陈飞
(三峡电力职业学院,湖北 宜昌 443000)
弧形闸门是水利水电工程应用最广泛的闸门类型之一。它具有结构简单,所需闸堤的高度和厚度小,没有影响水流流态的门槽,局部开启条件好启闭力小,操作方便埋设件数量少等优点。弧形闸门安装技术复杂、质量要求高、施工难度大,受场地狭窄的限制较大,如果安装工艺不合理,就会更加困难。很多闸门漏水严重,有的闸门在启闭过程中发生振颤,甚至发生变形,凡此种种都可能与安装过程中存在不同程度的质量问题有关[1-2]。
锦屏二级水电站位于四川省凉山彝族自治州木里、盐源、冕宁三县交界处的雅砻江干流锦屏大河湾上,是雅砻江干流上的重要梯级电站。锦屏二级水电站有5孔溢洪道,每个溢洪道有1扇弧型闸门,闸门尺寸为13m×22m,闸门启闭采用双吊点,启闭机采用液压后拉式,每扇门单独设置一台启闭机。
首先是闸门埋件、闸门安放位置、支铰位置等控制点设置,在一期混泥土安装闸门埋件,再依次安装支铰、门叶、支臂,连接启闭机与门体,安装水封,无水调试,最后进行有水调试。
闸门侧轨安装控制点的设置。闸门侧轨安装在侧墙上外露的钢筋头上设置控制点,形成两个相互平行的控制基准平面;将带有锤球的线沿水流方向移动,形成两个相互平行的控制基准平面。控制各节侧轨止水座板中心至基准线水平距离,避免用钢卷尺直接测量不易拉紧,影响读数的准确性。根据实际情况,闸门在洞内安装,闸门部件安放至河道下游,放置顺序依次为支臂、门叶、支铰[3-4]。
(1)吊装顺序。首先吊装闸门支铰,再依次门叶、支臂、附件。
(2)支铰吊装。连接铰座铰链,调整支铰倾斜度,将支铰吊至安装高程,利用导向滑轮,侧向移动支铰。
(3)门叶吊装。首先将门叶与支臂定位,留30mm余量,在侧轨两侧焊接门叶支撑,将门叶向上游移动30mm,吊装门叶、支臂,调整门叶曲率,吊装门叶中节、门叶上节。
(4)支臂吊装。安装下部支臂,下门叶主梁连接,再依次吊装上部支臂并与上门叶主梁连接。
在支铰下部安装埋件及支铰锚栓钢架,在支铰锚栓架上安装支铰托架,用于支铰的调整,支铰安装允许公差,见表1。
表1 支铰安装允许公差
(1)弧门安装完成前要完成支铰的安装,支铰安装的关键点是支铰轴的中心和支铰的倾斜角度。
(2)测量基准板安装在底坎的下游,将钢板焊接在侧墙预留孔的预埋钢筋上面,用于确定支铰轴中心,钢板厚度的2/3要高于支铰轴中心高程线,使支铰轴的里程垂线与钢板中心线重合,在线上开一道槽,深度为支铰高程线,在槽底绑上钢丝,用钢丝作为支铰轴的轴线基准。
(3)通过支铰轴线调整角度,找准支铰轴线同心,做法是将铰链下缘安放到图纸要求的位置,临时固定后焊接,焊接过程中注意变形情况。
(4)支铰分件安装采用支铰与横梁连接后的下滑式吊装方案。
(5)支铰吊装就位后,紧固支铰连接螺拴,放出地样线,及时检查支臂倾斜度、支铰同轴度误差以及与地样线误差,进行适当的调整。
(6)为防止门体倾倒,在止水座板的非工作面上焊接临时挡块。
(1)门叶粗调,见表2。
表2 门叶粗调
(2)门叶安装的措施[5],见表3。
表3 门叶安装的措施
(3)主要检查项目,见表4。
表4 门叶安装主要检查项目
用启动启闭机提升闸门,水封安装要求闸门一边提升一边安装,水封孔制作要求水封橡皮与水封压板连接在一起进行。
(1)止水橡皮裁剪时,要边试边裁。(2)止水橡皮安装完成后,需要进行有水实验。(3)底止水安装步骤及要求,见表5。
表5 底止水安装
(1)焊接完成后24小时,要对焊缝进行超声波检查。
(2)闸门整体焊接顺序,见表6。
表6 焊接顺序
(3)不同焊位要求,立焊要求见表7。
表7 闸门不同焊位要求
(4)焊接变形的控制。
①一、二类焊缝选用非对称坡口,其余对接接头选用对称坡口。②补充横焊的焊接工艺,横焊的焊接工艺见表8。③焊缝的坡口角度和间隙与图纸要求一致。④对焊接工艺参数、变形控制措施进行监控,保证焊接工程全程处于受控状态[6]。
表8 横焊焊接工艺
锦屏二级水电站弧形闸门的安装,通过合理的安装顺序、起吊方案,严格的安装质量控制,门叶安装的快速方法实施,实现了安全、优质、高效的工程目标,取得良好的社会效果和经济效益,为今后其他类似闸门安装工程探索了成功经验。