白龜山水庫北干渠弧形閘門安裝方案

李德明

摘 要：弧形閘門是一種常用的工作閘門，啟閉時(shí)閘門繞支撐轉(zhuǎn)動，啟門省力，從而降低啟閉機(jī)和工作橋的荷載，被廣泛應(yīng)用。閘門是水工建筑物的主要組成部分，它是直接影響到水利工程安危與經(jīng)濟(jì)效益的重要組成部分，是典型的水工金屬結(jié)構(gòu)，在水利水電工程中弧形鋼閘門的普遍應(yīng)用于水利水電工程中的泄洪灌溉、發(fā)電，而施工過程中的安裝質(zhì)量能否順利投入運(yùn)行是整個(gè)工程的關(guān)鍵之一，在水閘的安裝施工中，在對弧形閘門的安裝特性進(jìn)行了認(rèn)真研究的基礎(chǔ)上，立足現(xiàn)場施工設(shè)備的實(shí)際情況，運(yùn)用了各種簡易，經(jīng)濟(jì)、安全的安裝方案，保證了安裝質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：弧形閘門；安裝；方案

中圖分類號：TV5 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）35-0092-02

1 概述

白龜山水庫位于平頂山市西南郊，始建于1958年，1966年建成蓄水，受建庫時(shí)期經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件的限制，水庫存在著防洪標(biāo)準(zhǔn)低、工程隱患大等嚴(yán)重問題，對工程管理帶來很大的困難，1998年～2006年對水庫進(jìn)行了除險(xiǎn)加固，除險(xiǎn)工程實(shí)施后，白龜山水庫校核水位由107.81m提高到109.56m，相應(yīng)庫容由7.16億m3增加到9.22m3。

北干渠是白龜山水庫的配套工程之一，建于1959年，渠首位于北壩頭上游約500m處，在市區(qū)與湛河交匯后以湛河作為干渠。渠首閘位于水庫北岸九里山與鳳凰山之間，為灌溉兼泄洪。1999年9月至2000年12月，對渠首閘實(shí)施了加固改造。主要包括拆除啟閉機(jī)室、檢修橋及胸墻，加高翼墻、胸墻及閘墩，新建啟閉機(jī)操縱室及控制室，更換弧形工作閘門及底檻、側(cè)軌等埋件。加固后閘底板高程94.0m，3孔5×3.5米（寬×高）開敞式溢流堰，弧形鋼閘門，每扇重12.4噸，3臺2×15噸固定式卷揚(yáng)式啟閉機(jī)，檢修閘門為一套3-5×3m分段滑動平板鋼閘門，由自動抓梁控制啟閉，控制泄洪能力200m3/s。

2 弧形閘門安裝流程

安裝準(zhǔn)備→測量放線→門葉拼裝焊接→鉸座吊裝→門體吊裝→啟閉試驗(yàn)→檢查驗(yàn)收→刷漆

3 弧形閘門的安裝

3.1 底檻

根據(jù)設(shè)計(jì)要求，渠首閘閘門原底檻應(yīng)視其原安裝精度決定。使用水準(zhǔn)儀每隔0.5m測量一點(diǎn)檢查底檻高程，高程偏差控制在±5mm內(nèi)，若原底檻符合要求，局部不平可用砂輪磨平，氣蝕處補(bǔ)焊后磨平；若原底檻安裝誤差較大，考慮焊接一層鋼板并進(jìn)行調(diào)整使其符合規(guī)范要求，對于底檻上下游混凝土氣蝕處用環(huán)氧砂漿修補(bǔ)。另外檢查支座中心至底檻中心的圓弧半徑R，使其與設(shè)計(jì)半徑誤差不能超過±5mm。

3.2 弧形閘門側(cè)軌

首先磨平側(cè)軌工作表面，用經(jīng)緯儀測量側(cè)軌的平整度，為安裝不銹鋼板提供依據(jù)。吊裝不銹鋼鋼板時(shí)在閘墩上不靠側(cè)軌附近預(yù)埋吊環(huán)，在吊環(huán)上掛滑輪組吊裝，吊裝自上而下，先焊好最下節(jié)，再吊上一節(jié)。焊接不銹鋼板時(shí)，用經(jīng)緯儀測量側(cè)軌不銹鋼板的平整度，其扭曲度、垂直度不得大于2mm，在空隙處墊鐵皮，不銹鋼鋼板中間適當(dāng)鉆φ6小孔增加塞焊，使不銹鋼鋼板與原側(cè)軌緊密貼合，焊接后使用砂輪機(jī)磨平，不銹鋼板側(cè)軌的頂部磨成30度坡口。原側(cè)軌頂部止水橡皮運(yùn)行軌道處混凝土鑿除1cm深，確保閘門全開過程中止水橡皮與混凝土不相碰。原側(cè)軌頂部混凝土表面，現(xiàn)側(cè)滑塊運(yùn)行軌跡處用環(huán)氧樹脂貼合和膨脹螺絲固定不銹鋼板，不銹鋼板作為側(cè)滑塊軌道，用經(jīng)緯儀測量其平整度。

在不銹鋼鋼板安裝焊接過程中，還應(yīng)調(diào)整控制側(cè)軌板中心至支鉸中心的半徑R，使其誤差不超過±5mm，由于側(cè)軌板中心至鉸中心的半徑R較大，用鋼卷尺測量的準(zhǔn)確性不高，因此將R轉(zhuǎn)換成下圖bn值。

bn=sn-L=Rsian-L

圖中bn-底檻中心至弧形側(cè)軌板中心的水平距離（mm）；Sn-支鉸中心至弧形側(cè)軌板中心的水平距離（mm）；L-支鉸中心至底檻中心線的水平距離（mm）；an-在不同高度H時(shí)的夾角（度）。

從底檻開始向上每隔0.5m定一點(diǎn)，根據(jù)標(biāo)高算出相應(yīng)的an角度，然后可推出相應(yīng)的Sn，再算出bn，這樣可以使R值更加精確。

3.3 弧形閘門支鉸座安裝

弧形閘門支座是閘門的重要組成部分，它將閘門支臂傳來的全部水壓力和部分閘門自重傳給閘門，根據(jù)實(shí)測原支座安裝誤差較大，因此必須重新調(diào)整原支座的高程、里程、對孔口中心尺寸。

3.3.1 支座吊裝利用在澆筑支鉸座以上閘墩混凝土?xí)r，在支鉸座對應(yīng)位置按安裝要求埋設(shè)的吊環(huán)進(jìn)行吊裝。當(dāng)支鉸座吊起升至基礎(chǔ)螺栓前，用人擺正對準(zhǔn)螺栓慢慢套入，支座的跨度及高程用千斤頂調(diào)整，里程長用支座背部混凝土的鑿除與襯墊來調(diào)整，支座與混凝土之間的間隙用環(huán)氧樹脂填滿。

3.3.2 用經(jīng)緯儀和水準(zhǔn)儀在支鉸座的混凝土牛腿處，根據(jù)孔口中心定出支座中心。由于左右支座間隔距離近，找正支座利用鋼絲線來控制：即將左右支座中心用一條貫通的鋼絲線進(jìn)行控制，將支座軸孔等分成1、2、3、4四個(gè)點(diǎn)，用內(nèi)徑千分尺測量各等分點(diǎn)至鋼絲線的距離值。

3.4 門體吊裝及調(diào)試

3.4.1 直臂吊裝

將單片支臂用汽車起重機(jī)吊起放入閘室中，然后通過葫蘆吊裝，并稍翹起支臂端，以便插入支鉸座中。為使支鉸鏈一頭能翹起同時(shí)又能防止支臂向前竄動，在支臂前面有橫撐部位溜一根溜繩備用。當(dāng)支鉸鏈插入支座可穿軸時(shí)，即用另一套吊裝設(shè)備吊起支鉸軸對準(zhǔn)鉸孔，穿入支鉸軸。如果在穿孔過程中，支鉸鏈與支座的軸孔錯(cuò)位難以穿入時(shí)，可以稍微擺動支臂使之自動找正，直至支鉸軸穿入達(dá)到能上卡板為止。然后緩緩松去起吊支臂之吊裝工具，使支臂前端落在底檻上，以利于門葉的吊裝。

3.4.2 門葉安裝

門葉吊裝考慮到場地情況，需在工作橋澆筑之前放到位置，在門葉兩側(cè)邊焊一個(gè)吊耳，各掛一套滑輪組，在門葉下端靠近下游端再掛兩套容量較小的滑輪組。當(dāng)門葉起吊靠近支臂連接部位時(shí)拉緊下端滑輪組，使門葉靠近支臂連接頂板，找準(zhǔn)尺寸穿上螺絲擰緊固定。連接面接觸應(yīng)緊密，接觸面面積大于75%的面積，組裝螺絲不得過長或過短，擰緊帶上兩個(gè)螺母后后絲扣應(yīng)露出三個(gè)絲扣為宜，墊圈每個(gè)螺絲不能超過兩個(gè)，如果絲桿長應(yīng)加工處理。然后測量鉸中心至面板外緣的曲率半徑，其誤差不超過±4mm且兩側(cè)相對差不大于3mm。在吊裝門葉時(shí)要提前松鉤時(shí)，應(yīng)做好防滑措施，一方面在門葉上部用繩套與閘室中有關(guān)吊繩固定，另一方面在底檻上電焊2～3個(gè)角鐵做防滑擋塊，焊接位置不能妨礙門葉正常所處位置。endprint

3.4.3 止水安裝

（1）底止水在門葉吊裝前進(jìn)行安裝，通過鋼絲線的測量方法進(jìn)行檢查其水平度，使誤差控制在規(guī)范的要求之中，側(cè)止水為“P”型橡膠止水，設(shè)計(jì)壓縮量4mm。

（2）側(cè)止水在門葉吊裝前先裝好左側(cè)橡皮止水，吊裝后補(bǔ)裝右側(cè)橡皮止水。補(bǔ)裝右側(cè)止水時(shí)用千斤頂將門葉向左側(cè)頂推8～10mm，有意讓左側(cè)橡皮止水壓縮量暫時(shí)增加一倍稍多，但也不能頂推過大，以免橡皮止水損壞。將右側(cè)“P”型橡膠止水對平弧形側(cè)軌板，蓋上壓板穿入螺絲，上緊螺母，再把側(cè)滑塊裝上，而后松去千斤頂，使門葉回到自有位置，檢查橡皮止水壓縮量應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

（3）頂止水安裝及門楣安裝。在弧形閘門門葉安裝前，進(jìn)行門楣安裝。在原門楣拆除時(shí)預(yù)留原門楣錨固鋼筋，作為門楣安裝的錨筋。由于門楣重量不大，考慮用兩個(gè)1噸手動拉鏈葫蘆進(jìn)行吊裝就位，門楣調(diào)整用在預(yù)埋鋼筋上調(diào)整螺絲的方法，擰動調(diào)整螺絲螺帽使門楣對支鉸中心的圓弧半徑誤差不大于±2mm，門楣扭曲度不大于1～2mm，然后安裝門楣止水，待弧形閘門安裝完畢后，調(diào)整門楣，達(dá)到頂止水滿足預(yù)壓縮量，然后將門葉啟閉數(shù)次調(diào)整頂止水預(yù)壓縮量，調(diào)整門槽座板以達(dá)到設(shè)計(jì)要求，壓縮量誤差±1mm，待門葉啟閉試驗(yàn)觀察頂止水安裝情況，質(zhì)量符合要求后，在澆筑門楣處二期混凝土。

3.4.4 閘門調(diào)試

閘門全部安裝完畢，各部位二期混凝土具有一定強(qiáng)度后，在無水狀態(tài)下用啟閉機(jī)進(jìn)行閘門全行程啟落試驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)前必須清除門葉、側(cè)軌、頂部所有障礙物，檢查啟吊設(shè)施對試驗(yàn)中出現(xiàn)的各種問題做相應(yīng)處理。

4 結(jié)束語

閘門是水利水電工程的重要部件，安裝單位和管理單位應(yīng)普及此項(xiàng)安裝調(diào)試技術(shù)及使用保養(yǎng)的知識，確保工程運(yùn)行質(zhì)量，更好的發(fā)揮工程效益。

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