枕头坝一级水电站泄洪闸弧门快速安装

时 寒 冰，　丁　凯

(国电大渡河枕头坝水电建设有限公司，四川 乐山　614700)



枕头坝一级水电站泄洪闸弧门快速安装

时 寒 冰，丁凯

(国电大渡河枕头坝水电建设有限公司，四川 乐山614700)

摘要：枕头坝一级水电站泄洪闸超大型弧门安装工程量大、工期紧。采用合理的安装工序、提前填筑临时道路、做好孔口盖板、利用2台简易桥机作为主要吊装手段、合理选择焊接方法和顺序，保障了弧门安装质量，节约了工程投资，缩短了安装直线工期，所取得的经验可为其他类似工程闸门安装提供借鉴。

关键词：泄洪闸；弧形闸门；快速安装；枕头坝一级水电站

1概述

枕头坝一级水电站是大渡河干流水电梯级开发的第十九级。电站的开发任务主要为发电，兼顾下游用水。工程主要泄洪设备为泄洪闸。泄洪闸弧形工作闸门共5扇，由双缸液压启闭机操作，动水启闭，可以局部开启。孔口尺寸为8m×16m，底板高程585m，设计水头39m，总水压力54 500kN。弧门采用主纵梁、直支臂框架结构，自润滑球铰支承。面板弧面半径为26m，支铰高20m。

弧门主要包括门叶、支臂、支铰、水封、侧轮、滑块及扶手、爬梯等部件。1、2号泄洪闸弧门重500t，每套门叶纵向对称分两节，每 节 尺 寸 为

20.3m×4m×3.6m，单节重101t。3～5号泄洪闸弧门重524t，闸门门叶纵向分三节，左、右门叶尺寸为20.3m×3.1m×3.6m，单节重89.9t；中间门叶尺寸为20.3m×1.7m×3.6m，单节重34.6t。门叶节间用M36高强螺栓连接，支臂与闸门采用M64高强螺栓连接。3～5号弧门安装工程量见表1。

表1　3～5号弧门主要安装工程量表

2主要施工难点

2.1闸门尺寸大、结构复杂

弧门面板弧长20.3m，宽8m，总重524t，为国内最大的深孔弧门。因道路运输条件变化，遂将3～5号泄洪闸弧门门叶改为纵向分三节制造，增加了一个分瓣面，增加了小支臂、加强板、翼缘板的数量；由于门叶尺寸大，无相应的整体消应设备，单片门叶更薄，制造后应力变形更大。

2.2构件二次倒运困难

3～5号泄洪闸在工程前期作为导流明渠使用，1号、2号泄洪闸安装时构件沿下游二期围堰可直接进入泄洪闸孔口。由于工程进度需要，3～5号泄洪闸弧门安装前下游二期围堰已拆除，泄洪闸弧门构件二次倒运困难。

2.3安装工程量大、工期短

2014年12月，3～5号泄洪闸弧门开始安装，计划于2015年3月底完成弧门的安装、调试。4个月内需完成3套弧门包括埋件的安装及二期混凝土浇筑、支铰安装及门叶拼装焊接、支臂拼装焊接、液压启闭机吊装、泵站安装调试、门楣安装、水封及附件安装工作，安装量大、工期短。

2.4构件吊装复杂

泄洪闸主要构件均为超大、超重件，单节门叶重89.9t。由于安装位置在泄洪闸8m宽的孔口内，且因坝顶距底坎高度为40.5m，空间狭小，无法利用施工门机及泄洪闸门机进行吊装。

2.5安装精度高

弧门设置有顶水封、底水封和侧水封。泄洪闸弧门设计水头为39m，总水压力为54 500kN，水封承受压力大。安装前必须进行仔细地测量，以保证底坎、门楣、侧轨相对位置准确，否则有可能造成水封压缩量不够而导致漏水。

3安装工序

闸门安装的主要工序：测量放点→侧轨吊装→二期混凝土回填→门叶转运→中、右节门叶连接→立门叶→与左节门叶连接→支铰安装→下支臂安装→上支臂安装→门叶、支臂调整检测→门楣吊装→液压启闭机安装→泵站安装、管路布置→屏柜接线→弧门动作调试→门楣调整→二期混凝土回填→水封、附件安装→联调试验→验收。

4埋件的安装

3～5号泄洪闸在工程前期作为导流明渠使用，其底坎及部分埋件已提前安装完毕。三期围堰施工完毕、基坑内抽水后进行测量放点。主要复测孔口中心线、门槽中心线、侧轨曲率半径、底坎高程等，测量支铰中心高程和里程，复查左右支铰中心连线是否被孔口中心线平分、支铰中心与底坎止水线距离、支铰中心相对高差是否符合要求。

根据复测数据安装剩余的侧轨。用经纬仪测量侧轨工作面的垂直度和平面度，待验收合格后进行加固、浇筑。

支铰安装在支墩上，需准确定位基础螺栓，其直接影响到支铰的安装质量，这也是埋件安装的一个重要质量控制点。提前制作两套模拟铰座，准确定位铰座基础螺栓。复测无误后，对基础螺栓进行加固、浇筑。

5弧门的安装

5.1弧门转运

弧门运抵工地后位于大坝左岸，只能通过左岸→坝顶移动门机→右岸→下游三期围堰→临时道路→孔口这一方案完成。

坝顶两端设有大尺寸的储门槽，大型拖车无法通过，因此，需提前制作支撑钢板，使拖车可以带构件开至坝顶移动门机起吊范围。三期围堰与泄洪闸底坎之间设有消力池，车辆无法通行，因此，必须提前拓宽三期围堰并填筑临时道路，以确保弧门可以顺利运至孔口。

5.2弧门吊装

由于弧门最重部件达89.8t，加之孔口狭窄，净高为40.5m，无法利用施工门机及泄洪闸门机进行吊装，因此，提前设计制造了两套2×110t双吊点高扬程简易桥机，用桥机起吊并安装弧形闸门的门叶等构件，解决了在狹小空间内无法使用通用起重机的难题。采用双吊点起吊，能方便地调整闸门门叶的水平度与垂直度，在两侧间隙只有8mm的情况下，使门叶准确安装到位。

5.3支铰的安装

复测支铰中心位置后拆除模拟铰座，安装正式支铰。在支铰两端作出支铰结构中心线；用角钢将铰座与铰链支撑固定，防止其转动。用简易桥机的单吊点起吊支铰到608m的安装高程，以手拉葫芦牵拉调整支铰的倾斜角度，正对基础螺栓后，以手拉葫芦牵拉装入支铰。调整支铰位置，当支铰中心线的高程、里程、同轴度等达到要求后，将螺母紧固。

5.4门叶的安装

在闸室底板上将左、中节门叶用螺栓连接成整体，立起吊到安装位置，紧靠左侧侧轨临时加固固定。吊右侧门叶与组装好的左、中门叶联接。检查面板的横向直线度符合要求后，以高强螺栓连接固定。待支臂安装到位后，用手拉葫芦和千斤顶向下游调整门叶位置，使门叶与支臂贴合连接，用螺栓固定。

5.5支臂的安装

门叶初步调整就位后进行支臂的安装。用简易桥机单吊点起吊下支臂，用手拉葫芦牵拉以调整斜度，将支臂下游端与支铰连接，用螺栓固定，支臂的上游在门叶的下部做临时支撑固定。分别起吊支臂的大支撑、小支撑和斜支撑，按编号和定位基准线接装在支臂下肢上方，以定位焊固定。用简易桥机的单吊点起吊上支臂，用手拉葫芦牵拉以调整斜度，将上支臂的下游端与下支臂的下游端按定位基准对接连接，用螺栓固定。上支臂中部按定位线与大、小支撑连接，以定位焊固定，支臂上游端待门叶下移与门叶连接，用螺栓固定。

6弧门焊接

对弧门各部位的连接焊缝按工艺设定顺序进行焊接。主要有左、右门叶面板的对接焊缝、支臂上、下肢与支撑的连接焊缝。施焊前，将坡口及附近100mm范围内的铁锈、油污等杂物清理干净。

焊接时应注意控制闸门变形,严格按照制造

厂家的焊接工艺要求进行。板厚≥30mm时，按规范要求对闸门焊接部位进行焊前预热、焊后保温，预热温度为80 ℃～100 ℃，预热宽度约为板厚的3倍。对面板迎水面的焊缝焊接后表面必须磨平。

焊接后对弧门进行全面检测。对弧形闸门表面进行全面清理，割除调整时的定位板、吊耳板，打磨平整并按涂装工艺要求进行防腐处理。

7水封、滑块的安装

将止水橡胶按需要的长度黏结好，以水封压板为模，配钻水封橡皮孔。采用专用钻具使用旋转法加工。其水封孔径比螺栓直径小1mm。按底水封、侧水封、顶水封的次序安装水封橡皮，用水封压板固定。水封安装后，两侧水封的距离和顶水封中心至底水封底缘的距离偏差应小于±3mm。在闸门两侧的侧轮座上安装侧轮和滑块，用螺栓固定。

8结语

枕头坝一级水电站3～5号泄洪闸弧形工作闸门安装工期为4个月，工期紧、任务重。受工期、空间、吊装手段的制约，大型设备无法进入。我们采用了合理的安装工艺和吊装手段，缩短了直线工期，实现了闸门的快速安装，安装质量也达到了优良标准，可为同类型闸门的安装提供借鉴。

时寒冰(1983-)，男，河南南阳人，处长助理，工程师，学士，从事水电工程建设技术与管理工作；

丁凯(1977-)，男，四川乐山人，处长，工程师，从事水电工程建设技术与管理工作.

(责任编辑：李燕辉)

收稿日期:2015-10-15

文章编号:1001-2184(2015)06-0125-02

文献标识码:B

中图分类号:TV547;TV7

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