汉坪咀水电站工程溢洪洞大型弧形闸门安装

汉坪咀水电站工程溢洪洞大型弧形闸门安装孔小青刘淑霞摘要汉坪咀水电工程溢洪洞14×18.2-17.75m弧型闸门重175.7t，门体由七节门叶组成，最大单元重量为22t，弧门启闭机为液压启闭机，门叶节间采用焊接形式连接。门槽深为21m，为甘肃省当时最大的弧型闸门，安装位置距施工道路水平距离30多m。现场起重机不能满足弧门吊装要求，没有其他可以利用的起重机械设备。关键词弧形闸门安装1现场施工难点弧门构件的现场运输、吊装使用机械设备条件有限，需土法施工。2现场施工条件汉坪咀溢洪洞14×18.2-17.75m弧型闸门的安装现场情况如下所述：(1)现场主要交通公路距离弧形闸门构件水平距离34.7m。公路至闸门底坎距离45.8m。门叶构件无法直接运至安装位置。(2)周围没有任何适合保证弧形闸门施工的吊装设施及依托。施工位置至白龙江水面高程相差约71.3m，地势险峻,且白天施工时间当地风力较大。(3)由于地势狭窄，无布吊车的条件，且现场起重机够不到位置。3安装方案确定3.1安装方案3.1.1跨度15.5m宽2.5m的栈桥梁车，沿闸墩上铺设栈桥梁车行驶轨道用于门叶现场运输至吊装位置。利用50t汽车吊将门叶吊放在栈桥梁车上。运输至启闭室旁；3.1.2启闭室顶上布置的两台5t卷扬机和桅杆式起重机作为门叶吊装起重机械将门叶吊起并落入门槽底坎上；3.1.3按照门叶自下而上的顺序，逐节吊入门洞中进行组拼。3.2现场施工机械布置3.2.1栈桥梁：自制跨度15.5m宽2.5m的栈桥梁车。3.2.2桅杆式起重机：位置设在现场启闭室顶部，主杆用无缝钢管做成，移动时，将吊杆收拢，并随时调整缆风。移动完毕后可进行吊装作业。3.2.3现场配合的主要设备：50t汽车起重机一台和30t平板台车一辆。3.2.4现场道路已按照实际施工需用加宽，满足50t汽车起重机和30t平板台车的操作需求。4溢洪洞弧型闸门安装4.1弧型闸门安装工艺流程按照门叶自下而上的顺序，逐节吊入门洞中进行组拼。本项目弧型闸门的安装工艺流程如下：铰座安装找正→支腿吊入与铰链联接→予修整支腿开口联接端→底节门叶吊入在底坎上找正→逐节吊入门叶、找正→门叶与支腿联接→门叶节间焊缝焊接→门叶与支腿联接焊缝焊接→安装水封及附件→附属设备件安试运行→弧门起落试验4.2弧型闸门支铰安装吊装支铰，并与支铰埋件采用螺栓连接，用花兰螺栓稳固，在安装支铰前对高程及里程进行复测，合格后进行吊装，将其与支铰埋件连接，待检查合格后再安装支臂。用水准仪测出铰座联接高程线，使用全站仪、经纬仪调整铰座位置坐标。具体要求见表1。表1支铰安装的技术要求及控制尺寸项目允许偏差（mm）实际控制尺寸偏差（mm）铰座中心对孔口中心线的距离±1.5±1.5两支铰轴线的同轴度2.01.5里程±2.0±1.0高程±2.0±1.0铰座孔倾斜度1/10001/10004.3弧型闸门支臂安装4.3.1支臂长度的确定方法铰座合格后，开始支腿的安装。先将支臂与支铰联接为一体，初步确定支腿的长度，予留5～10mm的修磨量，将支臂端多余部分切去。支腿与铰座联接，开口端部与门叶主梁予装，合适后点焊联接板（联接板与主梁用螺栓联接好）固定支腿。4.3.2根据支臂的结构形式确定的施工方案弧门支臂由支臂后节、上支臂、下支臂及连接杆件等组成。支臂后节后端与支铰采用连接螺栓连接，支臂后节前端与上支臂及下支臂的连接采用焊接形式，上、下支臂的连接通过连接竖撑采用焊接形式连接，上、下支臂分别与门叶的两个主梁连接。根据该支臂的结构形式，决定采用单个部件吊装就位，然后再进行焊接连接的方法进行安装。4.3.3支臂安装施工步骤（1）先将支臂后节与支铰用螺栓连接为一体，紧固好连接螺栓。（2）吊起下支臂至安装位置，与支臂后节的连接部位的错牙控制在2mm以内。（3）吊装连接杆件，将其下端与下支臂连接在一起。（4）吊装上支臂至安装位置，将其与连接杆件连接。（5）测量支腿的长度及上、下支臂开口尺寸，确定尺寸合格后进行焊接。4.3.4支臂多余部分的切除与联结在吊装其他构建初步确定支腿的长度，予留5～10mm的修磨量，将支臂端多余部分审稿：董趁新切去。支腿与铰座联接，开口端部与门叶主梁予装，合适后点焊联接板（联接板与主梁用螺栓联接好）固定支腿。4.4弧型闸门门叶安装4.4.1弧形闸门门叶的安装施工步骤吊装门叶在底坎混凝土凝固后，按从下向上的顺序逐步吊装，首先利用50ｔ汽车吊将下节门叶吊放在栈桥梁车上。运输至启闭室旁，利用启闭室顶上布置的卷扬机和桅杆将门叶吊起落入门槽底坎上。将下节门叶吊入按工作方式放置并调整，本节的主梁与支腿开口端上部联结、点焊并固定。用同样的办法依次吊运安装其他节门叶，节间采取临时加固。带主梁的节与支腿开口端上部联结、点焊并调整焊接固定。最后吊入第七节门叶，与门叶组拼，加固成一体。待七节门叶安装后进行焊接。4.4.2根据弧形闸门安装规范及设计图纸要求，门体安装主要控制尺寸及检查项目①门叶对角线相对差、②门叶扭曲、③门叶底缘直线度、④门叶底缘倾斜度、⑤弧门吊耳孔的纵、横向中心线距离偏差、⑥吊耳轴孔的倾斜度。4.4.3门叶节间连接处焊接焊缝分类共分为三类:边梁翼板与边梁翼板及边梁腹板与边梁腹板的连接焊缝为一类焊缝；面板与面板的连接焊缝为二类焊缝；其他连接处焊缝均为三类焊缝。4.4.4一、二类焊缝必须由持有有效期内的劳动人事部门签发的锅炉、压力容器焊工考试合格证书或通过电力工业部、水利部签发的水工钢结构焊工考试合格证书。焊接结束后进行探伤检查并合格。4.4.5焊接弧门节间焊缝，采取分段、跳焊法，以门叶纵向中心为界向两侧开焊，同侧方向一致，不得随意施焊，焊接工艺参数相近。节间门叶焊缝实施监控制度，经常测量R半径，门叶变形状况，以便及时调整。4.4.6门叶节间焊缝焊接完毕后，焊接支腿端板的焊缝，先焊立缝后焊仰缝。焊接时坡口焊缝暂不焊满，只施焊2～3道，清背焊并焊接2～3道，反过来正面焊缝，依次施焊完毕，焊接过程以锤击法消应处理。4.4.7测量弧门的R半径，以及各几何尺寸，不合适处适当调整，待合适后加固焊。4.4.8全面测量门叶几何尺寸，在门槽内划出门叶轨迹线，安装门叶水封橡皮，并钻孔，不能用火烫。4.5弧型闸门试验弧门试验包括无水试验和有水试验两项内容。无水试验是在无水的情况下进行的全行程启闭试验，检查弧门各部位的工作状况，当弧门处于工作位置是用灯光或塞尺等检查止水橡皮的压缩情况，无水试验过程中应在止水橡皮处浇水润滑，试验结束后检查止水橡皮有无损伤现象；弧门的有水试验是弧门在承受设计水头压力时检查弧门的工作情况及漏失量。作弧门起落试验，应于水封橡皮处浇水润滑，确定运行限位等部件安装。5体会5.1移动式栈桥梁的使用工程使用固定式栈桥与自带动力（卷扬机）和载重轮的有机结合，使得移动式栈桥梁更大、更好、更完美的发挥了作用。并且栈桥造价低，设备可重复利用。5.2桅杆式起重机的使用桅杆式起重机具有因地制宜、灵活多变的特点并且造价低，设备可重复利用。本项目利用桅杆式起重机的经验为以后相同条件的施工提供了很好的参考。本项目在现场条件十分有限的情况下使用栈桥梁、自制桅杆式起重机等简易设备组合，实现了弧形闸门的大件吊装，为以后类似条件的施工提供了成功的范例。特别是对于自然条件十分恶劣，环境复杂多变的施工环境，此种施工方法更值得我们去思考、研究和推广。