梨园水电站溢洪道弧形工作闸门安装技术.pdf

水利水电技术第4 6卷2 0 1 5年第 7期 梨园水电站溢洪道弧形工作 闸门安装技术 王振宇，王维伟，黎满山 ( 中国人民武装警察部 队 水 电第一总队，广西 南宁 5 3 0 0 2 8 ) 关键词 ：梨园水电站 ；弧形工作 闸门；安装程序 ；技术措施 ；质量控制 d o i ：1 0 1 3 9 2 8 j e n k i w r a h e 2 0 1 5 0 7 0 2 5 中图分类号：T V 5 4 7 1 文献标识码：B 文章编号：1 0 0 0 0 8 6 0 ( 2 0 1 5 ) 0 7 0 0 8 4 0 3 1 工程概况 梨园水 电站位于迪庆州香格里拉县 ( 左岸) 与丽 江地区玉龙 县( 右岸) 交界河段 ，是金沙江中游河段 规划的第三个梯级 ，上游与两家人水 电站相衔接 ，下 游为阿海水 电站。梨 园水 电站坝址距丽江市 、昆明 市、攀枝花市公路里程分别为 1 8 0 k m( 经鸣音 ) 、7 3 7 k m和 4 8 5 k m( 经宁蒗) 。 梨园水电站溢洪道布置在大坝右岸，闸室紧靠右 岸坝 头布 置 ，出 口采 用 底 流消 能。引渠底 板 高 程 1 5 8 4 0 0 m，左侧设半重力式混凝土导水墙 ，顶部高 程 1 6 2 4 0 0 m。闸室紧靠右坝头布置 ，内设 4孔 1 5 m 2 0 m溢流表孔，其中闸门及启闭机安装主要有弧 形工作闸门 5扇 ，门槽埋件 8套 ，门库埋件 1套 ，2 6 3 0 k N单项 门机及液压抓 梁 1台( 套 ) ，24 5 0 0 k N液压启闭机 4台( 套) 。 2 施工方法及技术措施 2 1 溢洪道弧形工作闸门门槽安装 溢洪道弧形工作闸门为露顶式 ，斜支臂圆柱铰支 座，门槽埋件共 4套 ，每套重约 3 9 6 t 。工作弧形闸门 门槽埋件包括一 、二期埋件 的安装 ，重点为二期埋件 的安装。一期埋件包括为便于调整门叶和支臂安装而 预埋的 I 2 0工字钢等 ，为了防止弧形工作闸门安装时 下滑而在底 槛设置挡块 等；二期埋件包括油缸支座 、 锁锭座、支铰座、侧轨和底槛等。二期埋件底槛高程 为 1 5 9 6 3 0 m，闸室顶部高程为 1 6 2 6 0 0 m；支铰中 心高程为 1 6 0 9 1 0 m，支铰里程为溢 0+0 2 8 0 0 5 ，油 缸中心高程 为 1 6 1 8 1 0 m，油 缸 中心里程 为溢 0+ 0 2 1 0 0 5 。支铰座为弧形工作 闸门门槽埋件 的始装件。 在金属结构拼装及加工厂用 2 5 t 汽车吊装车，用 8 t 载 重汽车或 2 0 t 平板车进行埋件运输 ，到达施工现场后 ， 利用土建 MQ 1 2 6 0门机或 2 5 t 汽车吊进行 吊装。 ( 1 ) 吊装调整。将螺栓架与支铰座预组装 ，添加 必要的安装控制线 。将螺栓架与支铰座 吊装就位 ，粗 调后临时固定。吊装支铰总成与支铰座连接 ，通过拉 钢丝线 ，调整左右支铰 的同心度 、两支铰中心距 、支 铰中心高程和里程 ，在支铰中心调整的同时调整螺栓 架的倾斜度 。利用拉紧器 、导链进行调整 ，使之符合 施工图纸和技术规范要求。 ( 2 ) 螺栓架与支铰座二期混凝土浇筑。螺栓架与 支铰座安装完毕 ，经金属结构工程师终检无误后与土 建工程师进行会签后才能进行二期混凝土浇筑。为保 证混凝土浇筑中，螺栓架与支铰座不产生位移 ，除按 规定进行加 固外 ，还需控制浇筑速度，避免因混凝土 人仓速度太快而导致螺栓架与支铰座产生变形 、移位。 ( 3 ) 底槛及侧轨安装。测放拉 出三根与底槛中心 线相平行的安装控制线。吊装底槛就位 ，经精调其中 心位置及水平度，符合规定技术要求后进行焊接加固， 并交付二期混凝土浇筑。侧轨 吊装就位后 ，根据侧轨 中心线在侧轨两侧设置线架，拉 出“ z ” 型安装控制线， 控制线与侧轨水封座板的测量控制距离为 1 0 0 l n n q 。用 导链、调节螺杆、千斤顶等工具调整侧轨 中心位置、 垂直度、左右侧轨中心距等，均符合 图纸及规范要求 后， 进行焊接加固， 并交付二期混凝土浇筑。 ( 4 ) 油缸支座安装。在油缸支座安装前 ，通过支 铰轴中心线 、孔 口中心线和底槛高程线 ，放出油缸支 收稿 日期 ：2 0 1 5 0 5 0 4 作者简介 ：王振宇( 1 9 8 6 一 ) ，男 ，工程师。 Wa te r Re s o u rc e s a n d Hy d r o p o we r En gin e e r i n g V o l 4 6 No 7 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 座的安装控制线 ，支座 的安装点、线与闸门的安装使 用统一 的基准点。将油缸支座吊装就位 ，通过千斤顶 和调节丝杆调整 ，使油缸支 座符合设计 和规 范要求 后 ，将油缸支座加 固并交付二期混凝土浇筑 。 2 2 溢洪道弧形工作 闸门液压启 闭机安装 溢洪道工作闸门 4台( 套 ) 2 X4 5 0 0 k N双缸液压 启闭机 ，每套重约 6 5 t ，启闭机组件在金属结构拼装 及加工厂用7 0 t 配合 2 5 t 汽车 吊装车 ，用 4 0 t 平板车 运输 ，到达待安装孑 L 口，利用 MQ 1 2 6 0门机 吊装 。启 闭机安装程序如图 1 所示。 油泵室设备、管路安装l 部件拆洗、组装、检查 l 基础埋件安装 I I I 管路清洗( 包括酸洗)I 基准点放样 I 二期混凝土浇筑 l 1 l 滤油及泵站充油 l 启闭机安装 l l l 电气盘柜安装配线 启闭机单独调试卜 卜 _ j I 启闭机与闸门连接 I 启闭机带 闸门做无水调试 I 启闭机带闸门做静水调试 I 防腐 图 1 液压启 闭机 安装流程 ( 1 ) 油缸的安装。首先将油缸支铰 吊人安装位置 就位 。用全站仪 、垂球 、钢丝线等工具调整 ，使其达 到设计要 求。经验 收合格后交 土建部 门浇二期 混凝 土。待油缸支铰二期混凝土强度达到设计要求 ，即可 进行油缸的吊装。吊装油缸前进行以下的准备工作： 油缸的全部零件用清洁柴油清洗干净。检查活塞 杆是否变形 ，油缸内壁有无碰伤和拉毛等现象 。活塞 杆在竖直状态下 ，其垂直度不 大于 0 0 5 ，且 全长 不超过杆长的 0 0 2 5 。如有低于此标准 的，进行校 正。油缸 吊人油缸支铰安装就位 ，活杆塞与闸门吊耳 连接 。当闸门下放到底槛位置 ，在活塞与油缸下端盖 之间留有 5 0 m m左 右的间隙 ，以保证 闸门能严 密关 闭。吊装油缸时根据液压缸的直径、长度和重量在油 缸下方设置支点以防止油缸的变形 。 ( 2 ) 泵站安装 。安装前检查 电机等处螺栓等是否 松动 ，油箱是否有碰坏 、变形等现象。如出现此类现 象 的先报告工程师 ，作相应的调整、校正处理 ，并用 清洁柴油清洗各部分零件 。用全站仪、经纬仪 、钢丝 线等工具放出动力泵站 的横 向中心线和纵向中心线 、 高程 。吊起泵站放人安装位置安装就位 。调整动力泵 站 的各个边角使其高程符合设计和规范的要求。液压 水利水电技术第4 6卷2 0 1 5年第 7期 王振宇， 等梨园水电站溢洪道弧形工作闸门安装技术 油箱安装完成后 ，用清洁柴油清洗 ，将 电控柜吊入电 控柜房位置安装就位 ，连接各线路。 ( 3 ) 液压管路的配制。液压管路全部管道在工地 现场配管 。符合施工图纸 的不锈钢管 的弯头 由制造厂 供应或现场弯制 ，直管与弯管以及直管、弯管的接头 的连接焊缝在现场焊接。控制油管和压力指示油管 的 管内径较小，施工时采取措施避免管路堵塞。配管后 ， 在安装位置将管 口与接头法兰点焊牢固，所有的管子 对接及法兰焊缝均由合格的管道焊工采用氩弧焊封底 、 手工焊盖面的方法进行焊接。施焊的焊工必须持证上 岗，所采用的焊接工艺必须是经过评定合格的。钢管 的对接接头选用 7 0 。 单面坡口形式和尺寸。焊缝的内部 质量和外观质量均符合施工图纸及有关规范的规定。 ( 4 ) 启闭机系统清洗。启闭机系统清洗包括管路 酸洗、油缸总成的清洗以及系统清洗 。管路清洗是先 将管路与阀组 、油缸分开 ，采用软管连接管件形成 回 路 ，然后将冲洗油加温循环冲洗 ，循环冲洗流速大于 5 m s 。冲洗完毕后将管 口封堵 ，以防止再污染。油 缸总成 的清洗主要包括清洗各部位的轴承 、轴颈 ，并 在安装时注入润 滑脂。系统 清洗是在管道 、泵站总 成 、油缸总成的清洗 、安装及试验完成后将其连到系 统 ，将油液加热对系统进行循环冲洗。 ( 5 ) 油管的安装。单根管路清洗后 ，进行油管的 回装 ，回装时将现场配制的管路与油缸 、阀台的接 口 分离。进行管路清洗后 ，才能与阀台接 口相连接 ，此 时系统进入油缸 的接头用橡胶管连接 ，然后再进行系 统清洗 ，只有系统清洗合格才能将高压油管与油缸的 进 出油 口相连接 ，至此油管的复装工作才算完成 。复 装后的管路用管卡固定。 ( 6 ) 液压启 闭机试运转。液压启 闭机 安装完毕 ， 会 同制造厂家 、工程师进行以下项 目的试验 ，试验前 编制详细的试验大纲。对管路系统进行耐压试验， 试验压力分别按设计要求各种工况选定 。在各试验压 力下保压 i 0 rai n ，检查变化和管路系统漏油 、渗油情 况 ，整定好各溢流阀的溢流压力 。在活塞杆吊头不 与闸门连接下 ，以 0 51 0 M P a 压力全行程往复动作 3 次，用以排除油缸和管路中的空气，检验泵组、阀 组及电气操作系统 的正确性和油缸有无爬行现象 。 在活塞杆吊头与闸门连接 ，但闸门不承受水压情况下 ， 进行启门和闭门工况 的全行程往复动作 3次 ，整定和 调整好高度显示仪、限位开关、电气元件的数据和动 作位置，检测电动机的电流、电压和油压的数据及全 行程启闭的运行时间。在动水情况下，进行闸门和 液压启闭机的功能性试验和检查，检查水封的漏水量 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 王振宇， 等梨园水电站溢洪道弧形工作闸门安装技术 和闸门在升降过程 中有无振动；检测 电动机的电流、 电压和油缸内的油压及全行程启闭运行时间。 2 3 溢洪道弧形工作闸门门体安装 溢洪道弧形工作闸门共 4扇 ，每扇重约 3 5 4 3 t ， 分 8节 ，节间通过焊接连结 ，最大件约 3 5 t 。在金属 结构拼装及加工厂用 7 0 t 汽车吊装车 ，用 4 0 t 平板拖 车、8 t 载重汽车进行闸门及其附件的运输 ，到达施 工现场后 ，利用土建 MQ 1 2 6 0门机进行吊装。门体启 闭机安装程序如图 2所示 。 装 准 备 ： 卧 支 铰 总 成 检 查 调 整 、 固 定 H支 臂 架 吊 装 、 调 整 、 固 定 I I 脚 手 架 的 搭 设H下 支 臂 吊 装 调 整 、 加 固 H底 节 门 叶 吊 装 调 整 、 加 固 I 。 t 1 伥 伙 亿 骨H 闸 门 焊 接 H检 滴 节 门 叶 及 上 支 臂r 1 I J 胖 愤r 1 1 I 脚 手 架 拆 除 H水 封 等 附 件 安 装 调 整卜 _ r 丽 图2 弧形工作闸门埋件安装流程 ( 1 ) 支铰总成的安装。支铰总成 已在埋件安装时 吊装就位 ，检测支铰总成位置无误后紧固螺栓 ，并测 力板手检查其上紧度，直至其符合要求。安装合格后 用导链将活动支铰抬起调好倾角并锁锭 ，便于下步活 动支铰与支臂架的安装连接。 ( 2 ) 支臂架安装。将支臂架吊装就位并与活动支铰 连接 ，符合要求后紧固螺栓。螺栓紧固完毕，用测力板 手检查其上紧度， 直至其符合要求。之后，调整好支臂 架的倾斜度并用钢支撑对支臂架作临时支撑固定。 ( 3 ) 底节门叶吊装 、临时加 固。底节 门叶吊装前， 在底槛中心线下游焊 4块挡板，防止门叶滑动。将底节 门叶吊 装到位，利用千斤顶、导链调整满足要求后，利 用预埋在侧轨二期混凝土槽 中的型钢将门叶固定。为防 止门叶倒塌，在门叶面板的上游侧另撑有型钢或钢管。 ( 4 ) 其余门叶吊装调整。将下支臂 吊装就位，然 后下支臂与底节门叶、支臂架进行螺栓连接。依次 吊 装调整其他各节门叶及上支臂 。闸门其他各节门叶安 装方法与底节 门叶基本相同。上支臂安装方法与下支 臂安装基本相同。门体各节、上下支臂整体拼装完毕 ， 用导链、千斤顶等调整门体局部不平度，调整完毕 ， 进行整体尺寸复测，合格后进行整体加固、焊接。 ( 5 ) 焊接。闸门焊接时，为最大限度减少焊接变 形 ，门叶采用以下焊接顺序 ：隔板、边梁腹板、纵翼 板 ( 边梁 翼板 ) 、面板。门叶焊 接采用 对称、分段 、 退步、多层多道的焊接方法。焊接过程中，随时检测 几何尺寸的变化，以便及时采取措施，确保焊接后的 闸门几何尺寸偏差符合施工图纸和技术规范的要求。 门体焊接完成后 ，再焊接支腿对接焊缝 ，支臂腹杆焊 缝，抗剪板、斜撑等其他焊缝。 ( 6 ) 打磨防腐。经检查、复测 ，闸门几何尺寸符合 图纸和规范要求后 ，用手持砂轮机将水封座板焊接接头 磨平 ，然后按施工图纸和技术规范要求进行防腐处理。 ( 7 ) 水封等附件安装。水封安装待液压启闭机安 装、调试好之后 ，利用液压启闭机将闸门提升一定高 度后进行底水封的安装 ，将闸门提升到孔 口后进行侧 水封的安装 。安装时 ，先将水封橡皮按需要的长度粘 接好 ，再将水封压板一起配钻螺栓孑 L 。橡胶螺栓孔用 专用钻头使用旋转法加工 ，孔径 比螺栓直径小 1 mm。 ( 8 ) 闸门试验 。安装完成后 ，会 同工程师进行弧 形闸门的试验和检查 。试验前拆除所有安装用的临时 焊件 ，修整好焊缝 ，清除埋件表面和门叶上的所有杂 物，在各转动部位按施工图纸要求灌注润滑脂。无 水全程启闭试验。支铰转动和闸门启闭过程平稳无卡 阻，水封橡皮无损伤。启闭过程中对水封橡皮与不锈 钢水封座板的接触面采用清水冲淋润滑 ，以防损坏水 封橡皮 。在闸门全关位置 ，水封密封检查合格 ，止水 严密。动水启闭试验。动水启闭试验前，根据施工 图纸要求及现场条件编制试验大纲报送工程师批准后 实施。动水启 闭试 验过程 中检查支铰转 动、闸门振 动 、水封密封等情况 ，做好详细记录。 3 质量控制措施 ( 1 ) 严格按进行安装、试 验和验收。用质量保证 体系各文件规范施工管理 、施工技术、施工计划、施 工程序 、施工作业 、质量验收的行为。( 2 ) 技术管理必 须把质量放在第一位，严格执行质量管理责任人负责 制。( 3 ) 对重要施工工作部位和环节，必须制定详细的 施工方案、措施 ，经监理工程师审批后方可执行。( 4 ) 从事闸门一、二类焊缝焊接的焊工必须持有效期内的 劳动人事部门签发的锅炉、压力容器焊工考试合格证 书或者水工钢结构焊工考试合格证书。焊工焊接的钢 材种类、焊接方法和焊接位置等均应与焊工本人考试 合格的项 目相符。 4 结语 截至 2 0 1 5年 3月 2 3日，梨园水电站溢洪道工作 闸门及检修闸门已全部完工并具备使用条件。施工过 程中，弧形工作门 4 6项主控项 目检测合格率 1 0 0 ， 受到监理及业主一致好评 。 ( 责任编辑郭利娜) 水利水电技术第4 6卷2 0 1 5年第7期 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m