蚌埠复线船闸人字门安装关键技术方案浅析

王存忠

一、概况

蚌埠闸枢纽现有船闸于1959年开工，1961年通航，属三级航道，1000吨级，闸室长195m，宽15.4m，底板高程9.2m。现已运行40余年，通航能力已难以满足淮河航运发展要求。为此，蚌埠闸工程管理单位于2007年10月开工兴建复线船闸。

复线船闸位于老船闸南侧，闸室长 230m，宽 23m，底板高程 7.8m，比老船闸降低1.40m。复线船闸的建成将大大提高蚌埠闸通航能力。

复线船闸上下闸首采用四扇人字型钢闸门。其中下闸首人字门尺寸为15.30m×13.60m（高×宽），单扇门体重量达148.8t。上闸首人字门尺寸为11.52m×13.6m，单扇门体重量达111.97t。为了减轻吊装重量，在厂房分两节整体焊接。上闸首人字门于2008年10～12月安装，质量、精度符合设计要求。

船闸人字门主要由门体、拉杆、支垫块、止水、埋件等组成。其特点是外形尺寸大、重量大、安装程序复杂。其中基准控制、底枢定位、闸门整体吊装、门体拼装焊接等是人字门安装过程中关键控制技术。

二、关键控制技术方案简述

（一）控制基准线

人字门安装是在闸室、闸首等土建工程完成后进行安装的，空间位置复杂，安装过程中人字门的初始空间定位格外重要，必须依靠精确的基准线来控制人字门的初始空间位置。根据人字门相对关系设立闸室纵、横中心线，转动中心线，合力中心线，开门中心线等控制基准线来控制人字门定位。

1.闸室纵、横中心线：依据土建施工的闸室基准线为基准，安装放样前对其进行校核，确认无误后进行人字门安装纵、横中心基准线放样。

2.转动中心线：根据埋件总图具体尺寸，首先在人字门横向中心线上定出底枢旋转中心点，利用钢琴线、垂球等工具从顶枢高程挂垂球至底枢旋转中心点，用来确定人字门旋转中心线。

3.合力中心线：首先确定底枢与侧向钢止水的合力中心点，利用底枢的旋转中心点，根据止水图所示合力中心点距底枢转动中心点的尺寸，通过平移等方法确定底枢合力中心点，采用钢琴线、垂球等工具从顶枢高程挂垂球至底枢合力中心点以确定顶枢合力中心线。

4.开门中心线：根据合力中心点、旋转中心点及45°夹角计算出数据，并进行两扇门叶的门轴线放样，再分别将两扇门叶的门轴线水平延伸，交叉点就是门轴线中心点，根据此中心点来确定开门中心线。

（二）底枢定位及安装

底枢装置有底枢承座、垫板组合件、底枢蘑菇头组成。半圆形蘑菇头中心点就是人字门转动中心，所以底座与蘑菇头的调整定位是关键控制点。底枢座在精确测量放样的基础上安装在转动中心上，通过调整螺栓进行精确调整，且与一期预埋螺栓连接牢固，浇筑二期混凝土。蘑菇头的底枢座二期混凝土浇筑后进行安装。底枢安装控制精度表见表1。

（三）门体吊装

为了减轻人字门安装吊装重量，在工厂分两节整体焊接，分节运至安装现场，吊装拼接。单节门体最大吊装单元重45.32t，采用平板车拖运至安装现场。

1.吊装准备：复测人字门安装基准线，并准备好所需的设备、工具等。

2.门体吊装：门体吊装采用200T汽车吊，安排专业人员进行吊装统一指挥，确保吊装过程安全有序。

3.门叶安装：先吊装下节门叶，将斜接柱端用两台千斤顶顶住门叶后与门叶同时缓慢下降就位。用水平仪检查底梁腹板是否水平，并使斜接柱端比门轴柱端水平高4～5mm。门体就位后，用钢琴线、垂球检查门叶垂直度。固定门体后，重新检查底梁水平差及端板垂直度。

4.上节门叶吊装：安装程序基本同下节门叶吊装相同，利用定位板和端板中心样冲线来对上节门叶进行定位，确认无误后进行焊接。

（四）门体中缝焊接

因人字门是分上下两节吊装拼接而成，经调整定位后将两节中缝焊接成一个整体。门体中缝焊接难点是焊接变形控制。由于门叶节间焊接时，迎水面和背水面焊缝分布不均，焊后收缩不一致，会造成门叶向焊缝较多的迎水面倾斜，对此施工中采用反变形工艺控制变形，即调整门叶将其向背水面倾斜约0.5mm/m进行施焊，施工中根据门叶焊后具体变形情况进行逐步修正，最后达到规范要求。

表1 底枢安装控制精度表

表2 人字门安装控制偏差表

（五）顶枢安装

顶枢是人字门上转动中心点，它是底枢转动中心点的上投影。利用控制基准线以及控制网标点，用两部高精度经纬仪以交汇法测放出顶枢轴中心点。按设计孔径和轴孔垂直镗孔。拉杆安装就位，穿轴连接，浇筑拉杆二期混凝土。

（六）门体调整

按设计图纸精确进行人字门支垫块和背拉杆安装后，人字门安装基本完成，人字门可以作一定转动。

门体调整：门体调整包括背拉杆应力调整和门叶径向跳动调整两项。背拉杆应力调整在门体拆除了撑杆等施工加固件后进行，门叶径向跳动在脚手架全部拆除后进行。按照设计要求及相应的规范进行调试，使其满足要求。人字门安装控制偏差表见表2。

三、人字门调试

（1）检查门龛及闸门从开启至关闭全程内有无障碍物。

（2）单扇闸门先各运转3次，检查人字门底槛、顶枢及顶枢拉杆各枢轴、启闭机推拉杆有无异常响声，支、枕垫块之间不得有挤卡现象。

（3）闸门在全关闭位置时，检查底止水与底槛埋件配合是否良好。

（4）两扇闸门做开、关试运行，在关门时导卡滚轮应灵活准确切入导轮座。在开门时，导卡滚轮与导承座应平滑脱离。

（5）保持润滑油管通畅。

四、结语

蚌埠复线船闸上闸首人字门按照上述方案进行安装，经检测，安装质量符合设计要求，运行效果良好。为下闸首人字门安装积累了经验，同时为其他类似工程提供了有益的借鉴■