蚌埠復線船閘人字門安裝關鍵技術方案淺析

王存忠

一、概況

蚌埠閘樞紐現(xiàn)有船閘于1959年開工，1961年通航，屬三級航道，1000噸級，閘室長195m，寬15.4m，底板高程9.2m。現(xiàn)已運行40余年，通航能力已難以滿足淮河航運發(fā)展要求。為此，蚌埠閘工程管理單位于2007年10月開工興建復線船閘。

復線船閘位于老船閘南側(cè)，閘室長 230m，寬 23m，底板高程 7.8m，比老船閘降低1.40m。復線船閘的建成將大大提高蚌埠閘通航能力。

復線船閘上下閘首采用四扇人字型鋼閘門。其中下閘首人字門尺寸為15.30m×13.60m（高×寬），單扇門體重量達148.8t。上閘首人字門尺寸為11.52m×13.6m，單扇門體重量達111.97t。為了減輕吊裝重量，在廠房分兩節(jié)整體焊接。上閘首人字門于2008年10～12月安裝，質(zhì)量、精度符合設計要求。

船閘人字門主要由門體、拉桿、支墊塊、止水、埋件等組成。其特點是外形尺寸大、重量大、安裝程序復雜。其中基準控制、底樞定位、閘門整體吊裝、門體拼裝焊接等是人字門安裝過程中關鍵控制技術。

二、關鍵控制技術方案簡述

（一）控制基準線

人字門安裝是在閘室、閘首等土建工程完成后進行安裝的，空間位置復雜，安裝過程中人字門的初始空間定位格外重要，必須依靠精確的基準線來控制人字門的初始空間位置。根據(jù)人字門相對關系設立閘室縱、橫中心線，轉(zhuǎn)動中心線，合力中心線，開門中心線等控制基準線來控制人字門定位。

1.閘室縱、橫中心線：依據(jù)土建施工的閘室基準線為基準，安裝放樣前對其進行校核，確認無誤后進行人字門安裝縱、橫中心基準線放樣。

2.轉(zhuǎn)動中心線：根據(jù)埋件總圖具體尺寸，首先在人字門橫向中心線上定出底樞旋轉(zhuǎn)中心點，利用鋼琴線、垂球等工具從頂樞高程掛垂球至底樞旋轉(zhuǎn)中心點，用來確定人字門旋轉(zhuǎn)中心線。

3.合力中心線：首先確定底樞與側(cè)向鋼止水的合力中心點，利用底樞的旋轉(zhuǎn)中心點，根據(jù)止水圖所示合力中心點距底樞轉(zhuǎn)動中心點的尺寸，通過平移等方法確定底樞合力中心點，采用鋼琴線、垂球等工具從頂樞高程掛垂球至底樞合力中心點以確定頂樞合力中心線。

4.開門中心線：根據(jù)合力中心點、旋轉(zhuǎn)中心點及45°夾角計算出數(shù)據(jù)，并進行兩扇門葉的門軸線放樣，再分別將兩扇門葉的門軸線水平延伸，交叉點就是門軸線中心點，根據(jù)此中心點來確定開門中心線。

（二）底樞定位及安裝

底樞裝置有底樞承座、墊板組合件、底樞蘑菇頭組成。半圓形蘑菇頭中心點就是人字門轉(zhuǎn)動中心，所以底座與蘑菇頭的調(diào)整定位是關鍵控制點。底樞座在精確測量放樣的基礎上安裝在轉(zhuǎn)動中心上，通過調(diào)整螺栓進行精確調(diào)整，且與一期預埋螺栓連接牢固，澆筑二期混凝土。蘑菇頭的底樞座二期混凝土澆筑后進行安裝。底樞安裝控制精度表見表1。

（三）門體吊裝

為了減輕人字門安裝吊裝重量，在工廠分兩節(jié)整體焊接，分節(jié)運至安裝現(xiàn)場，吊裝拼接。單節(jié)門體最大吊裝單元重45.32t，采用平板車拖運至安裝現(xiàn)場。

1.吊裝準備：復測人字門安裝基準線，并準備好所需的設備、工具等。

2.門體吊裝：門體吊裝采用200T汽車吊，安排專業(yè)人員進行吊裝統(tǒng)一指揮，確保吊裝過程安全有序。

3.門葉安裝：先吊裝下節(jié)門葉，將斜接柱端用兩臺千斤頂頂住門葉后與門葉同時緩慢下降就位。用水平儀檢查底梁腹板是否水平，并使斜接柱端比門軸柱端水平高4～5mm。門體就位后，用鋼琴線、垂球檢查門葉垂直度。固定門體后，重新檢查底梁水平差及端板垂直度。

4.上節(jié)門葉吊裝：安裝程序基本同下節(jié)門葉吊裝相同，利用定位板和端板中心樣沖線來對上節(jié)門葉進行定位，確認無誤后進行焊接。

（四）門體中縫焊接

因人字門是分上下兩節(jié)吊裝拼接而成，經(jīng)調(diào)整定位后將兩節(jié)中縫焊接成一個整體。門體中縫焊接難點是焊接變形控制。由于門葉節(jié)間焊接時，迎水面和背水面焊縫分布不均，焊后收縮不一致，會造成門葉向焊縫較多的迎水面傾斜，對此施工中采用反變形工藝控制變形，即調(diào)整門葉將其向背水面傾斜約0.5mm/m進行施焊，施工中根據(jù)門葉焊后具體變形情況進行逐步修正，最后達到規(guī)范要求。

表1 底樞安裝控制精度表

表2 人字門安裝控制偏差表

（五）頂樞安裝

頂樞是人字門上轉(zhuǎn)動中心點，它是底樞轉(zhuǎn)動中心點的上投影。利用控制基準線以及控制網(wǎng)標點，用兩部高精度經(jīng)緯儀以交匯法測放出頂樞軸中心點。按設計孔徑和軸孔垂直鏜孔。拉桿安裝就位，穿軸連接，澆筑拉桿二期混凝土。

（六）門體調(diào)整

按設計圖紙精確進行人字門支墊塊和背拉桿安裝后，人字門安裝基本完成，人字門可以作一定轉(zhuǎn)動。

門體調(diào)整：門體調(diào)整包括背拉桿應力調(diào)整和門葉徑向跳動調(diào)整兩項。背拉桿應力調(diào)整在門體拆除了撐桿等施工加固件后進行，門葉徑向跳動在腳手架全部拆除后進行。按照設計要求及相應的規(guī)范進行調(diào)試，使其滿足要求。人字門安裝控制偏差表見表2。

三、人字門調(diào)試

（1）檢查門龕及閘門從開啟至關閉全程內(nèi)有無障礙物。

（2）單扇閘門先各運轉(zhuǎn)3次，檢查人字門底檻、頂樞及頂樞拉桿各樞軸、啟閉機推拉桿有無異常響聲，支、枕墊塊之間不得有擠卡現(xiàn)象。

（3）閘門在全關閉位置時，檢查底止水與底檻埋件配合是否良好。

（4）兩扇閘門做開、關試運行，在關門時導卡滾輪應靈活準確切入導輪座。在開門時，導卡滾輪與導承座應平滑脫離。

（5）保持潤滑油管通暢。

四、結(jié)語

蚌埠復線船閘上閘首人字門按照上述方案進行安裝，經(jīng)檢測，安裝質(zhì)量符合設計要求，運行效果良好。為下閘首人字門安裝積累了經(jīng)驗，同時為其他類似工程提供了有益的借鑒■