弧形闸门安装作业指导书综述.docx
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弧形闸门安装作业指导书综述
中国水利水电第十工程局
作业指导书
弧型闸门安装
二O一一年四月三十日
批准：
曾竟
审核：
苏利峰
校核：
伍小安
编写：
王寿庆
一、前言
本文介绍弧形闸门及其附件安装的施工方法，同时对施工机械、施工材料、施工人员、施工作业环境和安全作业了相应的要求。
对施工程序、检验和测试方法及手段、各阶段质量检查、验收标准和记录作出了明确规定。
相关的施工质量验收表格和单元施工质量评定表格作为附件附后。
弧形闸门安装主要分三大部分：
埋件安装、门体安装、启闭机安装。
编写本作业指导书所引用的规范、标准：
DL/T5018-2004《水利水电工程刚闸门制造、安装及验收规范》
SL27-91《水闸施工规范》
GB11345-89《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分析》
GB3323-87《钢熔化焊接接头射线照相或质量分析》
GB8923-88《涂装前钢材表面锈蚀等级或除锈等级》
SL105-95《水工金属结构防腐蚀规范》
以下文件，应同时作为安装及质量验收的重要依据：
a）合同文件的专门规定。
b）设计图纸及厂家到货的随机图纸资料；
c）出厂合格证、检查、验收记录
二、安装流程及工艺措施
1.安装总流程
该类闸门安装具体施工流程经常受电站整体工期、土建施工进度等因素影响，可具体调整。
常规的安装总流程如下：
2.门槽埋件安装
门槽埋件主要由底槛、侧轨、支铰座的支承埋件、门楣（潜孔弧门）、侧轨（深孔闸门、门叶导轨）组成。
2.1.安装流程：
2.2.安装工艺措施要求：
技术准备工作，设计图纸校核，根据图纸，绘制测量放点图，配合测量工程师放点，并向各班组进行技术交底后就可以进入安装工作了。
2.2.1.底槛
底槛是埋件中的主要部件，它的安装精度将制约到整个埋件的安装质量，所以必须引起足够的重视。
工器具：
水准仪、1m钢板尺、150mm钢板尺、水平尺、划针、粉线、拉紧器、3t压机、手割抢一套、电焊机。
门槽埋件安装主要控制点有：
支铰中心在闸墩侧墙上的投影点、里程桩号、孔口中心、、高程及各单件相对尺寸等。
底槛安装主要控制点为：
底槛中心线、高程、水平度及表面扭曲。
弧形闸门的底槛安装方法与平面闸门相同，但还必须检查底槛中心至支铰中心的半径R值。
2.2.2.侧轨安装：
待土建底槛混凝土浇筑完毕后，检查各项尺寸的变化情况，主要检查底槛的不平度。
然后对底槛重新分线，将测量放的控制点返到底槛上（孔口中心、底槛中心），这样可以减少误差累计。
必需仔细进行，多次复查，因为门框安装控制线将根据这些点线来进行返点。
根据底槛中心线、孔口中心线以及设计尺寸，在底槛上分出侧轨止水座板的中心点、侧轨的安装位置（距孔口中心线的距离）及控制点的设置。
完毕后须对其各点尺寸进行校核，尺寸无误后就可以开始安装。
安装一般安排4个人，每边两个。
安装前将根据图纸要求，对一期插筋（影响门框安装）进行清扫，随后将根据侧轨分节图挂装门框至相应的位置，节与节之间留够安装空（300~500mm）。
，以便施工人员调整。
第一步：
设置控制点。
为检查垂直度和扭曲度，必须在侧墙上适宜的外露钢筋头上设置控制点S1、S2、S3和S4，以形成两个“Ⅱ”形控制基准平而S和S'，如图所示。
带有活套的线3可以在线1和线2上沿水流方向移动。
控制基准面距侧止水座板面最好取50～100mm之间的一个整数值。
测量线3距侧轨面所得数值偏差就是对孔口中心线的偏差。
弧形侧轨安装，除了控制侧轨板的垂直和扭曲度之外，同时还应调整控制侧止水板中心至支铰中心的半径R，误差不超过±5mm。
由于半径值一般都是十余米，用钢卷尺测量不易拉紧，往往影响读数的准确性，因此一般将控制半径R转换成控制如图所示的bn值。
bn值为各节侧轨止水座板中心至基准线的水平距离。
基准线4或5等在测量放线时放在侧墙上。
bn值应在安装前由工程技术人员根据门槽分段高度用CAD作图放样中计算出相应值（也可用如图所示参数以几何法算出：
bn=RSinAn-L+Cn）。
在安装过程中，用相应高程的止水座板中心所对应的bn值作为侧轨安装控制的依据。
安装调整完毕，用钢卷尺选择几个点直接测量出止水座板半径R的数值与设计值的偏差。
做到安装的准确无误。
bn2—第一节侧轨止水座板中心E2点至基准线4的水平距离（mm）;
L—底坎中心E,至支铰中心的水平距（mm）；
M—E2点至支铰中心的水平距离（mm）；
An—侧止水座板中心E点在不同高度时与支铰中心所夹角度（度）；
当An>90。
时，An=90。
，式中SinAn用CosBn代替；
Cn—由技术人员在放样时确定，作为测量的依据。
。
第二步：
将挂好的侧轨，用手拉葫芦放至底槛，根据侧轨的重量选用手拉葫芦，必需保证1.5倍的安全系数。
挂葫芦的钢筋要用两根，并且要将钢筋向上湾，因为一期中的钢筋不很可靠的。
第三步：
首先将侧轨下部及止水座板调整至与底槛上设置的控制点线基本吻合，用眼看上端与下端是否垂直，基本垂直后就可以焊接拉紧器了，下端焊接三个拉紧器，上端焊接三个拉紧器，正（后）面两个，侧面一个。
拉紧器尽可能焊接得上、下，左、右都平直，这样拉紧器受力好，焊接必需可靠。
然后就按照设置的控制点线进行侧轨的调整。
两边侧轨调整完成后，一定要用钢卷尺测量两边止水座板的尽跨值与设计值的偏差。
侧轨的安装偏差允许值见表。
第四步：
重第二节门框前，应将至少对第一节加固3~4组，以防止安装或其它外力对安装质量的影响。
加固时原则上应先焊对接焊的一边，再焊搭接的一边，以防止焊接收缩对安装尺寸的影响。
重第二节，首先将控制部位的中心分出来，将上一根的中心与第一节侧轨对中后，就点焊一点（保证牢固），在按照第二步的方法进行尺寸调整，接头处的错位，不得大于0.5mm。
合格后，加固。
第五步、复检：
加固完成后，复检各部位尺寸，合格后移交土建。
扭曲：
2mm，安装的方式检测手端都与主轨一样，就不详细介绍。
2.2.3.门楣安装：
门楣的安装一般应安排在门叶安装完成以后。
但门楣应在门叶就位前进行就位。
门楣就位前应对一期埋筋进行处理，将过长的钢筋割至合适的长度。
然后将门楣吊至安装位置牢固挂上（同侧轨）。
顶止水目前主要形式为，门叶止水和门楣止水相结合方式。
安装方法为在门叶处于全关位置时进行安装。
使用千斤顶顶紧门楣与门叶水封和门楣水封与闸门面板，使水封至少有2~3mm的压缩量。
安装完成后复检、加固完成，合格后移交土建。
3.支铰座埋板及支铰的安装：
弧形闸门支铰座是主要受力部件，它使闸门绕铰轴转动而启闭，它将支臂传来的全部水压力和一部分闸门白重传递给闸墩，因此在安装必须严格控制安装精度。
3.1.支铰座埋板的安装
首先进行控制点的设置，将距孔口中心线的b值测点放到在牛腿上相应点，b值允许差为±1.5～2.0mm，高程▽距底坎偏差为±2mm，控制基准面距埋件的安装平面为50～100间的一整数值。
具体安装如下图所示。
安装完成后复检、加固完成，合格后移交土建。
浇筑之后要复测并作记录。
3.2.支铰的安装
同样在安装前应进行控制点线的设置，在已安装完成的埋板上设置基本如上图的控制点。
在测量放线时，将上图中支铰中心点3在边墙上竖直向上500mm左右引一点3’，并安装线架，作为安装支铰时控制支铰中心的控制点。
为减少高空安装工作的时间和难度，在支铰安装时，尽可能在地面将固定铰与活动铰连接成一体。
具体作法是在根据现场的情况，在闸墩或闸室选择一比较平坦的场地，搭设一简易组装平台。
在组装时使固定铰的轴线与活动铰的轴线处于同一水平面上后用型钢将其牢固焊接起来（必须保证足够的强度）。
为减少安装累计误差对安装整体质量的影响，基础螺栓一般不要先焊接在埋板上，而是在支铰组装时将螺栓上在支铰上，但不要将内外的螺帽都拧得太紧，便于支铰调整。
支铰调整完成后再调整螺栓，尽量让螺杆和筋板与埋板紧密结合，以减少焊接时的收缩对支铰的影响。
基础螺栓调整完成后只先将内侧的螺母向外拧出顶住固定铰座，待螺杆焊接完成并冷却后再完全拧紧两侧螺母。
支铰的安装必须两侧同时进行，用手位葫芦和千斤顶对支铰进行调整。
严格控制支铰的倾斜度和支铰的中心点的位置及两侧铰轴的同轴度。
安装质量要求见下表：
序号
项目
公差与极限偏差
1
铰座中心对孔口中心线的距离
±1.5
2
里程
±2.0
3
高程
±2.0
4
铰座轴孔倾斜
1/1000
5
两铰座轴线的同轴度
1.0
注：
铰座轴孔倾斜系指任何方向的倾斜。
4.门叶及支臂的安装
本文只阐述先安装支臂后安装门叶的情况。
先安装门叶然后再安装支臂基本相同。
4.1.支臂的组装及安装：
弧门支臂因组装后的整体尺寸太大，运输十分困难，所以一般制作厂是以角形臂杆、直臂杆及其它支承杆件连接板的形式运到工地再进行组装的。
若条件允许可以在闸室或闸墩上选择一相对平整的场地搭设简易组装平台进行支臂组装。
但工地现场一般受起吊设备和场地的限制不采用搭设组装平台。
大多数情况下都采用在支臂安装工作面上进行组装。
4.1.1.支臂安装流程
4.1.2.施工工艺及要求
支臂吊装就位前首先要将支臂的各部件清点清楚，如内支承中竖杆、斜杆、夹板和连接板。
支臂与门叶的连接板a一般都在工地焊接。
但支臂与支铰的连接板要视设计的情况而定。
若属工地焊接，一般采用将连接板b直接用螺栓将其与支铰连接好与支铰一起安装就位。
支臂就位后再与连接板b进行焊接。
连接板一般在出厂时已经在表面作好了拼装标记。
若没有，则应在工地由工程技术人员按照设计图纸在连接板b上进行计算放样，以保证安装的准确性。
组装时要控制支臂开口处弦长L，其允许偏差：
当b≤4m时，允差为±2mm；4m＜b≤6m时，允差为±3mm；b＞6m时，允差为±4mm，同一个支臂的两臂杆长度L值不得超过±3mm；左右两个支臂长度相对差不大于2mm；支臂侧面扭曲不应大于2mm，上下支臂侧面，在同一断面上的倾斜值不应超过5mm。
另外必须注意的是工程技术人员在组装前一定要对支臂实际长度进行计算，因在制作时长度留有余量，因此在吊装就位前须将过多富余量割除，一般最多留一张连接板2/3板厚的余量，在支臂与门叶连接时再进行修整。
斜支臂的组装方法与直支臂基本相同。
不同处在于，当支臂与主横梁水平连接时，在支铰处两臂杆具有一个空间扭角[a=arcsin（sinbtgc）]，在组装时，要保证扭角的正确，否则将影响门叶整体关系，使弧门不能正常启闭。
支臂组装完成后的焊接顺序按照以下原则进行施焊：
先焊直臂杆与角形臂杆的对接缝，其次是竖杆与臂杆的连接缝，然后是节点板与支臂及竖杆的连接缝，最后是斜杆与节点板的连接缝。
4.2.门叶的安装：
虑到运输等原因设计都是将门叶分成几节，运到工地后再组装成整体门叶进行吊装。
在安装时、将分段门叶逐段吊装就位，经调整检查合格后直接焊接。
4.2.1.门叶安装流程
4.3.施工工艺要求
门叶的吊装方式依据现场施工条件，方法手段各异，吊装方案的确定，这里就不作介绍，其组装焊接工艺措施要求如下：
A．熟悉图纸：
了解门叶型式（潜孔、露顶），门叶节数，止水方式以及充水方式等。
B．门叶拼装焊接：
多数电站闸门，由于受运输条件的限制，门叶分节制作、运输，到安装现场后需进行拼装焊接。
拼装工作一般安排在闸门孔内全关位置进行，在底节门叶就位前可在底槛上焊上2小块钢板（处于底水封工作位置靠上游10mm左右），以防止门叶下滑。
将底节门叶就位调整好后在侧轨上牢固焊上2～3块档板（位置为门叶面板设计半径加10mm，），即可安装第二节门叶。
每节门叶都按照底节焊接档板的方法进行安装。
调整完毕后，定位焊接。
复检合格后焊接，焊接前依据焊接变形中性层理论，制订焊接顺序、焊接人数、焊接参数，焊接过程中，随时监控闸门的变形情况，必要时调整焊接方法，来控制焊接变形，依此法逐节组装。
在安装必须控制门叶的对角线相差、门叶扭曲、面板错位等。
C．水封装置安装：
根据图纸以及设备到货清单清理每套门叶所需要的水封、水封垫板、水封螺栓以及水封压板，特别是水封压板必须与闸门配对。
现场不需要焊接的门叶，水封安装工作可以在门叶吊装入槽前进行，在闸门翻身时必需保护好底水封。
需要组装焊接的闸门，水封安装工作就只能在孔内进行。
底水封的安装须在门叶焊接完成并与支臂连接完成后，用临时起吊设施将门叶提升600mm左右进行安装。
所需工器具：
8P大锤、水封冲、木方、粉笔等。
①、套眼：
侧水封只能用门叶水封孔套眼。
②、冲眼：
在橡胶的下面垫一根100×100的方木，水封冲的选用应比设计的水封孔小1~1.5mm，这样可以保证螺栓孔不漏水。
冲眼时水封冲将要与被冲件垂直才能保证冲的眼不倾斜。
为了便于施工，在水封冲上焊接一个手柄，冲眼时用水润滑。
③、接水封：
目前接水封有两种方法：
热接和冷接。
热接：
就是采用生胶热压。
根据水封形状，制作模具（具有上下模具并可折卸）。
将要粘接的接头清理干净（去除油污，用酒精清洗）。
在接头处摸上一定的生胶，盖上上模，并用螺栓固定紧后，对其加热至150℃即可，必需用温度计测量，保温30分钟（具体加热温度、保温时间应按照厂家的说明书进行），接头处不得有错位、凹凸不平和疏松现象。
冷接：
将需要粘接部位进行清洗，用砂纸打磨，以此增加表面的粗糙度。
涂上粘接剂（乐泰495），将两个接头接在一起，并施加一定压力。
过5分钟就粘接就算完成。
④、水封调整：
准备工作完成后就可以将水封安装到闸门上，（在装水封时，保证平整严禁打折），就可以拧紧水封螺栓。
拧螺栓时，如果条件许可尽可能用套筒扳手，将螺杆端打死，拧螺母。
这样可以保证螺杆不转动。
当橡胶有一定的压缩量，就算拧紧了。
底止水的检查，直接用粉线放在两端的边缘检查中间部位。
各项尺寸检查必须符合规程规范以及合同要求。
侧水封安装的允差，两侧止水中心距离的偏差不应超过±3mm，止水不平度不应超过2mm。
闸门处于工作部位后，止水橡皮的压缩量应符合图纸规定，允许偏差为+2～-1mm。
顶水封安装，一般是闸门处于工作位置进行安装。
顶止水安装的要求是:
项止水中心至底止水底缘距离的偏差不应超过±3mm，止水不平度2mm,顶止水橡皮压缩量应符合设计要求，一般允许偏差为+2～-1mm。
⑤、水封接头处的打磨：
水封调整完毕后，将多余的水封割掉，并用磨光机进行打磨平整。
5.闸门整体检查及试验
弧形闸门的永久性启闭机安装完毕，即可进行闸门整体检查，这是在闸门作全行程启闭试验前所作的最后一次全面检查，必须认真细致地做好。
试验前必须清除启闭机室内、门叶隔板内部及顶部、门槽内所有杂物及障碍物.并检查吊杆、钢丝绳、滑轮的连接情况。
启闭时，应在顶水封及侧止水橡皮处用水管浇水润滑。
闸门启闭过程中应检查铰轴转动情况，闸门升降有无卡阻，止水橡皮有无损伤等现象。
三、施工安全、质量
1.施工前组织施工人员熟习图纸，进行技术交底，认真学习、领会各项技术指标和施工程序及方法要领。
2.认真检查各施工机具、设备，对有事故隐患危险的设备不得投入使用。
3.施工人员必须按规定戴安全帽，使用劳动保护用品。
4.特殊工种人员需持证上岗。
5.起重作业人员应精神集中，指挥信号明确、清晰，行车驾驶员应听从指挥。
确认设备放置稳妥后，方可拆出吊钩。
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