水利水电工程中弧形闸门安装的质量控制分析

水利水电工程中弧形闸门安装的质量控制分析

郑衍智

郑衍智

中国葛洲坝集团第一工程有限公司，湖北省宜昌市，443002

摘要：在所有的水利以及水电工程当中，运用最广泛的一种门型就是弧形闸门。弧形闸门具有启闭力小、结构简单以及不影响水流流态等优秀的特点，本文通过对弧形闸门安装过程的质量控制分析，为弧形闸门的安装提供一两点参考意见。

关键词：水利水电工程；弧形闸门；质量控制；安装

水利工程是一项利国利民的大工程，它能治理水患、发电、改善环境，在水利水电工程之中，选择合适的门型是能让水利水电工程更好的为人类服务，而在所有闸门中，弧形闸门是运用最广泛的一种。弧线闸门一般由三大部分组成，分别是支铰、门叶以及支臂。

1.施工依据

（1）根据施工图纸。

（2）根据具体动车的金属结构施工总则。

（3）施工之中的里程以及高度均要以测量队布置的点线为依据。

（4）根据标准：《水电水利工程钢闸门制作安装及验收规范》DL/T5018—2004

2.基本要求

露天式以及潜孔式是弧形闸门的主要两种形式，相对于露天式，潜孔式要多安装一条止水橡皮、一个门楣，其余的地方都相同。不管是何种形式的闸门，在安装的过程中都会出现一点两点的问题，不会完美无缺，所以，要使得弧形闸门在投入使用之后不漏水不出事故，在闸门的安装中，每个过程都需要严格检验，及时的找出隐患并且解决，尽量避免返工。在施工中，严格控制以下标准：

（1）铰轴的中心到两面板的外缘点，其两侧的相对差应该控制在3㎜以内，曲率半径R允许在±4.0毫米有些许的偏差

（2）弧形闸门主梁以及边梁支臂的腹板以及翼缘板对接焊缝必须为Ⅰ类焊缝。

（3）弧形闸门面板的对接焊缝必须为Ⅱ类焊缝。

（4）侧水封的安装预压：5㎜。

（5）顶水封的安装预压：5㎜。

（6）以液压启闭机的起吊中心为标准，中心的偏差不能大于3㎜，水平偏差在1㎜之内，高程的偏差要小于5㎜。

（7）在铰座的安装中，其允许的公差以及偏差要在表1的要求之内。

表1.铰座安装允许的公差以及偏差

3.施工前准备

3.1弧形闸门的试装配

弧形闸门在出厂以前，应该先进行一次整体组装的检查，这样确保弧形闸门的质量，为弧形闸门在现场的安装减少麻烦，所以，在出厂以前，弧形闸门必须要根据设计图进行试装配的工作，而后对其进行实验，确保弧形闸门能够达到质量标准才能出厂运输到水利水电施工现场。在进行弧形闸门的试装配过程之中，最为关键的注意部位在于支臂与活动铰链以及主梁之间的连接强度。只有试装配之后，确保弧形闸门以及达到了出厂的要求，才能将弧形闸门运到现场。

3.2验收、清点构件对于工程采购的材料，要紧抓质量关，才能保证弧形闸门安装的质量，在各个构件进入施工现场之前，有关的主管部门以及工程办必须要出示以下物件：第一，检测记录；第二，构件发运的清单；第三，竣工的图纸；第四，重大缺陷的处理记录；第五，材料质量的保证书；第六，焊缝的探伤记录；第七，设计以及修改的通知书；第八，材料防腐工艺要求和资料。只有确保了材料的质量，才能接受配件，对于不合格的，一律交于上级部门处理，绝对不能让其流入施工之中，给弧形闸门的质量造成巨大的隐患。

4.弧形闸门的安装

4.1安装准备

在安装弧形闸门之前，要做好充分的准备：在安装低坎之前，应该对其进行清理，保证无异物，随后分件，现场进行拼装；依据图纸，将门楣水封安装好；侧轨在焊接之后应该保证光滑平整，要保证封水的平面度在0.1㎜之内；支臂以及门叶的吊耳焊接必须使用E5015的焊条，在焊条投入使用之前必须对焊条进行烘烤，焊高为15㎜，完工之后由质检检查，确保能够符合质量。

4.2安装中的问题

弧形闸门在运入现场之后的安装，一般是进行固定铰座的安装、活动铰链与支臂进行安装、上下主梁与支臂开口端板的安装以及闸门的门叶分段焊接。在理论上来说，弧形闸门已经进过试装配，在实际安装中不会存在问题，但是现场的焊接变形和安装质量会导致弧形闸门安装问题的出现：一、现场工具材料，比如经纬仪、钢尺和垂球的精度不够，满足不了铰座任意倾斜度为千分之一的要求；二，因为上下主梁与支臂端板之间的连接处未经过处理，所以不能保障其接触面；第三，螺栓孔的错位。在这些问题产生之后，施工单位为了通过最后的验收，可能会采取一些错误的手段，比如对于螺栓中心错误采用暴力诸如千斤顶或者葫芦拉的方式强行对中，这样的举措使得支臂附加弯矩变大，使得闸门会有震动、加剧止水橡皮的磨损。

5如何解决问题

虽然弧形闸门在出厂之前就已经试装配过，但是运到现场之后因为测量工具，组装方式以及施工人员的问题会产生种种的问题，可以说，出现问题是不可避免的，所以我们不妨采取以下的措施解决问题：

（1）在主梁制作的时候都是按照规范标准的生产并且检验过，但是与支臂端板连接处的连接因为未曾处理过所以平整度不能达到要求，所以不妨在安装的时候对其运用适当的加工以确保紧密接触，确保安装的质量。

（2）弧形闸门采用圆柱铰，在理论上可以完美的运行，但在实际安装中有着诸多的因素使得圆柱铰在弧形闸门中的运用变得困难，所以笔者认为采用球面关节铰能有效的解决这一问题：球面关节铰相较于圆柱铰而言，它在任意方向上都具有自由度，不像圆柱铰，所以球面关节铰能够自身化解各种偏差，保证了弧形闸门的质量，在与铰链和支臂连接之后，球面关节铰仍然具有20°的摆角，保证自身的接触面积，由圆柱铰带来的自由度产生的问题便迎刃而解。笔者经过现场实践发现球面关节铰能够有效的解决因为铰座轴孔任意倾斜度带来的偏差问题，保证了接口的接触有着足够的面积，使得弧形闸门的质量能够得到保证。但是，

球面关节铰并不能解决所有的问题，在弧形闸门的安装之中，首先还是应该安装操作规程进行，这样才能使得弧形闸门完成后达到质量要求。

（3）根据规定，弧形闸门在安装时候应该采取措施减少各个部位的变形，所以，可以采取将两端板进行加厚、焊接缝增高2~3㎜，以及对焊接以后对焊缝区使用火焰烘烤以消除焊接应力等措施。

（4）在液压泵系统完成之后，将启闭机与门叶连接，可以进行试运行。首先，要对弧形闸门进行清理，保证门槽的干净整洁，使得弧形门的开关正常不受影响，要检查各个部位的连接和焊接，保证没有问题，而后开启油泵，在油泵第一次运行的时候，要在油泵溢流阀门全部开启的情况下，连续空转30至40分钟不出现任何异常方为合格。在油泵检查合格之后，便将溢流阀门关闭，为管路系统注满油，在加油的时候要保证将管道内空气全部拍完，随后，让油泵在各种运行压力下试运行15min左右，保证油泵不会产生杂音、温度异常以及震动的异常现象。要确保油泵的启动阀门在油泵开启后的3~5秒之内开始工作，如果没有，则应该调整弹簧压力。

6整体的运行、验收和移交

在上述的工作完成之后，由质检部门、技术部门以及监理对弧形闸门最后的操作运行，从闸门的开度，水封、液压系统的性能，逐一检查，若是符合所有的质量，则签字验收，随后将弧形闸门交于运行单位投入使用。

结束语：

在弧形闸门安装中，要严格遵守各项规定，保证质量，为我国水利水电工程提供结实的保障，从而水电水利能够为我国的发展提供能源以及环境基础。

参考文献：

[1]工伯龙.洪波.新沐河闸弧形闸门安装的质量控制[J]治淮.2005.4：28

[2]赵科委.吕义芳.韩建东.糯扎渡水电站溢洪道弧形闸门安装质量控制[J]西北水电2012.2:22~25