大中型弧形闸门的制作与安装

摘要：弧形闸门是水利水电工程中广泛应用的门型之一。常用于水工建筑物上作为工作闸门。本文结合多年来弧形闸门制作及安装实践经验,进一步详细分析，供同行参考。

关键词：大中型弧形闸门；预放量；焊接工艺；控制要点

中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：

1、大中型弧门的制作

在弧形闸门制作之前首先必须对图纸进行详细分析：具体分析且清楚具体的技术参数及形位尺寸；根据产品设计的材质、数量、标件等分解材料；按规格、名称、数量及材质列出外购标准件；根据实践情况和图纸列出外协制造件。然后结合验收规范要求制定质量、工艺的保证措施，根据现场实际考查起吊、运输、安装能力及图纸技术进行分节分段制作。制作中需要解决的主要有以下几个方面：

1.1产品放样的余量控制

由于钢结构的制作需要大量的焊接和热切割，所以在制作过程中构件变形较大，再加上加工中热胀冷缩因素导致尺寸变化所造成的不规则变形，如果解决不好这些问题，加工制作出来的钢结构就不可能合格。这就需要根据以往的制作经验及设计尺寸进行放样尺寸的计算，根据放样尺寸下料。其中下料时的割料余量一般为为2mm左右，属镶嵌构件的备料取负值，其它零部件取正值。要根据割枪的风线和工厂及现场的温差进行核实及控制；另外，还要考虑组焊后的具体尺寸余量，便于最后修正成形。

1.2弧门胎模的制作

目前大中型弧门的制作主要有两种方法，即搭建弧胎和不搭建弧胎。不用弧胎的制作方法对起吊吨位要求很高，因为在制作中需要整体翻身，制作过程主要是先制作纵、横腹梁，组焊骨架，贴弧面板而成，称仰式制作；再就是用弧胎制作法，需用辅助材料搭建弧胎，在胎上贴弧面板进行调整，后上次梁、主梁和纵梁组焊而成。前者省辅助材料，后者对起吊能力要求相对低。各有优缺点，但由于弧门的尺寸不断加大，所以大部分厂商都采取应用弧胎的制作方法，此种方法的优点在于可以较好地用弧胎的钢性控制工艺变形，并可分节制作，减少产品翻面工序，并且弧胎也可多次重复使用。

弧胎的制作大致也有两种方法：第一种在制作平台上用水准仪放线搭建梅花桩（上端采用调节螺柱，以适应不同弧度要求的产品），计算好弧度尺寸，立好排桩，调节螺柱，然后加固，建成弧胎；第二种是同上在制作平台上应用计算好的尺寸调整横梁高度将15cm宽的弧箍焊在横梁上，形成弧胎面制成弧胎。

弧胎制作中需注意预留变形量，根据经验弧度直径增加大约在1/1300~1700左右来控制（因构件板厚及焊缝分部不一致）。另外弧胎的刚性要好，才能控制工艺变形，从而控制产品的整体尺寸。

1.3焊接工艺

组焊中会产生大量的变形，又因为组焊件的尺寸较大，焊接部位多，所以变形就大。最重要的就是焊接工艺的安排，必须从分件制作开始，根据预变形的方向采取对称施焊、采用多层多道焊接以便尽可能的消除或减小变形；用弧胎的刚性及焊接工艺要求来控制总体变形。总之要根据具体的加工情况作好焊接工艺，来格按工艺要求进行对装及组焊，加强变形控制措施，按制作工艺进行严格控制，就能达到设计图纸要求及规范标准。

2、大中型弧形闸门的安装

安装是在工地将从制作厂拆分后运来的结构件和零件与水工中通过预埋件或紧固件连接成一整体。在施工现场把所有分节或分段制作的构件组装成整体，现在的钢结构件一般都吨位大、尺寸大，由于运输、起吊、焊接都可能产生一些变形。因此，产品的组装有许多困难，更要根据工艺安排，做好每一个环节和步骤的控制才能确保安装质量。安装时主要应注意以下几方面：

2.1放线

根据土建提供的参照基准点，放好线。如果放线出现偏差，所有的工夫都白费了，而且会导致闸门变形、影响工期等后果。放线中不但要根据相关部门提供的基准点和控制线，更要根据现场工程建成后的实际情况，进行相应的必要调整，放线中主要是“两点一面一角”，“两点”就是两支铰的轴心点，这两点连线必须垂直于闸门两弧轨，且平行于底坎，“一面”即是弧面，“一角”是设计中支铰臂安装的偏角。放好了线、定好角、确定面，就是安装弧形闸门打下了稳实的基础。

2.2按工艺顺序

首先应把支铰座安装在预埋螺栓上、点焊加固结实，然后把支铰和支臂组装件与支铰座进行连接，调整好“两点一面一角”的位置，进行加固定位焊接，焊好冷却后将弧形闸门在弧轨上的固定点拆掉；再运行起吊设备，空上空下，进行门叶与轨道的尺寸间隙检查，确保支铰转动灵活，弧门上下不卡且不离开不锈钢轨，合格后安装水封，水封必须保证图纸设计的预压量，方可进行试水验收。

2.3变形

安装大中型弧形闸门是工地现场作业，条件较差，应尽量减少在现场组焊的工作量，从而减少产品安装过程中的变形量。在运输过程中应进行辅助加固，将拆分后刚度减小的弧门分节加固进行运输和起吊，安装完后拆除，确保不变或尽量减小变形，同时，还必须进行现场尺寸校正和调整，在安装过程中必须采取措施，调整时效变形，使之符合设计图纸及规范要求，满足现场设备的正常运行。

3结语

水工钢结构的制作与一般钢结构制作有许多相同之处，但也有部分不同之点。只有了解钢结构变形规律和严格执行上面所述的控制要点，作好图纸分析，加强工艺管理，抓住变形规律，控制工艺过程，结合具体情况，就能掌握大中型弧形闸门的制作和安装方法，达到设计要求及规范标准。