合溪水電站大壩2號泄水閘門大修施工技術綜述

陳達開

(福建省水利水電工程局有限公司，福建 泉州 362000)

1 工程概況

合溪水電站位于福建省龍巖市，是萬安溪干流梯級開發的第四級電站，壩址位于萬安溪與雁石溪匯合口下游1.8km處(漳平市西園鄉基太村境內)，于2005年3月份投產，共設有溢洪道工作閘門6扇，為露頂式平面鋼閘門，閘門尺寸：寬12820mm×高10300mm，閘門重量47.70t/扇，閘門啟閉采用雙吊點固定式啟閉機，啟閉機型號：QPQ2×1000kN，啟閉方式為動水啟閉。溢洪道泄水閘門自投產運行以來，運行較穩定。但自從2008以來，溢洪道6扇泄水閘門均有不同程度卡澀，產生無法自由落到位的情況，閘門底緣距閘槽底部有10-30cm不等，造成閘門漏水量較大，此時均需關閉檢修閘門，使泄水閘門在靜水無壓時方可正常下降關閉到位。

2 泄水閘門大修的項目及材料采購

本次大修的項目主要有：檢查原主輪與銅套配合間隙(必要時更換銅套)；在閘門上、下主輪間(靠近下主輪位置)增設2套主輪(左右側各1套)；檢查門體密封條(必要時更換)；復核調整吊點。

根據大修項目的要求，根據施工合同及設計圖紙要求的型號、規格、數量、材質并結合現場測量的數據，采購和制作閘門主輪、主輪軸、軸套及配件；閘門側輪、側輪軸、軸套及配件；閘門止水座板、止水橡皮及緊固螺栓；閘門吊耳結構等。

3 泄水閘門大修施工技術

3.1 原主輪檢修保養

將門體起升至下方主輪離開門槽頂，此時拆除門體上原有的4件主輪，在抽出輪軸后利用手拉葫蘆將主輪吊出門體至工作平臺，在工作平臺上檢查輪軸與軸套的磨損情況。如磨損情況未達到報廢標準，則對輪軸及軸套進行清理并加注鋰基脂潤滑油保養，保養后再逐個安裝復位；如磨損情況達到報廢標準，則應該更換，利用簡易的工裝(龍門式)和千斤頂配合取出舊軸套安裝新軸套，更換完成后加注鋰基脂潤滑油，最后再逐個安裝復位。

3.2 增設主輪

根據主輪數量及主輪位置，計算出閘門閉門時各個主輪受力情況，其中下主輪單個受水壓力約170t、上主輪單個受水壓力約140t。在不影響閘門正常啟閉的情況下，在門體上、下主輪間(靠近下主輪位置)增設2套主輪(左右各1套)以分配現有主輪的受力工況。增設的主輪軸向中心線與原下主輪軸向中心線距離約為1700-1800mm(按實際最佳位置布置)，增設的主輪采用偏心結構(可調整輪高)，保證能與現有的4個主輪在同一平面，具體輪位布置如圖1所示。

圖1 輪位布置

先將上游5節疊梁檢修閘門按順序分別放至2#孔檢修門槽中，保證上游水位。開始泄水工作閘門增設主輪工作：用啟閉機將2#工作閘門起吊至檢修平臺高程，并利用鎖定梁鎖定于檢修平臺上，待閘門邊梁表面的水分風干。先在鎖定梁邊上設個安全工作平臺，然后在閘門上、下主輪間(靠近下主輪位置)增設主輪軸向中心線與原下主輪軸向中心線距離約為1700-1800mm，按實際最佳的位置布置。在門體單邊的邊梁腹板上測量出原有2件主輪的十字中心線，接著以測量出的中心線為基準定位出新主輪的十字中心線，并做上記號。利用氣割在邊梁腹板上按設計圖紙的尺寸要求開孔，并打磨平整，開始定位主輪兩側的支承板，兩側主輪支承板相對空間位置定位完成后施焊。焊接完成后開始裝配新的主輪裝置，先利用手拉葫蘆將2套新的主輪(左右各1套)分別吊入門體的兩邊腹板中，接著裝配輪軸及止軸板等配件。待兩側主輪都安裝完成后將閘門關閉至工作位置，檢查門體單邊3個輪子與軌道的接觸面是否在同一平面，如果沒達到要求可通過新增設的這套主輪的偏心結構來調整，調整完成后進行門體止水裝配的拆除、安裝[1-2]。

3.3 檢查、更換門體止水裝置

待閘門主輪定位、調整完成后將門體再重新起吊至檢修平臺高程，對門體的止水密封進行檢查，側止水形式為下游靠水壓P頭結構，底止水形式為平板I型結構。考慮到這種側止水形式會增大閘門與門槽的摩擦力，影響閘門的運行，所以將側止水的形式改為摩擦力較小的上游止水L型結構。底止水形式不變，檢查后按實際情況再定是否需要更換[3]。水封的拆除、更換方案如下：①卸下舊的水封壓板和水封，檢查和處理水封壓板，然后標注底壓板順序；②放樣水封螺栓孔。底水封以底水封壓板螺栓孔為基準，側水封以側水封壓板螺栓孔為基準，放樣水封螺栓孔；③制備螺栓孔。用專用空心鉆頭掏水封螺栓孔(孔徑要比螺栓小1-2mm)；④安裝側水封。將側水封螺栓孔對準水封座面上的螺栓孔并貼緊，將水封壓板(根據標注序號)從上到下壓到水封上，穿上螺栓預擰緊；⑤安裝底水封。將底水封螺栓孔對準面板上的螺栓孔并貼緊，將底水封角鋼壓到水封上，穿上螺栓預擰緊。調整水封止水表面的平面度≤2.0mm，然后均勻擰緊螺栓；⑥測量止水橡皮及其壓板的尺寸偏差，調整至符合以下要求：止水壓板螺栓孔與止水座的螺孔應同心，位置度≤0.5mm。側止水弧形壓板的曲率半徑偏差，應<±1.0mm；螺栓端頭應低于止水橡皮自由表面8mm以上；兩側水封中心距離偏差為±3.0mm以內；水封頂部所構成的平面不平度不得超過2mm；水封實際壓縮量和設計壓縮量之差為2mm以內；水封安裝完畢后做燈光檢查，如發現問題應及時處理。

3.4 復核調整吊點

用經緯儀與錘球配合對啟閉機的起吊十字中心線與閘門門體上的吊點中心線進行測量并復核。首先起吊工作閘門，查看工作閘門在自由狀態時的吊點中心與閘門重心及啟閉機中心線是否在相同位置。先調整閘門在自由狀態時的吊點中心與閘門重心相吻合，利用門體上的舊吊耳結構，通過小范圍氣割修切吊耳板上的吊孔，通過舊的吊耳板找出閘門的重心位置并標記在門體上。接著把啟閉機的動滑輪軸，將啟閉機鋼絲繩收起與閘門分離，再利用氣割切除舊的吊耳結構，定位出新的吊耳結構，吊耳中心與閘門的重心位置相吻合。接著以新定位的閘門吊耳的十字中心線作為基準來定位啟閉機的十字中心線，如相差較多，需將啟閉機的加固基礎利用氣割切除，切除后用千斤項將啟閉設備頂起，在機架下方墊入滾筒，調整啟閉設備的十字中心線與新定位的閘門吊耳相吻合，調整完之后移出機架下方的滾筒。至此，閘門的重心位置、閘門的吊耳位置與啟閉設備的十字中心線位置三者應該都是相吻合的。再接著將啟閉設備的動滑輪與閘門的吊耳連接起來，對閘門進行小幅度試吊，符合要求后對啟閉機基礎進行加固[4]。

3.5 閘門調試

待閘門新增主輪及舊主輪保養維護完成，閘門止水密封更換完成，閘門及啟閉設備的十字中心調整完成，最后進行閘門的整體調試，調試過程中檢查閘門運行的情況，閘門轉動部分靈活、閘門升降過程無卡阻、啟閉設備左右兩側同步、橡膠水封無損傷。以上條件均滿足要求后，最后進行閘門的防處理，利用鋼刷將門體上新增的主輪位置及檢修過程中損壞的位置除銹干凈，按要求涂刷油漆[5]。調試完成后將閘門關閉至原工作位置，按順序逐扇吊出檢修閘門。

4 結 語

此次大修已經通過設計、業主等單位驗收，并投入了運行。從運行的情況看，閘門及啟閉機均運行正常、止水密封效果良好，各項技術指標均達到設計和規范要求，受到業主的好評。本大修施工的技術方案對于類似鋼閘門的檢修維護具有一定的參考價值。