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1、三峡永久船闸人字门安装一、概述三峡永久船闸为双线五级船闸，布置在三峡水利枢纽左岸坛子岭左侧，分南北两线，中心相距94米。紧靠岸坡的为北线，靠江的为南线，每线船闸主体段由六个闸首与五个闸室组成，每个闸室有效面积为34284米，船闸总长为1621米，上下游闸首落差75.3米。双线船闸的每线船闸均有五个闸室，六个闸首，每个闸首布置有2扇人字门，六个闸首的人字门分为2种门高，一至四闸首的门高为38.5m，第五和第六闸首的门高为37.5m。二、人字门门叶运输、吊装每扇人字门在制造厂都按12个分段，重量在55.093.0t之间，其中底节门叶最重为93.0t。门叶在堆放场装车采用400t汽车吊，用100t平
2、板车采用平运的方式，沿指定的路线运输到闸墩位置，由布置在闸墩上的一台400t汽车吊和一台200t配合抬吊翻身，然后用400t汽车吊将门叶吊装到安装位置。三、人字闸门主要技术参数各闸首人字闸门的主要技术参数见表1-1。表1-1 人字闸门的主要技术参数表名 称第一、二、三、四闸首人字门参数第五、六闸首人字门参数最大挡水高度(m)36.7535.42门高(m)38.5037.50主横梁高(m)3.003.00门宽(m)20.2020.20主横梁数(根)2726主横梁间距(m)最小1.001.00最大2.402.40垂直次梁间距(m)0.72竖向隔板间距(m)3.60底止水型式（非标准型）P型，水平布
3、置启闭机卧缸摆动式液压启闭机最大运输单元(m)5.005.0021.00最大运输吊装单元重量(t)100四、人字闸门安装难点及对策三峡永久船闸人字门，具有结构尺寸大、重量大、挡水高度大，安装精度和焊接质量要求高的总体特点。从拼焊的角度来看，有三个特点：一是门叶的平面尺寸大而厚度小，属薄壁型焊接结构，焊接变形控制难度大；二是单扇门叶由多节拼焊而成，拼焊截面多，焊接工程量大，影响焊接质量因素多，对焊接工艺实施过程控制要求严格；三是门叶为悬挂式薄板结构，变形自由度大，在要求保证焊缝质量，减少焊接变形的同时，努力将门叶的焊接应力降到最低，以减少门叶因长久运行而导致过大的时效变形。根据上述特点和质量要求
4、，人字门安装拼焊在与闸室中心成12度夹角位置，采取拼装一节、加固一节、焊接一节的方式进行，使每一拼焊断面上的焊缝在上节门叶处于无强制的自由状态下焊接，同时依据焊接工艺评定、以往焊接经验确定的焊接程序、预防焊接变形措施和焊缝预热、焊后消除应力等具体焊接工艺，以确保人字门安装质量。门叶组装、焊接完成后，进行门体附件及启闭机系统安装。 五、人字门安装施工措施5.1人字闸门安装流程人字门的安装工作范围包括：各分段的直立总拼装、配合制造厂对顶枢现场镗孔、背拉杆的安装和调试、防护梁的安装、支枕垫块的安装和垫层灌注、止水橡皮的安装以及其它部件如导卡、锁定、限位装置等的安装。人字门系统安装流程见下。安装前技术
5、准备 安装场地清理及施工设备布置 埋件样点设置 底枢、支枕垫埋件安装和砼回填 吊装、加固底部第一节人字门 依次组装、调整焊接第二节直到十二节人字门 顶枢拉架埋件安装、拉架锚杆张拉 、二期砼回填 顶枢镗孔（启闭机开始安装） 复测顶枢和A、B拉杆中心 A、B拉杆安装 顶枢连轴 背拉杆安装调整 支垫块吊装 拆除底部支承 门叶转动来检测、调整旋转轴线 门体合拢后调整支枕垫间隙 支枕垫浇灌环氧沙浆、底止水埋件安装及回填砼 人字门与液压启闭机连轴 安装其它附件及防腐 无水调试 有水调试 验收交接5.2人字门安装主要步骤人字门安装过程按照以下主要步骤进行：第一步：安装前准备，主要包括施工组织准备、焊接工艺评
6、定、环氧沙浆试验、编写施工工艺、技术交底、施工机械和施工检测仪器的准备、安装场地清理、制作承重钢梁、安装样点放设、设备到货清点和消缺处理等安装前的工作。第二步：安装底枢、枕座和部分底坎埋件，检查合格后，回填二期砼。第三步：当底枢埋件的二期砼达到设计强度后进行门叶组装。采用400t汽车吊，将第一节门叶吊装到闸室，一端放在蘑菇头上，另一端放在两根承重钢梁上，钢梁上布置四台320t液压千斤顶，通过调整千斤顶，使门叶的垂直度、水平以及安装位置线满足要求后，将门叶采用168钢管与闸墙上的锚板焊接牢靠，接着吊装第二节门叶，调整第二节门叶的几何位置，满足要求，同样采用168钢管将门叶与闸墙上的锚板焊接牢靠，
7、然后进行两节焊接。利用同样方法组装第三到十二节门叶。第四步：门叶安装焊接完成后，根据门叶安装后的实际高程和底枢中心点，放置顶枢中心点，配合厂家进行顶枢镗孔，然后安装顶枢埋件，并进行预应力锚杆张拉。同时进行液压启闭机系统的安装工作。第五步：顶枢镗孔完成，顶枢埋件安装并回填二期砼，二期砼强度达到设计要求后，安装A、B拉杆并与门叶连轴。第六步：背拉杆安装，并通过专用工具旋转调整螺母，采用应变仪检测，使背拉杆预应力调整到设计值。第七步：拆除底部钢支承，门体采用临时卷扬机和滑轮组拖动旋转，使门叶来回全开、全关。测量门叶跳动量，通过调整顶枢拉架锲块，来调整旋转中心垂直度，使门叶跳动量满足设计要求。第八步：
8、将门叶旋转，处于全关位置，调整支枕垫间隙，使其符合设计要求，当支枕垫间隙调整合格后，浇灌环氧沙浆。第九步：底止水和底坎的安装，底坎安装合格后，回填二期砼。第十步：在门体安装同时，进行液压启闭机系统安装，当门体安装完成，并进行环氧回填合格，液压启闭机系统空载调试完成后，连接油缸吊头和门体上的悬臂轴。安装导卡、冲沙管、润滑系统、爬梯、栏杆、限位装置等附属件。第十一步：进行单扇门叶的无水调试和两扇门叶的同步调试。无水调试合格后，进行有水调试和系统联合调试。第十二步：系统整体交接验收。5.3埋件安装5.3.1安装样点设置由于人字门安装要求高，安装控制测量网点是设备安装几何位置控制的依据，样点放设和测量
9、工作很关键。首先将船闸系统测量网点，通过TC2003全站仪将测量控制点影射到闸室内测量支墩上。根据测量网点，布置人字门安装控制点，控制点放设在铁板上，铁板用膨胀螺栓固定在砼表面，对安装过程中将被覆盖的点线，采用平行四边形法，将其测放到可靠的位置，以便需要时恢复。人字门及埋件的安装控制网点包括：六点五线。其中点包括：左右人字门顶枢和底枢旋转中心点；左右门顶、底支承中心点；左右门轴线与闸室中心线交点；左右门合力线与闸室中心线交点。其中线包括：闸室中心线；左右支承中心连线；左右旋转中心连线；顶、底枢支承中心垂线；顶、底枢旋转中心垂线；5.3.2底枢埋件安装控制首先用全站仪测放出底枢底座安装控制点线。
10、然后采用千斤顶、调节螺丝、水平仪等工具进行调整和控制。底座安装合格后，将底枢进行配装，并校核底枢中心点的几何位置度，保证底枢中心控制点的偏差在设计规范之内。5.3.3枕座埋件安装控制根据人字门安装控制网点，用全站仪测放出枕座安装控制点线。先安装底节枕座，用全站仪检测位置度，通过千斤顶和法兰螺丝调整，使底座位置符合规范和设计要求，组装和焊接调整丝杆，调整丝杆与一期插筋焊接完毕后，通过调整丝杆来精确调整底座工作面的位置度。第二节枕座安装以下节为基础，将第二节枕座吊装到第一节上，使两节端部标明的中心线上下对齐，然后在上节枕座埋件顶部挂线锤，调整上节枕座。调整检测合格后进行节间密封焊接。按照上述方法逐
11、一按照编号安装其余枕座。枕座安装调整加固，检查合格后进行枕垫块的安装。先安装底节垫块，通过调整螺栓，使垫块工作面底部对准放在底坎部件上的控制点，在垫块的顶部处挂线垂，以底部为基准，测量调整垫块的上下两点的垂直度，使其满足设计要求。然后逐一安装其余枕垫块，上一节底部中心对准已经安装好的枕垫块中心，用塞尺检查结合面间隙。调整完成后逐步紧固所有螺栓。 在浇筑二期砼前，对环氧回填间隙进行密封保护。安装后，枕座上翼板外表面的位置度必须满足如图1的要求。枕座块工作弧面的位置度必须满足图2的要求。垫块位置公差满足上述要求的同时，还必须保证支枕支枕垫块两者连续紧密接触，接触面不得有大于0.15mm的连续间隙，
12、局部间隙不大于0.3mm且长度不超过20mm，全长范围内局部间隙累计长度不超过200mm。两相邻支枕垫端部的最大间隙及错位均不超过0.1mm。图1图示25.3.4顶枢拉架安装顶枢装置的安装是在人字门门叶组装焊接完成，并进行顶枢镗孔后进行安装。首先安装座架垫板，根据施工设计图和旋转中心，测放出底座垫板的控制点并放出高程控制点。首先将垫板调整、焊接完成，然后复查里程和高程，最后进行联合检查。然后安装A、B拉架。根据施工设计图和旋转中心，测量放出拉架的安装控制点，安装高程由人字门实际安装高程确定。拉架就位后，用千斤顶调整高程和水平，直到符合设计要求。然后对拉架锚杆进行张拉，使锚杆的预应力达到设计要求
13、220Nmm2。张拉后复查A、B拉架高程、桩号。最后将A、B拉杆一端与门叶顶枢轴连接，另一端与A、B拉架连接。通过调整千斤顶，使A、B拉架轴线、高程符合要求，联合验收后，回填二期砼。二期砼浇筑养护完成后，通过千斤顶精确调整A、B拉架轴线和高程，其中高程应以门叶组装焊接，并进行背拉杆调整合格后的门叶实际高程为基准。5.3.5底坎埋件安装控制底坎部件由7件组成，安装分两个阶段进行，第一次在枕座埋件安装时，将与底座相连部分的底坎部件1安装并回填砼，底坎部件27安装是在人字门门叶组装、焊接、背拉杆调试、支枕垫安装及回填环氧沙浆，底止水橡皮安装后进行的。底坎安装高程根据实际测量门体水封座高程及水封压缩量
14、来确定。首先将门叶处于全开位置，粗调底坎，使底坎位置和高程符合设计要求，将底坎加固。然后将门处于全关位置来精确调整底坎高程，使之与底止水的间隙在02mm之间，然后将闸门打开，浇注二期砼。5.4门叶组装与焊接5.4.1门叶组装前准备人字门第一节门叶吊装前应具备以下条件：a) 人字门安装前，根据结构特点及其质量要求编制焊接工艺规程，对一、二类焊缝的焊接工艺，按DL/T5018规范进行焊接工艺评定。b) 用于测量控制的基准线和基准点布置合理准确，对闸门安装后将被覆盖的点线，采用四边形法将其平移到合适的位置进行保护；c) 底枢底座、蘑菇头安装并回填砼，二期砼养护达到设计强度；d) 在人字门分节位置，已
15、经预埋了锚板，该锚板的作用为人字门门叶在安装时加固，并在闸室底部布置两根支撑钢梁，在钢梁上布置4个320t的液压千斤顶，根据理论位置调整千斤顶顶面高程。e) 对门叶焊缝进行清扫，打磨。标记出门叶的中心线、底主梁腹板中心线。f) 在厂家的指导下，现场安装底枢润滑装置。g) 将蘑菇头清扫干净，并涂上专用润滑油脂。5.4.2门叶安装控制门叶安装位置为门轴线与闸墙边线的夹角为12。在门叶底节底部，门叶中心线两边各3.6m处的门叶支承点设置钢梁支撑，在钢梁上布置四个320t液压千斤顶，底主梁的调平用液压千斤顶进行。采用400t汽车吊将第一节闸门门叶吊入闸室，落放在四个千斤顶支点上，保证四个支点的水平和高程。在门叶吊装到蘑菇头与顶盖距离约500毫米时停住，采用钢尺测量顶盖与蘑菇头之间的间隙，保证间隙均匀后，缓慢落入蘑菇头上。防止冲击破坏底枢自润滑轴瓦。门叶吊入闸室后，调整液压千斤顶，并在门轴柱、斜接柱端板的中心线和门叶下游侧、面板中心等合适位置处，布置吊线锤，利用门轴柱和斜接柱端板上下的中心线，测量垂线到中心线的正向垂直距离和垂线到中心线的侧向垂直距离，保证端板上下中心线的相应两个方向的垂直距离数值差在规范范围内，来控制门叶的两个方向
