高水頭弧形工作閘門及沖壓式止水安裝技術

任良龍，王亞芬，周竟平

(北大荒農業股份有限公司慶豐分公司，黑龍江 虎林 158421)

1 高水頭沖壓式止水弧形閘門安裝技術難點分析

高水頭沖壓式止水弧形工作閘門與常規弧形閘門在止水型式上不同，常規弧形閘門只采用一套活動水封止水，而高水頭沖壓式止水弧門采用“活動水封+固定充壓水封”兩套水封止水，固定水封安裝在門槽上，采用液壓控制，止水效果好。

由于固定水封座與弧門面板的間隙為5 mm，固定水封外側壓板與弧門面板的間隙為1.5 mm，弧形閘門要控制外側水封壓板與弧門面板的間隙為1.5 mm，且必須保持間隙均勻，制造、安裝難度大，技術措施復雜。

2 高水頭沖壓式止水弧形閘門安裝

高水頭沖壓式止水弧形閘門采用先拼裝弧門、再利用門槽配門葉的方式安裝，所以閘門及門槽埋件的吊裝次序、調整步驟、裝配程序、充壓系統壓力試驗等工序均有序控制，準確銜接。

門槽埋件及閘門的吊裝方式及程序[1]，分為5個方面:

泄洪底孔弧形閘門及埋件單件最小重量均較大，纜機吊裝，超過30t構件采用兩臺纜機雙機臺吊。當閘門支承大梁預應力錨栓張拉完成、門槽內所有土建施工完成并清理干凈后，即可進行門槽埋件及閘門吊裝。

2.1 弧門支承大梁安裝

由于混凝土支承大梁一期混凝土為T型，纜機無法直接吊裝到位，吊裝前先在EL 1 344.5 m平臺上安裝固定滑軌，制造活動滑槽焊接在支承大梁底部，滑槽內涂裝黃油。將支承鋼大梁(重28.7 t)吊裝在固定滑軌上，然后利用兩個10 t倒鏈緩慢滑行至支承大梁安裝位置，見圖1。

支承鋼大梁調整合格后，待固定支鉸安裝合格后，再進行二期混凝土澆筑。

2.2 固定支鉸吊裝[2]

為保證固定支鉸安裝精度，本弧門支鉸總成采用分解式安裝，先安裝固定支鉸，再將活動支鉸與弧門下支臂在地面進行拼裝，然后整體吊裝，進行空中穿軸。

支鉸中心安裝偏差為:支鉸中心對孔口中心線的距離偏差為±1 mm，里程偏差為±1.5 mm，高程偏差為1.5 mm，兩鉸座軸線同軸度≤1 mm，鉸座軸孔傾斜≤1/1 000。

圖1 弧門支承大梁安裝示意圖

2.3 門槽埋件吊裝

在支承大梁、固定支鉸安裝的同時，將門槽二期埋件全部吊裝至門槽內，吊裝順序如下:

底檻→左、右側軌→左、右固定水封座→門楣。

底檻吊裝前在門槽內設置支架平臺，將底檻向上游平移200 mm放置在支架平臺上，但必須保證底檻高程達到設計高程，以便后續閘門安裝;左、右固定水封座與底檻相同，亦向上游平移200 mm放置，與門槽內插筋連接，臨時固定牢靠;側軌向左右兩側盡量靠一期混凝土放置，并與一期插筋焊接進行臨時固定;門楣兩側鎖定在左、右固定水封座之間，并用倒鏈掛靠在預埋錨栓上。

2.4 門葉及支臂吊裝

右泄弧形閘門門葉分四節，支臂分上下兩節，與常規弧形閘門安裝的方法相同，門葉和支臂的吊裝順序如下:

第一節門葉→下支臂→第二、三節門葉→上支臂→第四節門葉。

門葉、支臂吊裝完成后，進行調整、焊接、測量等工序。高水頭沖壓式止水弧門要求鉸軸中心至面板外緣的曲率半徑的允許偏差±1 mm，且兩側半徑的相對差≤1.5 mm，這遠遠高于常規弧形閘門的安裝精度，組裝難度很高。先進行修磨找平，各結合面的間結合緊密，不允許存在間隙;門葉焊接時必須采取措施，控制焊接變形，確保焊接不影響閘門的安裝精度，焊接變形的控制方法采用強制約束式和小能量焊接。

2.5 門槽二期埋件安裝

先將底檻向下游平移200 mm至設計位置，利用一期插筋進行加固完成;再將固定沖壓水封座及門楣向下游平移200 mm，使固定水封座底部與底檻配合，利用螺栓連接，最后將側軌向閘門兩側靠攏配合，并利用螺栓將側軌與固定水封進行連接。此過程為整個弧門安裝的難點，固定水封座及門楣向下游與閘門面板靠攏時，在固定水封座的兩側檢查其與閘門面板的間隙，保證間隙為5mm，且全行程范圍內間隙均勻;左、右側軌向閘門靠攏時，既要保證側水封的壓縮量，又要使側軌與固定水封座之間具有良好的配合連接。

所有埋件與閘門配合完成后，將閘門提至全開位置，安裝沖壓水封。檢查閘門的運行過程中，閘門面板與固定水封座的間隙是否均勻，側水封壓縮量是否均勻等，各檢測指標達到設計和規范要求、充壓水封系統壓力試驗合格后，進行門槽二期混凝土澆筑，澆筑過程中注意對閘門及水封進行可靠的防護。

充壓水封安裝時，必須對管路系統及水封進行充壓試驗，與門葉配合試驗時，應保證在壓力12 kg/cm2下系統無滲漏現象，24 h的壓力降應 ＜5%，充壓水封應能與啟閉機閉鎖連動，即油機動作時，充壓水封不能充壓，只能泄壓。只有試驗壓力合格后才能進行門槽二期混凝土回填。

3 總結

高水頭沖壓式止水弧形閘門主要特點是閘門采用雙水封止水，止水效果好，但制造、安裝的難度均較大，弧門的面板、充壓水封座均需進行機械加工，安裝后閘門與門槽需要精準配合，安裝難度大，技術措施復雜。

[1] 水利部，電力工業部，東北勘測設計研究院.SL74—95水利水電工程鋼閘門設計規范[S].北京:中國水利水電出版社，1995.

[2] 水利部水工金屬結構質量檢驗測試中心，二灘水電開發有限責任公司.GB/T 14173—2008水利水電工程鋼閘門制造、安裝及驗收規范[S].北京:中國標準出版社，2008.