泄洪中孔工作闸门安装方案定稿.docx

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泄洪中孔工作闸门安装方案定稿

泄洪中孔工作闸门及埋件安装

施工组织设计

1概述

1.1布置形式及工程量

1#～4#泄洪中孔分别对应布置在20#～23#坝段，进口底板高程1#为EL.1165.0m，2#为EL.1152.5m，3#、4#为EL.1140.0m。

泄洪由布置于坝后悬挑牛腿处的潜孔式弧形工作闸门控制。

弧形工作闸门设计水头100m，孔口尺寸为6.0×6.5m（宽×高），工作闸门启闭由1套7500KN/3000KN-11.2m摇摆式液压启闭机控制，其止水形式采用充压水封+常规水封的止水方式。

弧门半径为12000mm，支铰采用自润滑轴承圆柱铰，其支承跨度为4400mm。

1#～4#泄洪中孔工作闸门支铰中心高程分别为EL.1175.907ｍ、EL.1166.602ｍ、EL.1161.258ｍ、EL.1161.258ｍ，底止水高程分别为EL.1166.249ｍ、EL.1156.147ｍ、EL.1149.582ｍ、EL.1149.582ｍ。

门体由门叶结构、支臂结构、支铰装置、起吊轴装置和止水装置组成，门槽埋件由底坎、侧水封座、门楣和支承大梁组成。

闸门顶止水为圆头P型氯丁橡塑水封，侧止水为方头P型氯丁橡塑水封，底止水为氯丁橡塑刀型水封，弧面止水为“山”型充压水封。

1#～4#泄洪中孔闸门安装工程量及主要构件单重见表1-1、1-2、1-3、1-4：

1#泄洪中孔工作闸门门槽工程量表表1-1

序号

名称

单重（kg）

件数

总重（kg）

备注

1

底坎

27364

1

27364

2

上游顶衬护

1254

1

1254

3

侧轨

7719

2

15438

4

上游侧衬护

1920

2

3840

5

上游底衬护板

1865

1

1865

6

支承大梁埋件

366

2

732

7

门楣及防射水装置

25747

1

25747

8

支承大梁

20612

1

20612

9

侧水封座

11362

2

22724

10

充压水封装置

5261

1

5261

11

其它

11263

合计

136100kg

2#泄洪中孔工作闸门门槽工程量表表1-2

序号

名称

单重（kg）

件数

总重（kg）

备注

1

底坎

27364

1

27364

2

上游顶衬护

1244

1

1244

3

侧轨

7826

2

15652

4

上游侧衬护

1858

2

3716

5

上游底衬护板

1866

1

1866

6

支承大梁埋件

366

2

732

7

门楣及防射水装置

26450

1

26450

8

支承大梁

20605

1

20605

9

侧水封座

11362

2

22724

10

充压水封装置

5261

1

5261

11

其它

11286

合计

136900kg

3#（4#）泄洪中孔工作闸门门槽工程量表表1-3

序号

名称

单重（kg）

件数

总重（kg）

备注

1

底坎

27364

1

27364

2

上游顶衬护

1226

1

1226

3

侧轨

7619

2

15238

4

上游侧衬护

1891

2

3782

5

上游底衬护板

1867

1

1867

6

支承大梁埋件

366

2

732

7

门楣及防射水装置

27142

1

27142

8

支承大梁

20522

1

20522

9

侧水封座

11362

2

22724

10

充压水封装置

5261

1

5261

11

其它

11142

合计

137000kg

1#～4#泄洪中孔弧形工作闸门门体工程量表表1-4

序号

名称

单重（kg）

件数

总重（kg）

备注

1

门叶结构

93390

4

373560

1.1

底节

35122.74

4

140490.96

1.2

中节

28999.12

4

115996.48

1.3

顶节

25825.37

4

103301.48

1.4

其它

3442.77

4

13771.08

2

支臂结构

44697

8

357576

2.1

上支臂

12012.76

8

96102.08

2.2

下支臂

23990.04

8

191920.32

2.3

支臂连接系

6430.9

8

51447.2

2.4

其它

2263.3

8

18106.4

3

支铰装置

36005.6

8

288044.8

3.1

活动支铰

16706

8

133648

3.2

固定支铰

13872

8

110976

3.3

铰轴

5036

8

40288

3.4

其它

391.6

8

3132.8

4

常规水封装置

1277

4

5108

5

侧轮装置

409.2

4

1636.8

6

起吊装置

576

4

2304

7

其它

2792.6

4

11170.4

合计

1039400kg

1.2施工特性

泄洪中孔弧形工作闸门安装具有以下特点：

⑴泄洪中孔弧形闸门为高水头闸门，具有水头高（设计水头100m）、质量标准高等特点，安装复杂且安装调整难度大。

⑵弧门安装工程量大，单孔安装工程量为396.85t，最大单件重量为35.122t，最大组装件重40.696t，均需采用两台缆机进行抬吊。

⑶闸门布置于坝后悬挑牛腿上，其安装位置与主坝坝体上升空间干扰少，但为满足土建施工节点工期要求，支承大梁的安装需在下游闸墩一期浇筑完成后进行，而由于支承大梁为悬空安装，因此在土建一期浇筑时，需预埋支承大梁轨道埋件（详见项目技[2008]-右金-034、041号文）。

在支承大梁安装完成后，回填二期混凝土待强，然后依次进行固定支铰安装、工作门安装、启闭机底板施工及等强、启闭油缸安装、启闭机室施工、划弧、二期埋件精调、二期混凝土回填等工作。

因此，在混凝土施工中和金属结构安装要积极配合，在进度计划安排及吊运设备使用上充分兼顾考虑混凝土浇筑和金属结构安装，作好各工种、工序的协调工作和交面衔接工作，保证各项任务按计划完成。

⑷弧门弧面止水采用充压水封，其管路现场焊接，且浇筑二期砼前进行保压试验；充压水封与液压启闭机闭锁，即液压启闭机启闭过程中及局开和全开时充压水封无法充压，只能泄压。

2施工进度计划

根据右岸大坝土建及金属结构安装工程招投标文件合同节点工期要求，1#泄洪中孔工作弧门及启闭机于2010年5月31日前完成工作闸门和启闭机及其控制系统安装调试；2#～4#泄洪中孔工作弧门及启闭机必须于2009年8月31日前完成工作闸门和启闭机及其控制系统安装调试。

泄洪中孔弧门安装与土建施工交叉进行。

按照施工程序要求，泄洪中孔工作弧门需在土建支撑大梁闸墩砼浇筑和锚索张拉完成后，开始进行支承大梁、底坎、侧轨等的吊装，2#～4#泄洪中孔工作闸门及埋件安装计划于2009年2月开始安装到2009年8月安装完成，总工期约6个月。

2#～4#泄洪中孔工作闸门及埋件安装施工进度计划安排如下（以3#泄洪中孔为例）：

支撑大梁浇筑和锚索张拉完成（2009年3月19日）→支承大梁安装完成（2009年3月29日）→支承大梁二期砼回填及等强（2009年4月19日）→弧门安装完成（2009年5月9日）→启闭机室底板浇筑及等强（2009年6月23日）→弧门安装调试及门槽回填施工（2009年8月9日）→工作门联调、验收完成（2009年8月19日）。

1#泄洪中孔工作闸门及埋件安装计划于2009年9月开始安装到2010年4月安装完成，总工期约6个月。

1#泄洪中孔工作闸门及埋件安装施工进度计划安排如下：

支撑大梁浇筑和锚索张拉完成（2009年8月31日）→支承大梁安装完成（2009年9月10日）→支承大梁二期砼回填及等强（2009年9月20日）→弧门安装完成（2009年12月31日）→启闭机室底板浇筑及等强（2010年1月31日）→弧门安装调试及门槽回填施工（2010年3月10日）→工作门联调、验收完成（2010年4月20日）。

3闸门安装

3.1安装依据

除右岸大坝土建及金属结构安装工程招标文件技术条款和设计图纸外，尚遵循下列验收规范：

⑴《泄洪中孔工作闸门制造、安装质量检测标准》（XW2006/E17-B）

⑵《水工金属结构防腐蚀规范》（SL105）

3.2安装工艺流程

安装工艺流程见框图3-1。

闸门安装工艺流程框图图3-1

施工工艺制定

部件清点检查

安装前准备

操作平台、辅助吊装设备等设置

铰座安装测量、控制点线设置

支承大梁安装、回填，固定铰座安装

门叶底节吊装、调整

底坎安装、测量、复测

活动支铰安装，穿轴

侧轨、门楣吊装

下支臂吊装，与铰座、底节门叶联接接

上支臂吊装，与铰座和门叶联接

门叶整体调整与焊接

补防腐

闸门与启闭机联接

划弧试验

将闸门提升至检修位置、安装水封、充压试验

底坎、侧轨、门楣调整、二期砼回填

无水启闭试验

有水启闭试验

3.3准备工作

3.3.1到货验收、堆放及储存

闸门和埋件到货后临时存放于和尚田中渣场综合加工厂内，本标段负责设备卸货、清点、整理，并参加由业主召集的有制造承包人、监理人等到场的交接验收。

对照设计图纸及设计通知检查各部件到货是否齐全，按照闸门制造质量检测标准，对照出厂检测记录检查核对各部件出厂拼装的安装标记、门体外形结构尺寸，并着重检查支承大梁与铰座的拼装尺寸，水封板座与水封座的配合，以确保支铰安装及充压水封节间间隙要求。

逐件检查设备的数量、外观质量及闸门有无损坏或制作上的缺陷，作好详细记录，发现问题及时向监理、业主反映，以便查明原因协调解决。

构件摆放时垫平摆正，避免变形，注意保护闸门工作面、水封座面及涂层等不受损坏。

3.3.2进行图纸审核，制定施工组织设计、焊接工艺、质量保证措施以及安全保证措施等技术文件，报监理工程师审批，组织施工技术交底。

3.3.3安装前将泄洪中孔弧形工作门底板处的杂物清理干净，门槽及支承大梁处的一期砼进行凿毛并清理，保证安装场地的清洁。

工作门下游为临空面，要求在门槽孔口周围设置防护栏杆。

3.3.4在两侧闸墩预埋支承大梁安装轨道埋件，并在支承大梁下部的闸墩内墙间设置施工平台。

3.3.5在埋件位置两侧边墙和孔口底板上设置安装基准点和控制点。

测量点线使用红油漆标识，做到明显、牢固和便于使用，且在安装过程加以保护，保留到安装验收完成。

3.3.6安装用各种工器具准备齐全，起重机具事先进行安全检查，测量工具经相关部门校验并在有效期内。

3.3.7安装前，将门体节间螺栓连接面上的浮锈、油漆等使用钢丝轮清理干净。

3.4运输和吊装

泄洪中孔弧形闸门和埋件分门叶结构、支臂结构、支铰装置、侧轮装置、底坎、侧水封座、门楣、支承大梁、水封装置。

大型构件采用60t平板拖车运输，小型构件采用载重汽车运输。

运输路线为：

右岸综合加工厂堆放场地→小湾大桥→左岸上坝公路→左岸1245m缆机供料平台，运距13.5km。

根据EL.1190m马道具体施工形象，20#～23#坝段该马道对应的高程分别为EL.1186m、EL.1177m、EL.1173.5m、EL.1173.5m，则该马道下游侧对应于1#～4#泄洪中孔的桩号分别为M1#0+028.5m、M2#0+031.1m、M3#0+030.5m、M4#0+030.5m，而1#～4#泄洪中孔孔口底部末端的桩号分别为M1#0+032.63m、M2#0+036.4m、M3#0+038.1m、M4#0+038.1m，因此为了防止缆机提升绳与马道发生干涉，吊装时缆机平衡梁不能低于EL.1190m永久马道。

吊装时，需配备长度为35米的辅助吊绳。

当各构件吊入孔口后，再用导链、千斤顶等辅助工具配合吊装就位，并进行临时加固。

3.5闸门安装

3.5.1支承大梁安装

1#～4#泄洪中孔支承大梁自重分别为20.612t，20.605t、20.522t、20.522t，长度6.7m，支承大梁到货后，按要求在后方场地对支承大梁及固定支铰进行预拼装，检查大梁的平面度、固定支铰的理论中心、出厂标识、同轴度等是否合格。

在固定支铰与支承大梁的拼装过程中，必须保证两支铰中心线与支承大梁工作面距离为1000mm，两支铰理论中心的垂直投影与支承大梁纵向中心线在同一平面上。

检测合格后，出具自检成果，经监理工程师认可后，将预埋螺杆与支承大梁点焊连接，焊前需保证地脚螺栓外露长度在300mm之间。

为防止支承大梁吊装时单边轨道受力，吊装前，利用走道或土建预埋定位锥对轨道进行斜撑加固。

支承大梁在土建大梁一期砼浇筑完成后进行吊装，支承大梁轨道安装时，其顶部高程比设计高程面低5～10mm，轨道平面度≤2.0mm。

鉴于支承大梁的安装倾斜角度较大，为了防止其在就位过程中倾倒，预先制作加固支撑（详见附图），待支承大梁就位并加固完毕后，予以割除，以免影响固定支铰的安装。

支承大梁采用单台缆机吊运，在吊入孔口后，将其置于预先安装的轨道上，利用导链拉入闸墩内，然后配合千斤顶等辅助工具调整就位。

调整时，利用在两侧墙上的土建插筋设置线架，并以支承大梁两固定支铰轴孔中心为基准挂钢丝线，严格按要求控制支承大梁安装里程、高程、倾斜度及两支铰铰轴同心度。

支承大梁安装允许偏差见表3-1。

承大梁安装允许偏差（单位：

mm）表3-1

序号

检测项目

允许偏差

备注

1

里程

±1.5

2

工作面中心高程

±1.5

3

支承大梁长度中心线对孔口中心线距离

±0.5

4

倾斜度

L（大梁水平投影尺寸）/1000

5

支承大梁两端高差

＜0.5

6

支承大梁与铰座连接面的扭曲度

＜0.5

安装调整合格后与一期插筋加固牢靠，埋件与搭接槽钢、钢筋的焊接采取双面贴角焊，焊接长度不小于200mm且钢筋直径不小于φ25mm，经验收合格后进行二期砼回填。

3.5.2底坎、侧轨、门楣、侧水封座吊装

采用单台缆机进行底坎、侧轨、侧水封座、门楣的吊装，吊装时，在吊钩上加辅助吊绳，直接吊入门槽。

底坎吊装就位后，进行临时调整，保证其顶面两端高差≦2mm，底部采用型钢垫实，并与一期预埋插筋焊接加固，且加固牢靠。

侧轨、侧水封座在后方进行预拼装，重点检查侧水封座面的曲率半径、充压水封压板的配装间隙等是否符合设计要求，拼装检查合格后进行吊装。

吊装时，将侧轨、侧水封座、门楣向安装位置的上游侧放置，确保曲率半径大于理论半径300mm以上，以保证支臂安装。

侧轨、侧水封座、门楣通过一期插筋对其进行临时加固，并保证不干扰门叶、支臂的吊装。

3.5.3支臂结构及门体安装

待支承大梁二期砼回填浇筑、等强满足设计强度要求后，对支承大梁进行变形复测，检查其安装偏差是否满足上述质量要求，合格后进行固定支铰、活动支铰与下支臂安装。

固定支铰自重13.872t，铰轴自重5.036t，利用单台缆机整体吊装，固定支铰安装前，在后方厂内根据固定支铰实际的形状尺寸配制专用工装，以防止吊绳与土建支撑大梁发生干扰。

起吊前，在工装上将安装角度调整到图纸理论角度，并在工装上采用2个10t导链直接与吊钩相连，以使支铰在与支承大梁的对位过程中可以调整支铰的倾斜度与左右的水平度。

在固定支铰吊入孔口后，指挥缆机使支铰缓慢的靠近支承大梁，再利用土建一期插筋或预埋吊耳挂上2个5t导链配合工装上2个10t导链轻微调整固定支铰，待固定支铰上螺孔与支承大梁上的螺栓对位后，再带上螺帽并紧固，使固定支铰与支承大梁固定为一体，然后拆除工装。

固定支铰的安装允许偏差见表3-2。

支铰安装允许偏差（单位：

mm）表3-2

序号

检测项目

允许偏差

备注

1

铰座中心对孔口中心的距离（2200）

±0.25

2

铰座里程

±1.5

3

铰座高程

±1.5

4

单个铰座轴线倾斜度

≤1/1000

5

两铰座轴孔同轴度

≤1.0

底节门叶自重35.122t，采用两台缆机抬吊就位，吊装时，需接上35m辅助吊绳，以保证抬吊梁始终EL.1190m永久马道上方。

由于门叶与侧轨间隙较小，在吊装过程中，把底节门叶位置摆正，待其稳定后方可下落，同时注意观察辅助吊绳与EL.1190永久马道的干涉情况。

底节门叶落在底坎顶面上后进行临时加固且安装时偏向上游300mm处放置，以便于下支臂的吊装。

活动支铰自重16.706t，由于支臂分叉结构与下支臂为一制造整体，重23.99t，与活动支铰组装后整体重量为40.696t，采用两台缆机整体抬吊。

吊装前，先在后方场地内将活动支铰、支臂分叉结构和下支臂组装为一整体，再用拖车将其运送到左岸EL.1245m缆机取料平台，然后利用两台缆机抬吊安装。

同时，在固定支铰两侧安装托轴装置，以便于固定支铰与活动支铰穿轴工作的顺利进行。

吊装时，接上35m的辅助吊绳，以保证抬吊梁始终处于土建支撑大梁上方。

活动支铰整体结构起吊后，使用千斤顶、导链等辅助工具进行活动支铰的安装调整，完成活动支铰与固定铰座空中穿轴装配。

在活动支铰穿轴以前，先将铰轴从固定支铰中顶出，使支铰轴部分穿入固定铰座铰孔内，部分置于托轴装置上，以不干扰固定支铰与活动支铰的配装为限。

托轴装置底部垫橡皮，对铰轴进行保护。

用千斤顶进行穿轴，穿轴前，根据润滑轴承的要求加注相应的润滑油。

穿轴完成后，指挥缆机缓慢下落，将下支臂与底节门叶用临时螺栓相连，当两侧下支臂均吊装就位后，再进行下支臂与底节门叶的整体调整，用螺栓连接紧固。

中节门叶自重29t（吊装前需复核其实际重量），采用单台缆机进行吊装，吊装就位后，及时进行临时加固，使用螺栓与底节门叶联接，并进行调整，特别要检查门叶节间间隙及门叶上游面板错台，不得有错台，并检查门叶半径是否符合设计要求。

调整合格后与底节门叶用螺栓连接紧固。

顶节门叶自重25.825t，采用单台缆机进行吊装，吊装就位时向上游偏移200mm，以便于上支臂的吊装。

在吊装过程中，注意观察辅助吊绳与EL.1190m永久马道的干涉情况。

顶节门叶不仅与下部门叶进行整体调整，还要与弧门上支臂进行调整、配合，待门叶及支臂全部吊装调整完成后，使用螺栓与上支臂和中节门叶进行联接固定。

上支臂自重12.013t，利用单台缆机进行吊装，吊装前先用钢丝绳调整支臂吊装角度，以便于顺利吊装就位。

就位后与支臂分叉结构用螺栓进行连接，然后再与顶节门叶连接。

支臂安装完成后，进行门叶整体调整。

调整时，特别要检查门叶节间间隙及门叶上游面板错台，不得有错台。

全部门叶拼装完成后检查整体尺寸，检查合格后进行门叶节间焊缝的焊接。

支臂与门叶间焊接位置待门叶全部安装完成后进行焊接。

若门叶与支臂间有间隙，间隙超标时分析原因，按有关技术要求进行处理，直至合格为止。

抗剪块的焊接：

待门叶及支铰、支臂、螺栓紧固完成后，将抗剪块与门叶、支臂贴紧焊接。

支臂与门体吊装见附图。

3.5.4支臂间连接加固

支臂与门体连接完成后，检查门叶弧面半径、支臂中心至门叶中心及铰座中心的距离等门体与支臂组装后的各几何尺寸，待所有检测项目合格后，对各支臂间进行加固。

加固时，先将上下支臂连接加固，再将下支臂左右连接加固，最后将上支臂连接加固。

由于加固材料均由制造厂家统一提供，因此在加固前，根据现场实际情况检查连接件的长度，并对其进行修整，以确保加固质量。

连接件安装时，将两侧坡口间隙进行调整，当间隙过大时，先将一侧的安装间隙预留适当（不超过5mm），另一侧过大（超过5mm）的间隙，在安装调整到位后对坡口间隙进行堆焊处理。

3.5.5门体安装检查

当闸门和埋件安装完成后，对门体与支臂组装后的各几何尺寸进行检测，检测结果符合表3-3的要求后，方可进行门叶节间和支臂联接系结构的焊接。

门叶节间和支臂

联接系结构的焊接，按照事先制定的焊接工艺进行，焊接过程中随时检测门体和支臂的焊接变形情况，注意对焊接变形的控制，并根据变形趋势随时调整焊接顺序。

焊接完成后，对门体和支臂的整体结构尺寸进行全面复测，检查焊接后闸门的整体状态，达到设计和规范要求后进行闸门附件的安装。

门叶拼装后主要检测项目及质量标准（单位：

mm）表3-3

序号

检测项目

质量标准

备注

1

支臂中心与铰座中心不吻合值

≤2.0

SDJ249-88

2

支臂中心至门叶中心距离（2200mm）

±1.5

SDJ249-88

3

铰座中心线至面板外缘半径R（12000mm）

-1～0

T

4

两铰轴中心至面板外缘半径R相对差

≤1.0

5

侧水封工作面对门叶中心线距离（3804mm）

0.5（侧止水处于自由状态）

T

6

常规止水橡皮工作面平面度

≤2.0

G

7

橡胶水封的接头

采用生胶热压硫化胶合方法，胶合接头处不得有错位、凹凸不平和疏松现象

G

8

橡胶水封的螺孔位置及孔径

与门叶及水封压板上的螺孔位置一致，孔径应比螺栓小1.0mm

空心钻掏孔

9

橡胶水封在其压板螺栓均匀拧紧后的端部高度

至少应低于橡胶水封自由表面8.0mm

10

常规止水橡皮实际压缩量与设计压缩量之差

-1.0～+2.0

SDJ249-88

11

节间连接螺栓紧固

符合GB/T5018-2004第5.3条

G

12

门叶处在工作位置时，吊耳孔中心线至底坎常规水封工作面的垂直距离（8500）

±2.0

T

13

门叶处在工作位置时，吊耳孔中心线至铰轴中心线的水平距离

±0.5

14

门叶处在工作位置时，常规顶止水橡皮工作面（压缩量4mm）至底坎常规水封工作面的垂直距离（止水高）（7795）

±1.0

T

15

连接螺栓根部与钢板的贴合

严密，无间隙

16

支臂节间连接板间及支臂两端与门叶、铰座连接板组合面之间间隙

平整密贴，接触面≥75%；连接螺栓紧固后，用0.3mm塞尺检查，连续可插入部位≤100mm，累计长度≤周长的75%；极少点的最大间隙≤0.8mm

G

17

弧面焊缝焊完后必须磨平，表面粗糙度Ra

≤6.3μm

T

18

弧面焊缝处样板与面板间隙（样弧弦长≥1.5m）

≤2.0

19

门体表面的清理

外壁上临时支撑割除和焊疤清除干净并磨光

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20

门体局部凹坑焊补

凡凹坑大于板厚10%或大于2.0mm需补焊磨光

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21

安装焊缝两侧防腐蚀表面处理

彻底清除铁锈、氧化皮、焊渣、油污、灰尘、水分等，使之露出灰白色金属光泽

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22

安装焊缝两侧防腐蚀金属喷涂

经外观检查，喷涂金属表面均匀，无气泡，无秃斑，无粘附金属

V

23

安装焊缝两侧防腐蚀涂料涂装

涂装的层数、每层厚度、间隔时间均按设计要求和厂家说明书规定进行。

经外观检查，涂层均匀，表面光滑，颜色一致，无皱皮、脱皮、气泡、流挂、漏刷等缺陷