液壓鋼壩閘安裝施工工藝分析

劉 君，馬淑港

（1.山東省水利工程建設(shè)監(jiān)理有限公司，山東 濟南 250013；2.萊陽市沐浴水庫管理中心，山東 萊陽 265200）

液壓鋼壩閘具有受泥沙、漂浮物影響小，汛期過流能力強、后期運行管理便利及兼具景觀效果等諸多特點，因此在汛期洪水陡漲陡落、迅疾兇猛，且夾帶大量泥沙、樹木及漂浮物的河道內(nèi)，較多選用液壓鋼壩閘的閘門型式。

液壓鋼壩閘采用底軸驅(qū)動帶動門體旋轉(zhuǎn)的啟閉型式，主要由閘門門葉、底轉(zhuǎn)軸、鉸座總成、防止水總成、液壓啟閉裝置等部件組成。文章通過總結(jié)液壓鋼壩閘施工監(jiān)理實踐經(jīng)驗，介紹了鋼壩閘的安裝工藝。

1 安裝準(zhǔn)備期

1.1 安裝程序檢查

1）液壓鋼壩閘安裝首先應(yīng)準(zhǔn)備好設(shè)備總圖、部件總圖、安裝用控制點位置圖等生產(chǎn)安裝圖紙及安裝技術(shù)說明書。

2）檢查設(shè)備出廠合格證和技術(shù)說明書以及質(zhì)量證書。

3）確定安裝使用的基準(zhǔn)線能否控制安裝尺寸和安裝精確度。為設(shè)置安裝基準(zhǔn)線用的基準(zhǔn)點是否牢固、可靠、便于使用；安裝檢測選用儀器是否經(jīng)國家批準(zhǔn)的計量檢定機構(gòu)檢定合格且滿足精度要求。

1.2 安裝前的檢查

設(shè)備安裝前，按生產(chǎn)圖規(guī)定的內(nèi)容，全面檢查安裝部位的情況、設(shè)備構(gòu)件及零部件的完整性和完好性。檢查預(yù)埋件的表面是否清理干凈，預(yù)埋的位置、尺寸是否和生產(chǎn)圖一致。設(shè)備安裝前，進(jìn)行必要的清理工作，清理工作面雜物及妨礙安裝的物品。修整安裝機械（如吊車等）的進(jìn)場道路和工作場地，在安裝機械的工作半徑內(nèi)設(shè)立警告標(biāo)牌。

2 液壓鋼壩閘安裝

2.1 預(yù)埋件安裝

預(yù)埋件安裝包括底軸軸承座埋件、底止水埋件、穿墻水封套管埋件、潛污泵系統(tǒng)預(yù)埋管及埋件，液壓啟閉機埋件和電氣設(shè)備基礎(chǔ)埋件等。

2.1.1 安裝要求

1）埋件就位調(diào)整完成后，與一期混凝土中的錨栓或錨板焊牢，嚴(yán)禁將加固材料直接焊在埋件的工作面上或水封座板上。

2）埋件上所有焊接接頭，必須使用相應(yīng)的焊接材料進(jìn)行焊接；埋件所有工作面上的連接焊縫，在安裝工作完成和澆筑二期混凝土后仔細(xì)進(jìn)行打磨，其表面粗糙度應(yīng)與構(gòu)件工作面一致。

3）埋件安裝完成混凝土澆筑后，對所有的工作表面進(jìn)行清理，閘室范圍內(nèi)影響閘門安裝、安全運行的外露物必須清除干凈，且對埋件的最終安裝精度進(jìn)行復(fù)測并做好記錄。

4）安裝好的埋件，其余外露表面均應(yīng)按有關(guān)施工圖紙的規(guī)定進(jìn)行防腐。

2.1.2 安裝工藝

1）依據(jù)施工圖紙給定的尺寸、標(biāo)高、土建提供的閘室中心線、高程點，計算確定埋設(shè)件設(shè)計圖紙標(biāo)高，并引放到兩閘室端墻上，做好永久標(biāo)識，用全站儀放出埋設(shè)件位置大樣線。

2）依據(jù)埋設(shè)件位置大樣，用吊車等起重工具將埋設(shè)件安全吊放到位置線內(nèi)，進(jìn)行平面位置的定位，用水準(zhǔn)儀測定埋設(shè)件標(biāo)高進(jìn)行定位，并用筐式水平尺控制埋設(shè)件的水平度。固定牢靠后，用全站儀復(fù)測埋設(shè)件中心位置，水準(zhǔn)儀復(fù)測標(biāo)高，筐式水平尺復(fù)測水平度，檢驗符合設(shè)計要求和GB/T 14173 規(guī)范要求后，方可進(jìn)行土建混凝土澆筑。

2.2 壩體安裝

2.2.1 安裝準(zhǔn)備工作

認(rèn)真熟悉施工圖紙，把握技術(shù)要領(lǐng)和設(shè)計要求，進(jìn)行技術(shù)分折，把握施工重點環(huán)節(jié)控制，確保施工順利。安裝前要檢驗安裝設(shè)備位置的土建混凝土強度是否達(dá)到設(shè)計要求強度，閘室底板沉降是否滿足規(guī)范要求，后澆帶封澆完成混凝土強度達(dá)到要求后才能進(jìn)行安裝。

2.2.2 軸承座與底軸安裝

底軸管與軸承座的安裝，是所有組合件安裝的中心，其旋轉(zhuǎn)同心度、高程的定位精度，直接影響到閘門與啟閉機聯(lián)合運行的精度，底軸管的安裝精度也是安裝過程中各組合件的基準(zhǔn)。因此，要嚴(yán)格控制底軸管的安裝精度，為其他閘門門葉的安裝提供良好的基準(zhǔn)。其中，安裝好底軸管的關(guān)鍵是準(zhǔn)確測量和放樣。

1）放樣。依據(jù)閘孔已安裝好的預(yù)埋件提供的底軸管中心到鎖定埋件的中心線及絕對高程點作為基準(zhǔn)，放出底軸管中心線延長至啟閉機室，并分出每檔軸承座的中心線。在已預(yù)埋好的穿墻套管埋件上、下各劃出一點垂直于底軸中心線。依據(jù)絕對高程點在鎖定埋件上放出高程線，并在穿墻水封套管埋件上劃出水平方向的二點高程線。

2）底軸管與軸承座的安裝。安裝人員依據(jù)精確定位的控制線，用汽車吊裝已裝配好的底軸管與軸承座，兩端的底軸管先吊裝到軸承座上，并穿入穿墻；再吊中間一節(jié)底軸管，直到符合設(shè)計圖示尺寸規(guī)范要求，進(jìn)行臨時固定。將吊裝兩邊啟閉機室的拐臂與底軸管進(jìn)行連接，按照設(shè)計圖示角度的大樣線進(jìn)行定位螺栓連接。螺栓逐個擰緊，往返重復(fù)4～5 次，保證連接堅固，無漏裝螺栓現(xiàn)象。

3）底軸中心縱向與水平方向同心調(diào)整。底軸管中心縱向的直線度以廠內(nèi)加工好的止水座板面為基準(zhǔn)面進(jìn)行調(diào)直，在閘室兩端用兩根鋼筋焊接在鋼管止水座板面上，用直尺在兩端頭畫出一個100 mm 參照值的控制線，用鋼絲拉出一條直線，把兩個節(jié)間的直線度用調(diào)到一個直線上。用水準(zhǔn)儀在軸承座的加工面位置上測出幾個軸承座位置上的高程，如需調(diào)整高差則用千斤頂及扳手調(diào)整連接板之間的調(diào)節(jié)螺栓來達(dá)到目的。嚴(yán)格控制底軸管的安裝質(zhì)量，并按規(guī)范要求執(zhí)行，底軸管直線度偏差不超過3 mm，相對標(biāo)高偏差不超過3 mm。

4）底軸管節(jié)間焊接及轉(zhuǎn)動。調(diào)整后的中間底軸管與兩節(jié)端部底軸管的對接焊縫進(jìn)行焊接，先用二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊進(jìn)行打底焊接，然后在啟閉機室的兩端拐臂上用手拉葫蘆進(jìn)行拉底軸管的試轉(zhuǎn)動，正常轉(zhuǎn)動后，再把剩下的底軸管對接縫焊接完成。把軸承座下的連接板與一期預(yù)埋好的埋件進(jìn)行焊接，結(jié)束后由土建方立模澆筑二期混凝土。

2.3 閘門安裝

2.3.1 閘門門葉的安裝

安裝人員依據(jù)設(shè)計圖示尺寸及廠內(nèi)組裝過的控制線，吊裝閘門門葉與底橫軸螺栓聯(lián)接，做好封水處理，螺栓聯(lián)接采用機械緊固，根據(jù)螺栓大小，調(diào)整緊固力，使螺栓緊固力保持相等。對接拼焊、矯正、成型，并符合GB/T 14173 規(guī)范要求。

2.3.2 穿墻水封座定位

依據(jù)穿墻套管埋件上放出的十字中心線，把穿墻水封座的水平方向及垂直方向就位，兩側(cè)止水面的寬度依據(jù)圖紙及現(xiàn)場預(yù)埋的穿墻套管實際尺寸進(jìn)行調(diào)整定位，結(jié)束后由土建方立模澆筑二期混凝土。

2.4 液壓啟閉機安裝

2.4.1 準(zhǔn)備工作

安裝前應(yīng)先按設(shè)計圖紙檢測支座中心線、兩支座水平誤差值、復(fù)核支座高程、復(fù)核支座與吊耳的距離。檢查設(shè)備到場的實際情況是否存在影響設(shè)備使用性能的缺陷和損傷。設(shè)備到場后，液壓油缸放置要有利于吊裝，且要在水平狀態(tài)放置并加楔塊固定。

2.4.2 啟閉機安裝

液壓油缸采用整體吊裝方案，根據(jù)閘室情況，采用合適噸位汽車吊。使吊車開至油缸的適宜位置，伸出4 個支腿，吊臂旋轉(zhuǎn)至后側(cè)。為保護(hù)油缸外涂裝，使用吊裝帶進(jìn)行吊裝，并在液壓油缸頂端中部用卸甲鎖止。油缸上吊點位置應(yīng)選擇在油缸重心靠前一點，調(diào)整至起吊角度與安裝角度相似狀態(tài)。待油缸起吊離地面約100 mm 時，檢查設(shè)備、吊具、吊車狀態(tài)，無異常繼續(xù)起吊。在垂直狀態(tài)逐步移升吊臂，使液壓油缸回轉(zhuǎn)至所需啟閉機機架上。緩慢下降吊鉤，使液壓油缸后軸孔對正支座軸孔，穿軸鎖定。

用氣泵加氣進(jìn)油缸，將活塞桿慢慢頂出，使前軸孔對正壩體軸孔，穿軸鎖定。用高壓注油槍在前后軸孔注油，油品為鋰基潤滑油（即黃油），直至軸孔邊緣溢出，表明注滿。

修補安裝破壞的外涂裝，拆除氣泵與油缸的連接管，封閉油缸油口。

2.4.3 規(guī)范要求

1）找正液壓油缸吊點中心線，其縱橫中心線偏差不超過±3 mm。

2）高程偏差不超過±5 mm。

3）雙吊點液壓油缸支承面的高程差不超過±0.5 mm。

4）保證活塞桿與閘門連接，當(dāng)閘門升到頂時，活塞桿有50 mm 左右的收縮余量。

3 調(diào)試運行

安裝完成后要現(xiàn)場進(jìn)行調(diào)試，對安裝好的設(shè)備進(jìn)行檢查、測試、試驗和參數(shù)調(diào)整，以保證控制系統(tǒng)設(shè)備正常運行。

3.1 調(diào)試前準(zhǔn)備

1）確認(rèn)壩體、油缸、油管、電控柜等各分部調(diào)試均已完成并合格。

2）檢查并清理現(xiàn)場，確保壩體運行范圍內(nèi)無障礙。確定液壓系統(tǒng)有關(guān)參數(shù)已調(diào)整好。

3.2 調(diào)試依據(jù)規(guī)范

按照《水利工程施工質(zhì)量檢驗與評定規(guī)程》（SL 176-2007）、《水利水電工程啟閉機制造安裝及驗收規(guī)范》（SL/T 381-2021）、《水利水電工程鋼閘門制造、安裝及驗收規(guī)范》（GB/T 14173-2008）的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行安裝調(diào)試和驗收。

3.3 調(diào)試

1）在無負(fù)荷情況下（不連接閘門）全行程啟閉2 次以上，檢查液壓系統(tǒng)各處，不得出現(xiàn)外部滲油、活塞桿爬行、連接處松動等異?，F(xiàn)象。

2）靜油壓漏油試驗（不連接閘門）：當(dāng)額定油壓小于或等于16 MPa 時采用1.5 倍額定油壓，當(dāng)額定油壓大于16 MPa 時，采用1.25 倍額定油壓，保壓時間大于10 min，檢查油缸、管路系統(tǒng)，確保無外部漏油及異?，F(xiàn)象。

3）空載運行（不連接閘門）：測定活塞移動阻力，記錄所需壓力值，檢查全部液壓管路有無滲漏或不暢通情況。

4）帶載聯(lián)動全行程運行（啟閉機與閘門相連）：每扇閘門單獨運行各5 次，全部閘門同步運行不少于5 次，應(yīng)達(dá)到運行平穩(wěn)，各液壓閥應(yīng)動作正確，靈活可靠。

5）無水情況下全行程啟閉試驗。試驗過程中閘門的運行應(yīng)無卡阻現(xiàn)象。在閘門全關(guān)位置，橡膠水封與止水板之間止水嚴(yán)密。

6）靜水、動水情況下的全行程啟閉試驗。檢查內(nèi)容與無水試驗相同。

7）按設(shè)計要求和使用說明，對各功能進(jìn)行試驗，驗證設(shè)備性能。

8）按操作說明啟動各操作按鈕，驗證各動作正確性和靈敏度。

9）記錄試驗結(jié)果，參與試驗各單位代表簽字確認(rèn)。

4 結(jié) 語

液壓鋼壩閘的安裝是工程建設(shè)過程中非常關(guān)鍵的一環(huán)，而埋件、鉸座、底軸、閘門、啟閉設(shè)施等部件在安裝過程中都有各自工序的關(guān)鍵工作，這些關(guān)鍵工作的完成情況關(guān)系到整個鋼壩閘的主體質(zhì)量。因此，在閘體安裝前應(yīng)制定詳細(xì)的安裝方案，確定施工工藝，明確安裝過程中的控制重點，才能全面提升工程施工質(zhì)量。