CN105735228B - 高扬程齿爬式升船机齿条系统施工方法及安装精度控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及高扬程齿爬式升船机齿条系统施工方法及安装精度控制方法，通过此齿条系统施工方法能够对四套齿条系统进行安装，上述的安装方法能够提高其安装质量和安装效率，进而保证整个了施工的安全性和可靠性，通过齿条安装精度控制方法能够提高齿条安装过程的精度要求，保证其安装精度满足要求。

Description

高扬程齿爬式升船机齿条系统施工方法及安装精度控制方法

技术领域

本发明属于升船机设备安装施工技术领域，具体涉及一种高扬程齿爬式升船机齿条系统施工方法及安装精度控制方法，尤其适用于多根齿条形成齿条系统之后的整体安装方法以及安装过程中的安装精度控制方法。

背景技术

齿条作为齿爬式升船机的关键传动部件，是船厢驱动机构向混凝土塔柱的传力构件，同时兼作船厢的横向导轨，齿条作为承载构件传递船厢与塔柱之间的横向地震耦合力。齿条共四套，分别布置在四个塔柱电梯井段的垂直壁面上，四套齿条之间、齿条与一期、二期埋件之间以及其它锚固件之间共同构成齿条系统。每套齿条组又由导轨板组件、齿条组件（一）、齿条组件（二）、齿条高精度隔板、底板侧向搭接板、螺钉等组成。齿条结构在工厂分段加工制造、分段运输与安装，段间采用专门加工的钢隔件与高强螺栓连接。

在进行上述齿条系统安装过程中，既要保证单套齿条组之间的安装精度指标，又要保证多套齿条组构成系统之后的安装精度指标，而且实际工程中单件齿条尺寸大、重量大、结构复杂和安装高度高等突出施工难点，采用传统安装方法无法满足上述精度要求，因此需要提出新的安装方法和精度控制方法来克服各种难点，实现工程的顺利开展。

在申请公布号：CN103669314A中公开了一种齿轮齿条爬升式垂直升船机齿条高效安装方法，此方法主要介绍了单根齿条的安装过程和安装方法，满足了单根齿条的安装精度，但是采用上述方法无法很好的满足和控制多套齿条构成齿条系统之后系统之间的精度要求，而且上述也没有公开具体精度控制方法；在公开号CN103696410A中工开了一种齿轮齿条爬升式垂直升船机螺母柱高效安装方法，此方法主要介绍了螺母柱的安装方法，虽然螺母柱和齿条都是用于升船机的主要传动支撑部件，但是其安装工艺参数不同，因此也不适应于齿条的安装；在CN203569552U中公开了一种用于齿轮齿条爬升式垂直升船机齿条高效安装的辅助调节装置主要用于齿条安装过程中高度的调节，而且只介绍了齿条安装过程中起高度调节的方法和过程。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种高扬程齿爬式升船机齿条系统施工方法及安装精度控制方法，实现了高扬程齿爬式升船机齿条的高效精确安装，有效的解决了各项施工难点，同时保证了齿条系统之间的安装精度，提高安装质量，使其满足工程实际需要，保证了整个高扬程升船机项目的顺利进行，同时保证了施工安全。

为了实现上述的技术特征，本发明的目的是这样实现的：高扬程齿爬式升船机齿条系统施工方法，包括以下步骤：

1）一期混凝土及一期埋件施工：一期埋件安装前，在船箱底座平面上标示出四个塔柱齿条埋件的安装基准线，保证基准线的位置精度满足一期埋件安装控制线的精度要求；然后在工厂按混凝土浇筑单元完成安装支架的设计制作，将预应力钢筋束套管采用点焊焊接在安装支架上；再通过整体吊装的方式将整个安装支架吊装到需要浇筑塔柱位置，最后按照一期埋件设计单元分节安装、调整加固，并进行浇筑，其中土建分仓浇筑高度应满足埋件安装控制要求，在一期埋件中每1m高度增加两块预埋铁板，最终完成整个塔柱的浇筑；

2）二期混凝土及二期埋件施工：待塔柱浇筑完成同时完成自身体积变形后进行二期施工，首先在塔柱上测量放线，再搭设施工排架；二期埋件主要为U型钢构件，U型钢构件节间采用高强度螺杆连接，然后采用塔柱顶部桥机对U型钢构件进行吊装安装，安装到位之后采用临时工装将其固定；二期埋件吊装完成并初步固定之后，在塔柱一定的高度焊接定位钢架，在定位钢架的多个位置分别安装钢琴线，在钢琴线的下端挂重锤，然后测量并计算得出钢琴线距齿条二期埋件控制线的距离，根据计算的距离对二期埋件进行位置调整，使其满足安装精度要求；在一期埋件的预应力钢筋束套管内穿入一根连接管和钢管，将钢管调整至安装中心高程位置，并使其保持水平后固定，然后将二期埋件与预埋铁板牢靠加固，最后完成二期混凝土的浇筑施工；

3）齿条安装准备工作：在齿条吊装前，搭设施工部位的施工平台以及顶部安全防护平台，布置测量网，保证各种平台搭设满足施工需要；将每节齿条对应的二期埋件梯齿面表面砂浆及其它杂物清理干净，背部对应PVC套管的楼板层、凹槽内混凝土、钢筋处进行清理；根据设计和规范要求进行齿条的质量检测，每套齿条对应一个塔体位置进行安装；齿条吊装前对已安装节、待安装节两节节间相互接触面进行清理；已安装节顶部高程、钢隔板高程及水平度进行检测并记录、分析，确保顶部高程可以满足待安装节齿条高程安装技术要求；

4）齿条首节导轨板安装：

4.1）将首节导轨板采用吊具进行吊装并放置到安装位置附近，用导链将导轨板向安装部位拉近；

4.2）导轨板吊装就位后在其上部焊接线架进行测量投点，利用角尺、钢板尺、钢琴线挂重垂的方法测量基准点控制调整导轨板的里程、中心和垂直度等控制尺寸；

4.3）导轨板安装尺寸调整到位后，锁紧工装上调整压机，拧紧节间螺栓，加固过程中利用线垂对导轨板安装位置偏差进行监控；

4.4）精调到位、加固完成并测量验收合格后进行立模、立模后对导轨板安装质量进行复测验收；

4.5）验收合格后进行间隙灌浆；灌浆完成后，3天后进行下一节设备吊安装，14天后进行预应力钢筋张拉；

4.6）用首先完成安装的导轨板最终验收结果为定位基准，进行剩余3个塔体首节齿条导轨板安装，安装时根据定位基准，进行四套齿条间相对位置等各项几何尺寸进行调整，使所有尺寸满足设计要求；

5）其余节段齿条安装：

5.1）将齿条采用吊具进行吊装并放置到安装位置附近，用导链将齿条向安装部位拉近；

5.2）齿条吊装就位后在其上部焊接线架进行测量投点，利用角尺、钢板尺、钢琴线挂重垂的方法测量基准点控制调整导轨板的里程、中心和垂直度等控制尺寸；

5.3）在齿条吊装并初步调整到位后，在两节齿条之间安装连接板，使该节的底部与上节的顶部对齐，调整过程中必须保证四个塔体齿条标记3150±0.1mm在同一高程，高程差不能超过±1mm；

5.4）两节齿条间的间距用量棒及专用测量工具，进行齿距测量，确保相邻齿条节间齿距及极限偏差达到196.875±0.1mm的要求；

5.5）两节齿条间隙调整好后将齿条定位，上、下节齿条之间的垫板应与齿条端面顶紧，间隙按设计要求进行节间间隙的填料填充；

5.6）齿条安装尺寸调整到位后，锁紧工装上调整压机，拧紧节间螺栓，加固过程中利用线垂对齿条安装位置偏差进行监控；

5.7）精调到位、加固完成并测量验收合格后进行立模、立模后对齿条安装质量进行复测验收；

5.8）验收合格后进行间隙灌浆；灌浆完成后，3天后进行下一节齿条的安装，14天后进行预应力钢筋张拉；

5.9）用首先完成安装的齿条最终验收结果为定位基准，进行剩余3个塔体齿条的安装，安装时根据定位基准，进行四套齿条间相对位置等各项几何尺寸进行调整，使所有尺寸满足设计要求；

6）验收，四个塔柱的所有齿条安装完成之后进行检验验收，验收完成之后进行升船机操作实验。

所述1）中预应力钢筋束套管之间横向中心距采用在齿条中心轴线上吊线锤的方法进行调整控制，套管之间纵向中心距采用水准仪的方法进行高程调整控制；随着塔柱浇筑高度的升高，对齿条中心轴线和各高程控制点重新校测，便于埋件的安装和检查；埋件调整完后，用角钢将其进行加固。

所述2）施工排架采用钢管和扣件搭设，在高程84m以下搭设落地排架，高程84m以上搭设悬吊排架，每节悬吊排架搭设高程根据每次埋件安装高度确定，每节悬吊排架上设堆料平台，悬吊排架利用主机房内63t检修桥机起吊挂装。

所述2）中二期混凝土施工包括以下步骤，一期混凝土缝面处理：在一期混凝土表面人工凿毛，再用高压水冲洗；钢筋安装：在二期埋件安装位置调整到位之后进行钢筋安装，钢筋安装主要采用机械连接辅以手工电弧焊，钢筋安装后，再复测二期埋件并调整、加固；模板安装：利用一期混凝土上的拉头或埋件对模板进行加固，在立膜的每2m-3m设置混凝土振捣孔；二期混凝土浇筑：凝土浇筑采用一级配混凝土，坍落度16cm～18cm，采用搅拌车水平运输混凝土，软管振捣器振捣，混凝土采用混凝土泵浇筑入仓。

所述4）中导轨板初步就位后，配合测量人员在埋件顶部合适高程安装线架，线架安装后，利用天顶仪以地面点为基准反到线架上；调整时，以在线架上悬挂的铅垂线为基准按照设计要求调整导轨板工作面位置尺寸；用全站仪进行高程测量；

所述立模和模板固定均不得影响导轨板的稳定，模板固定支撑不得与导轨板产生联系，确保构件及模板是2个独立系统，避免设备在混凝土浇筑过程中发生变形。

所述灌浆过程中利用百分表对导轨板进行变化监控，监控数据出现较大变化时，大于0.2mm，暂时中断灌浆过程，进行现场检查、处理，完成处理后继续进行灌浆；灌浆速度不能过快，且要均匀平稳。

所述预应力钢筋张拉及高强螺栓的安装、张拉在齿条与二期埋件间间隙灌浆完成14天后进行；需要将预应力钢筋从齿条背部进行安装，预紧力的施加则在齿条正面进行；高强螺栓的安装则在每个螺栓张拉前进行安装，根据张拉顺序将对应部位的调节螺杆拆除换装上高强螺栓后，进行张拉施工；预应力张拉时，需对预应力钢筋的伸长值做好详细记录。

所述预应力钢筋张拉按设计图纸要求的顺序进行，每个预应力钢筋和高强螺栓的预应力均分两次施加：第一次按规定的次序施加部分预紧力并按顺序预紧，待同一节齿条的全部预应力钢筋和高强螺栓完成第一次预紧之后，按设计要求再进行第二次预紧，使所安装齿条的全部预应力钢筋和高强螺栓的预紧力达到各自的设定值；张拉完成后，按照安装要求在预应力钢筋的两端使用钢杯和防腐蚀混合物进行封闭处理，预应力钢筋外露部分利用玻璃丝铝薄板进行密封防护。

采用权利上述施工方法过程中进行齿条系统安装精度控制方法，它包括以下步骤：

1）齿条初步固定后，在齿条二期埋件左右侧焊接调整支架，并在支架上安装千斤顶，采用千斤顶调整齿条纵、横中心距安装精度，重直度采用齿条和二期埋件间高强度连接螺柱进行调整，使其与船厢室底板放设的安装基准线精确重合；

2）调整时严格控制每节齿条接头任意相邻两齿距196.875mm的尺寸偏值≤0.5mm，跨接头任意测量16个齿距3150mm的尺寸偏值≤0.5mm；节间的齿条齿距，用齿距样板进行测量检查，使齿条节间的齿距满足要求；

3）调整完成后，将8组M30高强度连接螺栓进行初步拧紧，使每组螺栓的受力达到150kN，然后穿入12根直径为32mm预应力钢筋，并预应力钢筋按顺序进行张拉，使其受力达到200kN；

4）四组齿条安装调整完成后，检查各齿条的垂直度、齿条顶部高程，四根齿条相互间的平行度公差应≤5mm，验收合格后，进行齿条与埋件间的灰浆填注，最后进行预应力钢筋张拉，预应力钢筋张拉时，除按设计要求顺序张拉和预紧外，对齿条上同一断面左、右的两根预应力钢筋或高强度螺栓应同时张拉或预紧，同时卸载，使齿条均匀受力；

5）第一节齿条张拉后进行复测，并做好记录，此后，每节齿条安装时，以首装节为基准进行调整，为防止钢琴线过长而发生摆动过大，在安装过程中，应分段吊线调整，每30m挂一次钢琴线，由测量队对钢琴线的挂线位置进行精确测量，以确定齿条的定位尺寸。

本发明有如下有益效果：

1、通过将预应力钢筋束套管采用点焊焊接在安装支架上，整体安装与调整，有效的保证了套管在安装及振捣过程中不出现变形或破损，从而保证齿条后续安装过程中能够顺利的穿过预应力钢筋，同时保证了套管与齿条两侧预应力钢筋孔的同心度，提高了后续齿条安装的精度。

2、齿条二期埋件在塔柱土建施工的一期混凝土完成后再施工，待二期埋件全部施工完成后，从底至顶再分节进行齿条的安装、灌浆，最后进行螺母柱预应力张拉，能够有效的减少塔柱蠕变变形对齿条安装的影响，保证齿条安装质量和安装精度。

3、通过在一期混凝土的仓内相应位置埋设角钢和锚筋，能够便于下一仓的一期埋件的固定，通过也便于齿条二期埋件的安装、调整、加固。

4、通过在一期混凝土中每1m增加二块预埋铁板，从而便于齿条二期埋件和齿条的安装调整及加固。

5、通过将一期埋件按照设计单元分节安装、调整加固，同时随着塔柱浇筑高度的升高，对齿条中心线和各高程控制点重新校测，便于埋件的安装和检查，有效的防止埋件安装随着部位的升高而累计误差过大。

6、一期埋件调整完成之后，通过采用角钢将其进行加固，保证了在浇筑混凝土时，埋件，套管中心，不发生位移。

7、在首节导轨板和其余节段齿条安装过程中，通过在其顶部焊接调整支架，在调整支架上安装调节千斤顶，能够方便调整齿条中心的横向和纵向位置，从而使其满足安装精度要求。

8、在齿条二期调整完成并经验收合格后，穿入直径63.5mm连接管和直径52mm钢管，将直径52mm钢管调整至安装中心高程位置并使其保持水平后固定，然后将齿条二期埋件与预埋铁板牢靠加固，能够有效的防止浇筑二期混凝土时发生位移。

9、在进行预应力钢筋张拉过程中先用8组M30高强度连接螺栓进行初步拧紧，使每组螺栓的受力达到150kN，然后穿入12根φ32mm预应力钢筋，并预应力钢筋按顺序进行张拉，使其受力达到200kN，并同时进行张拉或预紧，同时卸载，使齿条均匀受力，能够有效提高齿条安装精度和安装质量。同时防止预应力钢筋张拉时，齿条产生翻翘。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1为本发明升船机四套齿条整体安装布置俯视图。

图中：一期混凝土1、预应力钢筋束套管2、二期混凝土3、二期埋件4、预应力钢筋5、一号齿条6、二号齿条7、三号齿条8、四号齿条9；

A：齿条安装一号位置控制点、B：齿条安装二号位置控制点、C：齿条安装三号位置控制点。

图2为本发明齿条吊耳结构示意图。

图中：吊耳板10、加筋板11、连接板12。

图3为本发明齿条安装调整结构主视图。

图4为本发明齿条安装调整结构左视图。

图5为本发明齿条安装调整工装结构示意图。

图中：一号底部顶升千斤顶13、二号底部顶升千斤顶14、节间调节装置15、调节螺杆16、调节支架17、右侧调节千斤顶18、左侧调节千斤顶19。

图6为本发明两相邻齿条间距测量装置。

图中：齿间距测量装置20。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式做进一步的说明。

参见图1，为本发明的升船机四套齿条整体安装布置俯视图，先进行一期混凝土1的施工浇筑，再进行二期混凝土3和二期埋件4的浇筑，最后进行一号齿条6的安装，并采用预应力钢筋5对齿条进行张拉固定，升船机包括四套齿条系统，每套齿条系统，需要满足相应的位置精度控制要求，从而保证升船机的正常可靠运行。

参见图2，为本发明的升船机齿条在吊装过程中所采用的吊耳，此吊耳能够与齿条相连接，从而便于齿条的吊装，其中吊耳板10安装在连接板12上，吊装时连接板12与齿条相连，通过加筋板11能够提高吊耳板10与连接板12之间的连接。

参见图3-5，在进行齿条安装过程中，首先徐要在齿条的底部设置两个一号底部顶升千斤顶13、二号底部顶升千斤顶14，通过这两千斤顶能够调节齿条的高度，进而使齿条满足安装位置精度要求，通过在调节支架17的左右两侧安装右侧调节千斤顶18、左侧调节千斤顶19能够对齿条的左右偏差进行调节，从而满足其中心轴线位置精度要求。

参见图6，为两相邻齿条在进行安装过程中进行齿条间距的测量，采用精加工的量具进行齿条间间距的测量调整。

参见图1-5，高扬程齿爬式升船机齿条系统施工方法，包括以下步骤：

1）一期混凝土及一期埋件施工：一期埋件安装前，在船箱底座平面上标示出四个塔柱齿条埋件的安装基准线，保证基准线的位置精度满足一期埋件安装控制线的精度要求；然后在工厂按混凝土浇筑单元完成安装支架的设计制作，将预应力钢筋束套管采用点焊焊接在安装支架上；再通过整体吊装的方式将整个安装支架吊装到需要浇筑塔柱位置，最后按照一期埋件设计单元分节安装、调整加固，并进行浇筑，其中土建分仓浇筑高度应满足埋件安装控制要求，在一期埋件中每1m高度增加两块预埋铁板，最终完成整个塔柱的浇筑；

2）二期混凝土及二期埋件施工：待塔柱浇筑完成同时完成自身体积变形后进行二期施工，首先在塔柱上测量放线，再搭设施工排架；二期埋件主要为U型钢构件，U型钢构件节间采用高强度螺杆连接，然后采用塔柱顶部桥机对U型钢构件进行吊装安装，安装到位之后采用临时工装将其固定；二期埋件吊装完成并初步固定之后，在塔柱一定的高度焊接定位钢架，在定位钢架的多个位置分别安装钢琴线，在钢琴线的下端挂重锤，然后测量并计算得出钢琴线距齿条二期埋件控制线的距离，根据计算的距离对二期埋件进行位置调整，使其满足安装精度要求；在一期埋件的预应力钢筋束套管内穿入一根连接管和钢管，将钢管调整至安装中心高程位置，并使其保持水平后固定，然后将二期埋件与预埋铁板牢靠加固，最后完成二期混凝土的浇筑施工；

3）齿条安装准备工作：在齿条吊装前，搭设施工部位的施工平台以及顶部安全防护平台，布置测量网，保证各种平台搭设满足施工需要；将每节齿条对应的二期埋件梯齿面表面砂浆及其它杂物清理干净，背部对应PVC套管的楼板层、凹槽内混凝土、钢筋处进行清理；根据设计和规范要求进行齿条的质量检测，每套齿条对应一个塔体位置进行安装；齿条吊装前对已安装节、待安装节两节节间相互接触面进行清理；已安装节顶部高程、钢隔板高程及水平度进行检测并记录、分析，确保顶部高程可以满足待安装节齿条高程安装技术要求；

4）齿条首节导轨板安装：

4.1）将首节导轨板采用吊具进行吊装并放置到安装位置附近，用导链将导轨板向安装部位拉近；

4.2）导轨板吊装就位后在其上部焊接线架进行测量投点，利用角尺、钢板尺、钢琴线挂重垂的方法测量基准点控制调整导轨板的里程、中心和垂直度等控制尺寸；

4.3）导轨板安装尺寸调整到位后，锁紧工装上调整压机，拧紧节间螺栓，加固过程中利用线垂对导轨板安装位置偏差进行监控；

4.4）精调到位、加固完成并测量验收合格后进行立模、立模后对导轨板安装质量进行复测验收；

4.5）验收合格后进行间隙灌浆；灌浆完成后，3天后进行下一节设备吊安装，14天后进行预应力钢筋张拉；

4.6）用首先完成安装的导轨板最终验收结果为定位基准，进行剩余3个塔体首节齿条导轨板安装，安装时根据定位基准，进行四套齿条间相对位置等各项几何尺寸进行调整，使所有尺寸满足设计要求；

5）其余节段齿条安装：

5.1）将齿条采用吊具进行吊装并放置到安装位置附近，用导链将齿条向安装部位拉近；

5.2）齿条吊装就位后在其上部焊接线架进行测量投点，利用角尺、钢板尺、钢琴线挂重垂的方法测量基准点控制调整导轨板的里程、中心和垂直度等控制尺寸；

5.3）在齿条吊装并初步调整到位后，在两节齿条之间安装连接板，使该节的底部与上节的顶部对齐，调整过程中必须保证四个塔体齿条标记3150±0.1mm在同一高程，高程差不能超过±1mm；

5.4）两节齿条间的间距用量棒及专用测量工具，进行齿距测量，确保相邻齿条节间齿距及极限偏差达到196.875±0.1mm的要求；

5.5）两节齿条间隙调整好后将齿条定位，上、下节齿条之间的垫板应与齿条端面顶紧，间隙按设计要求进行节间间隙的填料填充；

5.6）齿条安装尺寸调整到位后，锁紧工装上调整压机，拧紧节间螺栓，加固过程中利用线垂对齿条安装位置偏差进行监控；

5.7）精调到位、加固完成并测量验收合格后进行立模、立模后对齿条安装质量进行复测验收；

5.8）验收合格后进行间隙灌浆；灌浆完成后，3天后进行下一节齿条的安装，14天后进行预应力钢筋张拉；

5.9）用首先完成安装的齿条最终验收结果为定位基准，进行剩余3个塔体齿条的安装，安装时根据定位基准，进行四套齿条间相对位置等各项几何尺寸进行调整，使所有尺寸满足设计要求；

6）验收，四个塔柱的所有齿条安装完成之后进行检验验收，验收完成之后进行升船机操作实验。

进一步的，所述1）中预应力钢筋束套管之间横向中心距采用在齿条中心轴线上吊线锤的方法进行调整控制，套管之间纵向中心距采用水准仪的方法进行高程调整控制；随着塔柱浇筑高度的升高，对齿条中心轴线和各高程控制点重新校测，便于埋件的安装和检查；埋件调整完后，用角钢将其进行加固。

进一步的，所述2）施工排架采用钢管和扣件搭设，在高程84m以下搭设落地排架，高程84m以上搭设悬吊排架，每节悬吊排架搭设高程根据每次埋件安装高度确定，每节悬吊排架上设堆料平台，悬吊排架利用主机房内63t检修桥机起吊挂装。

进一步的，所述2）中二期混凝土施工包括以下步骤，一期混凝土缝面处理：在一期混凝土表面人工凿毛，再用高压水冲洗；钢筋安装：在二期埋件安装位置调整到位之后进行钢筋安装，钢筋安装主要采用机械连接辅以手工电弧焊，钢筋安装后，再复测二期埋件并调整、加固；模板安装：利用一期混凝土上的拉头或埋件对模板进行加固，在立膜的每2m-3m设置混凝土振捣孔；二期混凝土浇筑：凝土浇筑采用一级配混凝土，坍落度16cm～18cm，采用搅拌车水平运输混凝土，软管振捣器振捣，混凝土采用混凝土泵浇筑入仓。

进一步的，所述4）中导轨板初步就位后，配合测量人员在埋件顶部合适高程安装线架，线架安装后，利用天顶仪以地面点为基准反到线架上；调整时，以在线架上悬挂的铅垂线为基准按照设计要求调整导轨板工作面位置尺寸；用全站仪进行高程测量；

进一步的，所述立模和模板固定均不得影响导轨板的稳定，模板固定支撑不得与导轨板产生联系，确保构件及模板是2个独立系统，避免设备在混凝土浇筑过程中发生变形。

进一步的，所述灌浆过程中利用百分表对导轨板进行变化监控，监控数据出现较大变化时，大于0.2mm，暂时中断灌浆过程，进行现场检查、处理，完成处理后继续进行灌浆；灌浆速度不能过快，且要均匀平稳。

进一步的，所述预应力钢筋张拉及高强螺栓的安装、张拉在齿条与二期埋件间间隙灌浆完成14天后进行；需要将预应力钢筋从齿条背部进行安装，预紧力的施加则在齿条正面进行；高强螺栓的安装则在每个螺栓张拉前进行安装，根据张拉顺序将对应部位的调节螺杆拆除换装上高强螺栓后，进行张拉施工；预应力张拉时，需对预应力钢筋的伸长值做好详细记录。

进一步的，所述预应力钢筋张拉按设计图纸要求的顺序进行，每个预应力钢筋和高强螺栓的预应力均分两次施加：第一次按规定的次序施加部分预紧力并按顺序预紧，待同一节齿条的全部预应力钢筋和高强螺栓完成第一次预紧之后，按设计要求再进行第二次预紧，使所安装齿条的全部预应力钢筋和高强螺栓的预紧力达到各自的设定值；张拉完成后，按照安装要求在预应力钢筋的两端使用钢杯和防腐蚀混合物进行封闭处理，预应力钢筋外露部分利用玻璃丝铝薄板进行密封防护。

采用权利上述施工方法过程中进行齿条系统安装精度控制方法，它包括以下步骤：

1）齿条初步固定后，在齿条二期埋件左右侧焊接调整支架，并在支架上安装千斤顶，采用千斤顶调整齿条纵、横中心距安装精度，重直度采用齿条和二期埋件间高强度连接螺柱进行调整，使其与船厢室底板放设的安装基准线精确重合；

2）调整时严格控制每节齿条接头任意相邻两齿距196.875mm的尺寸偏值≤0.5mm，跨接头任意测量16个齿距3150mm的尺寸偏值≤0.5mm；节间的齿条齿距，用齿距样板进行测量检查，使齿条节间的齿距满足要求；

3）调整完成后，将8组M30高强度连接螺栓进行初步拧紧，使每组螺栓的受力达到150kN，然后穿入12根直径为32mm预应力钢筋，并预应力钢筋按顺序进行张拉，使其受力达到200kN；

4）四组齿条安装调整完成后，检查各齿条的垂直度、齿条顶部高程，四根齿条相互间的平行度公差应≤5mm，验收合格后，进行齿条与埋件间的灰浆填注，最后进行预应力钢筋张拉，预应力钢筋张拉时，除按设计要求顺序张拉和预紧外，对齿条上同一断面左、右的两根预应力钢筋或高强度螺栓应同时张拉或预紧，同时卸载，使齿条均匀受力；

5）第一节齿条张拉后进行复测，并做好记录，此后，每节齿条安装时，以首装节为基准进行调整，为防止钢琴线过长而发生摆动过大，在安装过程中，应分段吊线调整，每30m挂一次钢琴线，由测量队对钢琴线的挂线位置进行精确测量，以确定齿条的定位尺寸。

高扬程齿爬式升船机齿条系统安装精度控制方法，安装精度控制指标主要有：

a. 齿条轴线至船厢室7号轴线的距离公差：±10mm；

b. 齿条反向导轨面至船厢室F轴线的距离公差：±5mm；

c. 齿条轴线垂直度公差：5mm；

d. 四根齿条轴线的平行度公差：5mm；

e. 齿条轴线的直线度公差：2/5000（任意5m长度范围内不大于2mm）；

f. 齿条横向中心对称面的垂直度公差：5mm；

g. 四根齿条横向中心对称面的平行度公差：5mm；

h. 齿条反向导轨面的垂直度公差为：5mm；

i. 齿条反向导轨面与船厢室纵向中心线的平行度公差：0.5mm；

j. 四根齿条反向导轨面的平行度公差：5mm；

k. 齿节齿条之间齿的节距公差：±0.1mm；

l. 相邻两节齿条齿顶面中线在纵向铅垂面的夹角：≤0.01°；

m.在横向铅垂面的夹角：≤0.04°。

Claims (9)

1.高扬程齿爬式升船机齿条系统施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）一期混凝土及一期埋件施工：一期埋件安装前，在船厢底座平面上标示出四个塔柱齿条埋件的安装基准线，保证基准线的位置精度满足一期埋件安装控制线的精度要求；然后在工厂按混凝土浇筑单元完成安装支架的设计制作，将预应力钢筋束套管采用点焊焊接在安装支架上；再通过整体吊装的方式将整个安装支架吊装到需要浇筑塔柱位置，最后按照一期埋件设计单元分节安装、调整加固，并进行浇筑，其中土建分仓浇筑高度应满足埋件安装控制要求，在一期埋件中每1m高度增加两块预埋铁板，最终完成整个塔柱的浇筑；

2）二期混凝土及二期埋件施工：待塔柱浇筑完成同时完成自身体积变形后进行二期施工，首先在塔柱上测量放线，再搭设施工排架；二期埋件主要为U型钢构件，U型钢构件节间采用高强度螺杆连接，然后采用塔柱顶部桥机对U型钢构件进行吊装安装，安装到位之后采用临时工装将其固定；二期埋件吊装完成并初步固定之后，在塔柱一定的高度焊接定位钢架，在定位钢架的多个位置分别安装钢琴线，在钢琴线的下端挂重锤，然后测量并计算得出钢琴线距齿条二期埋件控制线的距离，根据计算的距离对二期埋件进行位置调整，使其满足安装精度要求；在一期埋件的预应力钢筋束套管内穿入一根连接管和钢管，将钢管调整至安装中心高程位置，并使其保持水平后固定，然后将二期埋件与预埋铁板牢靠加固，最后完成二期混凝土的浇筑施工；

3）齿条安装准备工作：在齿条吊装前，搭设施工部位的施工平台以及顶部安全防护平台，布置测量网，保证各种平台搭设满足施工需要；将每节齿条对应的二期埋件梯齿面表面砂浆及其它杂物清理干净，背部对应PVC套管的楼板层、凹槽内混凝土和钢筋处进行清理；根据设计和规范要求进行齿条的质量检测，每套齿条对应一个塔体位置进行安装；齿条吊装前对已安装节、待安装节两节节间相互接触面进行清理；已安装节顶部高程、钢隔板高程及水平度进行检测并记录、分析，确保顶部高程可以满足待安装节齿条高程安装技术要求；

4）齿条首节导轨板安装：

4.1）将首节导轨板采用吊具进行吊装并放置到安装位置附近，用导链将导轨板向安装部位拉近；

4.2）导轨板吊装就位后在其上部焊接线架进行测量投点，利用角尺、钢板尺和钢琴线挂重锤的方法测量基准点控制调整导轨板的里程、中心和垂直度控制尺寸；

4.3）导轨板安装尺寸调整到位后，锁紧工装上调整压机，拧紧节间螺栓，加固过程中利用线垂对导轨板安装位置偏差进行监控；

4.4）精调到位、加固完成并测量验收合格后进行立模、立模后对导轨板安装质量进行复测验收；

4.5）验收合格后进行间隙灌浆；灌浆完成后，3天后进行下一节设备吊安装，14天后进行预应力钢筋张拉；

4.6）用首先完成安装的导轨板最终验收结果为定位基准，进行剩余3个塔体首节齿条导轨板安装，安装时根据定位基准，进行四套齿条间相对位置等各项几何尺寸进行调整，使所有尺寸满足设计要求；

5）其余节段齿条安装：

5.1）将齿条采用吊具进行吊装并放置到安装位置附近，用导链将齿条向安装部位拉近；

5.2）齿条吊装就位后在其上部焊接线架进行测量投点，利用角尺、钢板尺和钢琴线挂重锤的方法测量基准点控制调整导轨板的里程、中心和垂直度控制尺寸；

5.3）在齿条吊装并初步调整到位后，在两节齿条之间安装连接板，使该节的底部与上节的顶部对齐，调整过程中必须保证四个塔体齿条标记3150±0.1mm在同一高程，高程差不能超过±1mm；

5.4）两节齿条间的间距用量棒及专用测量工具，进行齿距测量，确保相邻齿条节间齿距及极限偏差达到196.875±0.1mm的要求；

5.5）两节齿条间隙调整好后将齿条定位，上、下节齿条之间的垫板应与齿条端面顶紧，间隙按设计要求进行节间间隙的填料填充；

5.6）齿条安装尺寸调整到位后，锁紧工装上调整压机，拧紧节间螺栓，加固过程中利用线垂对齿条安装位置偏差进行监控；

5.7）精调到位、加固完成并测量验收合格后进行立模、立模后对齿条安装质量进行复测验收；

5.8）验收合格后进行间隙灌浆；灌浆完成后，3天后进行下一节齿条的安装，14天后进行预应力钢筋张拉；

5.9）用首先完成安装的齿条最终验收结果为定位基准，进行剩余3个塔体齿条的安装，安装时根据定位基准，进行四套齿条间相对位置等各项几何尺寸进行调整，使所有尺寸满足设计要求；

6）验收，四个塔柱的所有齿条安装完成之后进行检验验收，验收完成之后进行升船机操作实验。

2.根据权利要求1所述的高扬程齿爬式升船机齿条系统施工方法，其特征在于，所述1）中预应力钢筋束套管之间横向中心距采用在齿条中心轴线上吊线锤的方法进行调整控制，套管之间纵向中心距采用水准仪的方法进行高程调整控制；随着塔柱浇筑高度的升高，对齿条中心轴线和各高程控制点重新校测，便于埋件的安装和检查；埋件调整完后，用角钢将其进行加固。

3.根据权利要求1所述的高扬程齿爬式升船机齿条系统施工方法，其特征在于，所述2）施工排架采用钢管和扣件搭设，在高程84m以下搭设落地排架，高程84m以上搭设悬吊排架，每节悬吊排架搭设高程根据每次埋件安装高度确定，每节悬吊排架上设堆料平台，悬吊排架利用主机房内63t检修桥机起吊挂装。

4.根据权利要求1所述的高扬程齿爬式升船机齿条系统施工方法，其特征在于，所述2）中二期混凝土施工包括以下步骤，一期混凝土缝面处理：在一期混凝土表面人工凿毛，再用高压水冲洗；钢筋安装：在二期埋件安装位置调整到位之后进行钢筋安装，钢筋安装主要采用机械连接辅以手工电弧焊，钢筋安装后，再复测二期埋件并调整、加固；模板安装：利用一期混凝土上的拉头或埋件对模板进行加固，在立模的每2m-3m设置混凝土振捣孔；二期混凝土浇筑：混凝土浇筑采用一级配混凝土，坍落度16cm～18cm，采用搅拌车水平运输混凝土，软管振捣器振捣，混凝土采用混凝土泵浇筑入仓。

5.根据权利要求1所述的高扬程齿爬式升船机齿条系统施工方法，其特征在于，所述4）中导轨板初步就位后，配合测量人员在埋件顶部合适高程安装线架，线架安装后，利用天顶仪以地面点为基准反到线架上；调整时，以在线架上悬挂的铅垂线为基准按照设计要求调整导轨板工作面位置尺寸；用全站仪进行高程测量；

所述立模和模板固定均不得影响导轨板的稳定，模板固定支撑不得与导轨板产生联系，确保构件及模板是2个独立系统，避免设备在混凝土浇筑过程中发生变形。

6.根据权利要求1所述的高扬程齿爬式升船机齿条系统施工方法，其特征在于，所述灌浆过程中利用百分表对导轨板进行变化监控，监控数据出现较大变化时，大于0.2mm，暂时中断灌浆过程，进行现场检查、处理，完成处理后继续进行灌浆；灌浆速度不能过快，且要均匀平稳。

7.根据权利要求1所述的高扬程齿爬式升船机齿条系统施工方法，其特征在于，所述预应力钢筋张拉及高强螺栓的安装、张拉在齿条与二期埋件间间隙灌浆完成14天后进行；需要将预应力钢筋从齿条背部进行安装，预紧力的施加则在齿条正面进行；高强螺栓的安装则在每个螺栓张拉前进行安装，根据张拉顺序将对应部位的调节螺杆拆除换装上高强螺栓后，进行张拉施工；预应力张拉时，需对预应力钢筋的伸长值做好详细记录。

8.根据权利要求7所述的高扬程齿爬式升船机齿条系统施工方法，其特征在于，所述预应力钢筋张拉按设计图纸要求的顺序进行，每个预应力钢筋和高强螺栓的预应力均分两次施加：第一次按规定的次序施加部分预紧力并按顺序预紧，待同一节齿条的全部预应力钢筋和高强螺栓完成第一次预紧之后，按设计要求再进行第二次预紧，使所安装齿条的全部预应力钢筋和高强螺栓的预紧力达到各自的设定值；张拉完成后，按照安装要求在预应力钢筋的两端使用钢杯和防腐蚀混合物进行封闭处理，预应力钢筋外露部分利用玻璃丝铝薄板进行密封防护。

9.采用权利要求1-8的施工方法过程中进行齿条系统安装精度控制方法，其特征在于，它包括以下步骤：

1）齿条初步固定后，在齿条二期埋件左右侧焊接调整支架，并在支架上安装千斤顶，采用千斤顶调整齿条纵、横中心距安装精度，重直度采用齿条和二期埋件间高强度连接螺柱进行调整，使其与船厢室底板放设的安装基准线精确重合；

2）调整时严格控制每节齿条接头任意相邻两齿距196.875mm的尺寸偏值≤0.5mm，跨接头任意测量16个齿距3150mm的尺寸偏值≤0.5mm；节间的齿条齿距，用齿距样板进行测量检查，使齿条节间的齿距满足要求；

3）调整完成后，将8组M30高强度连接螺栓进行初步拧紧，使每组螺栓的受力达到150kN，然后穿入12根直径为32mm预应力钢筋，并将预应力钢筋按顺序进行张拉，使其受力达到200kN；

4）四组齿条安装调整完成后，检查各齿条的垂直度、齿条顶部高程，四根齿条相互间的平行度公差应≤5mm，验收合格后，进行齿条与埋件间的灰浆填注，最后进行预应力钢筋张拉，预应力钢筋张拉时，除按设计要求顺序张拉和预紧外，对齿条上同一断面左、右的两根预应力钢筋或高强度螺栓应同时张拉或预紧，同时卸载，使齿条均匀受力；

5）第一节齿条张拉后进行复测，并做好记录，此后，每节齿条安装时，以首装节为基准进行调整，为防止钢琴线过长而发生摆动过大，在安装过程中，应分段吊线调整，每30m挂一次钢琴线，由测量队对钢琴线的挂线位置进行精确测量，以确定齿条的定位尺寸。