燕山水库溢洪道弧形工作闸门支铰及地脚螺栓安装质量控制

□马海华 □靳记平 □郭全中

（河南省水利第一工程局）

一、概况

燕山水库位于沙颍河主要支流澧河上游干江河上，燕山水库设计总库容9.25亿m3，属大（2）型工程，工程等级为二级，是一座以防洪为主，结合供水、灌溉，兼顾发电等综合利用的水利枢纽工程。

溢洪道是燕山水库主要的永久工程之一，闸室采用钢筋混凝土开敞式，总净宽90.0m，共6孔，单孔净宽15.0m，设弧形工作闸门和平面检修钢闸门，弧形闸门孔口尺寸15m×11.8m（宽×高），单孔闸门重约120t，其安装有一定的施工难度，目前，溢洪道的所有闸门已安装完成，顺利通过了联动试验。弧形工作闸门施工的难点主要是支铰及支臂的质量控制，若支铰安装质量控制不好可能出现闸门无法提升，不能正常运行等。

二、测量控制

闸室底板混凝土面浇筑完成后，首先组织人员测量放线。该圆弧工作闸门为露顶式，共6孔，在闸墩混凝土未浇筑之前，横向全部通视的前提下，在闸室底板上测设控制点，以便安装过程控制和校核。在每孔闸门距闸室底板上下游边各1m左右距离测设中线控制点第1点和第2点（如图），用墨斗在底板上弹线。用冲击钻在底板上钻φ19孔，用φ18圆钢打入孔内，钢筋顶面约低混凝土面2mm左右，放置小棱镜，精确测出控制点的位置，然后用闸门制造商提供的校核后的钢卷尺，同时校核同一型号钢卷尺3把，校正无误后分别发给测量组、安装各一把。然后用T2经纬仪架在孔口中线上游第1个控制点上，后视孔口中线控制点2，拉钢尺，钢尺0端拉弹簧秤，拉力约为8～10kg。钢尺0刻度对准控制点1，向下游0.7m位置，量出检修闸门底槛中点的平行点，用冲击钻钻孔，埋置钢筋，在钢筋表面上定出检修闸门底槛控制点3点，量出圆弧闸门底槛中点的平行点向上游0.5m位置，用同样方法定出圆弧闸门底槛中线的控制点4点、5点，中心点位置，打孔，安装钢筋，在钢筋顶面上标出控制点6位置，闸墩底板浇筑完成后，用经纬仪测出液压缸悬臂铰和支铰横向中心线，控制点布置完成后，根据测量规范及等级要求，反复校核，保证满足安装精度要求。

闸室底板安装埋件控制点示意图

三、支铰地脚螺栓及垫板的安装

地脚螺栓的安装是支铰铰座安装的基础，也是闸门的关键部位，精度要求高，施工难度大，涉及的工序多，受环境影响大，关系到闸门运行工作，燕山水库溢洪道闸墩牛腿长3.025m，宽6.2m（包括闸墩厚2.8m），高3m。

一期浇筑混凝土时，距浇筑立面有0.6m位置，先把支铰处的Φ25钢筋加固牢，在预埋100mm×100mm×10mm钢板时，把经纬仪架在支铰中心线上，后视其对应的点，根据闸墩侧面标示的1m高程线用拉钢尺定出支铰中心点，并在预埋钢板做出标记，往上游方向2m，定出同高程的点，以定出的点和支铰中心为直角边，根据图纸设计的圆弧支饺倾斜角度为30°的函数关系，计算出向下1.155m直角边的点，并通过支铰中心点用墨斗标示在闸墩上，作为支饺中心点直角线，两侧闸墩角度线定出后，重新校核支铰中心的高程和里程是否正确，无误后，用Φ25钢筋把牛腿钢筋笼纵横钢筋交点和加固钢筋焊牢成为整体，保证浇筑牛腿混凝土时，钢筋笼不变形，不移位。

地脚螺栓支架上的φ48螺栓孔为同配钻孔（孔为φ50），把这两块支架钢板重叠用螺栓固定好，根据孔的位置定出支铰钢板纵横中心线，根据出厂标志划线，校核纵横中线位置即可，支架两面和内框的侧面均画中线，线画好后，用厂家提供的Φ16螺栓把2个支架钢板固定为1个整体，用钢尺拉对角线，校核2个支架的钢板距离和2个支架钢板上的φ50孔是否同心，和纵横中线是否相互垂直，无误后，准备安装工具，花兰螺丝4个、1T葫芦、垂球等，把经纬仪架在上游支铰纵中心线上，10号点或9号点，后视9号点或10号点，把支饺中心线传递到牛腿，测定纵向支铰中心，把闸墩侧面的支铰角度线平移到地脚螺栓支架外侧大约10cm的位置，支铰的横中心线也平移到支架前面10cm位置，把支架上面的4个角用4个花兰螺丝吊在钢筋笼上，利用钢筋笼上面的支铰纵中心线，吊2个垂线靠在支架的前后面处，调整支架钢板的上下中线跟2个垂线重合，支架钢板的横中心线跟支架前面横中心线重合，并且跟横中心线的距离相等，反复调整支架纵横中心线跟平移的支铰中心线和钢筋笼上的纵支铰中心线重合，并且用钢筋加固焊牢，把支架跟钢筋笼加固成整体后，1个地脚螺栓支架为12根φ48螺栓，把螺栓安在支架上，且留够外露长度（比图纸上的预留长度多20mm），先用螺帽把螺栓紧住，在钢筋笼的外面，12根螺栓外围距螺栓5cm位置处，用Φ16圆钢焊四方框把支铰的纵横中心平移到Φ16钢筋上，挂线，用丁字尺靠在地脚螺栓的外侧，直角尺靠在丁字尺上贴住同排地脚螺栓外侧，检查螺栓中心距是否跟图纸上标注的尺寸相符，实际螺栓中心跟图纸尺寸比较，按规范±2mm控制，通过反复调整，符合要求后，把地脚螺栓螺帽和支架钢板焊牢，经检验合格后，浇筑二期，浇筑之前，外露螺栓抹黄油、包薄膜保护。

一期混凝土浇筑结束符合图纸要求后，把支座垫板安到12根螺栓上，外面用螺帽固定位置，支座垫板面上，根据厂家标志的纵横孔的中线点，用画针在支座表面把纵横中心线画出，用钢尺测量垫板距支铰中心的距离，检查垫板上的纵横中线跟线架上的线是否重合，然后调整座板面距支铰中心的距离，精度要求±2mm，符合要求后，在座板背面焊锚固筋，浇筑二期混凝土，待浇筑结束后，用经纬仪重新把支铰的纵向中心线标在混凝土面上，检查地脚螺栓距垫板面上纵横中心的距离，是否符合规范规定，若个别螺栓不符合，可不调整，因支座的孔为φ56，地脚螺栓φ48的孔，相差8mm，每侧有4mm的调整量。

四、支铰安装

安装之前，找出厂家制做铰座铰链侧面纵横中线标志、校正，用钢筋把铰链和铰座焊住，使铰链不能自由转动。然后用吊车把支铰平放，穿钢丝绳和5t葫芦2个，把支铰就位后，调整支铰倾斜度和左右位置，利用牛腿顶面预留吊环，调整支铰上下位置，穿入地脚螺栓上，加垫子，上螺帽，支座侧面上的中线跟混凝土上的纵横中线重合，用螺帽临时固定住铰座，在支铰轴上，挂垂球，用钢板尺量垂线两侧的距离是否相符，若不相符，则调整垂线位置，直到两侧尺寸一致，在垂线位置点作标记，用钢板尺画竖线，用直角尺把轴的横中心线画出，把另一侧轴的纵横线画出，然后，用经纬仪架在控制点上，9号点或10号点上，进行校核，若不重合，用钢板尺放在轴上读数，找出误差，看是否超出规范规定，用水准仪根据控制高程线，测出视线高，在钢尺零端挂垂球，钢尺距底板1m位置，在钢尺面上找一整数，对准铰轴横中心线读取钢尺数，把钢尺放到轴的外侧，用同样方法，读取钢尺数，两读数相差不超过1mm，测出的高程误差应符合规范，按±2mm控制，经过反复调试，支铰里程、高程、同轴度符合要求后，拧紧螺帽，把垫片跟铰座焊牢，严格控制铰轴竖线跟仪器竖线相差不超过±1.5mm，高程±2mm控制，两铰座轴线同轴度不超过±1mm，用同样方法安装另侧支铰。

五、结语

金属结构安装工程是整个枢纽工程很重要的一部分，安装精度要求高，失事后果严重，这就要求从制造、运输、存放、安装等各道工序严格控制质量，在按照规范进行施工的同时，加强施工人员的责任意识，保证满足各项控制指标要求，以利于其良好的运行。