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闸门启闭机安装施工方案

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2020年4月19日
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金属结构设备安装施工方案
1.1概况
拦河引水枢纽工程全部安装项目有西水东引进水闸、东岸进水闸、西岸进水闸、左右岸泄洪冲沙闸检修门、弧形工作门埋件、闸门及启闭机等附属设施。全部安装项目的规格和数量详见表1-1。
1.2埋件、闸门、启闭机安装主要工程量
表1-1 主要工程量
项目编号
项目名称
单位
工程量
备注
（二）
金属结构安装工程

1
闸门、埋件安装工程

1.1
冲沙闸12×5.72-5.42m平板检修闸门门叶
t
35.4
2套、17.7t/套
1.2
冲沙闸12×5.72-5.42m检修闸门埋件
t
10.2
2套、5.1t/套
1.3
冲沙闸12×8.4-8.4m弧形工作闸门门叶
t
75
2套、37.5t/套
1.4
冲沙闸12×8.4-8.4m弧形工作闸门埋件
t
11.4
2套、5.7t/套
1.5
冲沙闸出口检修闸门埋件
t
6.8
2套、3.4t/套
1.6
西水东引（东岸）进水闸6×2.8-2.5m检修闸门门叶
t
10.2
3套、3.4t/套
1.7
西水东引（东岸）进水闸6×2.8-2.5m检修闸门埋件
t
6.9
3套、2.3t/套
1.8
西水东引（东岸）进水闸6×6-5.6m弧形工作闸门门叶
t
39
3套、13t/套
1.9
西水东引（东岸）进水闸6×6-5.6m弧形工作闸门埋件
t
15
3套、5t/套
1.10
西岸进水闸6×2.8-2.5m检修闸门门叶
t
3.4
3.4t/套
1.11
西岸进水闸6×2.8-2.5m检修闸门埋件
t
2.3
2.3t/套
1.12
西岸进水闸6×2.8-2.5m弧形工作闸门门叶
t
13
13t/套
1.13
西岸进水闸6×2.8-2.5m弧形工作闸门埋件
t
5
5t/套
合计

t
233.6

2
启闭机安装工程
元

2.1
QP2×320kN-12m固定卷扬式启闭机
台
2
冲沙闸检修门
2.2
QH2×400kN-15m弧门固定卷扬式启闭机
台
2
冲沙闸弧形工作门
2.3
QT2×80kN-10m移动式启闭机
台
1
西水东引进水闸检修门
2.4
QH2×100kN-10m弧门固定卷扬式启闭机
台
4
东岸、西岸及西水东引进水闸弧形工作门
2.5
QP2×80kN-10m固定卷扬式启闭机
台
2
东岸、西岸进水闸检修门
2.6
台车轨道I40
m
28
含附件
1.3 二期埋件及平板检修闸门的安装
1.3.1安装前的准备工作
①、所有吊装设备及构件进场道路通畅，所有门槽埋件砼结合面凿毛已完成，槽内杂物已清理完毕，检查二期砼的位置和断面尺寸以及预埋插筋布置位置符合设计要求。
② 进入工作现场后，应对工作面进行清理，所有杂物必须清除干净。
③对安装的产品，应根据发货清单进行清点，检查是否符合所标明的数量与规格，在运输、吊装、存放过程中有无损伤、变形、丢失，并检查各部件在拼接处的安装标记是否属于本套产品。如存在问题，应进行修整并补备零件后才准许进行安装。
1.3.2平面钢闸门的埋件安装
① 埋件的安装
闸门的埋件是指埋设在砼内的门槽固定构件，包括主轨、反轨、侧轨、底槛。应事先做好以下准备工作：
a、埋件检查和变形校正：埋件运到工地后，先应按图清点数量，检查所有构件质量，并作出相应记录。
埋件变形的校正方法，一是用千斤顶借外力来矫正，另一种方法是用氧气乙炔火焰加热，利用构件本身金属热胀冷缩的内力矫形，一般加热矫正的温度，对普通碳素钢控制在600-7000C之间，对合金钢控制在850-9000C之间较为合适。禁止使用冷用急剧冷却，以免金属变脆。
b、控制点设置
底槛的高程控制点放在门槽两侧墙上距底槛顶面500毫米左右利用门槽两侧放好的高程控制点，拉一根水平钢丝线，找正底槛的高程，每隔0.5米测量一点，要求高程误差控制在±4毫米之间，底槛中心的调整是利用已放置的闸孔纵、横中心线来控制。安装使用的基准线，除了应能控制门槽各部位构件的安装尺寸及精度外，还应能控制门槽的总尺寸及安装精度。为设置安装基准线用的基准点，应当保留到安装验收合格后才能拆除。
c、主轨安装侧轨用轮式吊车QY25吊入闸孔底板后，用3T临时卷扬机分两侧吊装或者在闸墩顶部靠侧轨附近预埋吊环，用10T手拉吊葫芦进行吊装。在侧轨门槽上部安装两根钢筋头，钢筋头应伸出安装基准线，用经纬仪架立在安装基准线上，后视底槛处的安装基线，在钢筋头侧梁处安装基准点，这样，轨道上下两端可测得4个基准点，用细尼龙线拉紧作为控制线调整轨道面与控制线保持150mm。误差控制在±2mm。最后加固侧轨。全部侧轨安装完毕后，再用经纬仪检查一遍，作出记录。
安装前先在已安好的底槛上定出中心位置，并全面检查门槽和胸墙等部位的混凝土尺寸是否符合图纸要求，然后根据底槛的中心位置定出主轨的位置，在门叶高度工作范围内，对门槽中心线a偏差为+2~-1毫米，距离孔口中心线b偏差为±3毫米，在门叶高度外的非工作范围，对门槽中心线a偏差+3~-1毫米，距离口中心线b偏差为±4毫米，反轨和主轨的安装方法与主轨相同。
d、埋件安装后，应用加固钢筋将其与预埋螺栓或插筋焊牢，以免浇筑二期混凝土时发生位移。但加固的钢筋不允许直接焊在门槽的主要构件上，如：主轨、反轨、底槛等，而只能焊接在这些构件伸出的锚件上，或者焊在不会引起门槽主要构件产生局部变形，以及整体变形的次要构件上。二期混凝土浇筑过程中应注意对门槽构件的工作面（特别是止水和主轨的工作表面）进行必要的保护，避免碰伤及污物贴附。影响止水及支承摩擦付的正常工作。门槽二期混凝土必须在门槽二期埋件安装检查合格并经监理人签证后方可浇筑。二期混凝土拆模后，应对门槽及埋件进行复测同时清除遗留的钢筋头及污染物，应特别注意门槽一、二期混凝土超差部分的处理，以免影响闸门的启闭。
② 门体安装
首先对门叶各项尺寸进行复查，合格后方可进行安装，如果存在问题应矫正至合格。平面闸门的安装应符合规范（DL/T5018- ）8.2的规定，利用汽车式起重机吊装至闸槽内,临时在闸门底部支撑,进行附件及止水装置的安装。安装完毕后应当灌注润滑油的部位应灌足润滑油。利用安装好的启闭机将闸门提出工作门槽进行止水、侧轮等附件的安装。止水橡皮的安装与检验应符合规范（DL/T5018- ）中8.2.4、8.2.5、8.2.6、8.2.7、9.2.8的规定。
③ 钢闸门的调试
闸门的调试，应在无水情况下作全行程启闭试验。启闭时，应在止水橡皮处浇水润滑。闸门启闭过程中应检查滚轮、支铰等转动部位运行情况，闸门升降或旋转过程有无卡阻，启闭设备左右两侧是否同步，止水橡皮有无损伤。有条件时，工作闸门应作动水启闭试验。闸门调试与检验应满足招标文件的要求。
1.4 弧形闸门及埋件安装
1.4.1弧形闸门安装工艺流程见图1-1
设 备 清 查
测量设置控制点
施工现场布置
启闭机安装
铰座基础预埋板安装
底 槛 安 装
铰 座 安 装
侧 轨 安 装
检 查 验 收
检 查 验 收

二 期 砼
二 期 砼

复 查 测 量
复 查 测 量

支 铰 及 铰 轴 安 装
门叶、支臂安装
门叶、支臂及焊接探伤
门叶、启闭机连接
门叶水封、侧轮等附件安装
门叶、启闭机无水操作实验
涂漆、验收
图1-1弧形闸门安装工艺流程图
1.4.2弧形闸门埋件安装
1）底支承的安装
进水闸底支承长度为约6米、冲沙闸底支撑长度为12米。均利用25T汽车吊将底支承吊装到安装门槽孔内。而后利用螺旋千斤顶和手拉葫芦等配合水平仪按照施工图纸进行调整轴线、里程和高程
底支承调整好后，先用型钢或钢筋将其和一期预埋插筋加固牢实，一期预埋插筋牢固焊接，搭接钢筋应焊一期钢筋一端后，待钢筋收缩后再焊钢筋另一端，钢筋搭接焊长度≥3.5d。加固时要分段、错开焊接以控制变形量。
底支承安装调整、检测质量标准：
对孔口中心线b ±5 mm
里程 ±5 mm
高程 ±5 mm
工作表面波状不平度 2 mm
2）侧轨安装
侧轨安装要求与孔口中心偏差不超过±2mm，工作表面不平度不超过2mm。安装基准线与侧轨距离为150mm左右，首先在砼仓面上根据孔口中心线作出垂直线，从中心点量出安装基准点，点与侧墙的距离为150mm，用经纬仪将中心线和基准线点分别转900角，投射2~3点到底槛砼面上，以便校核。在底槛线处将各线投射点分别连接画出来，作出安装基线和孔口中心线。埋件弧度控制点的测量放样，从支铰中心线与侧墙砼面的交点O，沿侧墙拉钢尺，根据半径R’、R”放出弧线，弧线画在门槽两侧砼面上，根据侧轨长度定出三点A1′、A1″、A2′、A2″、A3′、A3′，根据计算高程作出与弧线的交点。
安装方案:侧轨用轮式吊车QY25吊入闸孔底板后，用10T手拉吊葫芦进行吊装。在侧轨门槽上部安装两根钢筋头，钢筋头应伸出安装基准线，用经纬仪架立在安装基准线上，后视底槛处的安装基线，在钢筋头侧梁处安装基准点，这样，轨道上下两端可测得4个基准点，用细尼龙线拉紧作为控制线调整轨道面与控制线保持150mm。然后用弧度控制线A1′、A1″、A2′、A2″、A3′、A3″调整轨道中心点A1、A2、A3，再根据支铰中心线OO和弧门轨道半径复查轨道中心位置，误差控制在±2mm。最后加固侧轨。全部侧轨安装完毕后，再用经纬仪检查一遍，作出记录。

侧轨安装调整、检测质量标准：
对孔中心线 b +3 -2 mm
工作表面波状不平度 2 mm
工作表面组合处的错位 2 mm
侧止水座板和侧轮导板中心线的曲率半径 ±5 mm。
3） 铰座基础预埋板的安装
为了便于控制支铰轴的同轴度，计划将铰座及其预埋板整体安装。利用吊车初步吊装到位，而后用10t吊葫芦悬挂在顶部预埋的吊环上利用吊葫芦调整。
严格按照施工图纸调整支铰中心的高程、里程、对孔口中心线距离及倾斜度。其调整、测量方法如图1-3所示：穿过铰座轴孔，在左右侧墙上A和A′两点横拉一根钢丝线AA′,调整铰座，在左右两端检测，应使支铰中心O与钢琴线AA′重合。
在调整板上100mm处焊接一根角钢FG，角钢垂直于调整板，在角钢FG上作一记号点F，FG的长度为XXmm。在调整板顶部E点处挂垂球EF，调整铰座倾斜度使垂线EF与角钢FG相交于F点。即使为铰座倾斜度为X0X'X"（水平投影距离为XXXmm）。
铰座的水平有水平仪或水平管进行控制，使两个铰座左右两端共四点在一水平面上。
铰座安装调整、检测质量标准：
铰座基础螺栓中心 1.0 mm
△铰座轴孔倾斜度 1/1000
△两铰座轴线相对位置的偏移 1.5 mm
铰座中心对孔口中心距离 ±1.5 mm
铰座里程 ±2 mm
铰座高程 ±2mm

1.4.3弧形闸门门体安装
1)铰链、支臂安装
暂计划将铰链和支臂先进行组装，再与铰座进行联接。吊装前计算出支臂距离地面的高度，在底槛附近处一固定点上焊接一个临时钢支承。利用吊车将支臂吊装到位，将支铰轴穿好后将支臂放置到钢支承上，调整好支臂中心到门叶中心距离。
2)门叶组装
先将门叶用拖车拉运至吊装区，而后两辆吊车停在门槽左右两侧同时进行启吊。
下节门叶与下支臂进行联接并临时进行支承后，再进行两中节门叶的调整，并与上支臂进行联接，连接时如螺栓孔对不上，可将两支臂的上腿连接螺栓松开进行调整，。
根据施工图纸和规范要求用样板和钢尺进行调整门叶的曲率半径和门叶节间间隙、错位等几何尺寸。
将支臂的连接构件和节点板点焊牢固。焊前先清除污垢、铁锈等各种杂物，按规范进行焊接，采用分段退焊、多层多道焊，控制焊接顺序，以防止闸门变形。定位焊接和正式焊缝都严格根据《焊接工艺》进行操作，作好监测工作，及时采取措施控制焊接变形。
门叶及支臂安装的Ｉ、Ⅱ类焊缝，采用超声波探伤检验，其质量应达到规范要求。
3)门体安装
首先对门叶各项尺寸进行复查，合格后方可进行安装，如果存在问题应矫正至合格。平面闸门的安装应符合规范（DL/T5018- ）8.2的规定，安装完毕后应当灌注润滑油的部位应灌足润滑油。利用安装好的启闭机将闸门提出工作门槽进行止水、侧轮等附件的安装。止水橡皮的安装与检验应符合规范（DL/T5018- ）中8.2.4、8.2.5、8.2.6、8.2.7、
4)闸门门体安装的质量标准弧形闸门及舌瓣闸门安装的技术要求和检查标准:铰孔中心至面板外缘曲率半径±6 mm两侧曲率半径相对差 5 mm支臂中心线与铰链中心线吻合值 1.5 mm支臂中心线与门叶中心的偏差 ±1.5 mm
支臂两端的连接板和铰链、主梁接触良好

抗剪板和连接板接触顶紧

1.5 启闭机设备安装工艺措施
1.5.1固定卷扬式启闭机安装
按制造厂提供的图纸和技术说明书要求进行安装测试和试运转。安装好的启闭机，其机械和电气设备等各项性能应符合施工图纸及制造厂技术说明书要求。
安装启闭机的基础建筑物，必须稳固安全，机座和基础构件混凝土未达到设计强度时，不能拆除和改变启闭机的临时支撑，更不得进行调试和试运转。
启闭机安装应按SL/381- 第5.2.2条的有关规定进行。
启闭机电气设备的安装，应符合施工图纸及制造厂技术说明书的规定，全部电气设备应可靠接地。
固定卷扬式启闭机电气设备试验要求按SL/381- 第5.3.1 节的规定执行，采用PLC控制的电气控制设备应首先对程序软件进行模拟信号调试，正常无误后，再进行联机调试。
启闭机安装完毕，应对启闭机进行清理，补漆，根据说明书要求灌注润滑脂。
在启闭机不与闸门连接的情况下进行空载运行试验，应符合施工图纸和SL/381- 第5.3.2节的各项规定。
在启闭机与闸门连接后，在设计操作水头的情况下进行启闭试验，针对不同性质闸门启闭机分别按SL/381- 第5.3.3节的有关规定执行。
1.5.2移动式台车启闭机安装
轨道安装应符合施工图纸要求，轨道安装前，应对钢轨的形状尺寸进行检查，发现有超值弯曲、扭曲等变形时，进行矫正。轨道安装应符合SL/381- 第8.2条的有关规定。
移动式启闭机的安装、调试和试运转，应按施工图纸、制造厂技术说明书的要求和SL/381- 的有关规定执行。
起升机构部分的安装参照本章启闭机安装调试第1条的有关规定执行；机身的安装应按SL/381- 条8.2条的规定执行，运行机构安装应按SL/381- 第8.2条的规定执行。
电气设备的安装，应按施工图纸、制造厂技术说明书和GB50256-96的规定执行。
启闭机试运转前应按SL/381- 第8.2.5条要求进行检查，合格后方可进行试运转。起升机构和行走机构按SL/381- 第8.2.5条的规定检查机械和电气设备的运行情况，应做到动作正确可靠，运行平稳、无冲击声和其它异常现象。
按施工图纸要求，对主、副钩进行静荷载试验，以检验启闭机的机械和金属结构的承载能力。对各机构进行动荷载试验，以检查各机构的工作性能及门架的动态刚度。本项试验应按SL/381- 第8.2.5条的有关规定进行。
1.6 闸门、启闭机试验
1.6.1平面闸门的试验
闸门安装完毕后，承包人应会同监理人对平面闸门进行试验和检查。试验前应检查并确认自动挂脱梁挂脱钩动作灵活可靠；充水装置在其行程内升降自如、密封良好；吊杆的连接情况良好。
平面闸门的试验项目包括：
（1）无水情况下全行程启闭试验。试验过程检查滑道或滚轮的运行无卡阻现象，双吊点闸门的同步应达到设计要求。在闸门全关位置，水封橡皮无损伤，漏光检查合格，止水严密。
在本项试验的全过程中，必须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。
（2）静水情况下的全行程启闭试验。本项试验应在无水试验合格后进行。试验、检查内容与无水试验相同（水封装置漏光检查除外）。
（3）动水启闭试验。对于事故闸门、工作闸门应按施工图纸要求进行动水条件下的启闭试验，试验水头应尽可能与设计水头相一致。动水试验前，承包人应根据施工图纸及现场条件，编制试验大纲报送监理人批准后实施。
（4）通用性试验。对一门多槽使用的平面闸门，必须分别在每个门槽中进行无水情况下的全程启闭试验，并经检查合格；对利用一套自动挂脱梁操作多孔和多扇闸门的情况，则应逐孔、逐扇进行配合操作试验，并确保挂脱钩动作100％可靠。
1.6.2弧形闸门的试验
闸门安装完毕后，承包人应会同监理人对弧形闸门进行以下项目的试验和检查：
（1）无水情况下全行程启闭试验。检查支铰转动情况，应做到启闭过程平稳无卡阻、水封橡皮无损伤。在本项试验的全过程中，必须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。
（2）动水启闭试验。试验水头应尽量接近设计操作水头。承包人应根据施工图纸要求及现场条件，编制试验大纲，报送监理人批准后实施。动水启闭试验包括全程启闭试验和施工图纸规定的局部开启试验，检查支铰转动、闸门振动、水封密封等应无异常情况。
1.6.3启闭机试验
（1）空载试验
将总装好的启闭机做起升机构的正反向连续升降，其时间不得少于10min。试验时，作如下检查项目。
ａ电气设备：电动机是运行平稳、三相电流是否平衡；电气设备有无异常发热现象；限位、保护、联锁装置是否动作正确、可靠；控制器接头是否产生严重火花。
ｂ机械部件：运转时，有无冲击声及异常声响，构件连接处有无松 动、裂纹和损坏；轴承和齿轮是否润滑良好，机箱是否渗油，轴承温度是否≤65℃；运行时制动瓦是否全部离开制动轮，有无异常磨擦；升降时钢丝绳有无碰刮，定、动滑轮运转是灵活，有无卡阻。
（2）静载试验
经空载试验合格后的启闭机，再逐渐加载，最后起升相当于1.25倍额定启门力的试验载荷，离地100～200mm处停悬10min，然后卸载。试验时，作如下检查项目：
ａ 起升机构：制动器是否能制止住1.25倍额定负荷升降，动作是否平稳、可靠。
ｂ 结构件：吊车梁拱度是否超标，各机构和构件有无裂纹、永久变形，各连接处有无松动及损坏现象。
（3）动载试验
经静载试验符合要求的启闭机，施加额定启门力的试验载荷，在不低于2m的启闭高度内（工程现场为启门高度全程内）升降3次，每次升降动作中均做空中启动和制动，确定各机构工作正常后，脱开超载限制器，再以相当于1.1倍额定启门力的试验载荷按上述要求重复试验。试验时，作如下检查项目。
ａ机械部件：升降制动器能否制止住1.1倍额定负荷的升降，是否动作平稳、可靠。
ｂ电气设备：电器元件动作是否准确、灵活；电源滑块是否平稳、顺畅，有无跳跃现象。
1.7工期进度计划安排
本标段金属结构设备安装施工进度计划安排见附图《施工进度计划图》。
本拦河枢纽工程包括4孔进水闸水闸、2孔泄洪冲砂闸。
检修闸门、工作闸门、启闭机其埋件安装：
包括西水东引进水闸、东岸进水闸、西岸进水闸、右岸泄洪冲砂闸、左岸泄洪冲砂闸施工工期为： 9月15日- 11月1日完成，并具备下闸蓄水条件。
1.8主要施工设备及劳动力计划
表1-3 主要施工设备配置计划表
序号
设备名称
型号规格
单位
数量
备 注
1

汽车吊
QY50
台
1

2
汽车吊
QY25
台
1

3
平板拖车
40T
辆
1

4
载重汽车
8T
辆
1

5
千斤顶
液压，50t
台
4

6
千斤顶
液压，20t
台
4

手拉葫芦
10t
台
6

8
手拉葫芦
10t
台
6

9

表1-4 拟投入安装施工的劳动力计划表
序 号
工 种

下半年
1
司 机
2
2
起 重 工
2
3
金结安装工
4
4
焊 工
2
5
机械安装工
2
6
电气安装及试验工
2
8
测量工
3
9
合 计
17