蒲石河抽水蓄能電站超大型弧門(mén)支鉸埋板的安裝工藝

徐艷群，許 力，王 勇

（遼寧蒲石河抽水蓄能有限公司，遼寧 丹東 118216）

蒲石河抽水蓄能電站弧形閘門(mén)安裝工程主要包括埋件安裝和閘門(mén)總裝兩大部分，其中埋件安裝包括底坎、側(cè)軌、支鉸埋板安裝等；閘門(mén)總裝包括鉸座 （固定鉸和活動(dòng)鉸）、支臂、門(mén)葉、水封安裝等。部分部件的安裝已在多年的水電施工過(guò)程中總結(jié)出了一套固定的安裝程序，水電施工手冊(cè)也有詳細(xì)的描述，但支鉸安裝尤其是支鉸埋板安裝這部分雖然也有介紹卻不盡詳細(xì)。本文對(duì)蒲石河抽水蓄能電站下水庫(kù)大型弧形閘門(mén)安裝工程中支鉸埋板的安裝做一些粗淺的分析，共大家參考。

1 下水庫(kù)泄洪排沙壩段金屬結(jié)構(gòu)布置情況

蒲石河抽水蓄能電站金屬結(jié)構(gòu)工程由上水庫(kù)進(jìn)/出水口、下水庫(kù)進(jìn)/出水口、尾閘室、下水庫(kù)泄洪排沙閘、引水壩段進(jìn)水口、上水庫(kù)施工導(dǎo)流系統(tǒng)、下水庫(kù)施工導(dǎo)流系統(tǒng)等組成。計(jì)有各種閘門(mén) （含攔污柵）33扇，埋件43孔，各類(lèi)啟閉設(shè)備21臺(tái) （套）。

下水庫(kù)設(shè)有7孔閘門(mén)，每孔設(shè)有一扇弧形工作門(mén)，尺寸為14 m×19 m，厚18.588 m，采用2×2 000 kN液壓?jiǎn)㈤]機(jī)操作。為滿足非汛期水庫(kù)泄放流量的要求，7孔弧形閘門(mén)中有一孔設(shè)置加熱埋件，便于冬季運(yùn)行?；⌒伍l門(mén)的上游側(cè)設(shè)一扇平面滑動(dòng)檢修閘門(mén)，尺寸為14 m×19 m，厚18.5 m，用于弧門(mén)及其埋件的檢修維護(hù)，采用2×1 600 kN單向門(mén)機(jī)配自動(dòng)抓梁操作。

2 支鉸埋板安裝工藝

2.1 支鉸及其埋板

支鉸結(jié)構(gòu)主要由活動(dòng)鉸鏈、支鉸軸及固定鉸座組成，鉸座、鉸鏈材料為ZG310-570，支鉸軸徑為600 mm，材料為40Cr鍛鋼，調(diào)質(zhì)處理，支鉸軸承為自潤(rùn)滑關(guān)節(jié)軸承。

支鉸二期埋板為40 mm厚的鋼板，外形尺寸為1 500 mm×1 600 mm。每塊板上面附有16根M64螺栓與一期埋板焊接相連，每根螺栓桿上有3個(gè)螺母，其中1個(gè)是埋板背面的背母，起固定螺栓桿的作用；其余2個(gè)在埋板前面，起緊固鉸座的作用。

2.2 安裝前的準(zhǔn)備

考慮到閘門(mén)運(yùn)行以后鉸座的日常檢修工作，在鉸座底下設(shè)計(jì)了一檢修平臺(tái)，此平臺(tái)即可作為安裝支鉸埋板的安裝平臺(tái)，平臺(tái)周?chē)鷳?yīng)設(shè)置臨時(shí)欄桿并掛好安全網(wǎng)。

2.3 安裝控制點(diǎn)的設(shè)置

鉸座的安裝控制點(diǎn)主要由鉸座中心來(lái)控制，鉸座的具體位置由里程、高程和相對(duì)孔口中心、鉸孔傾斜度、同軸度等參數(shù)來(lái)確定，在保證安裝質(zhì)量的前提下應(yīng)盡量簡(jiǎn)化設(shè)置。先設(shè)置鉸座中心控制點(diǎn)，然后再設(shè)置支鉸埋板的控制點(diǎn)，安裝時(shí)以支鉸埋板的控制點(diǎn)為基準(zhǔn)進(jìn)行安裝，再用事先設(shè)置好的鉸座中心控制點(diǎn)來(lái)校核。除相對(duì)孔口中心的測(cè)控點(diǎn)外，所有控制點(diǎn)均設(shè)在閘墩側(cè)墻引出的線架上。測(cè)量控制點(diǎn)如圖1所示。

圖1 支鉸埋板安裝控制點(diǎn) （單位：m）

2.4 支鉸埋板與M64螺栓預(yù)裝配

由于制造廠家提供的支鉸埋板有的孔徑與設(shè)計(jì)圖紙相差4 mm之多，孔間距之間也存在不同程度的誤差，在鉸座沒(méi)有到貨的情況下給預(yù)組裝帶來(lái)了很大的難度。技術(shù)人員經(jīng)多次研究得出的組裝方案具體步驟為：①以過(guò)埋板2條垂直中心線上的4個(gè)孔中心為基準(zhǔn)畫(huà)出埋板的2條中心線；②再以埋板中心為準(zhǔn)組裝各根螺栓；③用直角座尺調(diào)整螺栓與埋板的相對(duì)垂直度；④組裝完成后檢查各根螺栓之間的間距及對(duì)角線的長(zhǎng)度是否滿足要求，誤差均要保證在1 mm之內(nèi)。

由于鉸座二期埋板未與固定鉸座配鉆，埋板上的M64螺栓只能按圖紙尺寸定位。以3、7、11、15 4個(gè)孔中心為基準(zhǔn)，在埋板上做出 “十”字交叉垂直線，作為安裝基準(zhǔn)的控制線。根據(jù) “十”字線，給16根螺栓定位，調(diào)整到符合圖紙要求后，將螺栓背母焊牢。圖2為M64螺栓裝配示意圖，所示尺寸為圖紙?jiān)O(shè)計(jì)尺寸，實(shí)際測(cè)量尺寸如表1所示。表1中，1～16為16根螺栓的編號(hào)，例如 “1-2”表示第一根和第二根螺栓之間的距離， “1-9”表示第一根螺栓和第九根螺栓之間的對(duì)角線長(zhǎng)度。

圖2 M64螺栓裝配示意 （單位：mm）

表1 螺栓間距實(shí)測(cè)值

2.5 支鉸埋板安裝

支鉸埋板吊裝前在埋板安裝位置的底沿高程處（略低于底沿5 mm左右）焊接 “一”形鋼托，這樣就可以少調(diào)整埋板的一個(gè)控制尺寸，減少了安裝時(shí)間，同時(shí)也能節(jié)省吊車(chē)的占用時(shí)間。按照樁號(hào)、高程、里程精確調(diào)整埋板的安裝位置，然后以設(shè)置的鉸座中心基準(zhǔn)點(diǎn)校核安裝位置。

2.6 支鉸埋板焊接

支鉸埋板按照設(shè)計(jì)位置精確就位后，即進(jìn)行焊接。焊接需按照一定的次序進(jìn)行，并采取可靠的防變形措施。首先進(jìn)行四角螺栓的定位焊接，之后進(jìn)行復(fù)測(cè)，保證誤差在允許范圍之內(nèi)；接著進(jìn)行防止螺栓焊接變形的加強(qiáng)板的焊接，每根螺栓上焊有兩塊加強(qiáng)板 （見(jiàn)圖3），之后完全焊接四角螺栓；然后對(duì)上下中間各一個(gè)螺栓和左右中間各一個(gè)螺栓進(jìn)行點(diǎn)焊，點(diǎn)焊完成后進(jìn)行復(fù)測(cè)，保證誤差在允許范圍內(nèi)。點(diǎn)焊螺栓全部焊接完成后，焊接剩余的螺栓。

3 結(jié)語(yǔ)

超大型弧門(mén)支鉸埋板安裝時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

圖3 加強(qiáng)板示意圖

（1）安裝前充分考慮到現(xiàn)場(chǎng)施工可能遇到的困難，做好應(yīng)急預(yù)案的準(zhǔn)備。

（2）同一閘室的測(cè)量放線要一次完成，避免由于幾次測(cè)量而加大了測(cè)量誤差。

（3）同一閘室兩側(cè)的埋板要同時(shí)安裝，在控制埋板同軸度時(shí)掛一條通線，有利于更好地保證兩板的同軸度。

（4）分階段測(cè)量，即安裝時(shí)反復(fù)測(cè)量控制其精度，焊接時(shí)反復(fù)測(cè)量控制其變形，二期混凝土澆筑后測(cè)量其位置偏差。

（5）螺栓組裝好后將背母與埋板焊牢，防止在運(yùn)輸、吊裝過(guò)程中由于碰撞而使螺栓產(chǎn)生位移。第一批鉸座到貨后，通過(guò)試穿，所有埋板的螺栓均能準(zhǔn)確入位，說(shuō)明前期組裝的控制方法較好。

（6）根據(jù)鉸座中心的位置推算出埋板的安裝控制線，且保證控制線距埋板的距離為整數(shù) （50 mm左右最佳），這樣能更加方便、精確地安裝埋板，避免了由于鉸座中心距離埋板中心較遠(yuǎn)而使測(cè)量不方便造成的安裝不準(zhǔn)確、誤工等現(xiàn)象。