大型弧形钢闸门安装施工工法_secret

大型弧形钢闸门安装施工工法

1、 前言

弧形钢闸门是现代水利水电工程中使用较多的门型之一，它具有闸门门叶较轻、启闭力小且运行速度快、操作灵活、运转安全的特点，同时它所对应的闸墩高度和厚度也较小，是众多的闸门中最为经济的一种门型。虽然弧形钢闸门在水利水电工程中被广泛采用，但其结构上比平面钢闸门复杂，特别是大型弧形钢闸门，受运输条件、安装场地的限制较大，其安装施工也较为困难。在云南昭通鲁甸县洪石岩水电站建设中，大坝拦水堰设计由5孔大型弧形钢闸门承当蓄水和泄洪的功能，弧门孔口尺寸为14.0m ×11.0m, 设计水头11.0m,闸门单重78t,总重量390t 。闸门设计为斜支臂、圆柱铰球面轴承连接，采用单缸双作用液压启闭机操作运行。本文结合该工程弧形钢闸门的安装施工成功实践，对施工中所采取的各种技术、工艺措施及施工过程进行分析、整理，形成本工法。

2、 工法特点

由于大型弧形钢闸门门体尺寸大，并受运输条件、安装场地的限制，本工法充分利用安装现场的施工场地，在混凝土闸墩上部合理布置起重锚点，采用卷扬机组对弧形钢闸门及附件进行分节、分组安装施工，弧形钢闸门门叶采用在闸室里安装位置分节段竖式安装施工。

3、 适用范围

适用于水利水电工程中的露顶式、潜孔式及其他大型弧形钢闸门的现场安装施工，液压启闭机操作运行。

4、 工艺原理

将预拼合格后的弧形钢闸门分节拆分后从泄洪孔道上、下游反弧段拖运至

安装部位，采用卷扬机组通过预埋在闸

室侧墙和顶部的预埋件，用卷扬机及滑 车组对弧形钢闸门门叶、支铰座、支臂、 油缸等进行安装施工。分节段的闸门门 叶采用在闸里自下往上的竖式安装施工，并用临时钢支撑焊接加固。见图4.1

图4.1 弧形钢闸门安装施工示意图

起吊滑轮组

液压油缸起重锚点

闸门分节缝

临时钢支撑

5、 施工工艺流程及操作要点

5.1 施工工艺流程

5.2 操作要点 5.2.1 施工准备工作

1、组织施工人员熟悉安装图纸与质量要求,进行施工技术交底、会审图纸，熟悉设备说明书、了解设计意图、消化各种技术资料；配备各种专业技术人员，对工人进行操作训练，制定并优化施工方案等。

2、 对于分节制作的弧形闸门．要求制造厂家在出厂前进行整体预拼装，对到货设备及其零部件根据台同文件进行认真的清点，检查其出厂台格证、闸门制造验收资料和原材料的质量台格证．

3、检查门槽中的模板等杂物是否清理干净，一、二期混凝上结合面是否全部凿毛．一期门槽部位的混凝土断面尺寸是否合格．有无偏移等。

4、搭设施工脚手架及安装防护设施,布置起吊运输设备、电缆、电焊机等。

5、设置测量控制点，放闸室轴线、统一边线、放底坎高程、里程线；侧轨的半径线(两

安装施工准备

支铰支座安装

闸门门叶分节拼装

底坎、侧轨等埋件安装

支臂与活动铰链安装

闸门与启闭机联动试验、移交

闸门水封安装

支臂开口处端板与上、下主梁安装

支臂与门体连接

门体门叶按顺序焊接

侧至少各3条)；找准支铰轴的中心座标点等，并反复核对铰座、底槛和侧轨的中心、高程和里程，清除误差。

5.2.2 底坎、侧轨的安装

1、底坎在安装之前要重新检查和清理，找出原制造时的中心线及轴线。底坎的安装就位看起来比较简单，但必须给以足够的重视，因为它是整个安装工作的基础，轴线、里程线、高程若发生一点变化，都会引起连锁反应，造成不堪设想的后果。所以，就位过程中必须找准各项尺寸，施工时可利用千斤顶及倒顺螺栓调整水平位置，用水准仪多点反复测量控制高程，达到规定标准后，将锚筋和锚板焊牢，再进行二期混凝土的浇筑。

2、侧轨的安装以闸墩上定出的支铰轴线为中心点，R(门叶曲率半径)为半径划弧，在闸墩上划出侧导板安装控制线，同时在侧导板上也划出此线。根据侧导板分节情况，利用墩上部的预埋锚钩由下至上进行吊装。调整、固定同底坎安装，焊接接头磨平。严格控制其对孔口中心线尺寸、工作表面平面度、工作表面组合处的错位等不超过规范要求，同时要注意控制二期混凝土浇筑高度，避免过大的侧压力造成侧轨埋件变形。

5.2.3支铰支座安装

支铰支座的安装关键在于控制好埋件的支铰轴中心位置及其俯角, 支铰座吊装之前要先确定铰轴中心点，以便于拉线和调整同心度。具体做法是：自制两块铰轴中心找正板，将板分别固定于两侧墙上预留孔处的插筋上，使板面约三分之二处于支铰轴中心高程线以上，板面中心垂线与铰轴里程处垂线相重合，然后用钢锯沿重合线开槽t其深度到达高程线为止，槽底即是铰轴的中心点。再用细钢丝连结两端中心点便是支铰轴的轴线,也是调整支铰梁的工作基线,根据实际情况，支铰座也可以和活动铰链同时找正，吊装时只要把活动铰链的下缘放到其设计座标点上，倾斜度(俯角)可以通过支铰轴线找正实现。利用墩上部的预埋锚钩进行吊装安装调整、固定,当左右两侧找准同心之后方可进行加固焊接。焊接之前要用千斤顶，导链葫芦或拉紧螺栓等工具做临时固定，以防止焊接变形。加固过程中要不断地测量并随时校正两铰的同心度，直至加固焊接完成。二期混凝土浇筑过程中，仍要注意用仪器监测，防止移位以保证安装质量。

5.2.4 支臂的组装与安装

支臂的组装关键在于根据设计图纸找出各组装件的中心线，选择好合理的吊点位置，配置，如导链葫芦、卷扬机等设备及工器具。由于孔内场地狭窄，故采用左、右支臂分别组装和吊装,为使配合起吊时的位移较为方便，支臂裤衩与支绞组装时须对准两体的中心线，螺拴孔对正后上好螺拴，再将支臂腿用卷扬机通过导向滑轮或导链提起，接头对准支臂裤叉中

心，对正上、下接头后进行焊接，并用 100×100×10的角钢对上、下支臂进行临时加固，经检查验收后再进行桁架系的组装和焊接。此后利用左、右侧墩上的预埋锚钩、吊点，用卷扬机、滑轮组提升支臂，导链葫芦拉住支臂进行左右前后调整，至直对正并穿上销轴，然后将支臂与门叶的联接端轻轻放下，进行另一支臂的安装。 5.2.5 门叶拼装

由于受施工现场场地局限，加上闸门自身重量较大，拼装时的吊装、闸门的翻身都有一定的困难，所以，采用的方案为闸门门叶的拼装选择在门槽内分三节段由下至上进行。门叶入槽组装时，先在侧轨上划出弧门面板上游一侧的投影线，根据各门叶分节图的弧长，在距上、下两端约200mm 处各焊一块挡块，挡块焊于距离理论弧门面板外缘3-4cm 处,用楔子板调整门叶。第一节门叶用卷扬机、滑轮组起吊落入底坎时，要在底坎上焊左、中、右三块挡块，以防滑移，待门叶调整完后，在弧门面板上游一侧用临时钢支撑加固，将下支臂与之连接。再吊入第二节门叶，调整完毕后与第一节门叶的对接缝进行点焊，再将上支臂与之连接、加固。最后吊人上节门叶，调整完毕后与第二节门叶的对接缝进行点焊、加固。支臂安装应在支铰座基础二期混凝土达到设计强度后进行，实测支铰端面至门叶主粱与支臂组合面的长度，根据实际情况调整门叶，先对支臂纵杆的对接角焊缝施焊，然后进行连接板与抗剪板（已顶紧无隙)之间的角焊缝焊接，最后进行门体自下而上、自中向外上的施焊。闸门门叶拼装施工工艺流程见下：

第一节门叶吊装入槽

分节门叶及附件清点、验收 焊接单节门叶起吊点及侧缆拼装、调整、检验、加固 拼装、调整、检验、加固 第二节门叶吊装入槽

支臂及启闭油缸与门体连接

拼装、调整、检验、加固

节间缝焊接、检验

门叶上下运动、安装水封

闸门门叶按工艺顺序焊接

启闭试验、竣工移交

节间缝焊接、检验

第三节门叶吊装入槽