工法》施工時，除應執行國家、地方的各項安全施工的規定外，尚應遵守注意下列事項：

• 一般安全作業原則

1.加強安全管理，重視安全教育，要在施工人員中樹立安全第一的思想，充分認識到安全文明施工的重要性；做到每天班前檢查，班後總結，嚴格遵守現場條例及場外作業安全規章制度。

2.各工種人員要持證上崗，必須掌握該工種應知應會的安全操作規定，作業時嚴格遵守該工種安全操作規程。

3.所有施工，作業前應由技術人員按照施工方案對施工作業人員進行技術交底。每個作業人員都必須了解施工方案及工藝，熟悉操作過程和具體步驟，並明確安全責任。

4.所有進入現場人員都必須戴安全帽，穿工作服和工作鞋。

5.在施工過程中，施工人員必須嚴格按照施工方案的作業要求進行施工；若有特殊情況需要調整，則必須通過一定的批准程式，以保證整個施工過程的安全。

6.所有通信工具應保持完好，確保信號暢通。

7.非電氣工作人員不準擅自動電。

8.非專業人員不準擅自操作控制櫃。

9.操作應遵守國家起重安全技術的相關規定，嚴禁違章作業。

10.跨閘室鋼樑吊裝作業時應辦理船閘停航手續。

• 高空作業安全注意事項

1.距地面2米以上，工作斜坡大於45°，作業面無平穩立腳地方或有振動的場合，必須系安全帶；夜晚照明條件差或雨雪天氣，不得登高。

2.高空作業的地面要用安全旗繩劃出禁區，禁止人員和車輛進入禁區。

3.高空作業所用的工具、零件、材料等必須裝入工具袋；登高時手中不準拿物件；不得將滾滑的物件或工具堆放在跳板上或平台邊緣。

4.禁止垂直交叉作業，特殊情況必須經批准，在上下層間設定安全設施。

• 起重運輸作業安全注意事項

1.起重運輸人員應經專業培訓合格，持有操作證，方可進行起重操作。

2.起重人員應認真勘察作業場所和工作條件，嚴格檢查各種設備、工具、索具是否完好可靠。

3.多人起重作業要有專人負責，清楚交底，統一指揮，各操作者嚴格按照指揮命令準確工作；如遇操作者看不清指揮手勢時，應設中轉助手，準確傳遞信號。

4.起吊物件應先檢查捆綁是否牢固，繩索經過有角快口處應設襯墊，然後試吊離地0.5米，經檢查確認穩妥可靠後方能起吊。

5.認真做到“十不吊”，即：斜吊不弔，超載不弔，綑紮不牢不弔，指揮信號不明不弔，吊物邊緣鋒利無防護措施不弔，吊物上有人不弔，埋在地下的工件不弔，安全裝置失靈不弔，光線陰暗看不清吊物不弔，六級以上強風不吊。

6.參加運輸、吊裝的人員，應明確崗位責任，掌握該工種應知應會的操作規定，實際操作過程中應指定專人指揮，指揮信號清晰、醒目、明確。

7.凡作業用起重運輸、吊裝設備、機具、繩索、器材等，使用前必須進行詳細檢查、調試，並有相關的檢驗記錄。

8.遇六級以上大風、暴雨、大雪時，不得進行吊裝作業。

9.指揮雙機抬吊時，指揮人應時刻注意梁的重心的平衡，起臂、迴轉時兩台車的操作司機必須要動作一致，服從指揮人員的操作。

10.起重機械設備操作人員和監護人員，應集中精力服從指揮，按指揮信號操作，如有異常情況，應立即向指揮員報告。

11.起重運輸設備行駛速度限制在5千米/小時。

12.吊裝工作範圍內，無關人員不準停留，嚴禁吊下面站人或通過，更不允許在吊物下面工作。當重物懸掛在空中時，司機不得離開操作室。吊裝時其他人員不得進入操作室，以免引起誤操作。13液壓提升及下降作業的工況為6級風以下。必須設定上下通道的安全防護措施。

• 電氣作業安全注意事項

1.電氣人員持證上崗，進入施工現場必須穿戴安全防護用品。

2.電氣人員應仔細檢查工具、儀器是否合格、可靠；詳細了解場地情況，選好安全位置進行作業。

3.任何電器設備、線路未經驗電，一律視為有電電工檢修電器設備、線路，不準帶電作業，要切斷電源，證實無電掛好警示牌後謹慎操作。

4.必須按規定使用保險絲，不準用其他金屬絲代替；一切電器的金屬外殼都必須有效接地、接零。

5.電氣人員應嚴格遵守操作規程，嚴禁違章作業切實做到“裝得正確、拆得徹底、檢修及時、使用安全”。

環保措施

《大中型船閘人字閘門整體提升檢修安裝施工工法》的環保措施如下：

1.成立對應的施工環境衛生管理機構，在工程施工過程中嚴格遵守國家和地方政府下發的有關環境保護的法律、法規和規章，加強對施工燃油、工程材料、設備、廢水、生產生活垃圾、棄渣的控制和治理，遵守有關防火及廢棄物處理的規章制度，做好交通環境疏導，充分滿足便民要求，認真接受城市交通管理，隨時接受相關單位的監督檢查。

2.將施工場地和作業限制在工程建設允許的範圍內，合理布置、規範圍擋，做到標牌清楚、齊全，各種標識醒目，施工場地整潔文明。

3.對施工中可能影響到的各種公共設施制定可靠的防止損壞和移位的實施措施，加強實施中的監測，應對和驗證，同時，將有關方案和要求向全體施工人員詳細交底。

4.做好無害化處理。

5.優先選用先進的環保機械。

效益分析

《大中型船閘人字閘門整體提升檢修安裝施工工法》對工程中存在的關鍵技術和施工難點逐項進行了具體研究解決。該工法具有技術先進、綜合經濟效益、社會效益顯著的特點。實踐證明，三峽船閘南北兩線第一、二閘首完建工程的人字閘門整體提升重新安裝採用該工法進行施工，其整體提升重新安裝調試的工期提前2個月時間，確保了三峽船閘按期復航取得了良好的經濟和社會效益。

套用實例

《大中型船閘人字閘門整體提升檢修安裝施工工法》在三峽船閘南線、北線船閘第一、二閘首完建工程中的套用情況如下：

1）工程概況

為了適應三峽工程圍堰發電期，初期和後期不同運行水位的需要，船閘在設計上採用了第一級船閘底坎及第二級船閘底坎及相應閘門和啟閉設備分兩次建設的方案。

三峽雙線五級船閘在完建前只能適應水庫水位在135.0~156.0米之間運行。根據設計要求，若按最終設計規模水庫水位在145.0~175.0米之間運行，必須對船閘一、二閘首進行完建。在一閘首澆築8米高混凝土，將二閘首人字門整體提升10米，底部澆築約8米高混凝土，以適應最終設計庫水位運行的要求。

船閘完建採用“一線完建一線通航”的方式，首先進行南線船閘的完建。完建對三峽的客貨運輸影響很大，其影響的程度與完建的進度、安全質量密切相關。船閘一、二閘首完建的重點和難點是第二閘首人字閘門整體拆裝。如何安全、快速、優質的拆裝第二閘首人字閘門是整個船閘完建的關鍵。

2）施工情況

南線船閘完建施工從2006年10月開始，2007年1月結束；北線船閘完建工程施工從2007年1月開始，2007年5月1日完工。南線及北線船閘均採用“大中型船閘人字閘門整體提升檢修安裝施工工法”施工，其安裝質量滿足要求，施工全過程處於安全、穩定、快速、優質的可控狀態。整個施工工期提前2個月時間。

3）結果評價

經過2007~2011年近4年的連續運行和▽175最終設計水位的運行考驗，南線、北線船閘人字閘門及埋件設備狀態穩定可靠，無任何故障，確保了三峽船閘的安全通航。

榮譽表彰

2011年9月，中華人民共和國住房和城鄉建設部發布《關於公布2009-2010年度國家級工法的通知》建質[2011]154號，《大中型船閘人字閘門整體提升檢修安裝施工工法》被評定為2009-2010年度國家二級工法。