文峪河灌区节水改造工程铸铁闸门与螺杆式启闭机施工技术探讨

2012-04-14吴青胜

山西水利科技 2012年2期

吴青胜

（山西省水利建筑工程局山西太原 030006）

文峪河灌区位于吕梁山东侧，与汾河灌区相邻。文峪河灌区续建配套节水改造工程2010年度土建Ⅱ标的工作内容：1）东干渠桩号18+870～25+571段渠道防渗改造6.7 km，改造、新建建筑物17座，其中节制分水闸3座，节制闸1座，节制双向分水闸1座；2）新建西干渠管理站943 m2；3）铸铁闸门及侧摇式螺杆启闭机安装9套。

1 闸门启闭机安装施工方案选择

按照传统的铸铁闸门施工方法是首先在浆砌石闸身砌筑时根据技施图纸将加工好的预埋钢筋，埋在预留浆砌石闸槽的下游。文峪河灌区技施图纸是在闸槽下游预埋纵横两排，间距200 mm，Φ14的螺纹钢筋，埋入浆砌石墙身350 mm，外露150 mm。在浆砌石闸身做好后浇筑闸身套面及闸槽一期混凝土。然后，支模板绑钢筋浇筑闸门的排架。浇筑完排架后安装闸门轨道、浇筑二期混凝土，安装闸门，最后将横梁模板支好绑上钢筋，放好启闭机预埋件浇筑混凝土。等横梁混凝土达到设计强度后再安装启闭机，进行下一步的闸门与启闭机调试。本工程施工时，在研究传统的施工方法之后决定将闸板固定在闸框上，与闸框一起安装在预留浆砌石闸槽中，然后将闸门一期混凝土、二期混凝土与排架混凝土合并一起浇筑。最后按照传统做法浇筑横梁，安装启闭机。进行闸门启闭机一起调试。调试完成后进行刷漆保养，等待验收。通过改变施工方案后，节省了人工、材料、机械费用，加快了进度,取得了很好的经济效益。

2 闸门启闭机安装步骤

文峪河灌区节水改造工程PGZD型铸铁闸门与侧摇式螺杆机的安装步骤为：

1）在钢筋加工厂按照技施图纸将闸门预埋件加工好，在浆砌石闸身砌筑时按照图纸把预埋钢筋埋入。

2）浆砌石闸身做好之后，除预留闸槽之外将闸身迎水面套上防冻抗渗混凝土C15F100W4。用经纬仪找出渠道中心线，在闸槽位置找出与渠道中线垂直闸板位置；根据渠道中线找出闸门闸框中线。闸框的位置确定后,在闸框的位置将长度与闸框高度一样的L60角铁垂直与预埋钢筋焊接，焊接时保证角钢垂直位置准确。

3）固定闸框角铁安装好后，开始准备安装闸门。安装前首先要检查闸门框与闸板是否紧密结合，两个接触面是否平整，是否在同一个平面，如果不紧密或不在同一平面上，就需要调整门框与闸板之间的固定螺栓，直到闸框与闸板之间紧密，且在同一平面上。检查闸板与闸槽之间的间隙，保证间隙不大于0.5 mm,如果间隙不合格可以调节紧闭螺栓，上紧各连结螺栓。把闸板、闸框固定在一起，整体竖入预留浆砌石闸槽中。在闸门两边立框的下面垫上C25混凝土做的调整垫块（严禁垫在横框下），用两台手动拉链葫芦斜拉住闸门吊耳，将闸门稍微吊起，微微移动三脚架调整闸门的位置。使闸门的迎水面与渠道中线垂直，闸门的横向中线与预留闸槽的横向中线重合。闸门的位置大致确定后，将三脚架固定，把闸门拉直拉平。在各地脚螺栓孔内串上厂家提供地脚螺栓。然后将厂家提供闸框地脚螺栓没有螺帽的一头焊接在角铁上。通过微调地脚螺栓上的螺母使得闸门达到准确设计要求位置。

4）闸门安装好后,与闸门的排架一起支模板,一起浇注C25混凝土.浇筑混凝土时，注意要防止混凝土的水泥砂浆灌进闸板、闸框之间缝隙，影响闸门的启闭。如果有水泥砂浆灌进闸框里或粘在闸板、斜铁等其他部件上要在混凝土浇筑完工后及时清理。PGZD型铸铁闸门一般在出厂前为了使闸板与闸框紧密贴合、方便装卸运输、安装后减少闸板与闸槽间隙，在闸门的上下横框上分别安装了两个紧闭装置压铁。在闸门安装完成后，拆除所有的紧闭压铁，以使闸门能够上下启闭。在排架混凝土达到七天强度后,开始支模板浇注启闭机横梁,在浇筑混凝土时要注意安装预埋地脚螺栓和预留螺杆的孔。文峪河灌区节水改造工程用的是双吊点铸铁闸门，所以要预埋两台启闭机的地脚螺栓和预留两个螺杆孔。

5）启闭机横梁强度达到设计强度后,开始安装启闭机。因为文峪河灌区用的是双吊点铸铁闸门，所以每扇闸门都配备两台20 kN侧摇式螺杆启闭机，两台启闭机之间用连接杆连接，安装比较复杂。首先,要保持两台启闭机基础布置平面水平，两台启闭机在同一基础布置平面上。启闭机底座与基础布置平面的接触面紧密，间隙要小于0.5 mm。两根螺杆与闸门连接前的铅垂度允许偏差0.2 mm/m。两根螺杆轴线要垂直启闭机基础布置平面,要与闸门两吊耳孔轴线垂直，避免螺杆倾斜，并且保证两根螺杆轴线之间的垂直距离与闸门上两吊耳之间距离相等。以免造成受力不均而损坏闸门吊耳、闸框、启闭机。其次,将启闭机放置于安装位置。把两个限位盘分别套在两根螺杆上，将两根螺杆分别从横梁的下部旋入两台启闭机，当两螺杆分别从两台启闭机上方露出10 cm后，再套上限位盘，螺杆的下方与闸门用厂家提供的高强度螺栓连接。再次在安装启闭机时根据闸门的两根起吊中心线，找两台启闭机正中心使纵横中心线偏差不超过2 mm，高程偏差不超过±5 mm，调整好启闭机位置，安装上连接杆，用手动摇把摇动启闭机，使闸门上下走一个行程，检查没有问题，然后将启闭机与预埋钢板连接，浇筑二期C25混凝土。最后,对于安装完毕后的铸铁闸门与启闭机，要对其进行清理，补修已损坏的保护油漆，灌注润滑油。

3 闸门启闭机的调试与保养

3.1 PGZD型铸铁闸门及侧摇式螺杆启闭机调试

1）侧摇式螺杆机上下限位的调节：铸铁闸门与启闭机安装完成后，对闸门与启闭机进行全面的质量安全检查，检查是否符合设计规范要求，然后对螺杆上的上下限位盘进行调节。在没有水压的条件下，当闸门处于完全关闭的状态时，将上限位盘压紧并固定在螺杆上；开动启闭机使闸门处于完全打开状态时，将下限位盘压紧并固定在螺杆上。限位盘调整完毕。

2)）侧摇式螺杆机调试时，必须满足手动部分感觉转动灵活、平稳、无卡阻现象；转动部分运转平稳、无冲击声和其他异常声响；机箱无渗油现象。本工程的启闭机的提速是0.48mm／r。

3）闸门与启闭机安装完成后，一定要做联合试运行。一做无荷载试验，即让螺杆在无外界荷载的条件下走上下两个行程，看闸门、螺杆与吊耳连接螺栓有无变形，闸板是否平行升降，两根螺杆是否受力均匀，听其闸门启闭机有无异常声响，二做荷载试验，在额定荷载下（即在设计水位下），走上下两个行程，观察启闭机、螺杆、闸门的实际运行情况，有无异常现象。确认安全后方可正式运转。