三峡船闸人字门安装工艺-2019年精选文档

2023年12月30日发(作者：笑口常开下一句)

三峡船闸人字门安装工艺

1 概述

三峡双线五级船闸是长江三峡水利枢纽工程的主要通航建筑物，位于枢纽左岸坛子岭左侧，担负着三峡二期工程完工后长江通航任务。每线船闸主体段由6个闸首、5个闸室组成，总长1 621m，闸室平面有效尺寸280m×34m（长×宽），闸室坎上最小水深5m。每个闸首设有一套（两扇）巨型人字闸门。

人字门由门体、背拉杆、防护梁、支垫块、底止水等组成，其安装工程量大，吊装运输单元多，外形尺寸及重量大，且安装程序复杂，拼装、焊接技术要求高，主要安装技术特性见表1。

表1 人字门安装技术特性表 序号 项目 指 标

1 门叶位置 一、二、三、四闸首 五、六闸首 2 门叶高度（m） 38.5 37.5 3 门叶宽度（m） 20.2 20.0 4 门叶厚度（m） 3.04 3.04 5 分块数（节） 12 12 6 最大分块重（t） 93 74 7 分块型式 水平分块 水平分块 8

最大分块尺寸

（宽×厚×高）（m） 20.0×3.04×5.10 20.0×3.04×5.10 9

焊接型式

对接及角焊缝、组合焊缝 10 止水型式 门轴柱、斜接柱为刚性连续止水，底止水为p型橡皮止水 var

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2 人字门安装程序

人字门安装的基本原则是先吊装、焊接门体，再安装附件，最后进行门体调试，主要施工程序为：底枢及枕座埋件安装→门体吊装拼焊→顶枢安装→门体后继安装与调整→底坎埋件及底止水安装。

3 顶底枢装置、枕座、枕垫块安装

人字门底枢装置最大吊装单元是底座与垫板组合件，单重7.3t，其次是底枢蘑菇头，单重3.4t。顶枢装置最大吊装单元位A、B拉架，其次是A、B拉杆，最大单重是11.6t（A杆）。顶、底枢及枕座、枕垫块的安装用25 t以上的汽车吊或借用船闸混凝土施工用的门塔机吊装就位。

底枢装置安装的关键是底座与蘑菇头的调整定位。底座必须在精确测量放样的基础上安装。蘑菇头的安装在底座二期混凝土浇筑后进行。底垫梁吊装到位，沿10.5°安装线的垂线方向摆放，注意钢梁底面置于一期埋板上，用薄铁皮等垫实并定位焊接，而后将320t液压千斤顶、楔垫块置放于钢梁上。

4 门体安装

人字门门体最大吊装单元重93t，单节门叶采用100t平板车拖运，运输方式为卧式运输，在安装现场翻转90°至安装状态。门叶安装工艺流程见图1。

4.1 施工准备

首先将闸室门龛内的杂物清理干净，由专业测量人员以旋转中心放出与闸室中心呈10.5°的安装样线，以支承中心向闸室内放出22.5°门体全关轴线，作出醒目标志。

4.2 门叶安装

底节门叶安装：底节门叶吊装前详细检查顶盖与底梁把合情况，将顶盖板拆除后，将球瓦清理干净，涂上专用的润滑脂，装入油封。底节门叶吊起后，按10.5°线方向就位，测量球瓦与蘑菇头周边间隙，确保对位准确，将门体缓缓下落，使球瓦与蘑菇头周边间隙位5 mm左右时，将斜接柱端两台液压千斤顶升起，顶住门体后与门体同时下降。门体就位后，形成三点支承。吊装过程中严防球瓦与蘑菇头碰撞，损坏油封。

门体就位后，用钢琴线垂球检查端板、门叶中部正面样冲线垂直度。将门轴柱的两台千斤顶升起，使用四台千斤顶分别调节，以保证垂直度。同时使用水平仪检查底梁腹板是否水平，并使斜接柱端比门轴柱端水平高4～5mm，检查点取制造厂所标冲线。门体调节合格后，将底部两块楔块相对打紧后，将门体与门龛内闸墙上埋板以撑杆焊接相连，撑杆以φ152钢管制成。焊接时为防止变形，门体一侧采用搭焊方式，撑杆一定要焊接牢固。门体定位加固后重新检查底梁水平差及端板垂直度，即要保证底梁中心沿门叶宽度方向的水平，又要保证门叶沿门叶厚度方向的水平。并且在各节门叶吊装就位后随时复测和调整，使底梁始终保持水平。

中间节门叶安装:中间节门叶安装前要检查结合面是否变形，能否自然吊到位。就位时徐徐降落，将定位板对正，由定位板来确定上节门叶位置，同时注意检查端板中心样冲线以及节间焊缝边安装样冲间距。为确保人字门安装质量，保证门体外形尺寸，安装时采取吊装、调整、加固一节后，即进行节间焊接。焊后检查焊缝收缩、门叶倾斜及对角线尺寸，用以确定下节门叶吊装时的相应预留量。

顶节门叶安装:顶节门叶由于其结构特点，门叶调整时除检查垂直度、对角线外，还要调整顶梁水平及顶枢耳板及启闭机油缸联结耳板的水平度。

4.3 门体焊接

每扇人字门共有11条节间焊缝，焊缝形式有对接焊缝、组合焊缝、角焊缝三种。人字门焊接工艺的重点和难点是焊接变形控制。由于门叶节间焊接时，其迎水面和背水面焊缝分布不均，焊后两面收缩不一致，会造成门叶向焊缝较多的迎水面倾斜，施工中采用反变形工艺控制变形。根据以往的施工经验及计算结果，初步确定门叶调整时将其向背水面倾斜约0.5mm/m，施工中根据门叶焊后具体情况进行逐步修正。

施工中采用分段退步焊接，对称施焊，焊接参数基本一致。先将两侧边柱端板定位封底焊，与隔板等角焊缝同时施焊，最后焊接面板焊缝。焊接过程中，用风铲对焊缝进行锤击以消除焊接内应力，减少焊缝收缩。同时要加强焊接变形监测，发现有超差，

及时采用千斤顶、碳弧气刨在纵隔板处刨削焊缝再焊，调节焊接线能量分配，以消除门体过度倾斜。但焊缝的刨削不能超过两次，以免影响焊缝质量。

5 顶枢镗孔、安装

人字门门体安装焊接后，整体尺寸检查，调节底部千斤顶进行精确调节，使门体状态符合规范要求，然后由测量人员以交汇法测放出顶枢轴中心点，测量基准为底枢浇筑后蘑菇头顶投所确定的A、B拉架中心线。按设计检查孔径和轴孔垂直度进行镗孔。镗孔完成后，用水平仪检查顶枢耳板中心，调节拉架安装高度，其高差控制在3 mm内，安装拉架。而后将楔块吊放于座架上，A、B拉杆吊装就位，穿轴连接，用楔块顶紧拉杆，检查合格后，浇筑拉杆二期混凝土。二期混凝土的强度达到设计值的80%以上后顶枢方能正式使用。

6 支垫块安装

支垫块安装包括门轴柱凸形支垫块，斜接柱两条支垫块，每条支垫块均由11根单件组成。支垫块安装前，先在端板中心线上挂垂线，检查门体端板上螺孔距门体底部高程，垂直距离和与中垂线水平距离，作好记录，然后按支垫块编号及件长，在垫块背面作出钻孔中心点，进行钻孔攻丝加工。加工中将支垫块倒置于平台上，背面调平顶紧后加工，以保证钻孔垂直，同时加工中要注意保护支垫块正面，避免受损。

支垫块安装分为初装和精调两个阶段。初装在门体焊接后即

可进行，将支垫块按编号装入，将其位置初步调节，其中沿门轴方向尺寸略为偏小一点，装完后将支垫块表面保护，垫块与端板以橡皮条、胶带、彩条布保护。精调在门叶调整合格后进行，去掉支、枕垫块上的正面保护，先将门旋转到全关位置，用经纬仪检查门轴到位情况，底梁则以闸室底板上的地样线检查，然后将两扇门用I20工字钢相对固定，斜接柱支垫块调节时，以经纬仪沿闸门中心线检查，先调节右侧凹形支垫块，到位后将左侧支垫块与其顶紧，检查结合间隙。门轴柱支垫块精调则直接调节螺栓，将支、枕垫块顶紧。

7 背拉杆、防护梁及爬梯安装

背拉杆分为上、下两层，按下层正背拉杆、下层负背拉杆、上层正背拉杆、上层负背拉杆的顺序吊装。安装前应在门体背面拉杆安装位置放出安装线，将影响背拉杆安装的焊缝等磨平，背拉杆在闸室底板上连成整体后吊装到位。钢板一端采用螺栓、厚钢板夹紧，吊装时注意采用多点吊，以导链等调节倾角，其中正向背拉杆安装时先装拉杆钢板端垫板，根据安装线，将背拉杆端部垫板和门体焊接牢固。

背拉杆装完后，进行门体中部竖梯安装。门轴柱、斜接柱及门体中部竖梯侧在门叶分节安装中装入，节间以连接板相连，以方便施工。

8 其它附件安装

底止水装置、限位装置安装：底止水装置安装包括门轴柱和

斜接柱端异型橡皮安装、活动止水座架安装和P型水封安装，异型橡皮与压板等组装成整体后，当门体处于门龛内，门轴柱支垫块离开枕垫块时装入，活动止水座架两端及与底梁腹板间均按图纸要求加垫橡皮，将螺栓把紧，检查活动止水座架与固定座架之间的高差是否符合要求。P型橡皮安装时，先将压板与座板以螺栓把合，将结合处焊好，卸下压板，橡皮垫板及P型橡皮在压板上套孔，以φ19橡皮钻头钻孔。橡皮接头以及异型橡皮与支垫块用粘接剂冷粘合。限位装置安装时，将调节垫板全部穿入，以M20螺栓将撞头把紧，其位置调节待后期工程进行。

锁锭装置安装：锁锭装置安装在闸门各项指标均调整合格后进行，门叶处于全开位置时，调节锁锭座架，使卡锁结构正好锁住门叶顶梁上的锁锭轴，然后浇筑锁锭二期混凝土。

防撞装置安装：防撞装置的防撞座架在内侧脚手架拆除前组装，门叶全开时，精调垫板，使橡皮顶端与门叶面板间距保持2mm间隙。

导卡安装：导卡在门叶处于全关状态（225°）时，两门叶相对拉紧，斜接柱，门轴柱支、枕垫块安装调整完成后进行安装，首先定出导卡位置线，配钻出螺栓孔，然后安装导轮卡钳，调节钳唇、导轮与卡钳上下唇之间间隙控制为1mm，再将剪力板与其脚跟处顶紧，焊在门体上，卡钳灌注环氧。

消防管和润滑管路安装：润滑管路安装按照规范要求进行清洗、冷弯和装配，安装时注意密封保护。消防管由制造厂安装在

门体上，门体安装完成后，消防管以软管与消防埋管相接。

门体调整、环氧灌注及防腐：人字门门体调整包括背拉杆应力调整和门叶径向跳动调整两项。背拉杆应力调整在门体拆除了撑杆等施工加固件后进行，门叶径向跳动在脚手架全部拆除后进行。

环氧灌注在门叶处于全关位，支、枕垫块、门轴柱支垫块安装调节合格后进行。

9 结语

三峡永久船闸人字门是目前世界上最大的人字门，人字门安装的工程量大，工期紧，安装技术要求严，质量标准高，许多技术要求超出了国家现行的规程、规范要求。至2002年6月，永久船闸12套人字门全部安装就位，并进行了单闸首的机、电、金属结构联动调试，2002年9月底进行了船闸机、电、金属结构设备无水系统联合调试，各项技术指标均达到了设计标准。