大兴川电站溢流坝弧形闸门安装工艺

国电电力发展股份有限公司大兴川电站
金属结构安装工程
溢流坝弧形工作闸门安装措施
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编制：
中国水利水电第六工程局有限公司
大兴川电站金属结构安装项目部
二○一五年四月六日
溢洪道弧形闸门安装工艺
一、弧形闸门及埋件安装技术要求
1、弧形闸门及其埋件的安装，按施工图纸的规定进行。

2、弧形闸门埋件安装应符合DL/T 5018第 8.1.5条至第 8.1.13条的规定，及JTS257第10.9.4.12条的规定。

3、弧形闸门支铰轴应在工厂安装，和门体整体出厂。

阀门及其铰座应按DL/T 5018第8.3节的规定进行安装。

反向弧形阀门的安装允许偏差，应符合DL/T 5018第8.3.1条和第8.3.3条的规定，及JTS257第10.9.2.15条的规定。

4、弧形闸门应首先安装支铰座。

支铰安装工作结束，并经监理人检查认可后，才允许浇
注支铰座的环氧填料。

在环氧填料的强度达到施工图纸的要求，并检查左右铰座中心孔同轴
度符合规定后，才允许将反向弧形阀门与支铰座连接。

5、弧形闸门的止水装置安装允许偏差和水封橡皮的质量要求，应符合DL/ T5018 第8.2.4条至第8.2.8条的规定。

安装时，应先将橡皮按需要的长度黏结好，再按水封压板上的螺栓孔位置定出，然后进行冲孔，孔径应比螺栓直径小1mm，严禁烫孔。

6、弧形闸门安装完毕后，应拆除所有安装用的临时焊件，修整好焊缝，清除埋件表面和
门叶上的所有杂物，在各转动部位按施工图纸要求灌注润滑脂。

7、弧形闸门及埋件应经监理人检查合格后，承包人方能按本章第15.2.6条规定进行涂装修补。

8、弧形闸门进行混凝土加重时，其干容重应符合图纸规定，加重物应现场过称，其总重
量误差不得大于3%，加重时应使加重物左右分布对称。

封堵板应焊接牢固，其焊缝质量要求
应符合工艺要求。

二、弧形闸门埋件安装工艺
1、弧形闸门埋件安装工艺要求
弧门铰座的基础螺栓中心和孔口中心线的距离偏差应不大于 1.5mm。

侧止水座基面的曲率半径允许偏差为+3.0mm，其偏差应与门叶面板外弧的曲率半径偏差
方向一致，侧止水座基面至弧门外弧间隙公差应不大于 3.0mm。

弧门铰座高程偏差：± 2.0mm;
弧门铰座里程偏差：± 2.0mm;
铰座轴孔倾斜度小于0.1‰
两铰座轴线的同轴度偏差小于 1.0mm。

2、安装工艺流程
弧形闸门埋件安装工艺流程见图1-1。

弧形闸门埋件安装工艺流程图（图1-1）
3、弧门埋件安装措施：
(1)测量放线：首先放出闸门埋件铰座基础螺栓架测量控制点、底坎质量控制点和绞
座中心测量控制点，等底坎二期混凝土浇筑完成后再放出侧轨质量控制点。

(2) 埋件安装
①底坎安装
由于溢流道弧形工作闸门下面为导流洞，要作为临时导流的通道，弧形工作门的底坎
埋件清点、检查铰座、铰链、铰轴预装铰座基础螺栓架制作
铰座基础螺栓架测量控制点设置脚手架搭设铰座吊装、调整、固定检查、验收铰座中心测量控制点设置铰座基础螺栓吊装二期混凝土浇筑底坎测量控制点设置
侧轨测量控制点设置
侧、顶和底止水安装
检查、验收、二期混凝土浇筑
基础螺栓调整
底坎吊装、调整、固
二期混凝土浇注
清理、复查测量，防腐及脚手架拆除
混凝土不能形成，底坎要分节安装。

需要土建单位混凝土浇筑一个支撑平台，浇筑尺寸及高程见下图1-2，首先将底坎分成三段：1500mm两段、9000mm一段。

安装时先把1500mm的两段底坎分别安装在侧轨下方，9000mm的作为中间段等导流洞导流结束后土建底坎部位下方混凝土浇筑完成后再安装。

1500mm长度端枕安装完成，复测尺寸合格后浇筑二期混凝土。

溢流道弧门检修门混凝土支墩示意图1-2
②侧轨安装
等两端分节端枕二期混凝土待强期过后安装，一侧侧轨重2099kg，为便于运输分3节制造，每节约0.7T，用土建540门机配合5T倒链吊装完成。

安装完成后交由土建浇筑二期混凝土。

以上工作均在土建溢流道交通预制梁吊装前完成，预计墩头混凝土等强期十天。

③铰座安装
首先根据铰座调节螺栓的尺寸制作两个铰座基础，将调节螺杆和铰座基础板相连，调节
各螺杆的间距，保证各螺杆间距和铰座上螺栓孔的距离吻合，并在调节螺杆上预留合适的螺
纹长度。

将铰座基础螺栓吊装到安装平台，调整基础板的位置尺寸，将铰座基础螺杆与土建
预埋的一期插筋焊接，加固完成后复测基础板的位置尺寸，尺寸满足要求后交由土建浇筑二
期混凝土。

二期混凝土待强期过后，将铰座和铰链装配完成后吊装到安装平台，将装配好的支铰吊
入孔口，用螺栓将支铰与基础板把合，先将对角螺栓穿好，再安装其它螺栓，完成后，将所
有螺栓均匀拧紧。

支铰总重 6.6T，用80T汽车吊（80T吊车全配重63t，除去配重42t,用2x25t双向门机从右岸吊装到布置位置）布置在溢流道交通梁上进行吊装，80T汽车吊布置在溢流道检修门门槽上方，车头距离发电机室左边墙183mm，车身纵向中心线距下游交通梁边缘 6.121m，吊装时工作半径17.9m,吊车大臂长度40m，80T吊车在这个工况下额定载荷为 6.8T，此时吊车满足需求。

（吊装示意图见下图1-3）
支铰吊装示意图1-3
此时需要做一个工字钢结构支撑，其支撑布置在靠近前轮的支腿部位，将梁门机轨道梁连接起来。

汽车吊站位时，后面两个支腿支在混凝土墩子上，前面支腿钢结构支撑上（刚架构支撑梁见图1-5）。

布置图如下（示意图见下图1-4）
工字钢结构支撑布置示意图1-4（侧视图）
工字钢结构支撑布置示意图1-4（俯视图）
钢结构梁制作前吊车占位支撑钢梁要进行安全性计算
此时假设80t汽车吊由2x250Kn门机吊到溢流坝上方时，由汽车吊前轮胎落到刚支撑梁上，后排轮落到混凝土中墩上。

此时进行受力分析
支撑钢梁如下图（1-5）
根据钢梁结构，首先画出支撑钢梁受弯矩最大的截面图
（1）根据钢梁的截面特征可以得出：
空心矩形截面的惯性矩：I Z=∫y2dA=b0h03/12-5bh3/12
截面的惯性矩：W z= I Z/y max= (b0h03/12-5bh3/12)/( h0/2)
假设我们设计吊车支撑钢梁的参数为：
b0=2000mm，h0=250mm，b=400mm，h=210mm
那么W z=0.00968
（2）分析钢梁所受最大弯曲应力的截面，并画出受力简图和弯矩图
(3)钢梁能承受住吊车重量的条件是
Бmax=︱M︱max/w z≦〔Б〕
此时吊车自重60t,那么F=G/4=150KN
Бmax=（150x103x2.97）/0.00968=46023000Pa=46.023MPa
经查询可知：厚度为20mm的Q235B钢板在常温下许用应力〔Б〕=113MPa 那么Бmax≦〔Б〕
此时安全系数为t=2.455﹥1.5（Q235B许用安全系数）
综上所述：所制作钢梁能够满足80t汽车吊的承重。

当80t汽车吊支腿全开时由2x250KN双向门机吊到溢流坝上方时，汽车吊站位点离支撑钢梁支点距离更近，产生的弯矩更小，支撑钢梁的
安全性更高。

此时要考虑溢流坝上方门机轨道预制梁边缘单位面积内的所能承受的压力，这需要设计给予确认，确认预制梁的安全性。

三、弧形闸门门叶安装工艺
1、弧形闸门门叶安装工艺流程见图1-6。

弧形闸门门叶安装工艺流程图（图1－6）
安装前准备
测量控制点设置
门叶组装、吊装
支臂组装、吊装
支臂与铰座的连接门叶与支臂的连接
侧、顶和底止水橡皮安装
检查、检验
清理、防腐
2、安装前准备
先测量放线，检查复测闸门埋件和支铰钢梁的安装尺寸，放出闸门孔口中心，然后清点安装部件，安装前将脚手架搭接完成，工作平台及支撑搭接完成。

3、门叶组装
溢洪道弧门总重47.3T，分3节制造，下节最重20T，门叶组装在门槽内进行，用80T汽车吊吊装，吊车站位和支铰吊装时一样，吊装时工作半径 5.5m,吊车大臂长度24m，80T吊车在这个工况下额定载荷为29.2T﹥20T，此时吊车满足需求。

（吊装示意图见下图1-7）吊装时由于安装的门槽位于溢洪道交通梁的下方，为便于弧门门叶组装下游最外面边梁土建吊装时
先寄存在上游最外面边梁的上方，混凝土边梁16T，等我部弧门门叶吊装完成后用80T汽车吊给予就位，吊车站位和弧门门叶吊装时站位一样。

吊装混凝土边梁时最大工作半径为 6.5m，吊车大臂长度为24m，在此工况下吊车额定起重为25.3T﹥16T，此时满足边梁吊装条件。

在
门叶吊装时需要在门叶两边各布置两个10T倒链，吊入门槽时，通过倒链调节将门叶安放到
安装位置。

下节门叶安装调整合适后进行加固。

然后按此方法依次安装中上节门叶，节间焊
缝按要求焊接，使门叶成为一个整体。

由于弧门底坎部位混凝土未浇筑到符合底坎安装的高程，导致溢流道弧门门叶悬空组装，需要搭接横跨弧门孔口的脚手架平台，脚手架平台搭接（示意图如下图1-8）安装前对各个单元的尺寸进行检查，不符合要求的要进行校正。

各组合单元件检查处理
合格后，顺次将组合单元件吊放合拢，按厂家的拼装榫位、记号进行组合调整外形几何尺寸，
使其符合设计图和规程上的各项要求。

测量支铰中心至门叶外缘的距离，确定支臂二次切割量；
按测量数据对支臂进行二次切割，切割后与前端板顶紧，测量弧面半径是否满足规范要
求，合格后进行加固焊；将门叶吊装就位，测量各部几何尺寸合格后进行加固焊。

水封安装待到液压启闭机安装好后，将闸门提升出闸墩，在闸墩两侧安装侧水封，边落门边安装。

底水封由液压启闭机配合在闸门槽底部安装。

弧门门叶吊装示意图1-7
弧门门叶安装脚手架平台搭接示意图1-8
4、支臂安装
支铰安装完成后进行支臂的吊装，依次将左右两支臂吊入孔口，用10吨导链配合调整支臂角度，用螺栓将支铰与支臂把合，将所有螺栓均匀拧紧。

5、液压缸吊装
溢洪道液压缸重 4.6T，吊装时吊车工作半径约11.7m，在此工况下80T吊车臂杆长度为30m时吊重为13.5T﹥4.6T，吊车满足需求。

根据图纸将液压缸与液压缸底座及门叶上吊耳孔连接完成，然后检查液压缸各部件安装是否完成。

四、弧形闸门的试验
弧门安装完毕后，我公司会同监理人对弧门进行以下项目的试验和检查，弧门的试验应
符合JTS257第10.9.8条和第10.13条的规定。

1、无水情况下全行程启闭试验。

检查支铰转动情况，应做到启闭过程平稳无卡阻、水封橡皮无损伤。

在本项试验的全过程中，必须对水封橡皮与不锈钢水封座板的接触面采用清水冲淋润滑，以防损坏水封橡皮。

在阀门全关位置，水封橡皮无损伤，漏光检查合格，止水严密。

2、动水启闭试验。

试验水头应尽量接近设计操作水头。

根据施工图纸要求及现场条件，编制试验大纲，报送监理人批准后实施。

动水启闭试验包括全程启闭试验和施工图纸规定的局部开启试验，检查支铰转动、阀门振动、水封密封等应无异常情况。

3、试验完成后，编写试验报告。