察汗乌苏水电站泄洪洞出口弧形门安装-论文

1 / 7 察汗乌苏水电站泄洪洞出口弧形门安装（吴瀚 李红旗） 摘要 : 察汗乌苏水电站泄洪洞出口弧形工作门安装属于隧洞洞室内闸门安装，受安装空间狭小等不利因素制约，闸门大件吊装无法利用吊机等大型机械设备，只能利用卷扬机、滑轮组等进行吊装。由于工序安排合理，措施得当，最终实现弧门顺利安装。安装质量达到优良标准。 关 键 词 : 弧形工作闸门 ;施工工序 ;安装工艺 ;泄洪洞 ;察汗乌苏水电站 中图分类号 : TV66 文献标识码 : A 1 概述 察汗乌苏水电站泄洪洞出口弧形工作门，门叶外形尺寸5010mm8258mm ，面板弧形半径 12800mm，闸门总重 120t。门体分为 3 节制造，底节 10.6t，中节 9.5t，顶节 14.5t，门叶总重 34.6t。支臂分上、下支腿和裤衩型构件部份，单个支臂重 24.1t。支铰为固定铰、活动铰和铰轴整体组装到货，单个支铰重 16.9t。泄洪洞弧形工作门特性见表 1。 主要施工难点 .1 构件二次倒运困难 构件从临时堆场运输到安装位置，须从泄洪洞出口处进入隧洞 100m，由于所运大件均为长杆件，但洞内空间狭小，无法在洞内进行转向、翻身等作业，所以构件必须在堆场利2 / 7 用吊机横向装车，用载重汽车倒车运输。 .构件吊装复杂 主要构件均为大件，如支撑大梁、支铰座、门叶、支臂等。由于安装位置在洞内，空间狭小，无法利用大型吊机等设备进行吊装，只能在闸室内预埋大量安装用锚环，利用卷扬机、滑轮组和手拉葫芦进行安装。 .门楣安装精度高 门楣处设有两道止水。这就要求门楣与底坎的相对位置必须十分准确，否则有可能造成底水封橡皮或顶水封橡皮压缩量不够，产生漏水现象。 安装程序 闸门主要安装程序 :测量、放点 底坎吊装、调整、加固 二期混凝土 侧导板吊装 门楣吊装 侧导板调整、加固 二期混凝土 支铰座支撑大梁吊装、调整、加固 二期混凝土 支铰座安装 支臂裤衩安装 闸室底板门叶组装 门叶整体吊装 左右支臂上支臂挂装 左右支臂下支臂挂装 纵、横向连接系连接 闸门焊接 水封组装 门楣调整、加固 二期混凝土。 埋件安装 .1 埋件运输和吊装 底坎、支撑大梁用载重汽车横装倒车装运。底坎在门槽下游侧利用 5t 卷扬机就近卸车，然后平移至门槽内安装位3 / 7 置，支撑大梁可直接运输到安装位置正下方，利用 10t 卷扬机和 10t 手拉导链卸车、吊装。侧导板和门楣可直接利用 8t吊机吊装就位。 .埋件安装主要控制环节 测量放点、标定基准线。测量孔口中心线、门槽中心线、支铰中心高程和里程、底 坎高程、侧导板曲率半径线。测量完后复查左右支铰中心连线是否被孔口中心线平分、支铰中心至底坎止水线距离、左右支铰中心相对高差等。 底坎安装。根据标定的孔口中心线、门槽中心线和底坎高程将底坎安装就位，用水准仪校验底坎工作表面一端对另一端的相对高差小于 2mm。复测左右支铰中心到底止水中心线的距离。验收合格后进行加固。 侧导板安装。在底坎上标出侧导板的安装位置，将侧导板底面和底坎表面贴紧，用经纬仪测量侧导板工作面垂直度和平面度，调整定位后，复测支铰中心到侧导板止水座板中心的半径 R，验收合格后进行加固。 门楣安装。根 据门楣安装高度进行初步调整定位，测量止水座板的直线度和水 XX，调整好后进行临时加固，由于弧门门楣处设有两道水封，为保证闸门在工作位置顶水封和底水封都有规定的压缩量，所以门楣在门体安装完后再进行精确调整。验收合格后进行加固。 铰座支撑大梁安装。由于铰座安装在支撑大梁上，所以4 / 7 支撑大梁的安装质量直接影响弧门支铰的安装质量，是埋件安装的重要质量控制点。利用左右支铰中心在闸墙上的投影点，根据图纸尺寸在闸墙上绘制出支撑大梁的投影图，根据投影确定它的空间状态，再利用支承大梁中心线的投影和孔口中心线必须重合确定它的空间位置 。验收合格后进行加固。 弧门安装 .1 弧门运输和吊装 考虑现场的安装环境和复杂条件，决定支铰安装采用固定铰、活动铰和铰轴组装好后整体吊装，支臂安装采用裤衩、上支臂、下支臂分片进行吊装，门叶安装采用在闸室底板组装，而后整体吊装的方式。外场装车时注意装车顺序和方向。洞内起吊作业全部采用卷扬机、滑轮组和手拉葫芦配合，利用预埋在闸墙周围的锚环进行卸车、吊装。 .主要安装控制环节 支铰安装。支铰安装前，先把固定铰、活动铰和铰轴组装好。在测量、挂线工作完成并核对无误后，将左右支铰吊装就位，通过样架拉好左右支铰中心连线 ，调整支铰位置，使弦线处在支铰轴孔中心，即保证左右支铰同心，误差在允许范围之内。同时控制同一支铰左右耳孔倾斜度。经调整合格后，复测左右支铰中心连线到底坎中心线的距离，左右支铰中心到侧导板止水座板的半径，左右支铰轴孔中心距离，5 / 7 支铰安装中心高程，左右支铰相对高差等。在检查无误后，将支铰与支撑大梁连接螺栓拧紧固定。 门叶安装。门叶安装采用在闸室底板整体组装后一次吊装的方式。门叶运输的顺序是 :顶节 中节 底节。将顶节用拖车倒车运输至指定位置，利用预埋的天锚卸车，然后平放在铺好的道木和滚筒上，利用 2 台装好滑轮组 5t 卷 扬机向闸室上游面平拖，空出下节门叶的卸车位置。用此方法依次将中节和底节拖放至指定位置。 门叶摆放好后，将中节门叶向下游面平移到适当位置，并使中节门叶的垂直中心线与孔口中心线重合。将顶节和底节向中节靠拢，同时用千斤顶和道木将顶节上口和底节下口垫高，测量闸门的弧度。将节间缝组合并点焊，同时在接缝位置焊接对称垂直劲板，将 3 节门叶固定。 门叶竖立前，在门叶顶部的对称位置焊接两临时吊耳，从天锚上与临时吊耳之间挂起吊绳，作为门叶吊装的副吊绳使用，用两个 10t 手拉葫芦牵引。在启闭机油缸孔口安装工字钢横梁，横梁上焊制吊耳并 挂滑轮，在闸门永久吊耳与滑轮之间穿起吊绳，作为闸门竖立的主吊绳，用 10t 卷扬机配合 30t 滑轮组牵引。 开始竖立时，主吊绳偏角过大，稍微带劲即可，主要靠10t 导链吊绳将闸门向上游拖移，同时将闸门顶部提高。在闸门底缘快到地面时，在底缘部位垫上滚筒和道木，使闸门6 / 7 在前进过程中带滚动，而不是纯滑动，以减小起吊力。到后期，卷扬机主起吊绳渐渐加力， 3 根起吊绳同时用力，慢慢将闸门提起。 门叶竖立到底坎安装位置后，在底坎上焊接挡块，然后主吊绳和两个副吊绳配合，慢慢将闸门向上游倾斜放倒，到指定位置后焊接面板背部挡块，复测尺寸无 误后，开始进行支臂安装。 支臂安装。由于受隧洞洞内空间尺寸限制，支臂无法在外场整体组装后运至闸室内整体吊装，只能在闸室内按照制造单元逐节进行吊装。首先将裤衩型构件和活动铰用螺栓组装。考虑如果先装下支臂后装上支臂，由于支臂上的连接系耳板已焊接，且耳板尺寸较大，造成支臂间的距离非常狭小，上支臂将无法从两下支臂中间穿过，从而无法吊装。只能先装上支臂再装下支臂，最后安装连接腹杆、支撑等。 焊接工艺 施焊前，焊工严格按照焊接工艺规定的施焊顺序和方法以及焊接参数进行焊接。施焊前，将坡口及其两侧 10 20mm范围内的铁锈 、熔渣、油垢、水迹等清除干净。 焊接时的风速、相对湿度要符合焊接规定，当超过规定时，严禁施焊 ;焊接表面潮湿，雨雪、刮风天气，焊工及焊件无保护措施时严禁施焊。 焊接时从中间部位向四周对称焊接，以便焊接应力的释7 / 7 放和减少变形。为减少焊接变形，门叶间焊缝采取以下焊接顺序 :先焊底节、中节节间焊缝，最后焊中节、顶节节间焊缝。焊时控制门叶曲率半径方向变形。焊接顺序是 :隔板后翼与主梁后翼对接缝 主梁后翼与边柱后翼对接缝 纵隔板腹板与主梁腹板下游半宽方向角焊缝 纵隔板腹板与主梁腹板上游半宽方向角焊缝 面板与主梁前翼缘角焊缝 门叶内部水平次梁、劲板等焊缝 面板对接缝 支臂抗剪板焊缝 其余栏杆、支臂复杆、竖杆等焊缝。焊接完成后按规定进行分类检验，其中主梁后翼与边柱后翼板对接缝、支臂对接缝为 I 类焊缝，其余为 类焊缝。 结语 察汗乌苏电站泄洪洞出口弧形工作