黃濤，金紅寧，譚浩，周閩

（中建五局土木工程有限公司，長沙410004）

1 引言

井岡山航電樞紐泄水閘門單孔閘門體積大、質量重，閘門孔較多，施工條件復雜，安裝精度要求高，施工難度較大。根據(jù)該閘門特點，考慮閘門具體設計、現(xiàn)場實際條件、安裝精度控制等方面要求，對該泄水閘安裝技術進行研究，細化施工組織流程，制定了切實可行的閘門安裝施工方案。

2 工程概況

井岡山航電樞紐工程是一座以航運為主，兼顧發(fā)電等水資源綜合利用的大型航電樞紐工程。泄水閘工作閘門為設23孔露頂式斜支臂圓柱鉸弧形閘門，其中，左區(qū)泄水閘段8孔，右區(qū)泄水閘段15孔，孔口寬20m，高11.5m，單孔閘門總重約2 297kN（229.7t）。

門葉分五節(jié)制作，最大尺寸為：2 100mm×3 100mm×19 960mm，最大重約322.6kN（32.26t）。泄水閘工作閘門門體在主體混凝土結構施工完成后進行?；⌒伍T門葉和支臂、支鉸等構件，現(xiàn)場以200t汽車吊為主要安裝手段、門槽閘墩頂部布置帶有卷揚機的鋼箱梁配合進行吊裝，在閘孔內拼裝焊接成整體。工作閘門按照支鉸→支臂（左、右）→門葉的安裝順序，門葉按從下至上的順序進行組裝，整體驗收后進行焊縫焊接。閘門的結構如圖1所示。

3 弧形閘門安裝方法

3.1 埋件安裝

支鉸座下埋件的安裝精度是決定閘門能否正常運行的關鍵因素【1】。采通過調整螺栓并通過X-Y坐標計算法對埋件進行安裝調整，最后對埋件的安裝結構進行復核，進一步確保埋件的安裝質量。

3.1.1 底檻安裝

底檻安裝前先焊接支承托架，再將底檻吊入，粗調底檻的中心和里程。然后裝焊調整螺栓，通過調整螺栓精調底檻的高程、中心、里程及工作表面平面度，并校核止水座板中心至鉸座中心距。待上述參數(shù)符合設計圖樣及NB/T 35045—2014《水電工程鋼閘門制造安裝及驗收規(guī)范》規(guī)定后再加固焊接，驗收合格后交付二期混凝土回填。

圖1弧形閘門施工平面布置圖

3.1.2 側軌安裝

側軌位于每孔閘室邊墻的工作門槽中，為閘門的主要止水構件，通過使閘門墻面和側水封緊密接觸來實現(xiàn)止水作用【2】。為了保證側軌表面與孔口中心線相互平行，測量放點時建立多個控制點，通過這些控制點裝焊鋼結構線架，可在側軌曲率半徑范圍內控制側軌面的位置偏差。通常采用X（里程）-Y（高程）計算方法在閘墻上預先放出測量控制點，根據(jù)控制點調整側軌的曲率半徑。最后用15kg彈簧秤與盤尺通過支鉸中心檢查曲率半徑的方法進行復核。由于弧門半徑R≈17m，拉緊盤尺時受到盤尺自重引起的撓度及風載荷的影響，讀數(shù)偏差較大，可通過X-Y坐標計算法來控制測量點精確度。

由于工期緊張，對側軌進行逐節(jié)安裝。待一期混凝土澆筑后滿足側軌安裝調整，先安裝底節(jié)側軌，依次逐節(jié)進行安裝，與底檻一樣使用調節(jié)螺栓精調后加固。全部側軌安裝好后，將軌側分段接頭及水封座板接頭用與母材相應的焊接材料焊好，涂裝埋件外露表面并交付二期混凝土澆筑。

3.1.3 復測、驗收

在二期混凝土拆模后，進行復測和驗收。復測對象包括對底檻、支鉸座、側坎埋件等，做好復測記錄，側軌的接頭磨平拋光。依上述步驟進行施工操作，可保證埋件不會出現(xiàn)變形、位移等問題，提高埋件的質量【3】。

3.2 門體安裝

露頂式弧形閘門的門體主要包括支臂、支鉸、門葉等部件。待閘門埋件安裝工作全部完成后將閘門門槽內清理干凈，以保證閘門順利進入門槽，完成閘門門體安裝。第二步是在閘門啟閉設備，安裝完成后進行水封橡皮的安裝，閘門門體這時安裝完畢【4】。

工作閘門的門葉采用2主橫梁型式結構，支臂為斜支臂結構，弧門支鉸支承在孔口左、右閘墩側墻懸出的混凝土牛腿上，使用自潤滑球面滑動支鉸軸承。

3.2.1 支鉸安裝

首先利用135t履帶吊將鉸鏈及鉸座卸放在閘室安裝位置附近，配合土建施工布置的高架門吊，使用臨時鋼梁的卷揚起吊設備和手動葫蘆進行吊裝。

二期基礎墊板混凝土澆筑施工中，基礎螺栓、鉸座基礎墊板的位置、傾角和高程等參數(shù)要求與圖紙一致。且鉸座基礎墊板靠孔中一側和下部應留有一定尺寸，便于裝焊擋板進行支鉸座軸孔中心位置調整。

首先，標識鉸鏈側面的中心線，并用鋼筋焊住鉸鏈和鉸座，其次，用吊車把支鉸平放，穿鋼絲繩和手動葫蘆；然后，將支鉸座吊至支撐牛腿并調整左右、上下位置和傾斜度，穿入地腳螺絲臨時固定住鉸座；最后，利用水準儀檢驗支鉸軸里外高程誤差，調試至高程、同軸度達標后，擰緊螺帽并把鉸座和墊片焊牢。安裝另外一側的支鉸時，調整2個鉸座的同心度和傾斜度（見圖2），使其滿足設計圖紙的誤差要求。

圖2支鉸吊裝示意圖

3.2.2 支臂組裝及安裝

支臂作為維護閘門安全最重要的部件之一，是閘門傳力的唯一體系【5】。為了方便進行運輸和吊裝，支臂分成上、下節(jié)，中間連接處構件暫不組裝。用汽車將支臂及連接件運輸至閘室內，然后利用履帶吊將支臂在閘室內進行臥拼組裝。組裝完成后，利用履帶吊將支臂整體進行吊裝（見圖3），并通過手拉葫蘆調整支臂角度使之與支鉸相連，用螺栓緊固。支臂固定后，用型鋼支撐支臂下端，使之保持在門葉下主梁高度，便于后期與門葉組裝。

圖3支臂吊裝示意圖

將支臂分節(jié)運輸并在閘室內組裝后整體吊裝，較大程度地減少了高空作業(yè)量，在節(jié)省時間的同時也提高了安裝過程的安全性。

3.2.3 門葉安裝

先用135t履帶吊將5節(jié)門葉卸車并在閘室及附近進行存放，底部墊枕木，防止門葉變形。弧門底節(jié)安裝前，先將液壓啟閉機連接軸先穿入吊耳，底坎上墊枕木或型鋼。在門槽二期回填前，根據(jù)門葉的分節(jié)位置在每節(jié)門葉的面板側上、中、下3個位置埋設基礎板，以便將來焊接擋板固定門葉。

首先，吊裝底節(jié)門葉（見圖4），將其通過履帶吊吊至孔頂后通過纜風繩進行變向，與門槽對齊后緩慢下落，吊裝到安裝位置后，利用楔子板或千斤頂?shù)日{整門葉曲率半徑和門體中心對孔口中的偏差，同時要注意，門葉兩側止水座板與側軌止水座板的間距要一致。

底節(jié)門葉與下支臂連接后，將門葉下端用型鋼支撐牢固。然后依次吊裝二、三、四、五節(jié)門葉進行就位，并調整門葉對孔口中心的偏差、曲率半徑和面板的弧度。

圖4底節(jié)門葉吊裝圖

每節(jié)門葉調整完成后采取2項措施固定：在面板側預埋的基礎板上焊接擋板，并在門葉背面2節(jié)門葉主梁后翼緣板的連接處焊接拉板。對于門葉面板間、隔板等部拉的錯位，采用自制壓碼和楔塊進行調整，調整合格后便焊接拉板將其固定，然后割除壓碼，拉板在組合縫焊接過程中割除。在割除過程中，為不損傷門葉，壓碼和拉板不得使用大錘打掉，用割炬切割時也應注意保護母材，最后使用磨光機打磨平整。

3.2.4 弧門焊接

在弧形閘門安裝質量控制中，焊接質量是控制重點之一。在焊接前需要對焊工操作證、焊材種類及質量、焊接方法和位置等進行嚴格檢查【6】。

1）焊前的清理及防護

焊前對焊縫坡口及兩側各10～20mm范圍進行清理，并設置防風、防雨棚及加熱設施，同時實時監(jiān)測現(xiàn)場環(huán)境。

2）焊接工藝

定位焊的起始位置應該距離焊縫端部30mm以上，焊段長度為50mm以上，間距一般為100～400mm。定位點焊后，對焊渣和飛濺進行清理，并進行點焊質量檢查和相應重新點焊。

弧門整體安裝焊接順序依次為：支臂組裝；底節(jié)門葉與下支臂；五節(jié)門葉節(jié)間焊縫；第三節(jié)門葉與上支臂。

支臂組裝時，先進行加強筋板焊接，后進行連接板四周角焊縫焊接，抗剪板的焊接在安裝好整個門葉后進行。

對于弧形閘門門體，先焊接隔板與面板、后翼緣的立焊縫；再從中間向兩邊分段倒退對稱焊接隔板對接焊縫；然后，焊接隔板后翼板對接焊縫；最后，焊接面板焊縫。

3.2.5 附件安裝

1）側輪安裝：檢查側輪實際到貨情況，檢查合格后進行側輪安裝，側輪安裝過程中確保尺寸間隙，安裝完成后進行檢查。

2）水封安裝：首先，清理水封座板后將止水橡皮吊放于座板上，對止水橡皮鉆孔；閘門水封安裝完成時，對轉角水封與直水封接頭進行黏接；燈光及塞尺對水封裝置的止水壓縮量進行檢查。對檢查發(fā)現(xiàn)壓縮量不符合標準要求的位置適當進行調整。

3.2.6 防腐措施

弧形閘門安裝現(xiàn)場的涂裝，一般包含焊縫兩側、安裝施工中設備表面涂裝損壞等部位。為保證閘門表面油漆顏色的一致。一般分3步進行：第一，進行表面預處理，采用噴射或拋射除銹；第二，涂裝施工，盡快對預處理合格的鋼材涂裝底漆（或噴涂金屬），并根據(jù)氣候條件在規(guī)定時間內完成；第三，涂裝質量檢驗，涂裝后和每層漆膜涂裝前進行上一涂層外觀檢查。

3.3 啟閉機及弧形閘門調試

3.3.1 啟閉機安裝

采用最大啟門力為2×2 000kN的雙缸液壓式啟閉機，進行檢查和準備后，利用65t汽車吊（或土建門機）將預埋座吊到預埋位置。然后利用135t履帶吊將油缸、液壓控制柜和液壓油箱以及電動泵吊裝就位。吊裝完成后進行質量控制檢查，最后進行試運轉。

3.3.2 弧形閘門調試

閘門安裝完成后，應結合啟閉機試驗，對弧形閘門進行以下檢查：

1）進行無水情況下的全行程啟閉試驗【7】。檢查支鉸、側輪的轉動情況，檢測啟閉過程中的卡阻和水封橡皮損傷情況，采用漏光方法對閘門全關處進行水封橡皮壓縮量的檢查。針對不銹鋼水封座板與水封橡皮的接觸面，需用清水沖淋潤滑以保護水封橡皮。

2）在閘門擋水后進行動水啟閉試驗。包括全程啟閉試驗和設計規(guī)定的局部開啟試驗，對支鉸轉動、閘門振動、水封密封等有無異常進行嚴格檢查。試驗中單位長度止水橡皮的漏水量應在規(guī)范限定量以內。

4 結語

井岡山航電樞紐泄水閘按照上述方法安裝，嚴格遵循技術標準，由于對弧形閘門安裝技術的深入研究和施工流程的精心組織，較好地解決了泄水閘安裝過程中的困難，順利完成了閘門的安裝及調試，有效提高了施工效率，保證工程質量，為大體積、大重量弧形泄水閘門的安裝施工積累了寶貴的工程實踐經(jīng)驗。