大型弧形钢闸门质量控制难点工艺分析

李小勇

摘  要：通常而言，弧形钢闸门主要包含多种结构，如底轨、侧轨等结构。由于各个构件的尺寸都相对较大，同时对于单构件的形位公差具有较为严格的要求，进而导致装配难度相对较大，而且对于止水技术相对较高，进而一定程度上难以控制焊接变形量。基于此，就需要针对其中的各个环节，采取科学的工艺措施，从而充分保证产品的使用功能。

关键词：大型弧形钢闸门  弧门  质量控制  工艺难点

中图分类号：TV663   文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2019）07（a）-0080-02

1  大型弧形钢闸门质量控制难点

1.1 面积尺寸相对较大

在安装弧形钢闸门的过程中，由于受到板材尺寸因素的影响，需要对多块板材进行拼装，但是在拼装的过程中，极容易导致板材之间出现缝隙搭接不连续的情况，或者出现弧台贴合不紧的情况，进而使得面板弧度以及局部的平整度很难得到充分的保障，最后对于止水效果以及外观质量而言，具有一定不利的影响。

1.2 弧形钢闸门门楣件安装难点

由于止水橡胶在日常的运行过程中，需要对其进行更换，所以盖板就不能同侧轨件进行焊接，进而导致盖板端头同侧轨件之间存在一条缝隙，如果不对其进行有效的处理，那么就会发生漏水的情况。

1.3 侧止水座板的焊接以及钻孔

闸门止水对于整体工程而言，具有十分重要的地位，能够一定程度上影响工程的蓄水效果以及闸门的安全和稳定。通常情况下来讲，出现闸门漏水的情况，是工程施工面临的较大难题。在对止水间隙进行控制时，如果没有对其进行适当的控制，那么则会在启闭止水闸的过程中，对止水橡胶以及闸孔止水座板造成损坏，其中存在微小的缝隙最终也会产生喷射，进而影响闸门的功能，情况严重甚至还可能使得闸门出现振动。工程的止水座板，同弧形闸门之间具有一定的差异性，止水座板采用的是独立板与闸门面板，将二者进行焊接形成的弧形闸门，整个止水结构，使用的是连接螺栓和座板，将其二者连接在一起，而在对座板进行焊接的过程中，会较易导致其发生局部变形的情况，如果不能有效地解决此问题，则会在制作止水座板的过程中降低其质量，进而不能充分满足对闸门止水功能的需求[1]。

2  大型弧形钢闸门质量控制难点工艺方法

2.1 侧止水座板施工工艺

通常而言，在对止水闸门进行制作的过程中，都会分为两个阶段，侧止水座板在安装的过程中，其安装精度能够直接对闸门的止水效果产生影响。针对此种情况，有两种解决方案：第一，将侧之水座板点焊在图纸中所设计的位置上，在闸门下弧台前止水钻孔，并且座板不分段，在对闸门进行安装的过程中，也是整体焊接安装。第二，将侧止水座板在闸门下弧台前方进行整体的安装，并且钻侧止水孔，在校核完成技术之后，还需要将止水座板分为两个部分，然后在进行工地安装的过程中，将两段进行对接，最后还要对其进行校核。

与此同时，还需要对这两个方案进行适当的比较。第一个方案的制作难度相对简单，在制作的过程中，只需要充分保障止水座板的尺寸能够充分符合设计图纸的要求，但是在进行工地现场安装过程中，却具有较大的难度，同时受到工地现场条件因素的限制，焊接任务量还相对较大，容易出现变形的情况。这种情况一旦发生，如果不能对其采取相应的解决措施，就会出现止水座板不平整的情况，导致最终弧门出现渗水或者漏水的情况。第二个方案，就是将座板焊接在闸门面板上，需要采用反变形的方法，将座板同面板之间的变形量进行适当的调整，使其充分符合设计尺寸，然后在对其进行钻孔，而在进行工地安装的过程中，只需要充分保障两节闸门对接尺寸之间的误差最小即可，不仅能够有效保证止水座板的平整性，而且还有利于闸门整体侧止水有良好的效果。基于此，可以采取第二种方案[2]。

2.2 弧形钢闸门门楣件安装

通常情况下来讲，弧形钢闸门的门楣件可以设计为整体或者两个部分的情况。当将其设计为两个部分的过程中，首先就需要将两个部分组合成一体，然后将其焊死，在借助启闭机吊装设备将闸门吊装到设计高度之后，对其里程、高程、倾斜度等内容进行反复的测量以及核对，当其全部的内容都符合相关要求之后，再将其同胸墙插筋焊接进行固定。与此同时，还要将其同侧轨件进行焊接，并且在焊接之前，还需要注意对侧轨件进行准确的调整优化，最后对第一道止水橡胶以及压盖板进行装配。而对于盖板端头同侧轨件之间存在的缝隙，就需要加1.5mm厚橡胶带，橡胶带的形状也需要同盖板的断面相同。

2.3 注重弧台搭设安装方法的转变

在制作大型弧形钢闸门的过程中，其中还会存在纵向以及横向收缩变形情况的出现，另外，还有可能存在沿径向收缩变形的情况，在拼接安装焊接弧门之后，由于曲率变小，对其进行充分考虑之后，就需要先明确曲率半径的制造，然后在搭设门叶拼焊弧形工作的过程中，就需要提前按照计算出来的曲率半径进行施工。与此同时，还可以调节弧台的过程中，以此为基础，然后进行技术的改造以及优化。假如闸门的宽度为20.0m，那么在保障整体产品的稳定性基础上，以及保证最小变形量，可以在弧台原有基础上，加装支撑立柱，如果原有弧台立柱之间的间距为1.5m，那么则需要将其改为0.75m，保证尺寸具有更高的精密性，然后用水准仪以及激光准直仪对其水平高程以及直线度进行准确的核对，使得面板贴合量能够达到最佳的水准。如果立柱之间的间距为1.5m，那么还需要在每一排的立柱都设置5个基准点，从而充分保证在制造的过程中，能够充分满足面板曲率以及弧度的校核。此种方法能够为整个弧门的面板提供双重的保障，充分保证面板局部平面度的准确性，以及保障面板曲率半径的准确性。

2.4 对主梁收缩量进行重新计算

由于自动埋弧焊机受到自身条件因素的限制，假设闸门主梁的长度为20m，那么就只能够采用分段焊接的方法，一定程度上就会影响主梁的焊后收缩量。假如主梁的高度为1950m，热传导率较之前的小型弧门主梁就会出现明显的降低，尤其是主梁的端部，受到热传导变化的影响，就会呈现出圆弧状;结合相应的资料，由于板材厚度的不同，在对接焊焊接工艺中，就需要对数值进行模拟仿真操作，并对其产生的结果进行分析，由此得出，板材厚度的增加、板材的横向收缩量以及纵向收缩量就会出现逐渐减小的情况，但是角变形却逐渐增加。此数值的模拟，为后续实际焊接工作的开展，提供了有力的数据支持，充分保障了变形量计算的准确性以及合理性。

经过相关的准确计算，主梁纵向收缩量可以采用6/1000，在高度横向的方向上，就会在套料之前，对主梁腹板前翼缘处进行合理的操作，将其绘制成圆弧状，而圆弧的半径则通常为闸门曲率的半径，当对第一孔闸门制作结束之后，还需要对其进行准确的测量，充分验证了该组数据的准确性以及科学性，进而一定程度上为后续产品的制作奠定了良好基础[1]。

3  结语

總而言之，在制造安装大型弧形钢闸门时，需要加强对其中存在的质量控制工艺难点进行研究分析，从而充分保障水源工程的顺利开展，为后续类似产品的制造提供有力的数据借鉴意义。

参考文献

[1] 刘媛媛，万泉.大型弧形钢闸门更换施工技术探讨[J].水利建设与管理，2017，37（6）：15-18.

[2] 陈笙，郑圣义，董继富，等.弧形钢闸门排水孔优化设计及有限元分析[J].水电能源科学，2018（1）：165-167.