导流底孔弧形闸门安装施工新技术刍议

袁昕

摘 要：水利工程受汛期影响，闸门安装工期紧张，传统方法是临时搭设梁门或者检验闸门安装时，通过临时封堵形成干地，最后再安装工作闸门。文章结合水利工程中的导流底孔，对弧形闸门安装施工优势与技术进行了简单的分析。

关键词：导流底孔；弧形闸门；安装施工

在水利工程导流底孔施工中，传统方法具有投入设备多、工作量大、工期长、人员多、成本高等特点，检查门槽受二期混凝土施工影响，弧形闸门的安装工期会遭到影响；临时封堵时，如果闸门底坎难以清理干净，势必会影响水封，甚至发生渗水等问题，最后影响弧形闸门正常安装。使用叠梁法安装，还将面临叠梁报废与拆除等问题。截至目前，传统方法已经难以满足闸门安装要求，为解决弧形闸门经济、快速、连续安装等难题，本文结合实例对闸门安装施工技术进行了研究。

1 导流底孔弧形闸门施工概述

1.1 技术创新

某水库底孔坝段的导流底孔有4个，尺寸是4.0×6.0m，闸门是弧形闸门，每个孔都会设置弧形工作闸门与支铰钢梁，一套启闭系统，2个支铰座与支臂。闸门安装期间，结合检修平台和闸墩顶之间的高差，过流时在弧形闸门检修平台进行H形钢支撑钢梁安装，并且托起弧形闸门支臂，让支铰与支臂相连，让弧形闸门支臂沿着铰支座旋转，然后移动H型钢，让支臂上肢形成受力状态。弧形闸门进入查孔后，结合门楣高程、中心桩号、边导板、铰链轴孔调整闸门位置，然后再让支臂与闸门门叶形成一体。在上游H型钢梁与下游支铰座的共同作用下，形成受力状态，这样闸孔底面才能正常过流。

在弧形闸门开启前，应先做好启闭实验：闸门安装完毕后，在无水的条件下进行启闭实验，同时检查支铰转动，保障启闭平稳、胶皮没有损坏；完全关闭闸门，对水封橡皮实施无漏光、损伤与止水实验；动水实验时，先进行水头操作，并且检查水封胶、闸门、支铰是否存在异常。

1.2 技术优点

利用导流底孔弧形闸门进行施工，它不受汛期影响，无需封堵叠梁门与检修门，借助闸墩顶与闸门检修平台高差，基于过流条件就能安装弧形闸门；安装启闭机前，结合闸孔水位启闭装置。利用整体悬空架设支臂、门叶与支铰进行连接，这样既能保障施工进度，又能确保安装精准性，拥有机械化高、施工速度快、节省材料等优势。

2 弧形闸门的埋件安装

2.1 放样测量

弧形闸门埋件安装作为最核心的工作部分，弧形闸门更多取决于液压油缸支铰、闸门支铰、侧轨、底槛对应的区域。控制点安装方法如下：先对孔口中心线进行测量，并固定中心线；校核放样，将全站仪放在堰顶基准点A上，通过正倒镜进行观测，并且在样架上摆出支铰中心点，两点连接成支铰中心线，校对没有错误之后再标记，结合支铰中心点设置中心线，看校核之后的支铰座中心距离是否与设计图纸吻合；测量安装高程与底槛中心线，让支铰中心向底坎位置靠近，结合支铰中心确立底坎中心；在侧轨上安装控制线，让全站仪处于基准点上，并且在闸室底板两边设置基准线，专门针对孔口方向。利用30m钢卷尺，将支铰作为重点沿着侧墙布置控制点，这样才能确立门槽位置（如图1所示）。

2.2 安装支铰座埋件

当闸墩混凝土浇筑到350.5m时，可以埋入外申为2m的20#槽钢为支铰埋件，通过C7050塔机进行吊装，通过10t手拉葫芦倒挂到混凝土预期吊耳上。因为支铰座埋件安装区域空间狭窄、临边，所以对测量与调整也带来了很多不便。为消除支铰座埋件晃动与快速就位等问题，可以在支铰座埋件区域沿用12#槽钢，同时增设板凳，以达到支撑下端的要求；在板凳下部画出支铰座埋件安装区域，这样才能让埋件迅速到位，最后再将支铰中心作为基准，利用支铰座埋件埋设调紧器，以达到调整调整埋件倾角的目的；通过全站仪检测上下开口高程与埋件中心，满足设计要求，然后进行二期混凝土浇筑。

图1 埋件安装测点（单位：mm）

2.3 安装底坎

插筋预埋，先在两端相距300mm的门槽往中心位置沿着轴线焊接一部分角钢，并作为安装支架，并且支架角钢高程低于底端设计高度，通过C7050塔机进行吊装。

在安装期间，需要找出底坎止水面中心线，做好冲眼印工作，以控制底坎里程；找出底坎长度与中心线，在底坎上下游打上冲眼印，以约束孔口中心和底坎偏差；底坎两边进行水平线架预设，通过预设底坎中心和线锤，确立底坎中心水平控制线。因为底坎上下边缘高差为78.78mm，以下游趋势倾斜，所以在调节时需要挂上三根线，其中两根分别处在上下游，一根用于中心线，方便调整倾斜度与高程。

对于安装结束后的调整，先调整孔口与底坎中心，并将误差控制在1mm内，上游偏小下游偏大。对支铰中心、高程与里程半径进行调整，符合要求后再固定，避免浇筑二期混凝土期间发生走样。

2.4 安装门槽侧轨

在门槽侧轨安装中，侧轨最好使用一次到位的方法进行，先调整侧轨，并且加固，从下到上进行安装，当所有侧轨安装好后，再调整精度，暂时不浇筑二期混凝土。

在侧轨安装中，首先要控制好侧轨安装曲率，将支铰作为重心，通将长度为30m的钢卷尺沿着闸室侧墙于侧轨上部组成12个控制点（如图2所示）。让钢板尺沿着一定方向量出止水板边缘和中心之间的距离，这样才能控制门槽侧轨安装距离。在扭曲度与侧轨垂直度控制中，先在闸室底板两端进行控制，预设侧轨止水面控制线为100mm，然后再将控制线作为重心进行设置，以形成对应的平面。在测量线锤与侧轨止水面水平距离时，先控制侧轨安装扭曲度与垂直度，然后再借助全站仪检测。

在弧们侧轨调整中，先对侧轨扭曲度与垂直度进行调整，让侧轨对孔口的垂直度、中心距离。扭曲度都满足安装要求；对侧轨安装曲率的半径进行调整，让出侧止水板边缘与止水板距离满足设计需要，这样才能保障弧们侧轨曲率半径要求。当弧形侧轮、闸门门叶、水封安装告一段落之后，再对水封、侧轨进行调整。

3 弧形闸门的门体安装

为了展现架桥机安装特点，除了单跨1#外，其他两孔需要同步安装成弧形闸门。

3.1 支铰总成的安装

在安装支铰总成前，必须先做好支铰座安装尺寸复测工作，然后再对铰座表层清理。支铰总成通过反托轮架桥机进行吊装，通过10t手拉葫芦进行导向。在吊装期间，让支铰座与支铰总成倾角一致，让固定支铰和支铰座中的十字线进行重合，同时偏差控制在1mm以内。当支铰安装结束后，再通过钢丝挂装于边墙吊耳之上，这样才能保障支铰的稳定性。

3.2 安装半支臂与下支腿

为了减少高空作业与吊装单元数量，将安全风险降到最小，除了要加快安装进度，在安装前将半支臂与下支腿时，最好拼接成吊装单元，并且对支腿进行修整，和设计尺寸相比，修整尺寸应该保留5-10mm余量。安装门叶时，再对支腿进行有效的修边整理。

通过架桥机吊装的形式拼接下支腿与半壁，使用吊运调节的方式，确保其精确性（如图3所示）。当调整后的支铰连接与半支臂对正之后，在最短的时间进入螺栓，同时打入定位，让组装标记与两装配面进行重合；紧固周边螺母，对于下支腿最好使用预先设计的形式支撑；当第7节与第8节吊装就绪后，再将门叶关闭时的倾角与下支腿倾角调整到一样，门叶和支腿两装组装标记、配面中心完全重合。

3.3 安装门叶

安装门叶时，会使用两孔同步的方式快速拼接，也就是吊装门叶，规范与设计要求都满足之后，再结合施工要求进行加固与焊接，同时做好下节门安装，多次循环之后，再进行门叶焊接。在这种工序衔接中，不仅减小了安装成本与工作时间，同时也提高了吊装设施的工作效率。具体的门叶安装方式有以下几种情况：

在吊装门叶前，先在底坎上规划好弧形闸门底节，将支铰中心作为条件校对，然后再对底坎中心线的右端、中部、左端进行有效定位。将门叶面板与支铰座中心区域半径作为条件，在侧轨上对每个门叶两边和中部放置门叶基准点，同时在基准点焊接区域进行定位。

让底节门叶安装在门叶上边两端，以向上起升的方式，保持安装状态，最后让门叶吊装到对应区域。控制好底坎中心与门叶重合，并且在底坎上游部分设置挡板，在门叶下端、上部进行支撑加固。对于吊装第7节到底节叶们处100mm的区域，先调整门叶倾角，让其对齐，然后再将门叶表层放到定位挡板上，缓慢下移到定位挡块上，这样才能让门叶定位正常定位。检查门叶外形、尺寸与接口搜狗满足工作要求之后，再利用型钢进行整体加固与定位焊接；通过千斤顶对上下臂高度进行调整，并且让前端与支臂焊接牢固，最后焊接加筋板。

3.4 焊接门叶焊缝

为保障弧形闸门安装安全，先对前端板与支臂进行连接，再对前端板与支臂连接进行焊接，并且在门叶焊接中进行安装。对于单孔门叶焊缝安装则由6位工作人员焊接，使用分段、对称、退步等方式，依照焊接顺序进行。在焊接期间，由专门的人员监控，通过审查支铰中心曲率与半径变形情况，及时找出问题，并调整。

4 结语

目前，导流底孔弧形闸门施工技术已经取得了很好的成绩，它解决了传统弧形闸门安装中的施工难题，不仅提高了工作质量，减少了工作时间，同时也得到了很好的社会反馈与经济效益。整个施工过程都处在稳定、安全、优质、快捷的状态，广受各界好评。

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