王存忠
蚌埠閘樞紐現(xiàn)有船閘于1959年開工,1961年通航,屬三級(jí)航道,1000噸級(jí),閘室長(zhǎng)195m,寬15.4m,底板高程9.2m?,F(xiàn)已運(yùn)行40余年,通航能力已難以滿足淮河航運(yùn)發(fā)展要求。為此,蚌埠閘工程管理單位于2007年10月開工興建復(fù)線船閘。
復(fù)線船閘位于老船閘南側(cè),閘室長(zhǎng) 230m,寬 23m,底板高程 7.8m,比老船閘降低1.40m。復(fù)線船閘的建成將大大提高蚌埠閘通航能力。
復(fù)線船閘上下閘首采用四扇人字型鋼閘門。其中下閘首人字門尺寸為15.30m×13.60m(高×寬),單扇門體重量達(dá)148.8t。上閘首人字門尺寸為11.52m×13.6m,單扇門體重量達(dá)111.97t。為了減輕吊裝重量,在廠房分兩節(jié)整體焊接。上閘首人字門于2008年10~12月安裝,質(zhì)量、精度符合設(shè)計(jì)要求。
船閘人字門主要由門體、拉桿、支墊塊、止水、埋件等組成。其特點(diǎn)是外形尺寸大、重量大、安裝程序復(fù)雜。其中基準(zhǔn)控制、底樞定位、閘門整體吊裝、門體拼裝焊接等是人字門安裝過程中關(guān)鍵控制技術(shù)。
人字門安裝是在閘室、閘首等土建工程完成后進(jìn)行安裝的,空間位置復(fù)雜,安裝過程中人字門的初始空間定位格外重要,必須依靠精確的基準(zhǔn)線來控制人字門的初始空間位置。根據(jù)人字門相對(duì)關(guān)系設(shè)立閘室縱、橫中心線,轉(zhuǎn)動(dòng)中心線,合力中心線,開門中心線等控制基準(zhǔn)線來控制人字門定位。
1.閘室縱、橫中心線:依據(jù)土建施工的閘室基準(zhǔn)線為基準(zhǔn),安裝放樣前對(duì)其進(jìn)行校核,確認(rèn)無誤后進(jìn)行人字門安裝縱、橫中心基準(zhǔn)線放樣。
2.轉(zhuǎn)動(dòng)中心線:根據(jù)埋件總圖具體尺寸,首先在人字門橫向中心線上定出底樞旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn),利用鋼琴線、垂球等工具從頂樞高程掛垂球至底樞旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn),用來確定人字門旋轉(zhuǎn)中心線。
3.合力中心線:首先確定底樞與側(cè)向鋼止水的合力中心點(diǎn),利用底樞的旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn),根據(jù)止水圖所示合力中心點(diǎn)距底樞轉(zhuǎn)動(dòng)中心點(diǎn)的尺寸,通過平移等方法確定底樞合力中心點(diǎn),采用鋼琴線、垂球等工具從頂樞高程掛垂球至底樞合力中心點(diǎn)以確定頂樞合力中心線。
4.開門中心線:根據(jù)合力中心點(diǎn)、旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)及45°夾角計(jì)算出數(shù)據(jù),并進(jìn)行兩扇門葉的門軸線放樣,再分別將兩扇門葉的門軸線水平延伸,交叉點(diǎn)就是門軸線中心點(diǎn),根據(jù)此中心點(diǎn)來確定開門中心線。
底樞裝置有底樞承座、墊板組合件、底樞蘑菇頭組成。半圓形蘑菇頭中心點(diǎn)就是人字門轉(zhuǎn)動(dòng)中心,所以底座與蘑菇頭的調(diào)整定位是關(guān)鍵控制點(diǎn)。底樞座在精確測(cè)量放樣的基礎(chǔ)上安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)中心上,通過調(diào)整螺栓進(jìn)行精確調(diào)整,且與一期預(yù)埋螺栓連接牢固,澆筑二期混凝土。蘑菇頭的底樞座二期混凝土澆筑后進(jìn)行安裝。底樞安裝控制精度表見表1。
為了減輕人字門安裝吊裝重量,在工廠分兩節(jié)整體焊接,分節(jié)運(yùn)至安裝現(xiàn)場(chǎng),吊裝拼接。單節(jié)門體最大吊裝單元重45.32t,采用平板車拖運(yùn)至安裝現(xiàn)場(chǎng)。
1.吊裝準(zhǔn)備:復(fù)測(cè)人字門安裝基準(zhǔn)線,并準(zhǔn)備好所需的設(shè)備、工具等。
2.門體吊裝:門體吊裝采用200T汽車吊,安排專業(yè)人員進(jìn)行吊裝統(tǒng)一指揮,確保吊裝過程安全有序。
3.門葉安裝:先吊裝下節(jié)門葉,將斜接柱端用兩臺(tái)千斤頂頂住門葉后與門葉同時(shí)緩慢下降就位。用水平儀檢查底梁腹板是否水平,并使斜接柱端比門軸柱端水平高4~5mm。門體就位后,用鋼琴線、垂球檢查門葉垂直度。固定門體后,重新檢查底梁水平差及端板垂直度。
4.上節(jié)門葉吊裝:安裝程序基本同下節(jié)門葉吊裝相同,利用定位板和端板中心樣沖線來對(duì)上節(jié)門葉進(jìn)行定位,確認(rèn)無誤后進(jìn)行焊接。
因人字門是分上下兩節(jié)吊裝拼接而成,經(jīng)調(diào)整定位后將兩節(jié)中縫焊接成一個(gè)整體。門體中縫焊接難點(diǎn)是焊接變形控制。由于門葉節(jié)間焊接時(shí),迎水面和背水面焊縫分布不均,焊后收縮不一致,會(huì)造成門葉向焊縫較多的迎水面傾斜,對(duì)此施工中采用反變形工藝控制變形,即調(diào)整門葉將其向背水面傾斜約0.5mm/m進(jìn)行施焊,施工中根據(jù)門葉焊后具體變形情況進(jìn)行逐步修正,最后達(dá)到規(guī)范要求。
表1 底樞安裝控制精度表
表2 人字門安裝控制偏差表
頂樞是人字門上轉(zhuǎn)動(dòng)中心點(diǎn),它是底樞轉(zhuǎn)動(dòng)中心點(diǎn)的上投影。利用控制基準(zhǔn)線以及控制網(wǎng)標(biāo)點(diǎn),用兩部高精度經(jīng)緯儀以交匯法測(cè)放出頂樞軸中心點(diǎn)。按設(shè)計(jì)孔徑和軸孔垂直鏜孔。拉桿安裝就位,穿軸連接,澆筑拉桿二期混凝土。
按設(shè)計(jì)圖紙精確進(jìn)行人字門支墊塊和背拉桿安裝后,人字門安裝基本完成,人字門可以作一定轉(zhuǎn)動(dòng)。
門體調(diào)整:門體調(diào)整包括背拉桿應(yīng)力調(diào)整和門葉徑向跳動(dòng)調(diào)整兩項(xiàng)。背拉桿應(yīng)力調(diào)整在門體拆除了撐桿等施工加固件后進(jìn)行,門葉徑向跳動(dòng)在腳手架全部拆除后進(jìn)行。按照設(shè)計(jì)要求及相應(yīng)的規(guī)范進(jìn)行調(diào)試,使其滿足要求。人字門安裝控制偏差表見表2。
(1)檢查門龕及閘門從開啟至關(guān)閉全程內(nèi)有無障礙物。
(2)單扇閘門先各運(yùn)轉(zhuǎn)3次,檢查人字門底檻、頂樞及頂樞拉桿各樞軸、啟閉機(jī)推拉桿有無異常響聲,支、枕墊塊之間不得有擠卡現(xiàn)象。
(3)閘門在全關(guān)閉位置時(shí),檢查底止水與底檻埋件配合是否良好。
(4)兩扇閘門做開、關(guān)試運(yùn)行,在關(guān)門時(shí)導(dǎo)卡滾輪應(yīng)靈活準(zhǔn)確切入導(dǎo)輪座。在開門時(shí),導(dǎo)卡滾輪與導(dǎo)承座應(yīng)平滑脫離。
(5)保持潤(rùn)滑油管通暢。
蚌埠復(fù)線船閘上閘首人字門按照上述方案進(jìn)行安裝,經(jīng)檢測(cè),安裝質(zhì)量符合設(shè)計(jì)要求,運(yùn)行效果良好。為下閘首人字門安裝積累了經(jīng)驗(yàn),同時(shí)為其他類似工程提供了有益的借鑒■