13 闸门启闭机制作与安装.docx
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13闸门启闭机制作与安装
第十三章闸门、启闭机的制作与安装
13.1工程概述
13.1.1工程范围
本工程所有金属结构工程有：
大坝部分：
进水口拦污栅及清污设备、进水口叠梁闸门和工作闸门、泄洪底孔叠梁门和工作闸门以及溢流堰顶旋转活板闸门；沉砂池部分：
进水口平板闸门、出口冲砂闸门、出口堰顶平板闸门；厂房部分：
金属结构厂房和尾水闸门；施工支洞部分：
施工支洞防水门；以及该项目所有金结栏杆其它附属设备的设计、制造、安装。
13.1.2引用标准和规程规范
1.AISC《美国钢结构设计规范》.AmericanInstituteofSteelConstruction.
3.ASTM《美国材料与实验规范》.AmericanIronandSteelInstitute.
4.AWS《美国焊接设计规范》.AmericanWeldingSociety.
5.MSS《制造商标准设计规范》Manufacturer’sStandardizationSociety.
6.SSPC《钢结构设计手册规范》SteelStructuresPaintingCouncil.
7.DIN19704-Part1:
《钢结构标准设计与计算》“HydraulicSteelStructures-CriteriaforDesignandCalculation”.
8.DIN19704-Part2:
《水工钢结构—设计与制造》““HydraulicSteelStructures-DesignandManufacturing”.
9．阿瓜萨卡水电站闸门施工蓝图；
13.1.3闸门、启闭机、爬梯栏杆等附属设备施工方案的简要说明
根据合同和规范要求，对施工过程进行全面的质量控制,且保证施工进度。
闸门、启闭机、爬梯、栏杆等附属设备均计划全部在当地寻找有资质满足主合同要求的合作单位来负责该工程的金结设计、制作、运输工作。
13.2闸门制作
13.2.1闸门制作工艺流程图
13.2.2闸门制作加工方法
下料平台：
因为闸门面板，下料量较多，闸门组装平台搭建总体不平度不得大于5mm，局部不平度不得大于2mm，下料平台要有足够的刚度，周围环境良好，光线充足，夜间有良好的照明条件。
A、闸门工字梁、T型梁组装及自动焊胎具：
针对闸门的主梁、边梁为工字型、T型结构，为了保证组装质量和提高功效，需制作工字梁组装胎具，要求胎具结构坚固，操作方便，有较高的精确度，可以根据工字梁、T型梁的规格制作多套尺寸相近的工字梁，T型梁可共用一套。
工字梁、T型梁角焊缝必须在正规胎具上进行焊接，为了保证焊件在加热时不发生变形（下凹），胎具布置间距不得大于0.8m，每个胎具承担面宽度不得小于0.2m。
B、闸门整体组装胎具：
拼装平台以钢结构制作，确保强度和刚度，便于操作。
平台数量视工期长短而定。
13.2.3闸门下料及切割
A、划线
划线应以工艺图为依据，工艺图是在考虑切割余量、加工余量和焊接收缩余量后，依据设计图样而绘制的，与工艺图配合使用的还应有下料清单，清单列明名称、项目、规格、数量、图号、序号、装配图号。
件数单一、面积较大的零部件，可直接在钢板上划线，规格相同、数量较多的零件可先制作样板，以样板划线，样板用铁皮制作。
划线以后，先由质检员对照图纸检验划线是否正确，划过线以后不立即进行切割的图样，应用样冲沿线打冲眼，并用红漆在线旁做明显标记。
钢板划线的允许偏差：
矩形裁片（长、宽尺寸在1m以内）：
长、宽方向偏差………………………≤±0.5mm
对角线差………………………≤1mm
对应边相对差………………………≤0.5mm
矩形裁片（长、宽尺寸在1m以上）：
长、宽方向偏差………………………≤±1mm
对角线差………………………≤2mm
对应边相对差………………………≤1mm
B、切割
不同厚度、不同材质的材料切割，使用器具如下:
厚度≤20mm钢板，用剪板机切割；厚度大于20mm的钢板用火焰切割；不锈钢板、复合钢板用等离子切割机切割；型钢用火焰切割、锯割；圆钢一律锯割，加工后矫正变形。
下料时要考虑切割量、机加工量及焊接收缩量。
切割量按4-6mm预留，机加工量按单边4-6mm预留，焊接收缩量按1/1000mm预留。
下料后对要刨边的工件要划出刨边线及检查线，并打上样冲。
C、机械加工及装配
闸门的组合件均在下料后进行机械加工、板类零件加工周边、型钢刨铣端头、焊缝坡口按图纸型式和尺寸加工，图中未作规定的，按对应的技术规范执行。
D、加工
加工的尺寸精度和粗糙度及热处理，按施工图纸要求进行，图中未作明确规定的，可按相关规范执行。
紧固件加工及制孔应以图纸为准，或按有关规定执行。
E、零件加工后，送半成品库房保管或直接送现场组装。
F、所有板材、型材加工后，如图中未注公差，应符合下表之规定:
基本尺寸
允许偏差
切割
刨（铣）边缘
£1000
±2.0
±0.5
>1000～2000
±2.5
±1.0
>2000～3150
±2.5
±1.5
>3150
±3.0
±2.0
13.2.4闸门部件组装
A、闸门面板下料并进行边缘加工后（坡口加工），按位置放在平台上压缝组拼，焊接时应遵守分单元、对称的焊接顺序，以分散热量减少变形，按二类焊缝的标准对焊缝进行探伤检查，对缺陷进行处理，全部焊接达到要求后，彻底清理。
B、组合工字梁、纵向T形焊接结构梁的组装:
检查腹板、翼缘板、平直度应符合规范要求，在翼缘板上划出与腹板的拼装线（腹板中心线、腹板边线）。
在翼缘板上，间隔1m焊接定位块，定位块内侧紧挨腹板边线，定位块与翼缘板垂直（定位块内侧一定经过加工）。
先将翼缘板立放在组装胎具上。
将腹板平放在翼缘板内侧事先焊好的定位块上，检查腹板与翼缘板的拼装线，不相吻合时，在工装立板内侧点焊压码，用楔子板压平。
拧动两端加紧丝杠，使腹板与翼缘板的装配间隙达到要求（小于0.2mm），用塞尺检查，每调整一段，点焊一段。
C、上述各部件关键部位的公差有:
梁的高度偏差；翼缘板对腹板的垂直度；腹板对翼缘板的中心位置的偏移；腹板的局部平面度；构件的扭曲；构件正面、侧面的弯曲度。
组装时不得超过技术规范之规定。
D、平板闸门门叶拼装：
为了运输的需要，闸门门叶需分节制作，但为了保证整体结构的正确性，门叶必须进行整体拼装。
E、闸门面板组焊后，分单元顺序平放于组装平台上，调整面板的平面度后在面板上划线：
划出纵向中心线，以此线为准，划出主横梁、小横梁位置线，纵向间断梁位置线，边梁位置线。
F、先从闸门上端开始吊装横梁，按面板上画出的组装线进行组装，调整到位。
接着吊装纵梁。
纵梁腹板与横梁腹板的对接间隙要控制在1mm以内，调整后点焊固定。
依此安装横梁及纵梁。
以面板中心为基准，挂出横梁两端腹板、翼板端部线，以控制两端分别在各自的同一平面内。
G、每一排纵向间隔梁全部安装定位后，检查另一端的端面，应在同一平面内且不超越下一根主梁的位置，如有参差不齐应修平。
H、检查边梁平直度后按顺序分左右吊装，如同主梁与纵向间断梁调整方法一样，使其翼缘板、腹板与主梁翼缘板、腹板端面贴紧，间隙达到要求后，点焊定位。
I、闸门门叶拼装结束后，测量门叶的整体几何尺寸，主要控制项目如下：
门叶厚度；门叶外形高度H和外形宽度B；对角线相对差；扭曲（在门叶四角挂线测量）；门叶横向直线度（通过各主、次梁或横向隔板的中心线测量）；两主梁中心距；两主梁平行度；各梁之间及与面板之间的间隙；面板局部平面度；门叶底缘直线度。
13.2.5门叶焊接
A、焊缝分类：
根据对应的技术规范规定：
一类焊缝:
闸门主梁、边梁的腹板及翼缘板的对接焊缝；闸门吊耳板的对接焊缝；闸门主梁与边梁腹板连接的组合焊缝及与翼缘板连接的对接焊缝。
二类焊缝:
闸门面板的对接焊缝；闸门主梁、边梁的翼缘板与腹板的组合焊缝及角焊缝。
主梁、次梁、边梁与门叶面板的组合焊缝与角焊缝。
三类焊缝:
不属于一、二类焊缝的其他焊缝。
凡属一、二类焊缝的对接与角接的组合焊缝（以下简称组合焊缝）要求焊透，其角焊缝的焊脚必须符合施工图样的规定，焊缝外形平缓过渡。
焊缝出现裂纹时，焊工不得擅自处理，应查清原因，订出修补工艺后方可处理。
焊缝同一部位的返修次数不宜超过两次，一、二类焊缝的返修应在监理人监督下进行。
B、对拼装完成的门叶进行焊前检查：
以水准仪检查闸门的水平状态（指在同断面），总体不水平度不得大于2mm，达不到要求，重新调整；在门叶水平状态下，测量门叶的各部位尺寸做出正式记录，并与设计要求和有关规范相对照，考虑到焊接过程中，可能发生变形，故焊前各部位尺寸偏差应小于设计和规范的规定。
C、清理焊道：
在坡口及其两侧150mm范围内不得残留油渍、水份和其它污物，如环境湿度较大，焊前应用火焰烘烤焊道。
D、焊条型号或焊丝代号及焊剂必须符合施工图样规定，当施工图样没有规定时，应选用与母材强度相适应的焊接材料。
不锈钢的焊接应当使用相匹配的不锈钢焊条。
E、门叶焊接所使用的焊条，应于使用前，焊接与闸门材质相同的试件，待做完各种应力试验后，将试验报告交监理工程师审定，监理工程师批准后，方可使用。
F、对焊工的要求：
焊工考试应按ASTM标准中的规定执行，持有效合格证书的焊工方能上岗参加相应材料一、二类焊缝的焊接；只有持有平、立、横、仰全方位考试合格的焊工才能进行全位置的焊接。
将考试合格的焊工名单和有关资料交监理工程师备案。
G、焊接设备：
用于焊接的设备、电焊机、焊条干燥箱、检测仪器和设备，投入使用前均要认真检查测定各项参数，证明处于完好状态，测量线路电压应保证稳定，如有波动，不符合电焊机电源的使用标准，应采取整改措施或加装稳压设备或另设电源。
H、焊接工艺：
焊接过程严格按焊接工艺执行，主要原则应遵循:
先焊立缝后焊仰缝再平缝。
焊接的方法：
从门叶中心向四周开焊，同侧方向一致，不得随意施焊，焊接工艺参数相近。
采用对称、分段、倒退的焊接顺序。
根据门叶结构将门叶划分为若干个单元，各单元基本保持同一进度和对称的焊接方向。
在焊接过程中，门叶始终应处于自由状态。
采用对称、分段、跳焊等方法。
各单元同步焊接，边焊接、边检查，随时监视门叶的变形、扭曲情况，以便于采取矫正措施；在焊接过程中，选取相同的焊接参数。
I、焊接变形的控制：
每一焊接班次结束后如发现变形严重，应暂停施焊，重新分析焊接工艺或进行修正。
J、焊接质量的检查：
所有焊缝均进行外观检查，检查项目主要有下列几项，裂纹、表面夹渣、咬边、表面气孔、焊缝余高等。
焊缝内部探伤可选用射线或超声波。
焊缝无损探伤长度占全长的百分比应符合设计要求。
K、执行焊缝局部无损探伤如发现有不允许缺陷时，应在其延伸方向或可疑部位做补充检查，如补充检查不合格，则应对该条焊缝进行全部检查。
无损检测人员必须持有国家有关部门签发的并与其相适应的资格证书，评定焊缝质量应由Ⅱ级或Ⅱ级以上的检测人员担任。
13.2.6闸门整体装配
A、门叶焊接后，清除所有杂物、焊疤、毛刺、飞溅物，经检查无误后校正纵向中心线，以此线为准，划出找正线，滑道（反滑道）装配线，各节门叶拆分开进行加工。
单节拆分时焊接定位块。
B、侧轮装配，之前应在轴承内涂润滑脂，定轮在轴上应转动灵活。
C、将分节加工过的闸门重新放到平台上，以找正线为基准找平，修整面板不平度，结合处的错位等。
D、面板调正后，划出顶、侧、底水封螺栓孔中心线，（滑道）反滑道位置线，并完成止水座板的加工、支承滑块的安装。
E、最终达到平面闸门制造组装允许偏差（㎜）。
13.2.7闸门设备的运输
A、闸门及启闭设备到货后不能立即安装的设备均卸放于设备存放场地，大件设备露天存放，小件设备零部件和电气盘柜等均存放于库房内。
B、参与施工的起吊和起重机械操作人员，属特种作业人员，必须持有技能操作证书和安全操作证书才能上岗。
凡参加运输、吊装人员，要明确责任，掌握本工种的应知应会及操作规程，运输、起重、搬运工作必须专人指挥，严禁多人指挥，指挥信号必须采用水电系统起重专业通用的统一信号。
信号清晰、明确、果断。
C、装卸车时，工作现场负责人应事先了解设备的形状、重心位置、运输重量等参数，在保证设备质量于运输安全的前提下，根据产品和包装特点，选择合理的装运工具。
专用吊具的使用安装位置应正确，根据设备运输的特殊要求，结合现场的情况，采用具体的措施。
D、吊点位置的选择应符合厂家规定，如没有注明位置时，应保持受力位置的安全可靠性。
设备在平板车上搁置时，必须保持设备重心对准平板拖车承压中心，平板与设备间必须采取防滑支垫。
E、设备运输途中，专人护送，安全负责人随车押运，弯道、交叉路口、桥梁安全负责人、技术人员监护通过，进入卸车位置指挥引导车辆行走，运输途中严格控制车速在20km/h，弯道、交叉路口、桥梁处限速5km/h。
13.3闸门安装
13.3.1埋件的安装
埋件安装包括闸门主轨、副轨、反轨、侧轨、底槛、门楣（或胸墙）、贮门库埋件、启闭机机械和电气设备基础埋件等。
13.3.2埋件的安装流程图：
13.3.3闸门安装
大坝泄洪底孔闸门孔口尺寸为6m×6m，共2扇，及洪底孔叠梁闸门孔口尺寸为6m×6m，共1扇平面滑动门，单套重约20t。
门叶分节到货。
根据工程进度计划此门槽需导流使用，大坝泄洪系统闸门的安装在对应的闸门门槽进行组装，这样土建浇筑够闸门高程以后，搭设平台下部闸门安装，上部土建继续浇筑大坝，待浇筑到坝顶高程后，将闸门从门槽吊出安装水封、侧轮装置然后做闸门起落试验。
A、如下图所示，
闸门用平板车运至安装现场。
首先安装好底节门叶的底水封，然后在底节门叶上焊接临时吊耳，将底节门叶吊入对应门槽，调整门叶的水平度及垂直度调整好后，将门叶固定稳妥。
同样办法将第二节门叶焊接临时吊耳吊入对应门槽，按工厂预装标记定位，调整叶的中心、水平及垂直度符合要求，然后将两节门叶进行在门槽组装、定位、。
然后再按同样方法拼装其余各节门叶。
等四节门叶全部吊入门槽组装、定位好后是门叶形成整体。
开始施焊各节门叶节间焊缝。
。
B、门叶拼装完成后，待土建将大坝浇筑到坝顶高程后，用起重机将门叶整体吊起至孔口上方并锁定在孔口上，按设计要求对门叶焊接缝处进行防腐处理，安装门叶水封、滑道等附件。
检查各部位安装尺寸应符合要求，止水橡皮的工作面必须在同一平面内，各组滑块在同一平面上，且与闸门中心的跨距相等。
合格后，将门叶吊离地面进行静平衡试验，然后落入门槽进行闸门的启闭试验。
平面闸门安装流程
安装准备
搭设拼装平台
清点门叶附件
门叶吊放组合
第一、第二、…等门叶连续吊入、组合
门叶调整、测量
槽内节间焊接节间焊
吊出门槽
止水装置等附件安装
起落试验
13.3.4闸门质量控制
闸门安装前，按施工图纸和技术规范条款规定的内容，全面检查安装部位的情况，设备构件和零部件的完整性。
对重要构件和部件要通过预拼装进行检查。
在闸门安装过程中；严格遵照“三检制”工序，对每道工序认真检查，同时下道工序对上道工序要复查，若不合格，退回上道工序，直到处理合格，方可转交下道工序施工。
13.3.5闸门的试验
闸门安装完毕后，会同监理人对闸门进行试验和检查。
试验前检查并确认自动挂脱梁
挂脱钩动作应灵活可靠。
同时清除门叶及门槽内所有杂物。
平面闸门的试验应与相应的启闭机试验配合进行。
静平衡试验
将闸门自由地吊离地面100mm，通过滚轮或滑道的中心测量上、下游方向与左、右方向的倾斜，一般单吊点平面闸门的倾斜不应超过门高的1／1000，且不大于8mm；超过上述规定时，进行配重调整，直至合格。
4.7.6.2无水情况下全行程启闭试验
将闸门落至全关位置，采用漏光检查法检查橡胶水封与止水板之间无间隙，且止水严密。
在本项试验的全过程中，使用润滑脂涂抹滑动支承面，在闸门下降和提升过程中，用清水冲淋橡胶水封与不锈钢止水板的接触面，以防损坏水封。
试验过程中同时检查滚轮或滑道的运行应正常，无卡阻现象。
4.7.6.3静水情况下的全行程启闭试验
本项试验在无水试验合格后进行。
试验、检查内容除不进行水封装置漏光检查除外，其余与无水试验相同。
4.7.6.4动水启闭试验
动水试验前，根据施工图样及现场条件，编制试验大纲报送监理人批准后实施。
4.7.6.5通用性试验
泄洪底孔叠梁闸门为一门多槽使用的闸门，分别在每个门槽中进行无水和静水情况下的全程启闭试验，并经检查合格。
13.3.6启闭机安装流程图：
A、螺杆启闭机安装流程图
基础埋件安装
部件拆洗、组装、检查
电气部件检查、试验
运输
启闭机安装
启闭机单机调试
启闭机负载试验
与自动挂钩梁、闸门连接
启闭机、闸门作无水操作试验
启闭机、闸门作静水操作试验
启闭机、闸门作动水操作试验
启闭机除锈、涂装
B、门式启闭机安装流程图
基础埋件安装
部件拆洗、组装、检查
电气部件检查、试验
运输
启闭机安装
启闭机单机调试
启闭机与闸门连接
启闭机、闸门作无水操作试验
启闭机、闸门作静水操作试验
启闭机、闸门作动水操作试验
启闭机除锈、涂装
C、厂房启闭机安装流程图;
主梁、端梁清扫检查
行走台车安装
主梁吊装端梁吊装
小车清扫、拼装铆接、检查
主梁吊装端梁吊装
主梁吊装端梁吊装
电气部分立盘配线
主梁吊装端梁吊装
桥梁组合、铆接
小车吊装
电动葫芦安装
行走机构安装调
起升机构安装调整
司机室滑线检修平台大小车扶梯、栏杆安装
电气传动部分接线
电源引入部分安装
滑轮、钢丝绳、卷筒联接
辅助部分安装（起升高度限制机构、缓冲器、并车装置）
主、副钩联接整
起重机试验
准备工作
轨道安装、二期混凝土浇
轨道安装、二期混凝土浇
13.4施工安全
13.4.1施工安全的一般要求
埋件、闸门及启闭机安装时，必须有专人负责施工现场的安全，施工前应认真查看现场，编制施工组织设计的同时编制安全技术措施，并向施工人员交底。
进入施工现场的人员，必须按规定穿戴好防护用品和必要的安全防护用品。
起吊构件时，应先对起重机及挂钩、钢丝绳、齿轮和电气部分进行检查并试车，确保安全可靠。
吊装时应设专人指挥，禁止斜吊，禁止任何人站在吊运物品上或者在下面停留和行走。
在构件或设备吊装到基础就位时，施工人员的任何部位都不得探入其结合面，以防轧、挤伤手。
在焊接或切割前，要清除工作面及周围易燃易爆物品，采取防火措施，严禁火灾事故的发生。
13.4.2闸门及埋件安装安全措施
吊装预埋件时，重物下面不得有人，只有当部件接近接合面时，才允许用手扶正。
闸门在下落过程中，门叶上严禁站人，井底人员不得站在门槽底槛范围内或在下面穿行，防止砸伤。
闸门起吊前，必须将闸门区格内，边梁筋板等处的杂物清扫干净，以防吊起后落下伤人。
禁止在立起的闸门上徒手攀登，以防摔伤。
闸门上的临时吊耳、爬梯必须焊接牢固。
经检查确认合格后方可使用。
13.4.3启闭机安装安全措施
启闭机的各转动部分的防护罩不得任意拆除。
电气设备的金属非载流部分应有良好的保护接地并应保证电气设备的绝缘良好。
离开安装现场时，必须认真检查工作面上有无火源，严防火灾事故发生。
启闭机的机械设备尚未安装完毕时，电气不得接通电源。
13.5施工进度计划
底孔闸门底坎、侧轨道、等安装，完成于2014年4月8日；
底孔闸门安装，完成于2014年5月28日；
坝顶闸门及启闭机设备安装，完成于2014年12月21日；
坝顶栏杆、钢梯等金属结构安装，完成于2015年3月4日。
13.6劳动力配置及主要设备配置计划
13.6.1劳动力配置
压力钢管拟定施工人员表
工种
机械工
合格焊工
起重工
质安人员
普工
合计
人数
3
4
2
2
5
16
13.6.2机械设备配置
压力钢管施工所用设备表
序号
设备名称
型号规格
单位
数量
1
汽车起重机
25t
台
1
2
平板拖车
20吨
台
1
3
手拉葫芦
5吨链长3、6米
个
各4
4
千斤顶
10T、16T、20T
台
各6台
5
逆变直流电焊机
台
3
6
卷扬机
3T\5T
台
各2台
7
空气压缩机
台
4
升级会员 