大伙房水庫輸水洞出口閘門水毀修復分析及研究

王龍

摘要：大伙房水庫建于遼寧撫順渾河上，總庫容21.81億立方米。輸水洞進口高程94m，洞涇6.5m，主洞長251m，主洞末端有一支洞和二支洞。一支洞末端設有水力發電站。二支洞為泄洪洞，出口裝2扇平板閘門，分別為2-1支洞閘門和2-2支洞閘門。汛期檢查，發現輸水洞出口閘門水毀部分零部件。本文將輸水洞閘門水毀修復方案進行詳細分析研究，制定解決問題的施工方案。

關鍵詞：輸水洞出口閘門;水毀修復;施工方案

1 概述：

大伙房水庫汛期庫水位最高為132.02m，泄洪洞最大泄量約436m3/s，單洞最大泄量約283m3/s，最大流速約20m/s。汛后檢查發現閘門門葉及門槽埋件有不同程度破損。

根據閘門零部件的磨損程度，閘門已不滿足運行條件，需進行修復。閘門起吊設備為QPPYII-1500KN/1000KN-3.8m液壓啟閉機，閘門于門槽內運行，檢修平臺空間不足以擱置液壓啟閉機、基座及閘門。閘門水毀零部件修復項目有很大的施工難度。本文將對本工程的施工重點及難點進行分析，結合諸多難度因素，綜合考慮制定合理的施工方案。

2 重點及難點分析

閘門、門槽損壞情況原因分析：（1）調流閥開啟和關閉時產生水錘直接作用到閘門上，造成閘門和門槽碰撞;調流閥正常運行時洞內水流在門前和門槽中形成渦流，水流激振同樣會造成閘門與門槽碰撞。（2）泄洪時閘門提起，高速水流流經調流閥流道、閘門槽，均會在閘門前產生負壓;閘門槽后接消力池，與大氣相通，在負壓和正壓的作用下，閘門時刻不停振動。特別是負壓產生的空氣泡破裂，將產生很大的能量，對閘門沖擊很大。（3）在閘門與門槽長期相互碰撞的作用下，使得水封、滑塊等零部件損壞。

根據問題產生的原因，閘門修復如何制定施工方案，如何解決類似的問題發生是本工程最大的重點和難點。

3 施工方案

經綜合分析、研究增加補氣設備-空氣閥門，根除負壓、正壓作用，消除水錘隱患，安裝位置為液壓啟閉機基座上。由于施工檢修空間狹小，采取利用50t橋機進行上下提升，整體不拆分起吊修復的施工方案。

3.1 質量控制

根據施工圖紙及《水電水利工程鋼閘門制造安裝及驗收規范》DL5018-2004中的有關規定，制定標準如下：（1）側向支撐零件安裝，在廠內組焊完成側向支撐，將直線度控制在不大于±3mm，安裝時嚴格按照施工圖紙施工。（2）側向滑塊螺栓不得高于側向滑塊工作面。（3）正向滑道安裝時保證滑道表面光潔度，安裝后內六角圓柱頭螺釘不得高于工作面。（4）頂、底水封均勻緊固螺栓，其端部至橡膠水封自由狀態表面距離不小于8.0mm。（5）水封橡膠安裝時，水封橡膠采用專用空心鉆頭，孔徑比螺栓直徑小1.0mm。（6）頂止水至底止水底緣距離不大于±3.0mm。（7）止水表面的平面度不大于2.0mm。（8）閘門修補處不得有夾雜、飛濺、焊渣等雜物，焊后打磨光滑。

3.2安全措施

（1）進入施工現場必須佩戴安全帽，高處作業必須佩戴安全帶、安全繩。（2）橋機室蓋板孔口位置設置警戒線與警示標。（3）閘門吊出孔口后，先將閘門支撐加固，吊鉤下落，使鋼絲繩放松狀態，確定加固牢靠后，將吊鉤升至鋼絲繩繃緊狀態，方可進行施工。（4）側向支撐安裝、焊接作業時，臨時腳手架應加焊斜支撐并焊接牢固。（5）高處焊接、氣刨、打磨作業時，檢查電源線完整性，以防造成觸電事故。（6）配鉆水封孔及攻絲時，應將磁力鉆與可靠物體連接，磁力底座應全面吸附，工作時對磁力鉆施加力度要適中，加工鐵屑不得直接用手觸摸。（7）施工臨時用電，必須布置合理，臨時用的插頭應掛離地面并做好絕緣。（8）氧氣瓶、乙炔瓶距離大于5m，放置時使用臨時支架固定，禁止傾倒。

3.3維修內容

大伙房輸水洞出口閘門的零部件的破損情況不同，對破損嚴重的零部件進行更換，輕微變形的零部件進行修復，具體維修內容如下：

（1）2-1支洞出口閘門頂水封橡皮局部變形，維修后為保證止水效果，需要更換水封橡皮。（2）更換2-1支洞出口閘門底水封破損螺栓，對松動螺栓進行把緊。（3）更換2-2支洞出口閘門破損正向滑道。（4）更換2-2支洞出口閘門頂水封橡皮、壓板及底水封橡皮、壓板。（5）更換2-1支洞、2-2支洞出口閘門側向滑塊。（6）更換2-2支洞出口閘門門槽的側向支撐。（7）更換2-1支洞出口側向滑塊螺栓，更換2-2支洞出口閘門側向滑塊螺栓、頂水封螺栓、底水封螺栓及正向滑道螺栓。（8）2-2支洞出口閘門門葉底緣形變處進行切割、修補、打磨。

3.4 施工方案

大伙房輸水洞出口閘門根據施工圖紙及《水電水利工程鋼閘門制造安裝及驗收規范》標準執行，2-1支洞、2-2支洞閘門及埋件的維修均采用閘門與液壓啟閉機整體不拆分方式，將閘門提升到孔口以上適當高度，對液壓啟閉機基座及閘門進行臨時加固支撐后，進行維修作業;水封及正向滑道配鉆及攻絲采用可調速正反轉磁力鉆，側向滑道采用手電鉆配鉆、攻絲。施工工序如下：

（1）更換2-1支洞出口閘門頂水封橡皮

a、拆除頂水封壓板及頂水封橡皮。b、將采購的頂水封橡皮與壓板放置在閘門水封座板上，測量無誤后方可配鉆水封橡皮。c、水封橡皮使用φ15mm空心鉆頭鉆孔。

（2）將2-1支洞出口閘門底水封處破損螺栓拆除更改新螺栓，檢查無破損情況螺栓，發現松動螺栓進行把緊。

（3）2-2支洞出口閘門破損正向滑道更換

a、拆除破損正向滑道。b、清除高出閘門面板的螺栓。c、閘門上 攻絲孔位置應使用正向滑道確定。

（4）2-2支洞出口閘門頂水封橡皮、壓板及底水封橡皮、壓板更換

a、此閘門頂、底水封螺栓孔大部分無法使用，我方采用將M16螺栓改為M18螺栓的施工方式，不僅效率高又增加了螺栓強度。b、將水封壓板與座板固定，配制攻絲。c、頂水封橡皮安裝同2-1水封安裝相同。d、底水封橡皮安裝應先定位后配鉆，保證底緣直線度±2mm。e、水封橡皮使用φ17mm空心鉆頭鉆孔。

（5）2-1支洞、2-2支洞出口閘門側向滑塊更換

a、此螺栓采用M10×35內六角沉頭螺釘。b、將側向滑塊與閘門出貼合后配鉆、攻絲。c、螺栓不得漏出側向滑塊。

（6）更換2-2支洞出口閘門門槽側向支撐

a、在門槽內焊接臨時支撐，每件支撐必須焊接斜支撐。b、使用電弧氣刨對變形彎曲的側向支撐拆除，高出部分磨平。c、將側向支撐工作面調直，焊接。d、拆除門槽內支撐并補漆。

（7）按使用要求及施工圖紙更換本次維修所需螺栓，均勻擰緊螺栓后，其端部至少應低于橡膠水封自由表面8.0mm。

（8）2-2支洞出口閘門門葉底緣形變處進行切割、修補、打磨，處理位置油漆進行修補。

（9）尾工處理

a、拆除閘門的臨時加固支撐，打磨、補漆，將閘門放入門槽。b、恢復2-1、2-2支洞出門閘門液壓啟閉機管路，調試液壓啟閉機并運行閘門。c、清理場地施工材料。

4 結語

根據輸水洞出口閘門在調流閥工作時產生正負壓而引起的水錘效應，致閘門零部件產生不程度的損壞，經過對原因的深入分析、研究，增加補氣空氣閥解決正負壓消除水錘，通過制定合理施工方案解決了相關問題，對類似的問題處理提供參考方案。

參考文獻：

[1]《水電水利工程鋼閘門制造安裝及驗收規范》GB 50716-2012;

[2]《起重機械安全規程》 GB 6076;

[3]《水工金屬結構焊接通用技術條件》SL36-2006;

[4]《低合金高強度結構鋼》GB/T1591-2008;

[5]《焊接材料》 GB/T5117-1995。

（中國水電六局東港重工機械有限公司，遼寧 丹東 118000）