水上弧形閘門的安裝技術(shù)

摘要：弧形閘門是目前我國(guó)水工建設(shè)中應(yīng)用最廣泛的門型之一，其具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、啟閉力小、埋件少、不影響水流流態(tài)的門槽等優(yōu)點(diǎn)，因而得到廣泛的應(yīng)用。本文結(jié)合工程實(shí)例，對(duì)水利工程弧形閘門安裝技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)的分析，并提出安裝過程中的注意事項(xiàng)，以供參考。

關(guān)鍵詞：弧形閘門，水上安裝，技術(shù)研究，應(yīng)用

前言

弧形閘門即是擋水面為圓柱體的部分弧形面的閘門，其不設(shè)有門槽，其憑借運(yùn)轉(zhuǎn)可靠、啟閉省力、泄流條件好、可以滿足不同類型泄水孔道需要等優(yōu)點(diǎn)，在現(xiàn)代水利工程中得到了廣泛的應(yīng)用。下文筆者圍繞水上弧形閘門的安裝技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)要探討。

1.工程概況

某水電站設(shè)置有2孔溢洪道，每孔溢洪道布置一扇弧門，門葉寬度15m。弧形底坎中心高程為280.39m，弧門槽頂高程為303.00m，支鉸中心高程位289.5m。弧門安裝使用布置在溢流壩頂?shù)腗Q1260門機(jī)進(jìn)行吊裝，其容量滿足吊裝要求。弧門主要部件的吊裝重量見下表：

表1""弧門主要部件的吊裝重量

部件

單件重量（t）

件數(shù)

總重

支鉸

22.75

2

45.5

支臂

32.79

2

65.58

門葉

27.28（最重）

7

129.64

側(cè)軌

3.65

2

7.30

底檻

1.27

1

1.27

2.埋件安裝

2.1"安裝準(zhǔn)備工作

在閘門埋件安裝前，對(duì)各埋件逐件進(jìn)行檢查，根據(jù)施工圖紙復(fù)測(cè)尺寸與施工圖紙是否相符。如有因運(yùn)輸、堆放或吊裝等原因產(chǎn)生的變形、損傷，則需預(yù)先矯正合格。

對(duì)所有埋件進(jìn)行防腐施工并驗(yàn)收合格后方可進(jìn)行吊裝。檢查各埋件二期混凝土槽內(nèi)土建預(yù)埋鋼筋的情況，不能影響埋件的安裝。

2.2控制點(diǎn)設(shè)置

首先放出安裝基準(zhǔn)樣點(diǎn)——孔口中心線、固定支座軸孔中心線、底坎中心線及控制高程點(diǎn)，基準(zhǔn)樣點(diǎn)誤差應(yīng)符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。

2.3底檻安裝

底檻安裝時(shí)以放置的控制點(diǎn)為準(zhǔn)，用千斤頂及調(diào)整螺栓等進(jìn)行調(diào)正，合格后焊接固定。要檢查底檻面局部不平度、兩端高程差以及工作面的傾斜度等項(xiàng)目。

2.4側(cè)軌安裝

側(cè)軌安裝主要控制工作面到孔口中心距離、局部平面度以及曲率半徑，同時(shí)應(yīng)監(jiān)測(cè)兩側(cè)側(cè)軌同一高度處的跨距。側(cè)軌安裝時(shí)要通過已檢查合格的支鉸中心線進(jìn)行調(diào)整和檢測(cè)，減少測(cè)量誤差。

2.5鉸座埋件安裝

鉸座埋件分一期和二期埋件。預(yù)埋螺桿與框架焊接成整體后做為一期埋件隨混凝土澆筑安裝。

安裝鉸座二期埋件時(shí)，先將調(diào)整螺桿和基礎(chǔ)板按設(shè)計(jì)尺寸組成整體，將前后螺栓初步擰緊。將基礎(chǔ)板吊入安裝位置，放在支架上，用花籃螺絲及千斤頂調(diào)整好中心位置、高程和角度后臨時(shí)固定。在左右2塊基礎(chǔ)板同心度及中心位置、高程和角度達(dá)到規(guī)范要求后，將調(diào)整螺桿焊接在預(yù)埋基礎(chǔ)板上，進(jìn)行加固，然后澆筑二期混凝土。

2.6鎖錠安裝

在已澆筑完混凝土的鎖錠埋板上，安裝弧門鎖錠裝置。調(diào)整兩側(cè)鎖錠軸的中心高程和位置合格后進(jìn)行加固，澆筑二期混凝土。

3.門體安裝

3.1支鉸安裝

首先對(duì)鉸座進(jìn)行檢查和防腐，調(diào)整鉸座好角度后用型鋼固定。然后整體吊裝就位，調(diào)整鉸座中心的位置合格后將固定螺栓打緊。

3.2支臂安裝

將組裝好的支臂吊入，與支鉸進(jìn)行連接。控制對(duì)裝間隙，調(diào)整支臂間跨距，以及支臂前段的長(zhǎng)度。支臂前部放置在臨時(shí)支架上，并處于閘門在全關(guān)時(shí)的位置，以便于與閘門連接。

3.3門葉安裝

用MQ1260門機(jī)將門葉逐節(jié)由下向上安裝。第1節(jié)吊入后與支臂下端連接，并調(diào)整面板半徑合格。吊入第2節(jié)與第1節(jié)對(duì)接，根據(jù)廠內(nèi)預(yù)組裝時(shí)的定位裝置定位，并調(diào)整檢查各項(xiàng)目合格。依次吊入所有門節(jié)，與支臂連接好后進(jìn)行固定，各節(jié)之間點(diǎn)焊定位。

3.4"閘門焊接

門葉焊接前用樣板檢查面板弧度和弧面半徑，以及門葉中心偏差等，檢查結(jié)果合格后，經(jīng)監(jiān)理認(rèn)可，方可進(jìn)行拼裝焊縫的焊接。

門葉焊接按分節(jié)由下向上依次進(jìn)行。每個(gè)節(jié)間焊縫焊接順序?yàn)楦舭濉⒁戆濉⒚姘濉Ｊ紫冗M(jìn)行定位焊接，焊接長(zhǎng)度為50mm以上，間距為300mm。完成后檢查焊接質(zhì)量，如有缺陷應(yīng)清除后重新焊接。

定位焊后進(jìn)行正式焊接。焊接面板時(shí)安排6～8個(gè)焊工采用分段退步對(duì)稱焊接。將正縫焊接60%～80%后，再進(jìn)行背縫清根和焊接，然后將正縫焊接完成。每條焊縫均采用多層多道焊，焊縫的層間接頭應(yīng)錯(cuò)開，以保證接頭焊接質(zhì)量。

從事焊接的焊工和無損檢測(cè)人員，必須是取得資質(zhì)的合格焊工。焊條的保管、烘烤及使用按已規(guī)定的程序嚴(yán)格進(jìn)行。

3.5水封安裝

門葉安裝檢驗(yàn)合格后，用千斤頂將門葉向另一側(cè)頂移一個(gè)設(shè)計(jì)水封壓縮量，然后掛上水封號(hào)孔，鉆孔后安裝復(fù)位，再在另一側(cè)反向?qū)㈤T葉頂移二個(gè)設(shè)計(jì)水封壓縮量，用同樣方法制孔后安裝復(fù)位。

安裝時(shí)應(yīng)先將橡皮按需要的長(zhǎng)度粘接好，再與水封壓板一起配鉆螺栓孔，橡膠水封螺栓孔應(yīng)采用專用鉆頭使用旋轉(zhuǎn)法加工，不準(zhǔn)采用沖壓法和熱燙法加工，其孔徑應(yīng)比螺栓直徑小1mm。水封裝置安裝允許偏差和水封橡皮的質(zhì)量要求，應(yīng)符合相關(guān)技術(shù)規(guī)定。

待液壓?jiǎn)㈤]機(jī)形成后，將門葉提升一段距離安裝底水封。

3.6油漆修補(bǔ)

油漆修補(bǔ)主要是現(xiàn)場(chǎng)焊縫兩側(cè)部位的涂裝（水封座板、加工面除外），以及安裝施工中設(shè)備表面涂裝損壞的部位。在防腐涂裝前，將涂裝部位上的鐵銹、油污、焊渣、等污物清除干凈后再進(jìn)行防腐涂裝工作。

4.缺陷的處理措施

4.1依據(jù)規(guī)范，進(jìn)行弧門的安裝必須在符合下列規(guī)定支臂兩端的連接板與主粱和鉸鏈進(jìn)行組裝焊接時(shí)，必須采取措施使變形減少，在進(jìn)行焊接后它的組合面應(yīng)該接觸良好，抗剪板要與連接板項(xiàng)緊。因此可采用以下的工藝措施：兩端板采用加厚的方法，也就是在設(shè)計(jì)厚度基礎(chǔ)上，對(duì)兩端板進(jìn)行增厚并校平，按放大系數(shù)為1.5倍左右。接設(shè)計(jì)曲率半徑的要求現(xiàn)場(chǎng)修配支臂長(zhǎng)度以及與端板的拼裝間隙，螺栓和鋼卡固定后進(jìn)行焊接，焊縫的高度要比照等強(qiáng)度焊縫增高2到4米，焊后對(duì)焊縫區(qū)進(jìn)行火焰消除焊接應(yīng)力，焊后去除鋼卡、螺栓后由角焊縫引起的角變形很少，一般可進(jìn)行忽略。

4.2弧形門上下主梁及支臂端板連接處的設(shè)計(jì)圖樣都為主粱翼板與支臂端板相連接，相關(guān)制造廠在進(jìn)行主梁制作時(shí)要依照標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范單對(duì)構(gòu)件尺寸進(jìn)行控制，而與支臂端板相連接的平整度雖然經(jīng)過調(diào)整，但遠(yuǎn)遠(yuǎn)未能達(dá)到組合處接觸緊密的標(biāo)準(zhǔn)要求，故在設(shè)計(jì)方面，可考慮在主粱連接的地方加焊座采取機(jī)械加工.以確保其組合處接觸緊密的標(biāo)準(zhǔn)要求。

4.3在制作安裝弧形閘門時(shí)，有時(shí)制造與安裝是同一工廠的同一批人員，為了縮短工期，節(jié)省開支，不進(jìn)行廠內(nèi)整體預(yù)組裝而把各節(jié)支臂、門葉等運(yùn)送到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行安裝，制作時(shí)出現(xiàn)的問題在現(xiàn)場(chǎng)安裝中要及時(shí)處理。大量工程實(shí)踐證明：此方法可一次性使累積形位誤差產(chǎn)生的影響消除。但此方法和規(guī)范的相關(guān)要求不相符，因而一定要經(jīng)有關(guān)各方充分論證并達(dá)成共識(shí)才可實(shí)施。

5.結(jié)語

在工程閘門安裝過程中，充分利用現(xiàn)有建筑結(jié)構(gòu)作輔助，通過自制專用托架安全、高效地完成閘門的吊裝工作。主要得益于對(duì)安裝方案的優(yōu)化，因地制宜科學(xué)合理地使用自制工具。在類似現(xiàn)場(chǎng)條件下，充分利用自制工具對(duì)提高工作效率、保障安全施工有一定的參考價(jià)值。

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