導流底孔弧形閘門安裝施工新技術芻議

袁昕

摘 要：水利工程受汛期影響，閘門安裝工期緊張，傳統方法是臨時搭設梁門或者檢驗閘門安裝時，通過臨時封堵形成干地，最后再安裝工作閘門。文章結合水利工程中的導流底孔，對弧形閘門安裝施工優勢與技術進行了簡單的分析。

關鍵詞：導流底孔；弧形閘門；安裝施工

在水利工程導流底孔施工中，傳統方法具有投入設備多、工作量大、工期長、人員多、成本高等特點，檢查門槽受二期混凝土施工影響，弧形閘門的安裝工期會遭到影響；臨時封堵時，如果閘門底坎難以清理干凈，勢必會影響水封，甚至發生滲水等問題，最后影響弧形閘門正常安裝。使用疊梁法安裝，還將面臨疊梁報廢與拆除等問題。截至目前，傳統方法已經難以滿足閘門安裝要求，為解決弧形閘門經濟、快速、連續安裝等難題，本文結合實例對閘門安裝施工技術進行了研究。

1 導流底孔弧形閘門施工概述

1.1 技術創新

某水庫底孔壩段的導流底孔有4個，尺寸是4.0×6.0m，閘門是弧形閘門，每個孔都會設置弧形工作閘門與支鉸鋼梁，一套啟閉系統，2個支鉸座與支臂。閘門安裝期間，結合檢修平臺和閘墩頂之間的高差，過流時在弧形閘門檢修平臺進行H形鋼支撐鋼梁安裝，并且托起弧形閘門支臂，讓支鉸與支臂相連，讓弧形閘門支臂沿著鉸支座旋轉，然后移動H型鋼，讓支臂上肢形成受力狀態。弧形閘門進入查孔后，結合門楣高程、中心樁號、邊導板、鉸鏈軸孔調整閘門位置，然后再讓支臂與閘門門葉形成一體。在上游H型鋼梁與下游支鉸座的共同作用下，形成受力狀態，這樣閘孔底面才能正常過流。

在弧形閘門開啟前，應先做好啟閉實驗：閘門安裝完畢后，在無水的條件下進行啟閉實驗，同時檢查支鉸轉動，保障啟閉平穩、膠皮沒有損壞；完全關閉閘門，對水封橡皮實施無漏光、損傷與止水實驗；動水實驗時，先進行水頭操作，并且檢查水封膠、閘門、支鉸是否存在異常。

1.2 技術優點

利用導流底孔弧形閘門進行施工，它不受汛期影響，無需封堵疊梁門與檢修門，借助閘墩頂與閘門檢修平臺高差，基于過流條件就能安裝弧形閘門；安裝啟閉機前，結合閘孔水位啟閉裝置。利用整體懸空架設支臂、門葉與支鉸進行連接，這樣既能保障施工進度，又能確保安裝精準性，擁有機械化高、施工速度快、節省材料等優勢。

2 弧形閘門的埋件安裝

2.1 放樣測量

弧形閘門埋件安裝作為最核心的工作部分，弧形閘門更多取決于液壓油缸支鉸、閘門支鉸、側軌、底檻對應的區域。控制點安裝方法如下：先對孔口中心線進行測量，并固定中心線；校核放樣，將全站儀放在堰頂基準點A上，通過正倒鏡進行觀測，并且在樣架上擺出支鉸中心點，兩點連接成支鉸中心線，校對沒有錯誤之后再標記，結合支鉸中心點設置中心線，看校核之后的支鉸座中心距離是否與設計圖紙吻合；測量安裝高程與底檻中心線，讓支鉸中心向底坎位置靠近，結合支鉸中心確立底坎中心；在側軌上安裝控制線，讓全站儀處于基準點上，并且在閘室底板兩邊設置基準線，專門針對孔口方向。利用30m鋼卷尺，將支鉸作為重點沿著側墻布置控制點，這樣才能確立門槽位置（如圖1所示）。

2.2 安裝支鉸座埋件

當閘墩混凝土澆筑到350.5m時，可以埋入外申為2m的20#槽鋼為支鉸埋件，通過C7050塔機進行吊裝，通過10t手拉葫蘆倒掛到混凝土預期吊耳上。因為支鉸座埋件安裝區域空間狹窄、臨邊，所以對測量與調整也帶來了很多不便。為消除支鉸座埋件晃動與快速就位等問題，可以在支鉸座埋件區域沿用12#槽鋼，同時增設板凳，以達到支撐下端的要求；在板凳下部畫出支鉸座埋件安裝區域，這樣才能讓埋件迅速到位，最后再將支鉸中心作為基準，利用支鉸座埋件埋設調緊器，以達到調整調整埋件傾角的目的；通過全站儀檢測上下開口高程與埋件中心，滿足設計要求，然后進行二期混凝土澆筑。

圖1 埋件安裝測點（單位：mm）

2.3 安裝底坎

插筋預埋，先在兩端相距300mm的門槽往中心位置沿著軸線焊接一部分角鋼，并作為安裝支架，并且支架角鋼高程低于底端設計高度，通過C7050塔機進行吊裝。

在安裝期間，需要找出底坎止水面中心線，做好沖眼印工作，以控制底坎里程；找出底坎長度與中心線，在底坎上下游打上沖眼印，以約束孔口中心和底坎偏差；底坎兩邊進行水平線架預設，通過預設底坎中心和線錘，確立底坎中心水平控制線。因為底坎上下邊緣高差為78.78mm，以下游趨勢傾斜，所以在調節時需要掛上三根線，其中兩根分別處在上下游，一根用于中心線，方便調整傾斜度與高程。

對于安裝結束后的調整，先調整孔口與底坎中心，并將誤差控制在1mm內，上游偏小下游偏大。對支鉸中心、高程與里程半徑進行調整，符合要求后再固定，避免澆筑二期混凝土期間發生走樣。

2.4 安裝門槽側軌

在門槽側軌安裝中，側軌最好使用一次到位的方法進行，先調整側軌，并且加固，從下到上進行安裝，當所有側軌安裝好后，再調整精度，暫時不澆筑二期混凝土。

在側軌安裝中，首先要控制好側軌安裝曲率，將支鉸作為重心，通將長度為30m的鋼卷尺沿著閘室側墻于側軌上部組成12個控制點（如圖2所示）。讓鋼板尺沿著一定方向量出止水板邊緣和中心之間的距離，這樣才能控制門槽側軌安裝距離。在扭曲度與側軌垂直度控制中，先在閘室底板兩端進行控制，預設側軌止水面控制線為100mm，然后再將控制線作為重心進行設置，以形成對應的平面。在測量線錘與側軌止水面水平距離時，先控制側軌安裝扭曲度與垂直度，然后再借助全站儀檢測。

在弧們側軌調整中，先對側軌扭曲度與垂直度進行調整，讓側軌對孔口的垂直度、中心距離。扭曲度都滿足安裝要求；對側軌安裝曲率的半徑進行調整，讓出側止水板邊緣與止水板距離滿足設計需要，這樣才能保障弧們側軌曲率半徑要求。當弧形側輪、閘門門葉、水封安裝告一段落之后，再對水封、側軌進行調整。

3 弧形閘門的門體安裝

為了展現架橋機安裝特點，除了單跨1#外，其他兩孔需要同步安裝成弧形閘門。

3.1 支鉸總成的安裝

在安裝支鉸總成前，必須先做好支鉸座安裝尺寸復測工作，然后再對鉸座表層清理。支鉸總成通過反托輪架橋機進行吊裝，通過10t手拉葫蘆進行導向。在吊裝期間，讓支鉸座與支鉸總成傾角一致，讓固定支鉸和支鉸座中的十字線進行重合，同時偏差控制在1mm以內。當支鉸安裝結束后，再通過鋼絲掛裝于邊墻吊耳之上，這樣才能保障支鉸的穩定性。

3.2 安裝半支臂與下支腿

為了減少高空作業與吊裝單元數量，將安全風險降到最小，除了要加快安裝進度，在安裝前將半支臂與下支腿時，最好拼接成吊裝單元，并且對支腿進行修整，和設計尺寸相比，修整尺寸應該保留5-10mm余量。安裝門葉時，再對支腿進行有效的修邊整理。

通過架橋機吊裝的形式拼接下支腿與半壁，使用吊運調節的方式，確保其精確性（如圖3所示）。當調整后的支鉸連接與半支臂對正之后，在最短的時間進入螺栓，同時打入定位，讓組裝標記與兩裝配面進行重合；緊固周邊螺母，對于下支腿最好使用預先設計的形式支撐；當第7節與第8節吊裝就緒后，再將門葉關閉時的傾角與下支腿傾角調整到一樣，門葉和支腿兩裝組裝標記、配面中心完全重合。

3.3 安裝門葉

安裝門葉時，會使用兩孔同步的方式快速拼接，也就是吊裝門葉，規范與設計要求都滿足之后，再結合施工要求進行加固與焊接，同時做好下節門安裝，多次循環之后，再進行門葉焊接。在這種工序銜接中，不僅減小了安裝成本與工作時間，同時也提高了吊裝設施的工作效率。具體的門葉安裝方式有以下幾種情況：

在吊裝門葉前，先在底坎上規劃好弧形閘門底節，將支鉸中心作為條件校對，然后再對底坎中心線的右端、中部、左端進行有效定位。將門葉面板與支鉸座中心區域半徑作為條件，在側軌上對每個門葉兩邊和中部放置門葉基準點，同時在基準點焊接區域進行定位。

讓底節門葉安裝在門葉上邊兩端，以向上起升的方式，保持安裝狀態，最后讓門葉吊裝到對應區域。控制好底坎中心與門葉重合，并且在底坎上游部分設置擋板，在門葉下端、上部進行支撐加固。對于吊裝第7節到底節葉們處100mm的區域，先調整門葉傾角，讓其對齊，然后再將門葉表層放到定位擋板上，緩慢下移到定位擋塊上，這樣才能讓門葉定位正常定位。檢查門葉外形、尺寸與接口搜狗滿足工作要求之后，再利用型鋼進行整體加固與定位焊接；通過千斤頂對上下臂高度進行調整，并且讓前端與支臂焊接牢固，最后焊接加筋板。

3.4 焊接門葉焊縫

為保障弧形閘門安裝安全，先對前端板與支臂進行連接，再對前端板與支臂連接進行焊接，并且在門葉焊接中進行安裝。對于單孔門葉焊縫安裝則由6位工作人員焊接，使用分段、對稱、退步等方式，依照焊接順序進行。在焊接期間，由專門的人員監控，通過審查支鉸中心曲率與半徑變形情況，及時找出問題，并調整。

4 結語

目前，導流底孔弧形閘門施工技術已經取得了很好的成績，它解決了傳統弧形閘門安裝中的施工難題，不僅提高了工作質量，減少了工作時間，同時也得到了很好的社會反饋與經濟效益。整個施工過程都處在穩定、安全、優質、快捷的狀態，廣受各界好評。

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