弧形闸门支铰座埋件安装技术

罗康吉

（中国葛洲坝集团三峡建设公司，湖北宜昌 443002）

弧形闸门支铰座埋件安装技术

罗康吉

（中国葛洲坝集团三峡建设公司，湖北宜昌 443002）

水电站工程中工作闸门一般采用弧形闸门，在弧形闸门安装过程中，支铰座的安装质量尤为重要，一旦出现两个支铰座不同轴或者位置偏差较大等情况，将直接影响整个闸门能否顺利启闭和止水是否良好。本文结合柬埔寨额勒赛下游水电站上电站溢洪道表孔弧形闸门支铰座预埋件的安装情况，介绍其一期预埋件和二期预埋件安装技术。在此安装过程中，放弃了传统的利用假支铰座安装的方法，采用了新的安装技术，在保证安装质量的同时，大大提高了安装的效率，节约了施工成本，创造了效益。

弧形闸门 支铰座预埋件 安装技术

1 概述

柬埔寨额勒赛下游水电站上电站溢洪道设有3个表孔，工作闸门为弧形闸门，面板的曲率半径为2 1 m，工作闸门启闭机为2× 1250KN悬挂式液压启闭机，闸门的支铰形式为球铰，闸门的重量为219t。

表孔闸门支铰座预埋件分为一期预埋结和二期预埋件。一期预埋件由一块40mm厚的钢板和56根φ36mm圆钢焊接组成；二期预埋件为固定支铰座的连接螺杆，共有M60mm螺杆14根，螺杆与一期预埋件的钢板进行焊接。支铰座预埋结构件如图1所示。

图1 支铰座预埋结构件图

图2 支铰座预埋螺杆安装模具示意图

2 安装过程

2.1 一期预埋件安装

2.1.1 准备工作

（1）一期预埋结构件在焊接完成后进行平面度校正，平面度控制在2mm之内，画好横竖中心线，做好中心标记线。

（2）安装前，利用全站仪和经纬仪在左右边墙上放出预埋结构件的里程点和高程点，并做好标记，在预埋件安装处做好临时支架，并做好中心点标记。

2.1.2 安装

（1）将预埋件放在临时支架上，调整好预埋件的高程、里程和中心点，利用三角形的原理，在预埋件中心点上吊垂线，测量垂线竖直方向长度和水平方向距预埋板的距离，对照放样图，对埋件板面的倾斜度进行控制。

（2）同一孔的埋件需同时进行安装，确保中心点、里程点和高程点在同一个面上。在调整完成后利用全站仪和经纬仪进行检验合格后进行加固，然后浇筑一期混凝土。

（3）在浇筑混凝土时注意对预埋件的保护和监测，防止预埋件出现偏移。在浇筑完成后对预埋件进行复测，并做好记录。

2.2 二期预埋螺杆安装

2.2.1 利用假支铰座安装的方法

按照传统的安装方法对支铰座二期预埋件安装时，通常都按照实际的支铰尺寸去制作一个假支铰座。在预埋螺杆安装到位后，吊装假支铰座，然后进行整体调整，在满足技术要求后进行整体加固和预埋螺杆的焊接，以达到安装的目的。此安装方法虽然可行，但也有一些不利之处。

（1）假支铰座的制作精度要求较高。在施工现场制作假支铰座没有机加工设备，很难达到支铰座的制作要求。

（2）假支铰座制作费用较高。假支铰座的制作需要消耗大量的材料，也需要一定的人工和设备来完成，制作的成本较高。

（3）拆装不便。假支铰座自身的重量较重，在安装和拆除都需要另外布置设备对其进行吊装或拆除。

（4）假支铰座与实物支铰座尺寸精度存在误差。在现场实物测量发现，有的支铰座孔距误差达到2mm，并且各支铰座的误差位置和数值不同，在这种情况下，利用假支铰座安装预埋螺杆就无法达到精度要求，在预埋螺杆安装完成后仍然有可能出现支铰座无法顺利穿装的情况。

2.2.2 新的安装方法

支铰座的主要控制点为中心点、同一套闸门两个支铰座的同轴度以及倾斜度，对预埋螺杆要求每根螺杆对支铰座座板的垂直度和每根螺杆的间距必须满足技术要求，同时预埋螺栓整体满足中心点、倾斜度的要求。本方法利用制作简单的模具完成支铰座预埋螺栓的安装，结构简单，易于调整安装。支铰座预埋螺杆安装模具示意图见图2。

（1）螺杆套筒制作。根据螺杆连接孔的直径制作套筒，套筒由定位钢板和钢管（钢管内径比螺杆外径大0.5mm）组成，主要用于保证螺杆相对于支座连接板的垂直度。在制作套筒时要确保钢管与定位钢板的垂直度在进行焊接，制作的数量满足同一孔闸门支铰座埋件同时安装的要求。

（2）保持框架制作。保持框架包括框架主体和支铰座中心孔板，框架主体根据支铰座座板尺寸制作，开孔尺寸略大于支铰座螺杆孔的尺寸，在框架主体拼装焊接并经校正合格后安装支铰座中心孔板。支铰座中心孔板的开孔中心依据支铰座转轴中心开设，孔径大小满足穿拉钢琴线调整支铰座转轴中心即可，在开孔周围做好中心点测量标记线（以支铰座转轴中心点为中心画圆作标记），用于调整支铰座转轴中心点和测量同一套支铰座的转轴同轴度。

框架主体制作时要保证框架的整体刚度和平面度，支铰座中心孔板安装后要保证孔板与框架主体的垂直度和孔中心点位置，给孔板做好支撑，防止孔板变形导致孔中心出现偏移。

（3）保持框架与螺杆套筒的拼装。由于每个支铰座螺孔制作的偏差不同，每个模具的孔中心位置略有偏差。在保持框架与螺杆套筒拼装时，先将保持框架放置在支铰座座板上，调整好孔对应位置，再利用螺杆进行穿装，然后将螺杆套筒套入螺杆，调整好螺杆与套筒的间隙，将螺杆套筒与保持框架主体点焊上，确保点焊牢固。在拼装时注意保持框架与支铰座座板的接触间隙，要确保保持框架与支铰座座板接触均匀平整，在拼装完成后检查各相对尺寸，需满足技术要求。

（4）预埋螺杆整体组装。利用保持框架和螺杆套筒将全部螺杆定位合格后，在螺杆埋入混凝土端将螺杆进行整体加固，确保螺栓不出现松动。在组装完成后对螺栓的各相对尺寸进行检查，检查合格后交现场安装。

（5）测量放点。在支铰座支墩和支墩侧墙上做好样架，利用全站仪测量出两侧支铰座的中心点、高程点和里程点，在支铰座支墩上的样架上做好中心点标记，在侧墙样架上做好高程和里程点标记。要求标记点明显，不易破坏。

（6）预埋螺杆吊装。两侧预埋螺杆同时进行吊装，在预埋螺杆吊装到安装位置后进行对其进行粗调，然后通过两侧墙上的标记点拉设一根钢琴线，钢琴线穿过模具上的支铰座孔板中心。

（7）精调。利用偏移中心线和吊垂线的方法来调整支铰座的中心位置；利用钢直尺测量孔板上的中心点测量标记线到钢琴线距离，孔板每侧周向测量不得少于8个点， 两侧支铰座预埋件同时测量的方法来调整高程点、里程点和转轴的同轴度。在调整完成利用全站仪和经纬仪对其进行检查，合格后对预埋螺杆进行整体加固，同时保护好螺纹不受破坏。

（8）螺杆焊接。所有螺杆先焊接一道固定好，再对称进行焊接，防止应力变形。在焊接完成后再对整体螺杆进行检查，合格后进行二期混凝土浇筑，做好检查的记录。

（9）在浇筑混凝土时注意对预埋螺杆的保护和监测，保护好预埋螺杆。在浇筑完成后对预埋螺杆进行复测，对照浇筑浇筑前检查记录，做好偏差分析及应对措施。

（10）对模具进行拆除，留备下一孔闸门支铰座预埋螺杆安装使用。

3 实施效果

在接下来的支铰座安装中，每个相对应的支铰座螺杆穿装均十分顺利，没有一根螺杆需要校正才能安装支铰座，在支铰座安装完成后对其进行测量检测，中心点、高程、里程和同轴度都在规范要求范围内，得到了业主和监理的一致好评。同时由于方法的改进，支铰座埋件安装的辅助材料成本大大降低，工期比计划工期提前了3天，质量也得到了有效地保证，直接创造经济效益约18万元。

4 结语

通过对支铰座预埋螺杆安装新技术的使用，对比传统的假支铰安装方法降低了成本和安装难度，同时解决了由于支铰座螺孔制作误差可能带来的质量问题，也提高了安装的速度。实践表明，此安装技术是科学的、可行的。

［1］DL/T 5018-2004，水电水利工程钢闸门制造安装及验收规范.

［2］杨逢尧，魏文炜.水工金属结构.水利水电出版社，2005-9-1.

［3］SL36—92，水工金属结构焊接通用技术条件.

式中α为修正系数，按照相近跨径的桥梁的下挠实际情况确定此系数：

d1为成桥5年后收缩徐变挠度计算值

d2为活载挠度计算值

3.3 两种设置方法的比较

上述设置成桥预拱度的两种方法，我们从最大成桥预拱度和分配曲线的两个方面来进行比较。

（1）在最大预拱度计算值方面进行比较，跨中最大预拱度的计算值在两种方法中都是以经验为基础，它们是相同的。公式算法中的修正系数α值主要是根据经验曲线分配法中做得到的经验值范围（L/1500～L/1000）来确定。

（2）在分配曲线方面比较，两种方法是不同的。通过计算证明，按二次抛物线曲线布置预拱度不适应连续刚构桥的线形布置，会造成桥面曲线的不平顺，不通畅。采用余弦曲线分配成桥预拱度，曲线外形更加美观、平顺。

4 结语

本文将连续刚构桥预拱度分为施工预拱度和成桥预拱度，施工预拱度按照施工过程中模拟计算结果设置，并以施工误差理论加以调整。成桥预拱度在混凝土后期徐变变形和活载变形计算基础上，以余弦曲线分配为宜。

参考文献：

［1］向中富.桥梁施工技术［M］.北京：人民交通出版社，2001.

［2］朱敏，许智焰，马庭林.高墩大跨连续预应力混凝土连续梁桥线形控制研究［J］.四川，2005（6）.

［3］葛耀君.分段施工桥梁分析与控制［M］.北京：人民交通出版社，2003.

［4］TB10002.3、J462-2005.铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范［S］.

［5］JTG D62-2004.公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范［S］.

罗康吉（1981—），男，侗族，贵州剑河人，本科，工程师，研究方向：钢结构技术。