水電站放水塔平面閘門非常規安裝技術方案設計與實踐

牛支現（陜西省水利機械設備制造安裝有限公司陜西西安710077）

水電站放水塔平面閘門非常規安裝技術方案設計與實踐

牛支現
（陜西省水利機械設備制造安裝有限公司陜西西安710077）

本文通過對老撾南俄5水電站放水塔平面閘門安裝環境及外部條件的介紹，提出了一套在不具備安裝條件下的非常規平面閘門安裝方法，通過對該方法的論證并用于實際施工過程，完成了放水塔平面閘門安裝，經后期質量檢測，各項指標滿足設計規范及圖紙要求，實踐證明該方法是科學可行的，能為類似工程提供借鑒和參考。

放水塔；平面閘門；非常規；安裝

通常情況下，水電站放水塔平面閘門是通過前期安裝在塔頂的啟閉機進行安裝的，但在老撾南俄5水電站放水塔平面閘門安裝施工過程中，由于受到上塔交通條件的影響及工期計劃的調整，閘門需要安裝時，塔頂門式啟閉機未安裝到位，常規的閘門安裝施工方法無法滿足實際要求，老撾南俄5水電站放水塔平面閘門安裝時，結合現場實際情況，通過設計合理的水平進洞運輸裝置，塔頂垂直起吊裝置，采用非常規安裝方法完成了閘門安裝，確保了防洪度汛安全并按期蓄水。本文以此為例對非常規安裝方法進行介紹，是放水塔閘門安裝方法的一種創新和嘗試，可以作為同類工程安裝方法的指導和借鑒。

1　基本概況

1.1工程概況

進水口放水塔位于大壩上游右側山坡臺地處，塔底高程EL1048.00，塔頂高程EL1103.00，塔高55m，塔頂尺寸長25.32m，寬20m，四面臨空，門洞尺寸5m×5m。放水塔軸線剖視圖見圖1。

進水口平面閘門包括：檢修閘門和工作閘門。檢修閘門門葉重29.0t，外形尺寸為6.3m×5.99m×1.35m，由上下兩節組成，上節尺寸3.23m×6.3m×1.35m，重約15.17t，下節尺寸2.75m×6.3m×1.35m，重約13.84t；工作閘門門葉重35.9t，外形尺寸為6.6m× 5.62m×1.35m，由上下兩節組成，上節尺寸2.86m×6.6m×1.35m，重約17.95t，下節尺寸2.75m×6.6m×1.35m，重約17.94t。

1.2交通道路條件

（1）道路中斷，吊車無法到達——壩體開挖時，將壩后右岸EL1103.00馬道至進水口道路挖斷，由于山體陡峭，新修道路難度大、成本高，存在安全隱患，且對進水口及大壩施工有較大影響。如要恢復原有道路，必須待大壩右岸混凝土回填至EL1103.00馬道高程，但工期不允許。

（2）場地狹小，起吊高度過高——除左岸施工道路外，唯一施工道路就是從壩前圍堰到放水塔底部EL1048.00鋪蓋平臺，但由于道路情況差，大噸位起吊設備無法到達塔底，加之塔體較高，場地狹小，小噸位起吊設備無法完成閘門吊裝。

圖1　放水塔軸線剖視圖

1.3安裝的必要性

為滿足防洪度汛要求，閘門必須按時安裝。當地即將進入雨季，降雨逐漸增多，降雨時河水上漲迅速，來勢兇猛，如閘門未安裝，遇降雨發生洪水，僅靠左岸的導流洞無法完全泄洪，洪水上漲后將會從進水口進入引水隧洞，對引水隧洞、發電廠房施工作業面人員及設備構成安全威脅。

2　擬定的安裝方法

針對本工程道路、場地實際情況和外部因素，通過對施工現場的道路、場地等實際查看，復核水工建筑物各部位相關尺寸，綜合考慮現有及已知條件，擬采用以下工藝及流程完成閘門安裝：

2.1安裝工藝

在塔頂EL1103.00高程設置起吊設備，起吊能力40t，使塔頂具備垂直起吊及水平運輸條件；從門洞底板EL1050.00高程將分節門葉運入門洞，到達閘槽位置后旋轉門葉，使門葉進入門槽；利用塔頂設置的起吊裝置起吊門葉到達塔頂，以相同的方法完成另外一節門葉起吊；利用塔頂設置的起吊裝置起吊埋件，從下至上，先主后副，先主后反，完成埋件安裝校正；在塔頂完成門葉拼裝、焊接，安裝門葉附件及水封等，完成閘門拼裝工作。門葉進洞運輸、垂直吊運見圖2所示。

圖2　門葉進洞及垂直吊運示意圖

底板安裝底檻，閘槽內安裝埋件，澆筑二期混凝，待二期混凝土到達要求強度后，再將塔頂拼裝好的閘門落入閘槽，放置到底板位置。此時，閘門安裝完成，具備擋水功能，即可滿足防洪度汛及大壩蓄水要求。

2.2安裝流程

閘門安裝流程：安裝準備→起吊裝置設置→門葉進洞運輸→門葉吊運至塔頂→埋件安裝→門葉組裝→門葉附件安裝→閘門下放→整體驗收

2.3安裝運輸路線

閘門安裝運輸路線：堆放場地→①塔前鋪蓋→②進入門洞→②卸車變位→③閘室提升→⑥塔頂拼裝→⑦閘門下放

2.4安裝起吊設備

要完成閘門的非常規安裝，需在塔頂設置自制設備，以實現塔頂垂直起吊及水平運輸能力。根據多年金結安裝施工經驗，參考起重機設計規范及要求，擬定的龍門吊結構形式及各部尺寸如下圖3所示：

龍門吊由水平起重梁、支腿、行走機構、卷揚機等七部分組成；水平梁、支腿、行走機構由型鋼焊接而成，桁架結構，螺栓連接；設計起重能力40t，起吊凈跨6m，起吊高度6.4m，水平梁全長8m；采用固定雙吊點起吊形式，兩吊點左右對稱設置，吊點間距5.7m；行走梁上對稱各設置卷揚機1臺，作為起吊動力來源，可獨立操縱；行走機構配置8個Ф270鋼輪，設置有驅動電機，可在軌道上行走。

圖3　龍門吊

3　龍門吊的制備及安裝

3.1龍門吊的制備

對擬定自制的龍門吊需要進行必要的結構復核及安全校核后方可投料加工，按照設計規范對水平梁，支腿等重要部位進行力學分析及安全校核，復核荷載能力及結構強度，以調整各部尺寸，滿足起重設備設計規范相關要求，達到預期的設計起吊能力。

通過對龍門吊整體結構復核及各部位安全校核，該龍門吊能夠滿足起重能力要求，可以借此完成閘門的安裝，故按照擬定的龍門吊設計方案，加工制造龍門吊，并轉運至工地現場。

3.2龍門吊的安裝

將龍門吊部件分別運至門洞內閘室底部，利用閘室底部5t卷揚機將龍門吊部件吊運至塔頂，在塔頂利用搭設腳手架及人工輔助完成龍門吊的拼裝工作，兩臺5t卷揚機左右對稱放置在龍門吊行走梁上，并在龍門吊上焊接拉桿進行調整及固定，纏繞鋼繩并安裝動滑輪，使得龍門吊具備垂直起吊能力。

4　非常規安裝過程的實施

4.1門葉進洞及垂直吊運

汽車吊將門葉豎直放置在門洞內的運輸小車上，運輸小車拉運門葉至門洞內預留門槽處，塔頂龍門吊將門葉提起，移動龍門吊將門葉插入到加深的門槽內，由于龍門吊兩個卷揚機牽引力不一致，門葉會受到力矩作用發生旋轉，門葉以插入的門槽為軸心慢慢轉動，直到門葉與門槽方向一致。啟動塔頂龍門吊卷揚機，將門葉下節吊起放置在塔頂，同時撤出運輸小車，準備下一節門葉的進洞運輸。采用同樣的方法完成上節門葉的進洞、變位及垂直起吊，并將下節起吊至塔頂平臺上。

4.2埋件安裝

利用龍門吊起吊安裝底坎、主軌、反軌、門楣、付軌等。埋件安裝好后，對埋件整體尺寸進行檢查，滿足設計及規范要求后，移交給土建進行二期混凝土澆筑，混凝土齡期滿足強度后，清除埋件表面的雜物，清除不銹鋼水封座板表面的水泥漿，在滑道支承面涂抹潤滑脂等，做好閘門門葉下放準備工作。

4.3門葉組裝及閘門安裝

將下節門葉用鎖定梁鎖定在閘室孔口內，龍門吊起吊上節門葉至下節門葉正上方，緩慢落下上節門葉，完成上下節門葉組對，微調后進行門葉拼接縫的焊接。焊接完成后，起吊整體門葉，完成水封、側輪等附件安裝。將閘門放入門槽，緩慢下降，并用肥皂水澆淋水封與不銹鋼的結合面，對水封進行潤滑及降溫，直到門葉到達門槽底部。對閘門密封效果進行檢查調整，完成閘門安裝。

5　結語

如果交通便利，場地開闊，運輸方便，放水塔平面閘門安裝是件容易的事情，但如果受交通、地形、工期等條件限制，常規安裝方法施工就顯得非常困難。南俄5水電站就是根據現場實際情況采用非常規法安裝方法，自制龍門吊作為閘門安裝起吊設備，順利完成了閘門等金屬結構安裝，達到預期目的，經過后期質量檢測，各項指標滿足設計規范及圖紙要求，實踐證明該方法是科學可行的；放水塔閘門安裝方法的一種創新和嘗試，希望這種安裝方法能為類似工程提供借鑒和參考。陜西水利

（責任編輯：唐紅云）

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