泄水閘弧形工作門過水安裝方案

高全永

【摘要】本文詳細介紹了在過水環境下閘門的水上安裝方案。

【關鍵詞】弧形閘門；水上施工平臺；吊裝

1、工程概況

沙潁河周口至漯河段航運開發工程葫蘆灣樞紐施工工程，泄水閘弧形工作閘門門葉運輸吊裝分節為4節，單節約6.3噸，寬度約2100mm，厚度約960mm。門葉及支臂較長、較寬，需采用平板拖車運輸。交通橋已施工完成且可通行；十孔閘室已經過水，水深約4米。

2、吊裝流程

支鉸預埋件安裝→支鉸鏈的安裝→支臂的安裝→支鉸與支臂的就位→門葉底節吊裝就位、安裝→支臂與底節門葉的聯接→頂節吊裝到支臂上面臨時固定→中節門葉的就位、安裝→頂節門葉的就位、安裝→頂節門葉與支臂的聯接→拆除安裝用具。

3、施工的重點難點

（1）支鉸座預埋件是控制弧形門安裝精度、止水效果和運行狀況的關鍵環節，過水后安裝需要解決幾個難題：施工平臺、基準控制點和控制線及安裝過程測量。

（2）水上大件吊裝需要在現場沒有船吊、檢修門機尚未采購安裝、壩頂交通橋荷載50t的條件下完成，施工條件局限性大，主要面臨以下幾大難題：

①水上施工平臺的搭建；

②水上基準點和基準線的遷移和施工測量；

③弧形門葉的吊裝設備的選擇；

④焊接平臺的搭設；

⑤弧形門葉的拼裝方法和水封安裝方法。

（3）支臂和支鉸鏈的連接及支鉸鏈與預埋螺桿的連接，需要搭設施工平臺。

（4）壩頂至施工平臺面高度落差大，施工人員上下往返頻繁，需要制作契合現場的、堅實的爬梯。

4、施工方案及吊裝步驟

4.1 施工平臺

考慮到安裝現場現場已經過水，安裝前每孔分別制作四個4.5米×4.5米×5米的鋼結構施工平臺，制造完成后運到交通橋上利用50噸汽車吊吊放在閘室底部的水里面，其中兩個在支鉸下面充當支鉸和支臂安裝施工平臺、兩個在弧形工作門底檻上充當閘門安裝施工平臺。

4.2 爬梯

為了便于施工人員上下且運送施工工具和材料，每孔制作一架臨時簡易爬梯，爬梯主材為φ80鋼管和φ18圓鋼，因為施工高度差較大、爬梯長約14米，為防止爬梯因為自重和工人重量結構失穩，爬梯中部設鋼管支撐固定。

4.3 支鉸預埋座的安裝

單個支鉸座預埋件重約0.8噸，用擺放在交通橋上的30t汽車吊直接進行吊裝。支鉸座預埋件安裝時，租用河上的運沙船停放在閘室內作為臨時施工平臺，在船上搭設兩層腳手架，工人站在腳手架頂部進行測量、調整、加固、焊接等工序作業。

4.4 支鉸、支臂的吊裝

為減少高空作業工作量、提高安裝效率，在此項吊裝工作前，支鉸與支臂在交通橋面上通過吊機配合連接好，其螺栓的連接工作全部在橋面上調整把合擰緊。支鉸的固定座與活動座為鉸連接，在吊裝中容易轉動給對位工作帶來很大的不便，故在吊裝前按照支鉸的固定座與活動座按閉門時的工作狀態用手拉葫蘆臨時調整固定好兩者間角度，在支臂、支鉸與預埋螺桿對接的過程中根據配合情況隨時通過手拉葫蘆調整以上角度。在起吊過程中通過拖拉繩控制支臂、支鉸整體的空中擺動，保證不與側墻壁相接觸。吊裝到位后進行支鉸固定座與預埋螺栓的把合，并在支臂下端用型鋼給予臨時支撐固定。

支臂和支鉸組合為整體后其重量約為8噸，吊裝采用50噸汽車吊直接吊至連接點上，固定在壩頂砼面上。此方案既快又安全，特別是減少了高空把合大螺栓的難度及工作量，大大地節約了施工工期，減少了高空作業的危險性。

4.5 弧形門葉的吊裝

利用50噸汽車吊在交通橋上進行卸車，然后采用兩臺50t的汽車吊協同吊裝將閘門從交通橋上直接吊置弧形孔口里的吊裝平臺上，然后在槽里拼裝焊接。

門葉的安裝順序：門葉底節吊裝就位→第二節的吊裝、調整→第三節吊裝、安裝→頂節門葉就位安裝→弧形門整體焊接、檢測→與支臂的連接。

吊裝前，首先施工平臺作業面上焊接兩塊限位板。用兩臺汽車吊進行起吊，吊放門葉到作業平臺上限位板位置；通過拉直尺測量控制門葉安裝弧度，安裝半徑合格后在兩側軌上焊接擋板將就位的門葉狀態固定并用型鋼進行加固支撐。

頂節各節門葉用同樣的方法進行吊裝，鑒于頂節門葉較高，各節門葉吊放到位后要進行牢靠的固定，固定方式為在側軌附近的基礎座板上焊接定位板；全部吊放完后進行整體檢查和調整。

門葉安裝完成后，用手拉葫蘆配合汽車吊轉動支臂，使支臂轉到閘門主梁連接位置，然后根據配合情況對兩支臂下端部進行修整、焊接。

4.6 焊接施工平臺

本工程弧形閘門分塊數量較多、焊接工作量較大，而弧形閘門安裝精度要求較高，要最大程度地控制焊接變形。焊接位置較多較高、對焊工的焊接工藝要求又較高，因此施工時需要提供安全、便利、可靠的焊接平臺。

焊接平臺主材采用φ80的圓鋼，在門葉分縫位置下側1米距離處的閘門面板上焊接整條800mm寬的走道平臺，平臺外側焊接欄桿。焊工在走道平臺上對整條分縫進行焊接作業，后續的焊縫打磨、防腐等工序均利用此走道平臺。施工人員通過立在水上作業平臺上的腳手架上下走道平臺。

5、結語

針對在過水環境下弧形門葉吊裝難、壩頂至施工平臺面高度落差大、安全隱患多等施工難點，該方案的制定很好地解決了上述一系列難題。結合多年的水電站閘門安裝經驗，根據施工現場的實際情況，采用科學的方法，經過嚴謹的反復推敲，優化施工方案，從而保證了閘門安裝質量，節約了施工工期。