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液压钢坝闸安装施工工艺分析

2023-05-13马淑港

山东水利 2023年11期
关键词:钢坝穿墙启闭机

刘 君,马淑港

(1.山东省水利工程建设监理有限公司,山东 济南 250013;2.莱阳市沐浴水库管理中心,山东 莱阳 265200)

液压钢坝闸具有受泥沙、漂浮物影响小,汛期过流能力强、后期运行管理便利及兼具景观效果等诸多特点,因此在汛期洪水陡涨陡落、迅疾凶猛,且夹带大量泥沙、树木及漂浮物的河道内,较多选用液压钢坝闸的闸门型式。

液压钢坝闸采用底轴驱动带动门体旋转的启闭型式,主要由闸门门叶、底转轴、铰座总成、防止水总成、液压启闭装置等部件组成。文章通过总结液压钢坝闸施工监理实践经验,介绍了钢坝闸的安装工艺。

1 安装准备期

1.1 安装程序检查

1)液压钢坝闸安装首先应准备好设备总图、部件总图、安装用控制点位置图等生产安装图纸及安装技术说明书。

2)检查设备出厂合格证和技术说明书以及质量证书。

3)确定安装使用的基准线能否控制安装尺寸和安装精确度。为设置安装基准线用的基准点是否牢固、可靠、便于使用;安装检测选用仪器是否经国家批准的计量检定机构检定合格且满足精度要求。

1.2 安装前的检查

设备安装前,按生产图规定的内容,全面检查安装部位的情况、设备构件及零部件的完整性和完好性。检查预埋件的表面是否清理干净,预埋的位置、尺寸是否和生产图一致。设备安装前,进行必要的清理工作,清理工作面杂物及妨碍安装的物品。修整安装机械(如吊车等)的进场道路和工作场地,在安装机械的工作半径内设立警告标牌。

2 液压钢坝闸安装

2.1 预埋件安装

预埋件安装包括底轴轴承座埋件、底止水埋件、穿墙水封套管埋件、潜污泵系统预埋管及埋件,液压启闭机埋件和电气设备基础埋件等。

2.1.1 安装要求

1)埋件就位调整完成后,与一期混凝土中的锚栓或锚板焊牢,严禁将加固材料直接焊在埋件的工作面上或水封座板上。

2)埋件上所有焊接接头,必须使用相应的焊接材料进行焊接;埋件所有工作面上的连接焊缝,在安装工作完成和浇筑二期混凝土后仔细进行打磨,其表面粗糙度应与构件工作面一致。

3)埋件安装完成混凝土浇筑后,对所有的工作表面进行清理,闸室范围内影响闸门安装、安全运行的外露物必须清除干净,且对埋件的最终安装精度进行复测并做好记录。

4)安装好的埋件,其余外露表面均应按有关施工图纸的规定进行防腐。

2.1.2 安装工艺

1)依据施工图纸给定的尺寸、标高、土建提供的闸室中心线、高程点,计算确定埋设件设计图纸标高,并引放到两闸室端墙上,做好永久标识,用全站仪放出埋设件位置大样线。

2)依据埋设件位置大样,用吊车等起重工具将埋设件安全吊放到位置线内,进行平面位置的定位,用水准仪测定埋设件标高进行定位,并用筐式水平尺控制埋设件的水平度。固定牢靠后,用全站仪复测埋设件中心位置,水准仪复测标高,筐式水平尺复测水平度,检验符合设计要求和GB/T 14173 规范要求后,方可进行土建混凝土浇筑。

2.2 坝体安装

2.2.1 安装准备工作

认真熟悉施工图纸,把握技术要领和设计要求,进行技术分折,把握施工重点环节控制,确保施工顺利。安装前要检验安装设备位置的土建混凝土强度是否达到设计要求强度,闸室底板沉降是否满足规范要求,后浇带封浇完成混凝土强度达到要求后才能进行安装。

2.2.2 轴承座与底轴安装

底轴管与轴承座的安装,是所有组合件安装的中心,其旋转同心度、高程的定位精度,直接影响到闸门与启闭机联合运行的精度,底轴管的安装精度也是安装过程中各组合件的基准。因此,要严格控制底轴管的安装精度,为其他闸门门叶的安装提供良好的基准。其中,安装好底轴管的关键是准确测量和放样。

1)放样。依据闸孔已安装好的预埋件提供的底轴管中心到锁定埋件的中心线及绝对高程点作为基准,放出底轴管中心线延长至启闭机室,并分出每档轴承座的中心线。在已预埋好的穿墙套管埋件上、下各划出一点垂直于底轴中心线。依据绝对高程点在锁定埋件上放出高程线,并在穿墙水封套管埋件上划出水平方向的二点高程线。

2)底轴管与轴承座的安装。安装人员依据精确定位的控制线,用汽车吊装已装配好的底轴管与轴承座,两端的底轴管先吊装到轴承座上,并穿入穿墙;再吊中间一节底轴管,直到符合设计图示尺寸规范要求,进行临时固定。将吊装两边启闭机室的拐臂与底轴管进行连接,按照设计图示角度的大样线进行定位螺栓连接。螺栓逐个拧紧,往返重复4~5 次,保证连接坚固,无漏装螺栓现象。

3)底轴中心纵向与水平方向同心调整。底轴管中心纵向的直线度以厂内加工好的止水座板面为基准面进行调直,在闸室两端用两根钢筋焊接在钢管止水座板面上,用直尺在两端头画出一个100 mm 参照值的控制线,用钢丝拉出一条直线,把两个节间的直线度用调到一个直线上。用水准仪在轴承座的加工面位置上测出几个轴承座位置上的高程,如需调整高差则用千斤顶及扳手调整连接板之间的调节螺栓来达到目的。严格控制底轴管的安装质量,并按规范要求执行,底轴管直线度偏差不超过3 mm,相对标高偏差不超过3 mm。

4)底轴管节间焊接及转动。调整后的中间底轴管与两节端部底轴管的对接焊缝进行焊接,先用二氧化碳气体保护焊进行打底焊接,然后在启闭机室的两端拐臂上用手拉葫芦进行拉底轴管的试转动,正常转动后,再把剩下的底轴管对接缝焊接完成。把轴承座下的连接板与一期预埋好的埋件进行焊接,结束后由土建方立模浇筑二期混凝土。

2.3 闸门安装

2.3.1 闸门门叶的安装

安装人员依据设计图示尺寸及厂内组装过的控制线,吊装闸门门叶与底横轴螺栓联接,做好封水处理,螺栓联接采用机械紧固,根据螺栓大小,调整紧固力,使螺栓紧固力保持相等。对接拼焊、矫正、成型,并符合GB/T 14173 规范要求。

2.3.2 穿墙水封座定位

依据穿墙套管埋件上放出的十字中心线,把穿墙水封座的水平方向及垂直方向就位,两侧止水面的宽度依据图纸及现场预埋的穿墙套管实际尺寸进行调整定位,结束后由土建方立模浇筑二期混凝土。

2.4 液压启闭机安装

2.4.1 准备工作

安装前应先按设计图纸检测支座中心线、两支座水平误差值、复核支座高程、复核支座与吊耳的距离。检查设备到场的实际情况是否存在影响设备使用性能的缺陷和损伤。设备到场后,液压油缸放置要有利于吊装,且要在水平状态放置并加楔块固定。

2.4.2 启闭机安装

液压油缸采用整体吊装方案,根据闸室情况,采用合适吨位汽车吊。使吊车开至油缸的适宜位置,伸出4 个支腿,吊臂旋转至后侧。为保护油缸外涂装,使用吊装带进行吊装,并在液压油缸顶端中部用卸甲锁止。油缸上吊点位置应选择在油缸重心靠前一点,调整至起吊角度与安装角度相似状态。待油缸起吊离地面约100 mm 时,检查设备、吊具、吊车状态,无异常继续起吊。在垂直状态逐步移升吊臂,使液压油缸回转至所需启闭机机架上。缓慢下降吊钩,使液压油缸后轴孔对正支座轴孔,穿轴锁定。

用气泵加气进油缸,将活塞杆慢慢顶出,使前轴孔对正坝体轴孔,穿轴锁定。用高压注油枪在前后轴孔注油,油品为锂基润滑油(即黄油),直至轴孔边缘溢出,表明注满。

修补安装破坏的外涂装,拆除气泵与油缸的连接管,封闭油缸油口。

2.4.3 规范要求

1)找正液压油缸吊点中心线,其纵横中心线偏差不超过±3 mm。

2)高程偏差不超过±5 mm。

3)双吊点液压油缸支承面的高程差不超过±0.5 mm。

4)保证活塞杆与闸门连接,当闸门升到顶时,活塞杆有50 mm 左右的收缩余量。

3 调试运行

安装完成后要现场进行调试,对安装好的设备进行检查、测试、试验和参数调整,以保证控制系统设备正常运行。

3.1 调试前准备

1)确认坝体、油缸、油管、电控柜等各分部调试均已完成并合格。

2)检查并清理现场,确保坝体运行范围内无障碍。确定液压系统有关参数已调整好。

3.2 调试依据规范

按照《水利工程施工质量检验与评定规程》(SL 176-2007)、《水利水电工程启闭机制造安装及验收规范》(SL/T 381-2021)、《水利水电工程钢闸门制造、安装及验收规范》(GB/T 14173-2008)的有关规定进行安装调试和验收。

3.3 调试

1)在无负荷情况下(不连接闸门)全行程启闭2 次以上,检查液压系统各处,不得出现外部渗油、活塞杆爬行、连接处松动等异常现象。

2)静油压漏油试验(不连接闸门):当额定油压小于或等于16 MPa 时采用1.5 倍额定油压,当额定油压大于16 MPa 时,采用1.25 倍额定油压,保压时间大于10 min,检查油缸、管路系统,确保无外部漏油及异常现象。

3)空载运行(不连接闸门):测定活塞移动阻力,记录所需压力值,检查全部液压管路有无渗漏或不畅通情况。

4)带载联动全行程运行(启闭机与闸门相连):每扇闸门单独运行各5 次,全部闸门同步运行不少于5 次,应达到运行平稳,各液压阀应动作正确,灵活可靠。

5)无水情况下全行程启闭试验。试验过程中闸门的运行应无卡阻现象。在闸门全关位置,橡胶水封与止水板之间止水严密。

6)静水、动水情况下的全行程启闭试验。检查内容与无水试验相同。

7)按设计要求和使用说明,对各功能进行试验,验证设备性能。

8)按操作说明启动各操作按钮,验证各动作正确性和灵敏度。

9)记录试验结果,参与试验各单位代表签字确认。

4 结 语

液压钢坝闸的安装是工程建设过程中非常关键的一环,而埋件、铰座、底轴、闸门、启闭设施等部件在安装过程中都有各自工序的关键工作,这些关键工作的完成情况关系到整个钢坝闸的主体质量。因此,在闸体安装前应制定详细的安装方案,确定施工工艺,明确安装过程中的控制重点,才能全面提升工程施工质量。

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