三峡永久船闸地面工程门塔机施工布置（范双柱,郑学忠）

摘要: 三峡船闸为双线平行布置的连续五级船闸，主要建筑物包括:闸首、闸室、输水隧洞和闸门井等，每线设5个闸室、6个闸首。船闸闸首布置有底板、边墙、闸门槽、起闭机房、观测室及水位计井等结构，船闸闸室由底板和边墙组成。三峡永久船闸土建工程为高质量、高标准、高强度施工，地面土建工程施工中垂直运输方式—门塔机选型布置尤其重要，需要进行优化组合，根据上述门塔机机布置特点和型号的选用，考虑灵活、实用和经济等因素，结合三峡永久船闸的地形地貌，形成了特有的门塔机布置网络。在施工过程中，根据实际情况对门塔机的布置方案做了优化，在闸室浇筑程序上将“先边墙后底板”方案调整为“先底板后边墙”，浇筑前，先将门、塔机安装在闸室底板建基面上，待闸室底板浇筑后再将门机轨道移设至底板顶面，浇筑边墙，可有效地降低门塔机起吊高度，提高效率，缩短工期。

关 键 词: 土建工程;门塔机;选型布置;三峡永久船闸

中图分类号: TH21;U641.3+ 4 文献标识码: A

1 工程概况及施工特点

1.1 工程概况

三峡船闸为双线平行布置的连续五级船闸，主要建筑物包括:闸首、闸室、输水隧洞和闸门井等，每线设5个闸室、6个闸首。船闸闸首布置有底板、边墙、闸门槽、起闭机房、观测室及水位计井等结构，船闸闸室由底板和边墙组成，单个闸室长280m，宽34m，厚1.5m的闸室衬砌墙内布置有排水管网、浮式系船柱等细部结构。

1.2 施工特点

（1）施工工作面狭窄、工序复杂、干扰大。经方案比较，地面工程施工各工序的垂直运输均采用门塔机完成，主要吊装工序包括:模板钢筋的吊运、安装拆除，混凝土入仓浇筑，预埋件及预制件吊运安装等;此外，由于浇筑和备仓两项不能同时进行，如何保证混凝土入仓强度和仓位施工准备，使各工序合理衔接，成为制约施工质量和进度的关键性控制因素。因此，门塔机设备的选型和布置至关重要。

（2）质量要求高、技术含量大。三峡船闸结构复杂，施工技术要求高，同时受船闸结构和施工条件的限制，将会对门塔机的使用率和利用率产生一定的影响，这也是门塔机布置时需要考虑的因素。

（3）工期要求紧、施工强度大。为了实现2003年6月通航的总目标，土建施工工期十分紧张，只有加大设备资源等投入手段予以保证，在门塔机的选型和布置时予以充分考虑。

2 门塔机的施工特点、主要型式及布置

2.1 门塔机施工特点

（1）拆卸及安装快，起重量大。根据施工实际，1台MQ600门机安装拆卸需5d左右，在使用中各机构运行灵活速度快，施工高峰期每小时可达12～15个工作循环。

（2）操作灵活方便，控制范围大，对水平运输系统要求较低，另外设备台班费用较低。

（3）比较适用于河床宽、工作面分散、混凝土工程量大、工期长的施工工程项目。

2.2 采用门塔机的主要机型

经综合对比，最终采用门塔机的机型见表1。

2.3 门塔机的布置

2.3.1 门塔机的布置型式

门塔机在布置形式上主要有建筑物外布置、建筑物内栈桥布置和蹲块布置。

（1）建筑物外布置。门塔机布置在建筑物一侧或上、下游两侧同时布置，浇筑范围可控制整个建筑物宽度，与建筑物的距离以满足门塔机的安全运转为原则。

（2）建筑物内栈桥布置。当建筑物宽度大于所选用的门塔机最大回转半径，或门塔机布置在上、下游，建筑物中部仍有浇筑不到的部位时，可将门塔机栈桥布置在建筑物内，栈桥高度视建筑物高度、门塔机的类型选定。

（3）蹲块布置。门塔机设置在已浇筑的建筑物上，随着坝体的上升分次倒换位置而提高，一般采用拆除方便的丰满门机。

2.3.2 门塔机的选型和布置特点

（1）门塔机的选型一般遵循以下原则:①应与水工建筑物的布置特点相对应，特别注意水工建筑物的高度和平面尺寸;②与混凝土拌和楼的生产系统相协调;③与水平运输能力相协调;④若需要多台门塔机，其型号应尽量相同;⑤充分利用本单位现有的门塔机资源;⑥充分考虑施工工程量和工期的要求。

（2）门塔机的布置特点主要有以下几种:①同一轨道上的门塔机布置不得过于拥挤;②门塔机布置成网络化，控制重点，相互兼顾;③门塔机布置位置选择与地质地形等因数相适应，充分利用现有地形地势;④门塔机布置位置选择充分考虑水平运输路线、取料地点和取料高度等，充分发挥门塔机利用率和其他机械的使用效率。

3 门塔机的选型和布置

3.1 门塔机的选型

根据永久船闸施工工程量和施工工期要求，结合三峡永久船闸土建工程的施工环境，拌和楼、道路状况和现有的门塔机设备，结合以前门塔机的性能和浇筑强度的施工经验，使用于永久船闸土建工程门塔机的型号主要有:①高架门机MQ540/30（20台，月平均浇筑强度为0.45万m3/台）;②丰满门机30/10t（18台，月平均浇筑强度为0.23万m3/台）;③塔机C7050 （6台，月平均浇筑强度为0.46万m3/台）。

3.2 门塔机布置

根据上述门塔机机布置特点和型号的选用，考虑灵活、实用和经济等因素，结合三峡永久船闸的地形地貌，形成了特有的门塔机布置网络。在施工过程中，根据实际情况对门塔机的布置方案做了优化，在闸室浇筑程序上将“先边墙后底板”方案调整为“先底板后边墙”，浇筑前，先将门塔机安装在闸室底板建基面上，待闸室底板浇筑后再将门机轨道移设至底板顶面，浇筑边墙，可有效地降低门塔机起吊高度，提高效率，缩短工期。

（1）利用原有的门塔机设备按照交面的时间先后顺序逐步向永久船闸内推进;按照标段界面和控制性工期，主体部分从闸首部位向闸室部位依次推进，其他辅助部位按船闸的流向依次推进布置。

（2）在重点区域部位及上下游两侧同时布置门塔机，使其布置形成网络化;齐头并进，大大提高了浇筑强度和施工进度。

（3）充分利用地形地貌在底板（高程112.75、128.25、126、130m等），马道（高程160、130m等），平台（高程160、140、125、110m等）等部位布置门塔机，覆盖范围各有重点，又有兼顾，配合使用。

（4）门塔机布置方式有建筑物外布置、建筑物内栈桥布置和蹲块布置相互交错，既保证施工重点部位，又兼顾其他一般部位，保证施工强度和施工进度要求。满足了夏季、雨季及冬季混凝土施工的各项要求。

4 结语

随着土建施工技术革新和设备更新的不断发展，先进的工艺和先进的门塔机设备层出不穷，为门塔机类型的选择提供更大的空间。门塔机的施工布置的好坏，不但影响施工强度和工期，而且也对项目成本控制起着决定性的作用，直接影响经济效益。门塔机选型布置越来越向科学化、网络化、新型化发展，只有这样才能适应土建施工的高质量、高强度、高速度要求。

作者简介: 范双柱，男，武警水电第一总队工程技术科，工程师。