水上弧形闸门的安装技术

水上弧形闸门的安装技术

刘琦

刘琦

广东省源天工程有限公司广东省广州市511340

摘要：弧形闸门是目前我国水工建设中应用最广泛的门型之一，其具有结构简单、操作方便、启闭力小、埋件少、不影响水流流态的门槽等优点，因而得到广泛的应用。本文结合工程实例，对水利工程弧形闸门安装技术进行详细的分析，并提出安装过程中的注意事项，以供参考。

关键词：弧形闸门，水上安装，技术研究，应用

前言

弧形闸门即是挡水面为圆柱体的部分弧形面的闸门，其不设有门槽，其凭借运转可靠、启闭省力、泄流条件好、可以满足不同类型泄水孔道需要等优点，在现代水利工程中得到了广泛的应用。下文笔者围绕水上弧形闸门的安装技术进行简要探讨。

1.工程概况

某水电站设置有2孔溢洪道，每孔溢洪道布置一扇弧门，门叶宽度15m。弧形底坎中心高程为280.39m，弧门槽顶高程为303.00m，支铰中心高程位289.5m。弧门安装使用布置在溢流坝顶的MQ1260门机进行吊装，其容量满足吊装要求。弧门主要部件的吊装重量见下表：

2．埋件安装

2.1安装准备工作

在闸门埋件安装前，对各埋件逐件进行检查，根据施工图纸复测尺寸与施工图纸是否相符。如有因运输、堆放或吊装等原因产生的变形、损伤，则需预先矫正合格。

对所有埋件进行防腐施工并验收合格后方可进行吊装。检查各埋件二期混凝土槽内土建预埋钢筋的情况，不能影响埋件的安装。

2.2控制点设置

首先放出安装基准样点——孔口中心线、固定支座轴孔中心线、底坎中心线及控制高程点，基准样点误差应符合设计及规范要求。

2.3底槛安装

底槛安装时以放置的控制点为准，用千斤顶及调整螺栓等进行调正，合格后焊接固定。要检查底槛面局部不平度、两端高程差以及工作面的倾斜度等项目。

2.4侧轨安装

侧轨安装主要控制工作面到孔口中心距离、局部平面度以及曲率半径，同时应监测两侧侧轨同一高度处的跨距。侧轨安装时要通过已检查合格的支铰中心线进行调整和检测，减少测量误差。

2.5铰座埋件安装

铰座埋件分一期和二期埋件。预埋螺杆与框架焊接成整体后做为一期埋件随混凝土浇筑安装。

安装铰座二期埋件时，先将调整螺杆和基础板按设计尺寸组成整体，将前后螺栓初步拧紧。将基础板吊入安装位置，放在支架上，用花篮螺丝及千斤顶调整好中心位置、高程和角度后临时固定。在左右2块基础板同心度及中心位置、高程和角度达到规范要求后，将调整螺杆焊接在预埋基础板上，进行加固，然后浇筑二期混凝土。

2.6锁锭安装

在已浇筑完混凝土的锁锭埋板上，安装弧门锁锭装置。调整两侧锁锭轴的中心高程和位置合格后进行加固，浇筑二期混凝土。

3.门体安装

3.1支铰安装

首先对铰座进行检查和防腐，调整铰座好角度后用型钢固定。然后整体吊装就位，调整铰座中心的位置合格后将固定螺栓打紧。

3.2支臂安装

将组装好的支臂吊入，与支铰进行连接。控制对装间隙，调整支臂间跨距，以及支臂前段的长度。支臂前部放置在临时支架上，并处于闸门在全关时的位置，以便于与闸门连接。

3.3门叶安装

用MQ1260门机将门叶逐节由下向上安装。第1节吊入后与支臂下端连接，并调整面板半径合格。吊入第2节与第1节对接，根据厂内预组装时的定位装置定位，并调整检查各项目合格。依次吊入所有门节，与支臂连接好后进行固定，各节之间点焊定位。

3.4闸门焊接

门叶焊接前用样板检查面板弧度和弧面半径，以及门叶中心偏差等，检查结果合格后，经监理认可，方可进行拼装焊缝的焊接。

门叶焊接按分节由下向上依次进行。每个节间焊缝焊接顺序为隔板、翼板、面板。首先进行定位焊接，焊接长度为50mm以上，间距为300mm。完成后检查焊接质量，如有缺陷应清除后重新焊接。

定位焊后进行正式焊接。焊接面板时安排6～8个焊工采用分段退步对称焊接。将正缝焊接60%~80%后，再进行背缝清根和焊接，然后将正缝焊接完成。每条焊缝均采用多层多道焊，焊缝的层间接头应错开，以保证接头焊接质量。

从事焊接的焊工和无损检测人员，必须是取得资质的合格焊工。焊条的保管、烘烤及使用按已规定的程序严格进行。

3.5水封安装

门叶安装检验合格后，用千斤顶将门叶向另一侧顶移一个设计水封压缩量，然后挂上水封号孔，钻孔后安装复位，再在另一侧反向将门叶顶移二个设计水封压缩量，用同样方法制孔后安装复位。

安装时应先将橡皮按需要的长度粘接好，再与水封压板一起配钻螺栓孔，橡胶水封螺栓孔应采用专用钻头使用旋转法加工，不准采用冲压法和热烫法加工，其孔径应比螺栓直径小1mm。水封装置安装允许偏差和水封橡皮的质量要求，应符合相关技术规定。

待液压启闭机形成后，将门叶提升一段距离安装底水封。

3.6油漆修补

油漆修补主要是现场焊缝两侧部位的涂装（水封座板、加工面除外），以及安装施工中设备表面涂装损坏的部位。在防腐涂装前，将涂装部位上的铁锈、油污、焊渣、等污物清除干净后再进行防腐涂装工作。

4.缺陷的处理措施

4.1依据规范，进行弧门的安装必须在符合下列规定支臂两端的连接板与主粱和铰链进行组装焊接时，必须采取措施使变形减少，在进行焊接后它的组合面应该接触良好，抗剪板要与连接板项紧。因此可采用以下的工艺措施：两端板采用加厚的方法，也就是在设计厚度基础上，对两端板进行增厚并校平，按放大系数为1.5倍左右。接设计曲率半径的要求现场修配支臂长度以及与端板的拼装间隙，螺栓和钢卡固定后进行焊接，焊缝的高度要比照等强度焊缝增高2到4米，焊后对焊缝区进行火焰消除焊接应力，焊后去除钢卡、螺栓后由角焊缝引起的角变形很少，一般可进行忽略。

4.2弧形门上下主梁及支臂端板连接处的设计图样都为主粱翼板与支臂端板相连接，相关制造厂在进行主梁制作时要依照标准和规范单对构件尺寸进行控制，而与支臂端板相连接的平整度虽然经过调整，但远远未能达到组合处接触紧密的标准要求，故在设计方面，可考虑在主粱连接的地方加焊座采取机械加工．以确保其组合处接触紧密的标准要求。

4.3在制作安装弧形闸门时，有时制造与安装是同一工厂的同一批人员，为了缩短工期，节省开支，不进行厂内整体预组装而把各节支臂、门叶等运送到现场进行安装，制作时出现的问题在现场安装中要及时处理。大量工程实践证明：此方法可一次性使累积形位误差产生的影响消除。但此方法和规范的相关要求不相符，因而一定要经有关各方充分论证并达成共识才可实施。

5.结语

在工程闸门安装过程中，充分利用现有建筑结构作辅助，通过自制专用托架安全、高效地完成闸门的吊装工作。主要得益于对安装方案的优化，因地制宜科学合理地使用自制工具。在类似现场条件下，充分利用自制工具对提高工作效率、保障安全施工有一定的参考价值。

参考文献：

[1]张国功，弧形闸门安装施工中常遇到的问题及补救措施，水利电力机械2007（06）.

[2]弧形闸门安装中常见故障及解决方法，陕西水利，2008（03）.

[3]黄新民，浅谈大中型弧形闸门安装技术，新疆有色金属，2007（02）.