水工閘門制造及安裝技術探討

石松齡

（廣東水電二局股份有限公司，廣東 增城 511340）

1 工程概況

某航電樞紐工程位于四川省境內，系岷江干流航電規劃中的第七級。樞紐建筑物從右至左依次為右岸連接壩、電站廠房、河床溢流壩、船閘、左岸連接壩等。本工程閘壩部分共有平面定輪閘門17扇，為泄洪沖砂工作閘門，廠房工程共有進口平面定輪工作閘門閘門3扇、尾水事故檢修閘門3扇及進口3扇攔污柵。

2 平面閘門制作

2.1 平面閘門主要單件制作

平面閘門的主要構件包括門葉面板、主邊梁、縱向T形隔板、吊耳以及滑塊、側輪、定輪等。其主要制作工藝和要點如下：

2.2 面板制作

(1)制作程序：鋼板平板→拼板設計及下料切割→拼接接頭坡口機加工→焊接→焊縫探傷→矯形。

(2)加工設備：七輥平板機、半自動切割機、刨邊機、埋弧自動焊機、超聲波探傷儀。

(3)制作工藝要點

a、面板拼接縫應避開梁與面板的連接焊縫。

b、面板拼接避免出現十字焊縫。

c、面板拼接縫為Ⅱ類焊縫，其拼接坡口應刨邊機加工。

d、面板拼接縫按Ⅱ類焊縫作探傷檢查。

2.3 主、邊梁、T形隔梁制作

(1)制作程序：鋼板平板→下料切割→焊接坡口機加工→組裝→焊接→焊縫探傷→矯形（盡可能機械矯正）。

(2)加工設備：七輥平板機、數控切割機、半自動切割機、刨邊機、埋弧自動焊機、CO2氣保焊機、超聲波探傷儀、H梁翼緣矯正機。

(3)制作方法

a、工字形主梁制作

閘門第1～4節的主梁均為工字形主梁。工字梁的制作在二車間工字梁自動生產流水線上完成。流水線的程序是：工字梁組裝在H型鋼組立機上自動完成鋼板對中定位，液壓夾緊，定位壓緊與焊接、輸送同步完成，工作效率高；工字梁焊接在龍門式H型鋼自動焊機上完成；工字梁矯正在H型鋼翼緣液壓矯正機上完成。

b、第5節為兩根T形梁，T形主梁制作：在H型鋼組立機上自動完成鋼板對中定位，在龍門式H型鋼自動焊機上完成焊接，在H型鋼翼緣液壓矯正機上完成矯形。

c、T形隔板制作

T形隔板實為閘門縱向梁系，其裝配在鋼平臺上進行，檢查合格后，在船形位置用CO2氣體保護焊焊接。

(4)制作工藝要點

a、翼緣與腹板裝配時應頂緊。

b、點焊用的焊條應與母材配套并經烘干處理，點焊應由合格焊工進行，點焊長度及間隔要均勻一致。

c、主、邊梁之翼板與腹板組合縫及角縫屬Ⅱ類焊縫，腹、翼板拼接縫屬Ⅰ類焊縫，其拼接坡口要刨邊機加工，焊縫作探傷檢查。

d、主、邊梁和T形隔板焊后應采用H梁翼緣矯正機。形位偏差應達到DL/T5018—94規范中表8.1.7中規定。

e、次梁為型鋼，采用型鋼切割機切割，調正平直后將端頭修磨平正，拼接頭應坡口焊，且應焊透。

2.4 吊耳制作

(1)制作程序：鋼板下料切割→焊接坡口機加工→吊耳補強板組焊→吊耳部件裝配、焊接、矯正→二類縫探傷→吊耳孔劃線→鏜孔→參加門體組裝焊接。

(2)加工設備：數控切割機、刨邊機、直流焊機、探傷儀、鏜銑床。

(3)工藝要點：

a、吊耳先做成п形，矯形鏜孔后與門體組焊，吊耳腹板與主梁角接坡口表面及附近打磨平正、清掃干凈。

b、吊耳板與門體組裝焊接后，對一、二類焊縫作100%超聲探傷。

2.5 定輪裝置制作

(1)制作程序：板材下料切割→焊接坡口機加工→對裝→焊接→探傷→矯形→銑座板面→劃線鏜軸孔→輪子、軸承裝配（均為外協加工）→定輪裝配（高程暫不定位）

(2)加工設備：數控切割機、龍門刨、直流焊機、探傷儀、鏜銑床

2.6 側輪裝置制作

制作程序：板材下料切割→輪軸加工、鍍鉻→對裝→焊接→矯正→裝配。

3 平面閘門的安裝

3.1 閘門的安裝方法說明

分塊閘門的安裝。利用啟閉機先將第一塊門葉吊裝入槽用千斤頂將下節門葉固定在門槽內，調整好門葉的垂直度及中心點加固好，然后將第二塊門葉吊裝與第一節門葉就位，調整第一、二塊門葉的垂直度及中心點重合，繼續對整扇門葉進行調整和加固達到要求后進行焊接拼裝。節間焊縫對閘門的焊接變形影響很大，合理安排焊接順序，能有效的控制焊接變形。根據我們的經驗：節間焊縫的焊接順序如圖3.1所示。在組裝前，著重考慮防止變形的措施，及矯正變形的工藝報請監理批準，對工地拼接主要焊縫，采用100%超聲波進行檢查，如有疑問，再用X光射線進行復檢。

圖3.1 閘門拼裝焊縫焊接順序示意圖

定輪門側輪和止水橡膠等配件的安裝在整個門葉結構安裝完畢后并經驗收合格后進行，將整體門葉利用啟閉機吊出門槽。各滑動支承、滾輪應在同一平面內，并保證與水封面的高度差，保證止水橡膠的壓縮量。

3.2 閘門的啟閉試驗

(1)閘門安裝好后，應在無水情況下作全行程啟閉機試驗。檢查滾輪運行情況；閘門升降過程有無卡阻；啟閉設備左右兩側是否同步；止水橡皮有無損害、止水是否嚴密；充水裝置在行程范圍內的升降是否自如等。無水試驗后再作充水試驗。

(2)平面滑動閘門吊入門槽之前，閘門上的滑動支承面應用鈣基潤滑脂涂抹，反輪、側輪軸套應注滿潤滑脂，水封座板的接觸面，在閘門升降過程中應用水沖淋潤滑。

(3)平面定輪閘門吊入門槽之前，主輪、反輪和側輪軸套應注滿潤滑脂，水封橡皮與不銹鋼水封座板的接觸面，在閘門升降過程中應采用水沖淋潤滑。

(4)對于一門多槽的檢修閘門，必須將檢修閘門分別在每一個門槽中作啟閉試驗。

(5)封水性能檢查在閘門處于關閉狀態時，應用行燈進行封水性能檢查，不得有透光現象，否則應對水封橡皮進行調整，直到不透光為止，確保閘門止水嚴密性。

(6)閘門安裝驗收合格后，應對安裝縫按規定要求進行防腐處理。

4 閘門安裝技術保證措施

4.1 施工準備階段

認真做好施工圖紙的審查工作，如有更改應征得設計單位書面同意，對修改內容，應做好詳細記錄，并作為繪制竣工圖樣的依據。

做好焊接工藝評定，對在安裝過程中的拼裝焊縫新焊接工藝應認真做好焊接工藝評定。

對需拼裝的閘門在安裝前編制詳細的施工技術方案，施工過程中應嚴格按技術方案制訂的措施進行施工。

4.2 施工過程階段

施工過程中，嚴格執行有關部門的規程、規范，嚴格執行質量檢查制度即三檢制。在施工過程中，每一道工序實行施工班組自檢，現場技術人員復檢，專職質檢員終檢的三級質量檢驗體系。對不合格的單件決不能進入下道工序施工。施工過程中出現異常時，應認真查找原因，及時處理或報甲方監理商議共同處理。認真做好施工資料整理工作，及時、準確提交施工記錄及各種驗收表格。與有關部門密切協作，接受業主和監理工程師的監督和指導，按時保質完成工程施工任務。

5 結語

通過該項目的實踐效果來看，上述閘門制作及安裝技術以及技術保證措施是有效的，為類似工程積累了一定的參考經驗。