泄水闸弧形工作门过水安装方案

高全永

【摘要】本文详细介绍了在过水环境下闸门的水上安装方案。

【关键词】弧形闸门；水上施工平台；吊装

1、工程概况

沙颍河周口至漯河段航运开发工程葫芦湾枢纽施工工程，泄水闸弧形工作闸门门叶运输吊装分节为4节，单节约6.3吨，宽度约2100mm，厚度约960mm。门叶及支臂较长、较宽，需采用平板拖车运输。交通桥已施工完成且可通行；十孔闸室已经过水，水深约4米。

2、吊装流程

支铰预埋件安装→支铰链的安装→支臂的安装→支铰与支臂的就位→门叶底节吊装就位、安装→支臂与底节门叶的联接→顶节吊装到支臂上面临时固定→中节门叶的就位、安装→顶节门叶的就位、安装→顶节门叶与支臂的联接→拆除安装用具。

3、施工的重点难点

（1）支铰座预埋件是控制弧形门安装精度、止水效果和运行状况的关键环节，过水后安装需要解决几个难题：施工平台、基准控制点和控制线及安装过程测量。

（2）水上大件吊装需要在现场没有船吊、检修门机尚未采购安装、坝顶交通桥荷载50t的条件下完成，施工条件局限性大，主要面临以下几大难题：

①水上施工平台的搭建；

②水上基准点和基准线的迁移和施工测量；

③弧形门叶的吊装设备的选择；

④焊接平台的搭设；

⑤弧形门叶的拼装方法和水封安装方法。

（3）支臂和支铰链的连接及支铰链与预埋螺杆的连接，需要搭设施工平台。

（4）坝顶至施工平台面高度落差大，施工人员上下往返频繁，需要制作契合现场的、坚实的爬梯。

4、施工方案及吊装步骤

4.1 施工平台

考虑到安装现场现场已经过水，安装前每孔分别制作四个4.5米×4.5米×5米的钢结构施工平台，制造完成后运到交通桥上利用50吨汽车吊吊放在闸室底部的水里面，其中两个在支铰下面充当支铰和支臂安装施工平台、两个在弧形工作门底槛上充当闸门安装施工平台。

4.2 爬梯

为了便于施工人员上下且运送施工工具和材料，每孔制作一架临时简易爬梯，爬梯主材为φ80钢管和φ18圆钢，因为施工高度差较大、爬梯长约14米，为防止爬梯因为自重和工人重量结构失稳，爬梯中部设钢管支撑固定。

4.3 支铰预埋座的安装

单个支铰座预埋件重约0.8吨，用摆放在交通桥上的30t汽车吊直接进行吊装。支铰座预埋件安装时，租用河上的运沙船停放在闸室内作为临时施工平台，在船上搭设两层脚手架，工人站在脚手架顶部进行测量、调整、加固、焊接等工序作业。

4.4 支铰、支臂的吊装

为减少高空作业工作量、提高安装效率，在此项吊装工作前，支铰与支臂在交通桥面上通过吊机配合连接好，其螺栓的连接工作全部在桥面上调整把合拧紧。支铰的固定座与活动座为铰连接，在吊装中容易转动给对位工作带来很大的不便，故在吊装前按照支铰的固定座与活动座按闭门时的工作状态用手拉葫芦临时调整固定好两者间角度，在支臂、支铰与预埋螺杆对接的过程中根据配合情况随时通过手拉葫芦调整以上角度。在起吊过程中通过拖拉绳控制支臂、支铰整体的空中摆动，保证不与侧墙壁相接触。吊装到位后进行支铰固定座与预埋螺栓的把合，并在支臂下端用型钢给予临时支撑固定。

支臂和支铰组合为整体后其重量约为8吨，吊装采用50吨汽车吊直接吊至连接点上，固定在坝顶砼面上。此方案既快又安全，特别是减少了高空把合大螺栓的难度及工作量，大大地节约了施工工期，减少了高空作业的危险性。

4.5 弧形门叶的吊装

利用50吨汽车吊在交通桥上进行卸车，然后采用两台50t的汽车吊协同吊装将闸门从交通桥上直接吊置弧形孔口里的吊装平台上，然后在槽里拼装焊接。

门叶的安装顺序：门叶底节吊装就位→第二节的吊装、调整→第三节吊装、安装→顶节门叶就位安装→弧形门整体焊接、检测→与支臂的连接。

吊装前，首先施工平台作业面上焊接两块限位板。用两台汽车吊进行起吊，吊放门叶到作业平台上限位板位置；通过拉直尺测量控制门叶安装弧度，安装半径合格后在两侧轨上焊接挡板将就位的门叶状态固定并用型钢进行加固支撑。

顶节各节门叶用同样的方法进行吊装，鉴于顶节门叶较高，各节门叶吊放到位后要进行牢靠的固定，固定方式为在侧轨附近的基础座板上焊接定位板；全部吊放完后进行整体检查和调整。

门叶安装完成后，用手拉葫芦配合汽车吊转动支臂，使支臂转到闸门主梁连接位置，然后根据配合情况对两支臂下端部進行修整、焊接。

4.6 焊接施工平台

本工程弧形闸门分块数量较多、焊接工作量较大，而弧形闸门安装精度要求较高，要最大程度地控制焊接变形。焊接位置较多较高、对焊工的焊接工艺要求又较高，因此施工时需要提供安全、便利、可靠的焊接平台。

焊接平台主材采用φ80的圆钢，在门叶分缝位置下侧1米距离处的闸门面板上焊接整条800mm宽的走道平台，平台外侧焊接栏杆。焊工在走道平台上对整条分缝进行焊接作业，后续的焊缝打磨、防腐等工序均利用此走道平台。施工人员通过立在水上作业平台上的脚手架上下走道平台。

5、结语

针对在过水环境下弧形门叶吊装难、坝顶至施工平台面高度落差大、安全隐患多等施工难点，该方案的制定很好地解决了上述一系列难题。结合多年的水电站闸门安装经验，根据施工现场的实际情况，采用科学的方法，经过严谨的反复推敲，优化施工方案，从而保证了闸门安装质量，节约了施工工期。