马军波,马鲁军
(临朐县冶源水库管理局,山东 临朐 262605)
冶源水库弧形钢闸门安装质量控制
马军波,马鲁军
(临朐县冶源水库管理局,山东 临朐 262605)
弧形闸门具有受力条件好、结构可靠度高、运行管理可靠等优点。在冶源水库除险加固工程弧形闸门金属结构设备制作安装过程中,经过试验、论证、调整后,将最佳的施工工艺及方法应用到工程施工中,为其他类似工程的施工积累了一定的经验。
冶源水库;弧形钢闸门;制作安装;质量控制
冶源水库位于潍坊市临朐县弥河上游,是一座以防洪为主,兼有养殖、发电、旅游等综合利用的大(2)型水库。根据批复的工程方案,冶源水库除险加固工程需要对原弧形钢闸门进行更新。
弧形闸门是在水闸工程中应用较为普遍,技术较为成熟的闸门形式,具有受力条件好、结构可靠度高、运行管理可靠等优点。冶源水库泄洪工程水头低、流量大,同时从便于闸门运行管理技术经济等方面考虑,采用弧形钢闸门具有优势,因此确定更新后的工作闸门采用露顶式弧形闸门。
冶源水库弧形闸门自2011-03开始拆除修建,同年06-22闸门、启闭机全部安装完毕,7月开始蓄水。闸门安装中遇到许多技术难点,同时也取得了一些经验。
1.1 螺栓孔错位
一般情况下,左、右支臂开口处端板螺孔与门叶上下主梁连接的螺栓孔错位在10mm左右,需要进行修正。
1.2 接触面问题
支臂端板与铰座连接处的接触面由于均采用机械加工,接触面积1/2能够得到保证,而在支臂开口端板,由于弧门的上、下主梁与支臂连接处未经加工,其组合面的接触面积无法保证,呈点或线接触,这也需要在现场安装过程中修正。
1.3 现场安装准备事项
闸门吊装前,先清除闸室内预埋件表面的混凝土残渣和其他杂物,特别是水封座板表面上的水泥浆,并检查连接处焊缝是否打磨光滑。对所有闸门埋件,再进行一次复测,检查埋件各相关尺寸是否符合图纸尺寸。
2.1 弧门铰座安装
弧门铰座的精度直接关系到整个闸门的安装精度,为此,分3步进行:一是装线架。用经纬仪、水准仪把底坎的铰座高程、里程坐标点确定好,同时在铰座轴中心线位置附近埋线架上底板,安装好线架。二是吊装铰座。利用经纬仪在线架上放出轴线,用水准仪确定高程后,做好安装标记,吊装铰座同时用螺栓初步稳固,同时测出铰座与支腿连接高程线。三是调整铰座。通过线架上的钢丝线调整铰座至满足设计要求。
2.2 支臂与铰座连接
吊装活动支铰就位,再用另一个吊车,吊装支铰轴就位,且对准支铰座轴孔用力推入,晃动活动支铰,使已穿过支铰座一个轴孔的支铰轴对正活动支铰孔,用大锤慢慢打入,然后改用穿轴专用工具,用千斤顶将轴压入。支铰轴穿好后,位置要对正止轴板,穿上弹簧垫圈,拧紧螺钉,安装好油杯,检查一下活动支铰转动是否灵活。支臂的底板与活动支铰的连接螺孔应用配钻方法加工,然后将底板与角形支臂临时定位,点焊牢固,等待安装。吊起整体支臂,同时用吊车转动活动支铰与支臂底板对齐,快速拧上安装螺栓,装上抗剪键再用对称法拧紧全部螺栓。将
支臂另一端落于闸室底坎附近,等待与闸门连接。
2.3 支臂与闸门连接
支臂上连接板已经用螺栓和主梁后翼缘板连接好,把支臂对准原组装标记处,用手动葫芦拉紧,支臂下方点焊托板定位,支臂与连接板四周焊缝点焊固定,等待调整、焊接。
调整工作要求:铰轴中心至面板外缘的曲率半径偏差不应超过±7mm,两侧相对差不应大于5mm;上下支臂侧面在同一断面上的倾斜值不应大于5mm;支臂中心至门叶中心距离偏差不应超过±2mm。
2.4 底水封和侧水封的质量控制
两边侧水封均在闸门就位后,实测出侧水封螺栓孔中心线距侧轨止水座板的距离,然后在侧止水橡皮上钻孔进行安装。两侧止水中心距离的偏差不应超过±3mm,止水不平度不应超过2mm。闸门处于工作部位后,止水橡皮的压缩量应符合设计图纸规定。底水封安装用吊车将闸门提升50cm左右,并用临时支撑将闸门固定,然后安装止水,要求与安装侧止水相同。
2.5 门叶分块组合焊接的质量控制
闸门门叶几何尺寸全部调整合格后,先用定位焊固定后进行组合缝的焊接。门体的焊接主要是控制变形量。门体组合焊缝的焊接顺序为:由偶数焊工先对称焊接左右边梁腹板立缝,然后焊接门体中间隔板立缝或纵梁与主梁间的焊缝,接着焊接下翼缘的平缝,最后焊接面板对接焊缝。面板对接焊缝采用从中央反向分段退焊法,以减少焊接变形。焊接工作结束,依据规范对所有焊缝外观进行检查处理并做探伤检查。
3.1 无水启闭试验
试验前必须清除启闭机内、门叶隔板内部及顶部所有杂物及障碍物、并检查吊杆、钢丝绳、滑轮的连接情况。启闭时,应在侧止水橡皮处用水管浇水润滑。升降机构和行走机构应在行程内往返3次,并检查电气和机械部分。主要包括:电动机运行平稳,三相电流应平衡;电气设备无异常发热情况;限位开关、保护装置等动作正确可靠;控制器的触头无损伤;所有机械零部件试运转时,不得有冲击声或其他异常音响;运行时,制动闸瓦应脱离制动轮,无摩擦;轴承与齿轮应有良好的润滑,轴承工作温度不得超过65℃;钢丝绳在任何情况下均不得与其他部件碰刮;高度指示器对位应准确;止水橡皮有无损伤,闸门全部处于工作部位后,应用灯光或其他方法检查止水橡皮的压紧程度,不应有透亮或有间隙。
3.2 有水启闭试验
检查并清除门槽、门槛、滑轮组等可能存在的漂浮物及开闸放水时的推移物;按无水时门系试运转项目,检验启闭机的电气及机械部件,均应符合负荷工作标准;检查闸门的止水情况,闸门在承受设计水头的压力时,通过橡皮止水每米长度的漏水量不应超过0.1L/s;检查钢丝绳的长度和固定情况,以及高度指示器的对位情况,并作必要的紧固和调整;检查滑轮的运转或滑块的接触情况。
3.3 试验中出现的问题及处理办法
试验过程中,检测到闸门略有偏移,闸室左侧水封橡皮压缩量过大,右侧水封间隙不能满足设计要求。分析其原因如下:
1)门叶中心线偏离孔口中心线。需要调整支铰链与支铰座侧面间的垫圈厚度,使门叶中心线与孔口中心线一致。
2)侧轮处橡皮垫厚度不满足要求。需要垫高一侧橡皮垫的厚度,或强制把门体顶向侧水封压缩量偏小的一侧。
3)2个吊点上钢丝绳的松紧程度不一致。需要检查闸门2个吊点上钢丝绳的松紧程度是否一致,并进行调整,使闸门平稳地升降。
经检查发现安装存在以下问题:
1)经灯光或塞尺检查,发现水封橡皮压缩量不够,采用局部加平垫处理,处理后再用力拧紧水封螺丝,使橡皮变形,多挤出一些,以增大水封压缩量。
2)支铰处在闸门启闭过程中有响声和振动,反映出两支铰线有偏斜、别劲的情况,对铰线进行了调整处理,同时减小支铰轴直径,增大配合间隙。处理后,闸门满足设计要求。
冶源水库溢洪闸安装完毕后,2011-08溢洪流量达200m3/s,2012-08溢洪流量达800m3/s,运行情况良好。在整个溢洪闸金属结构设备制作安装过程中,依据设计图纸和安装规范要求严格对闸门安装质量进行控制。在施工中,为满足设计规范要求,对施工工艺提出较高要求,经过试验、论证、调整后将最佳的施工工艺及方法应用到工程施工中,这为以后类似的工程施工积累了一定的经验。
(责任编辑赵其芬)
TV547
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1009-6159(2013)-07-0035-02
2013-04-17
马军波(1974—),男,工程师