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摘要：弧形钢闸门因为具有启闭力适中、操作灵活、运转安全等优势，使其在水利水电工程中应用较广，并且具有非常小的闸墩高度与厚度，是较为经济的门型。虽然弧形钢闸门应用增多，但鉴于是大型弧形闸门，结构更加复杂，安装难度更大，且容易受安装场地、运输条件等限制。本文将结合具体案例，探究大型弧形钢闸门安装工艺方法，以为相关单位提供一些借鉴。
关键词：弧形闸门；安装工艺；方法探究
大型弧形钢闸门分为露顶式、潜孔式及其他形式，广泛应用在水利水电工程现场安装施工中，同时也应用在液压启闭机操作运行当中。弧形钢闸门的安装因为门体有较大尺寸、安装场地有限，且容易受运输条件限制，使得弧形钢闸门安装工艺难度增大，为此，通常会采用卷扬机组分节、分组安装弧形钢闸门。下面对具体安装工艺流程及方法进行探究。
1.工程概况
某水电站建设中，在大坝的拦水堰中设计安装了5孔大型弧形钢闸门，主要功能是泄洪及蓄水，13.5m×10.02m为闸门的孔口尺寸，水头长度为12.5m，闸门重量75t，总重量350t。设计闸门为斜支臂、圆柱铰球面轴承连接方式，应用的液压启闭机为单缸双作用的，可以实现操作运行的高速化。工艺原理为：从泄洪孔道上、下游反弧段将分节拆分的弧形钢闸门托运到安装部位，使用卷扬机对顶部及闸室侧墙预埋件预埋，安装支铰座、支臂、闸门门叶，使用卷扬机与滑车组共同完成以上部位的安装。采用从下到上的竖式安装施工工艺对分节段的闸门门叶安装施工，加固采用临时钢支撑焊接法。
2.施工工艺流程与操作要点
2.1施工工艺流程
弧形闸门安装工艺有着既定的流程，在此次工程中，严格遵循以下工艺进行安装，才能使整个工艺操作更加规范、有序。
图1弧形钢闸门安装工艺流程
2.2操作要点
2.2.1准备工作
鉴于此次工程弧形闸门分节制作，需要在制造厂家将整体预拼装完成，全面清点零部件与到货设备数量、规格及种类等，检验好制作材料与原材料的质量；对门槽中杂物是否充分清理进行检查，确认一、二期混凝上结合面是否全面凿毛，确认一期门槽部位混凝土断面大小是否符合要求、是否存在偏移；将脚手架等防护设施搭建好，将电焊机、电缆、吊运输设备全部布置到位；对测量控制点设置，边线、放底坎高程、里程线需要统一；对铰座、底坎与侧轨中心复核，以及时将误差清除。
2.2.2安装底坎与侧轨
在底坎安装过程中，需要将各项尺寸找准并控制好，调整水平位置使用千斤顶与倒顺螺栓，控制高程测量使用水准仪，并要反复测量，以将误差清除，焊接牢固锚筋与锚板，然后浇筑二期混凝土；以闸墩支铰轴线作为侧轨安装中心点，画弧以门叶曲率半径为半径，还要将侧导板安装控制线画出，结合具体的导板分节要求及标准，从上到下吊装预埋锚钩。孔口中心线的尺寸控制好，工作表面平整度符合要求，并且工作面的组合出错位要符合规范，控制好二期混凝土浇筑高度，以避免发生侧轨埋件变形。
2.2.3安装支铰支座
控制好埋件支铰轴线中心位置与俯角是支铰制作安装的重点，为使同心度的调整及拉线更加方便，需先将铰轴中心点确定下来。具体方法为：铰轴中心找正板自行制作两块，在两侧墙上预留孔的插筋上分别将其固定，支铰轴中心高程线上要留有2/3的板面，重合铰轴里程处的垂线与板面中心垂线，沿着重合线开槽，到达高程线为止就是标准开槽深度，槽底就是铰轴中心点位。吊装安装、调整及固定利用墩上部预埋锚钩完成，加固焊接在左右两侧找准同心以后就可以进行。需要注意的是，先使用拉紧螺栓临时固定好，避免出现焊接变形。
2.2.4组装与安装支臂
参照图纸将组装件中心点确定下来，这是支臂组装的关键，同时还要将吊点的位置确定下来，优化配置。鉴于孔内场大小有限，分别组装并吊装左、右支臂，在组装支臂与支铰时，需要将两体的中心线对准，对准了螺栓孔以后才能将螺栓拧紧，然后使用卷扬机提起导向滑轮，使用角钢加固上、下支臂，规格为100×100×10，桁架系的组装与焊接需要在验收合格以后进行。提升支臂使用卷扬机、滑轮组完成，前后调整并将支臂拉住，确保其与销轴对准，然后将门叶与支臂联接端放下，安装另一个支臂。
2.2.5拼装门叶
鉴于闸门的整体重量较大，且施工场地有限，拼装时的闸门翻身、吊装都存在一定难度，为此，将门闸内部范围三个节段，按照从下到上的顺序拼装。入槽组装门叶时，需要先将面板上游的一侧投影线画出，依据实际弧长，各焊接一个挡块在距离上、下两端180mm的位置，距离弧形面板外缘3~5cm，调整门叶使用楔子。使用卷扬机将第一节门叶吊入到底坎，为了避免出现滑移，焊接三块挡块在底坎的左、中右三个部位，调整完门叶以后，加固弧门面板上游一侧，采用临时钢支撑的加固方法，并与下支臂连接上。随后将第二节门叶也吊入，并点焊与第一节门叶的对接缝。在二期混凝土达到设计强度以后，就可以进行支臂安装，调整叶门需要依据实际情况，先焊接对接角，再焊接连接板与抗剪板之间的焊缝，最后按照从下到上、从里到外的顺序完成焊接作业。
2.2.6焊接门叶
鉴于此次弧形闸门安装拼装焊缝均采用定位焊完成，有着较大的焊接难度，为此，控制拼装定位精度与焊接变形是确保闸门安装质量的关键。使用直流焊机与E5015焊条，焊条在使用前需要先烘干处理，并且将不需要的焊条存放到保温筒中，需要时再拿出。控制好点焊长度与间距，长度控制在50mm以内，间距控制在100~300mm之间，引弧在坡口处。焊接时，先对梁腹板对接焊缝，然后对接焊缝翼缘板，最后对面板对接缝焊接。不能采取直通焊方法，而是采用短焊缝连接法，可以对焊接变形有效控制。完好焊接以后，使用超声波无损探伤，没有发现问题就可以验收，对不合格的操作要及时返工，直到检验合格为止。
2.3闸门整体运行试验
在完成了以上安装工艺以后，就可以开展闸门整体运行试验，以检验闸门整体运行情况。开展全行程启闭试验，启闭时润滑采用在止水橡皮处浇肥皂水的方法。对自动挂脱梁的脱挂钩灵活与否进行检查，同时试验其可靠性，将门叶上与门槽内的杂物清理干净；对止水橡皮是否存在缺损仔细检查，检查闸门升降是否顺畅，有无卡阻现象；当闸门正常运行时，止水橡皮会出现压缩，需要用灯光照射检查压缩程度是否符合标准，依然存在间隙或者透亮要重新压缩。检查上游止水闸门，对水头压力检验，标准为：任意1m的止水橡皮，漏水量不能超过0.2L/S。
结束语
综上所述，弧形闸门的安装有着复杂、专业的工艺流程，并且在安装过程中容易受到场地、运输条件等限制，会在一定程度上将安装难度增大。为此，需要严格按照标准规范及流程安装，做好安装前的材料及设备准备、检验等，完成安装以后还要开展运行试验，以确保弧形闸门正式投入使用以后运行更加顺畅、稳定、安全。
参考文献
[1]吕连英,郑永利.水工金属结构在特殊条件下安装工艺分析[J].门窗,2012(06):92-93.
[2]谢挣亮.水工弧型钢闸门门框安装精度控制探讨[J].广东水利水电,2013(S2):95-96.