伊犁河拦河引水枢纽工程露顶式弧形钢闸门安装技术

姚俊杰

（新疆汇通水利电力工程建设有限公司 新疆乌鲁木齐 830000）

0 引言

弧形钢闸门是水利工程中常采用的一种闸门结构形式，而露顶式闸门的门顶是露出水面的。新疆伊犁河拦河引水枢纽及北岸干渠工程金属结构部分主要由泄洪闸、泄洪冲沙闸、南、北岸进水闸组成。其中露顶式弧形闸门共计16孔。12 m×4 m(H=3.5 m)弧形工作闸门10孔,门体单重14.2 t，埋件单套重5 t,启闭设备使用QH2×100-8 m固定卷扬式启闭机。7 m×4.8 m(H=4.5 m)弧形工作闸门，门体单重9 t，埋件单套重2.4 t，启闭设备使用QH2×80-8 m固定卷扬式启闭机。

新疆伊犁河拦河引水枢纽工程自2006年开工至2010年所有主体工程及零星工程全部完成，历时较长，而我单位承接的金属结构部分工程量相比所占比例较小，为此在不影响整体工期以及与其他参建单位的工序交接，同时考虑施工成本的节约。因此，对于露顶式弧形钢闸门的安装，闸门埋件依照传统办法安装，而在闸门门体安装上放弃了以往的安装方法，采取了新的安装技术。以下是对新疆伊犁河拦河引水枢纽露顶式弧形钢闸门安装技术的介绍。

1 露顶式弧形钢闸门的埋件安装技术

闸门埋件安装的整个过程是伴随着混凝土施工的，即混凝土施工为闸门安装提供施工工作面。露顶式弧形闸门埋件的安装一般分为两种，一种是预留二期混凝土块内的埋件安装，另一种是不设二期混凝土块的埋件安装。新疆伊犁河拦河引水枢纽的钢闸门则采用预留二期混凝土块的设计。闸门的埋件主要由底槛、左右侧轨以及支铰座板组成。其安装方法遵循了传统的安装技术。

1.1 施工放线

闸门埋件的安装，首先是施工放线，根据测控网在闸室内设立安装控制点。因混凝土施工与金属结构施工的精度要求不统一，所以混凝土施工的门槽与孔口尺寸与理论尺寸存在的偏差是超过闸门放线要求的，为满足设计、外观、运行等诸多因素的要求，测量门槽与孔口的实际尺寸，与理论尺寸做比较，取相对各方面因素都较为合理中间值确定闸门安装的孔口中心线与门槽中心线，在闸室内的混凝土底板上用红油漆做好标记，这样就可以开始安装工作了。

1.2 底槛的安装

在底槛上使用画针分出底槛的上下游中心线与左右中心线，然后将底槛置于门槽内，依照图纸所示的底槛中心线与门槽/孔口中心线之间的位置关系在经纬仪、卷尺、粉线等工具的协助下调整好底槛位置，再利用水准仪等工具调整底槛的水平与高程。以上方法反复进行，直至底槛各个位置要求均合格后将底槛与埋筋用设计规格的钢筋连接，进行焊接加固处理，待加固完成后再对各个尺寸进行复测，若不合格则进行调整。合格后进入下一道工序。

1.3 左右侧轨的安装

新疆伊犁河拦河引水枢纽的露顶式弧形钢闸门的侧轨在制作时由于长度较长，为保证尺寸精度要求做了分节处理，左右两侧各分为两节，首先在现场搭设平台，将分节的侧轨放置在平台上进行拼装、焊接、校正。完成后，先根据底槛中心线与支铰轴中心线之间的位置关系，以安装好的底槛为基准放出弧门支铰的轴中心线的地面投影，之后引至闸室内侧边墙上留待使用。然后将侧轨中心线分出进行标记，再将其就位，根据图示侧轨中心线与底槛中心线之间的位置关系调整轨道位置，再利用经纬仪将轨道面与底槛之间的位置关系调整至垂直，以闸室内侧边墙上放出的支铰轴中心线为圆心确定轨道的上下游倾斜度。以上方法反复进行，直至各个位置尺寸达到合格后将侧轨与门槽内埋筋用设计规格的钢筋连接，进行焊接加固，加固完成后进行复测，若不合格则进行调整。合格后进入下一道工序。露顶式弧门的底槛与侧轨安装完成、自检合格后，报送监理验收。验收合格后移交土建单位进行二期混凝土的浇筑。

1.4 弧形闸门埋件安装主要检测项目及检查结果

弧形闸门埋件安装主要检测项目及检查结果见表1。

表1 弧形闸门埋件安装主要检测项目及检查结果

2 露顶式弧形闸门门体安装技术

露顶式弧形闸门门体部件主要包括门叶、支臂、支铰。待闸门埋件安装工作全部完成后将闸门门槽内清理干净，以保证闸门顺利进入门槽。在完成闸门门体安装后，第二步是在闸门启闭设备安装完成后进行水封橡皮的安装，闸门门体安装这时安装完毕。

新疆伊犁河拦河引水枢纽的露顶式弧形钢闸门门体安装时，顶部的启闭机房以及下游侧的工作桥已完成施工，同时启闭设备还未到场，因此闸门的吊装就受到了很大的限制，闸门进入闸室的路径就只有上下游孔口位置，对于吊装方案的选择是保证门体安装质量的重点，传统的安装方法是在埋件安装时将支铰座座板预埋，等二期混凝土浇筑后将支铰连接在支铰座板上，再将支臂、门叶依次连接至支铰。在新疆伊犁河拦河枢纽及北岸干渠工程中，因为水工建筑物大体已经完成，受施工条件上的限制，上述方法的吊装工作无法进行。所以我方以闸门出厂前试组装的原理研究制定了新的的安装技术，采用了倒装的方案。

2.1 准备工作

①将支臂、支铰、支铰座板移至闸室内的大致起吊位置，把三部分使用螺栓连接，待装；

②在闸门埋件的底槛与侧轨上确定出闸门就位后的理论位置，做好标记待用；

③在将闸门门叶起吊至闸室孔口上游侧摆正，底部使用行车轨道垫衬。

2.2 门叶吊装

利用倒链将门叶移至闸室内，等到将闸门门叶拖运大致到位后，根据底槛与侧轨上标记好的位置进行调整定位，之后将门体焊接固定在底槛与侧轨上。

2.3 支臂、支铰、支铰座板吊装

利用倒链将支臂、支铰、支铰座板的连接体起吊使之与门叶对接，对接上以后使用螺栓将两大部分连接。

2.4 门体组装

利用闸门埋件安装时放置在闸室内侧边墙上的支铰轴中心线以及牛腿中心线，调整支铰、支铰座板的位置，使支铰轴中心线、座板中心线与施工测量点相互吻合。

2.5 门体调整

使用仪器测量支铰的高程、里程等数据，比对施工图纸以及安装规范，符合要求后，将支铰座板与牛腿位置的埋筋连接，进行焊接加固。自检合格后报送监理验收，验收合格便可进行混凝土二期浇筑。

2.6 水封安装

水封橡皮的安装是在闸门启闭设备安装完成后进行的，先将闸门门叶就位时的连接板割除，焊疤打磨平整。之后利用启闭设备将门体起升至合适位置（以安装主便为准），先进行底水封橡皮的安装，然后是侧水封橡皮的安装，侧水封橡皮的安装由下至上，边安装边将门体下落，在下落时用肥皂水或润滑油等冲淋在橡皮与止水座板的接触面上，以避免水封橡皮与侧轨摩擦过大而使水封橡皮受损。在未通水之前，闸门的每一次启闭都需进行此操作。

表2 弧形闸门门体安装主要检测项目及检查结果

2.7 弧形闸门门体安装主要检测项目及检查结果

弧形闸门门体安装主要检测项目及检查结果见表2。

3 结语

综上所述，新疆伊犁河拦河引水枢纽工程自2006年开工至2010年所有主体工程及零星工程全部完成，历时较长，而我单位承接的金属结构部分工程量相比所占比例较小，在不影响整体工期以及与其他参建单位的工序交接，另一方面，闸门安装期间存在工序交接后的等待期，对于我方工程项目单一，等待期间人员闲置，大大浪费了人工成本与设备成本。为节约施工成本，将能够集中实施的工程量，统一时间集中处理。新疆伊犁河拦河枢纽及北岸干渠工程关于露顶式弧形钢闸门整个安装流程中，闸门埋件的安装技术是传统方法，而闸门门体的安装，以新的安装技术错开了混凝土浇筑高峰，有效地保证了施工质量、工期与企业效益。