水库弧形闸门坝施工技术分析与探讨

陈玉文

(福安市城阳水利工作站， 福建 福安　355000)



水库弧形闸门坝施工技术分析与探讨

陈玉文

(福安市城阳水利工作站， 福建 福安355000)

水库作为我国国民经济中的基础性设施，具有防洪、防涝、灌溉、发电、围垦等功能，对于区域经济的发展以及生态环境的保护有着非常积极的作用。在水库大坝施工中，如何保证大坝的稳定性与可靠性，减少渗漏问题的产生，是相关技术人员重点关注的问题。从目前来看，弧形闸门在水库大坝施工中比较常用，其安装质量对于整个水库工程都有着巨大的影响。本文以福安市潭头水电站为例，对弧形闸门施工技术的应用及质量控制进行了分析和探讨。

水库；弧形闸门坝；施工技术；质量控制

1　工程概况

福安市潭头水电站为赛江流域东溪干流梯级开发规划中的第3级水电站，坝址控制流域面积2060km2，装机容量3万kW，年发电量9255万kW·h。该电站由福建省发改委2004年12月2日核准建设(闽发改交能[2004]610号)，2010年1月28日批准装机容量由2.4万kW调整为3万kW(闽发改交能[2010]64号)，批准调整概算总投资2.635亿元(闽发改交能[2010]185号)。

电站拦河闸坝最大坝高26.5m，设泄洪闸7孔，每孔净宽14.5m，总净宽101.5m，中间坝段125.5m，大坝总长166.5m；闸孔设14.5m×15.3m(宽×高)弧形钢闸门7扇。引水隧洞2条，分别长555m和585m，为φ7.5m马蹄形；进水闸为双孔闸，净宽2×7.0m，净高7.5m。电站主要以发电为主，兼顾下游防洪任务[1]。主要建筑物拦河坝工程为3级建筑物，按50年一遇设计，设计洪峰流量11564m3/s，设计洪水位45.737m；厂房工程为4级建筑物，设计洪水标准为50年一遇，洪峰流量11752m3/s，设计洪水位41.771m。

2　水库弧形闸门施工技术

2.1闸门制作

首先，应该结合工程招标文件以及设计图纸，准备相应的原材料，确保材料质量合格。由专业的工程技术人员负责对闸门主梁、次梁、边梁及面板等进行焊接，并由专业部门进行检验。其次，在下料前，需要对各种影响因素进行综合考虑，制定合理的下料表，同时应对切割完成后的材料进行检查，确保其尺寸能够满足设计要求，必要时，需要进行修整或者打磨。然后，面板的拼装应该提前进行计算和模拟，确保对接位置与闸门主梁的距离在300mm左右，以铣边机制成50°左右的单面坡口。最后，需要对门叶进行制作。在门叶拼接完成后，应该按照梁格立角焊缝、梁格与面板贴角焊缝、其他焊缝的顺序进行焊接；还应按照设计图纸及相关标准，采用对称焊法和分段倒退焊法，并做好焊接的变形控制。在焊接完成后，需要依照DL/T 5018—2004的要求做好检查工作，对于不合格的部位，可采用机械校正法或者水火校正法进行处理，确保其满足质量要求，同时进行喷锌防腐处理，做好出厂验收工作，为后续的施工提供合格的闸门[2]。

2.2闸门安装

2.2.1支铰安装

在进行牛腿二期混凝土浇筑的过程中，应该对支座预埋件进行浇筑，为了保证施工的顺利进行，可以在牛腿和消力池底板之间搭设相应的脚手架。同时，为了减小工作半径，也可以在闸室的下游架设汽车吊架，将支铰进行起吊，利用其支座上的对中割孔和预埋件对支铰进行安装和固定。

2.2.2支臂安装

在支臂中部和支铰链连接端的吊耳上，使用相应的钢丝绳卡口进行紧固，并将支铰连接端吊耳与10t的手拉葫芦连接，以方便对支铰、支臂和门叶等进行调整。对于支臂的安装，应该确保其中一侧的支铰与支臂临时固定稳固后，再对另外一侧的支铰进行吊装。两侧吊装完成后，利用直径12.5mm的钢丝绳、3t的手拉葫芦以及2t的钢丝卡口，对支臂与门叶之间的吊耳进行连接，同时对支铰与支臂、门叶与支臂连接的方向和角度进行调整[3]。

2.2.3门叶安装

门叶安装是弧形闸门施工的关键环节，直接影响着其整体施工质量。在对门叶进行安装前，应该做好相应的测量定位工作，对门叶的具体安装位置进行明确。为了保证施工安全，可以将汽车吊设置在相应闸室的下游，从而对工作半径进行压缩。同时，应该将麻绳系在门叶的两侧，方便在吊装过程中对闸门进行调整，保证吊装角度及稳定性。考虑到弧形闸门自身的特点，在对底层门叶的下底边进行安装作业时，应该使下游微翘，利用10t手拉葫芦和28mm钢丝绳，实现对闸门角度的微调。当底层门叶安装完成后，需将其与支臂焊接在一起，并在门叶的迎水面设置3处工字钢进行固定。中层与顶层门叶的安装应该在底层门叶固定完成并且检验合格后进行，可以借助闸门上设置的定位板，对其进行初步定位，然后利用专用的定位销和定位板，做好临时焊接工作。不仅如此，在门叶运输过程中，为了避免出现变形，一般都会设置相应的定型钢板，在安装前需要将其切除。中层与顶层门叶的安装流程与底层门叶相同。

2.2.4整体焊接

弧形闸门的整体焊接可以分为两种不同的形式：一是装配点焊，需要首先对焊点进行定位，将其厚度控制在4～6mm、长度控制在30～60mm左右；二是组合缝焊接，其主要作用是对变形量的控制。在弧形闸门中，多为一、二类焊缝，对作业人员的专业素质要求较高，需要具备相应焊接资质的专业焊工进行操作，以保证焊接的质量。在进行焊接作业中，应该严格按照相关规范进行操作，保证电流强度、焊条成分、焊接方向、焊接速度等的一致性。另外，为了减少长焊缝，可以采用分段退焊法进行焊接[4]。

2.2.5止水安装

在焊接完成后，需要对门叶水封座板进行清理，以白粉笔标明螺孔位置，然后将止水橡皮放在水封座板上，与螺孔位置相互对照后，在止水橡皮上对螺孔进行定位，然后使用专用的橡皮水封钻头进行钻孔作业。为了避免出现螺孔位置漏水的情况，需要确保螺孔的直径小于螺栓直径约2mm，保持橡皮口的自由平直，垂直用力，避免橡皮挤压导致的钻孔变形。在钻孔完毕后，应尽快进行编号安装，避免出现烫孔的情况。

3　水库弧形闸门施工的质量控制

做好闸门安装的质量控制，是保证工程整体施工质量的关键所在，应该予以足够的重视。具体来讲，需要关注三个方面的内容：一是门叶主梁的拼焊。采用铣边机铣坡口、埋弧自动焊接，以型钢校正设备进行校正，保证主梁的拼焊质量，将误差控制在相关规范允许的范围内。二是门叶防腐。防腐工作的质量关系着闸门的使用寿命和使用安全。在防腐过程中，闸门除锈属于隐蔽性的环节，它直接关系着整个防腐系统的质量和效果，应该予以足够的重视。在该工程中，防腐作业在专业的防腐车间进行，安排在闸门制作环节之后，应用了喷钢丸除锈以及电动喷锌枪喷锌等先进工艺，不仅效率较高，产生的污染小，而且防腐处理后锌层的附着力较强，不容易脱落。在防腐处理完成后，采用一次性喷漆工艺，保证了闸门外观的均匀一致。三是支臂焊缝焊接。支臂焊缝的焊接质量关系着其稳定性和耐久性，在焊接前，首先对门叶同侧上下支臂安装位置的实际尺寸进行了精确测量，然后以此为依据，对支臂开口弦长的偏差控制方向进行确定。在对支臂开口弦长进行调整时，结合相应的经验估算，需要预留出约1～2mm的焊接收缩量，待支臂在平台上调整完毕确认合格后，使其处于自由状态，避免随意移动。应该在上下支臂之间，从开口位置到另一端，按照相等的距离，设置三道工字型竖向支撑，在进行焊接时，为了减少收缩变形对于开口尺寸的影响，需要依次焊接第一、第二、第三道支撑，同时，在第一道支撑焊接完成后，需要对支臂开口弦长的变化情况进行测量分析[5]。

2009年11月12日完成进水道、尾水段及工作段2个分部验收；2009年12月26日完成水轮发电机组及其辅助设备安装、电气设备及通信系统安装3个分部验收；2010年1月9日完成主厂房房建、副厂房及中控室、升压站3个分部验收。质量评定全部合格，并于2010年1月22日经福建省水利厅基本建设工程质量监督中心站审定合格。2010年4月13日、4月21日，宁德电业局组织对该工程涉网部分进行预验收，并提出整改意见。4月29日宁德电业局主持召开了潭头水电站涉网部分验收会，对施工单位整改完成情况逐一进行确认。

4　结　语

在水库工程建设中，弧形闸门坝的施工是非常复杂的，对工艺技术和施工质量有着极高的要求，施工人员应结合设计图纸以及相应的安装规范进行施工作业，对闸门的制作、安装、焊接等进行严格控制。同时，在施工过程中，应结合土建施工所提供的工作面，对施工进度进行合理安排，以达到预期的进度和质量目标。

[1]巨成.白莲崖水库弧形闸门安装过程及质量控制研究[J].现代商贸工业,2010(19):376-377.

[2]陈林棋.水库溢洪道弧形闸门的安装过程与施工工艺[J].科学之友,2013(8):110-111.

[3]陈秋红,马洪静,蒋志刚.浅谈弧形闸门焊接变形控制[J].山东水利，2010(Z1):59-60.

[4]张正伟.罗坑水库弧形闸门设计方法探讨[J].广东水利水电,2012(A01):73-75.

[5]简江涛.周公宅水库工程溢洪道弧形闸门安装质量控制[J].中国科技博览,2009(18):124-124.

Analysis and discussion on reservoir radial gate dam construction technology

CHEN Yuwen

(Fu’anChengyangWaterConservancyWorkstation,Fu’an355000,China)

Reservoirs have the functions of flood control, water-logging prevention, irrigation, power generation, reclamation, etc. as fundamental facilities in China national economy. They play very active roles in developing regional economy and protecting ecological environment. In reservoir dam construction, how to guarantee the dam stability and reliability, and reduce the generation of seepage problem are key points focused by related technicians. Current situation shows that radial gate is more common in reservoir dam construction. Its installation quality has huge influence on the whole reservoir project. In the paper, Fu’an Tantou Hydropower Station is adopted as an example for analyzing and discussing the application and quality control of radial gate construction technology.

reservoir; radial gate dam; construction technology; quality control

10.16617/j.cnki.11-5543/TK.2016.04.005

TV663+.2

A

1673-8241(2016)04- 0019- 03