船閘人字門安裝施工工法文本

2023年12月30日發(作者：葉中豪)

船閘人字門安裝施工工法

1.前言

利澤樞紐船閘上、下閘首各一套人字門，為橫梁式閘門，由兩扇各自圍繞其豎直軸旋轉的閘門組成。根據門體尺度，本工程屬于Ⅰ級閘門，輸水系統采用閘室兩側邊墻底雙長廊道支孔出水分散式。該船閘主要通過液壓啟閉機控制人字門開關來實現過往船只順利通行，人字門與液壓啟閉機是船閘的重要組成部分，通過人字門的開關和輸水廊道的調節來控制船閘進口、閘室和出口水位的平衡，保證船只的安全通行。人字門承受單向水壓力，靜水狀況下操作運行，配合液壓啟閉系統的啟閉形式，具有操作簡便，啟閉頻繁、靈活，運行穩定、安全、可靠，便于集中遠程自動化控制等特點。

2.工法特點

2.1 利用地下導洞施作鉆孔隔離樁，并將隔離樁與導洞襯砌連接在一起，能有效地保護鄰近既有建筑物，使地下工程的施工中對它的影響非常之小。

2.2 采用新的“地下基坑”圍護結構分析模型和解析方式，用簡單的代數運算即可預測地層沉降和水平位移值，與實測值相比在同一數量級上。

較以前船閘人字門施工方法相比，本工法有以下特點：

2.1 船閘人字門環氧填縫采用高強度環氧(YZJ-11)填充密實，未能或者無法焊接的墊塊縫隙采用快速封堵法，高強度環氧砂漿采用加熱和加壓工藝灌注法，并改進施工工藝:環氧砂漿灌注采用特殊工

裝。

2.2 關鍵的底樞蘑菇頭和頂樞A、B三角拉架安裝采用三維立體投影法測量放點。

2.3 改進人字門組裝、焊接工藝，控制門扇整體變形。

2.4 背拉桿采用電腦自動監控，多組同時張拉，簡化工序，節省時間，控制施工成本。

3.適用范圍

本工法適用于大、中型航運樞紐工程項目施工。

4.工藝原理

本工法主要原理：從船閘人字門埋件、門體、背拉桿、門軸柱、支枕墊塊、底止水等進行分析，結合現場復雜的施工條件，在施工過程中合理優化施工方法、人員及設備配置，對工藝、設備的技術先進性、可靠性和經濟性進行對比分析，形成一套成功應用船閘人字門安裝的生產工藝流程。船閘人字門安裝工程量大，吊裝運輸單元多，重量大，且安裝程序復雜，要求高，所以在安裝前一定做好策劃，以保證安裝質量并確保順利通航。

5.施工工藝流程及操作要點

5.1施工工藝流程

利澤樞紐船閘人字門施工工藝流程如下圖5.1-1所示。

底樞軸襯與門葉組合門葉吊裝調整加固門葉臨時支撐防護安裝頂樞拉桿預裝門葉軸線調整頂樞拉桿調整門軸柱支、枕墊塊安裝門軸柱支、枕墊塊間隙調整頂樞拉桿埋件二混凝土澆灌門軸柱支、枕墊塊填充層澆灌側止水安裝斜接柱支、枕墊塊安裝斜接柱支、枕墊塊間隙調整斜接柱支、枕墊塊填充層澆灌門葉無水調試底止水安裝底坎二期混凝土澆灌圖5.1.1 人字門施工工藝流程圖

5.2 操作要點

5.2.1 人字門運輸、起吊

利澤船閘人字門門葉最大單件重量30t，最大單節長*寬*高=13.86*2.0*4m，所以，主要配備有220t、90t、50t汽車吊、25t、8t汽車吊等配合裝卸車；配備60t平板拖車和15t、5t載重汽車配合運輸。

1、運輸

1) 15t以上大件運輸均采用50t及以上吊車，60t平板拖車進行場內裝卸及運輸，并配備22t、10t、5t、3t、1t倒鏈、鋼絲繩等進行運輸過程中的固定，配備5t、10t、16t、22t、100t千斤頂協助支撐。

2) 15t以下構件（含埋件）、設備、電器箱（柜）、電線電纜等采用25t、8t汽車吊配合15t、5t載重汽車運輸。

3)安裝現場，3t以下小型構件、埋件和零星材料的卸車和吊裝就位采用25t吊車進行，也可以采用塔機配合完成。

2、吊裝

1)上閘首人字門吊裝方案

上閘首人字門最大單節門葉尺寸為為13.86*2.0*4.0m（長*寬*高）,單重28t，共10節。采用兩臺50t進行金結堆放場的裝卸車，60t拖車拉運至吊裝場地后，利用180t吊車進行吊裝。

根據單節門葉吊裝重量和現場上閘首實際施工情況，船閘上閘首人字門只能將吊車站位在上閘首上游側，采用180t汽車吊站在上閘首上游側底板混凝土平臺處吊裝。門葉采用立式安裝，即：單節門葉從堆放場地沿上游進場道路，經上游引航道右側分水板缺口處運至安裝部位，從底節逐級吊裝安裝至頂節（單扇門葉共10節）。

2)下閘首人字門吊裝方案

下閘首人字門最大單節門葉尺寸為為13.86*2.0*3.7m（長*寬*高）,單重30t，共7節。采用兩臺50t進行金結堆放場的裝卸車，60t拖車拉運至吊裝場地后，利用180t吊車進行吊裝。

根據單節門葉吊裝重量和現場實際情況，船閘下閘首人字門只能將吊車站位在下閘首上游側，采用180t汽車吊站在下閘首上游側底板混凝土平臺處吊裝。門葉采用立式安裝，即：單節門葉從堆放場地沿下游進場道路，經下閘首下游右側預留分水墻缺口處運至安裝部位，從底節逐級吊裝安裝至頂節（單扇門葉共7節）。

船閘下閘首下游右側分水墻預留缺口暫時不封閉，待人字門拼裝完成后，再進行土建封口施工。下閘首下游引航道需要提前完成底板澆筑，以便為門葉存放和安裝提供施工場地。

吊車和門葉等運輸車輛通行全部通過預留分水墻缺口處。在下閘首平臺和出口處之間的分流板梁結構處設置鋼支撐平臺，以保護吊車進出下閘首平臺時，分流板梁結構不受損壞。

在人字門后部緊鄰消能池的空腔體處做簡易鋼棧橋保護空腔體梁、柱結構，并形成施工通道，前、后池利用現有閘底板渣料做部分回填，打通閘室到下游的施工通道，人字門和設備吊裝與土建施工循環進行，實現了閘室邊墻缺口提前封堵，閘底板澆筑提前完成，人字門門葉吊裝順利進行的三個目標。

根據實際情況，在EL194.50至198.50效能池（前端基坑）內中間區域回填底板上開挖出的渣料，確保人字門安裝時吊車進出和吊裝站位等施工安全，待人字門安裝完成后，吊車退出，采用長、短臂反鏟結合，配合自卸車挖運，最后，人工配合長臂反鏟進行徹底清理工作。

為了滿足人字門運輸至安裝現場時，吊車等設備要經過消能池和空腔體區域，并作為船閘閘室底板未完施工的施工通道，在下

游側的后端消能池內對混凝土結構體縫隙進行封堵和坑內回填渣料，在空腔體區域設置防護鋼平臺，對空腔體梁、柱結構進行保護，并保障施工設備順利進出下閘首EL198.5平臺。

后端基坑內工作內容：一是，采用工地定型大鋼模板（3*3m)，先人工拆除背架后，用8t隨車吊拉運至現場，然后，用30t吊車吊入坑內，人工配合將大模板封堵在下閘首消能空腔體下游外立面處，模板之間嚴密對接，且用Φ12圓鋼拉結、固定在混凝土立柱上；二是，外立面全部用鋼模板封堵完成并經監理驗收合格后，基坑二內中間區域回填7m寬度的通道，高程達到198.5m后壓實。待人字門安裝完成，船閘閘室底板及帷幕灌漿施工完成，施工機械、設備、人員、材料撤離，且基坑一內渣料清理完成，拆除防護交通鋼平臺以后，采用反鏟、自卸車將回填料挖除，最后，人工將封堵的鋼模板拆除，將基坑清理干凈。

5.2.2 人字門底樞座板及蘑菇頭、門軸柱安裝

1、人字門底樞座板安裝是所有工作的起點。座板和埋件螺栓連接后，整體吊入基礎坑內，采取分次加固，利用全站儀和水準儀結合，在人字門安裝位置左右兩側，從閘墩頂高點和閘室底板低點，多角度測量和校準方式，最終確定左右兩側座板中心的位移偏差和高程偏差小于2mm，符合規范要求后，吊裝蘑菇頭，螺栓緊固。

2、兩個底樞球形蘑菇頭用三維立體投影法找出球頂圓心，將此點坐標值作為基準值，投影到船閘閘首左右邊墻頂樞安裝位置附近，做顯著標記，再從此基準點反投影和掛鉛垂線兩種辦法結合，校核和校正頂部基準值推算出的頂樞軸孔中心和底樞蘑菇頭圓球頂部圓

心垂直偏差小于0.5mm，然后，進行基座二期砼澆筑。

3、門軸柱安裝時，利用底樞座板上放好的位置線，吊裝首節門軸柱，嚴格控制偏差值，左右和后面對稱焊接固定。首節安裝后，通過頂樞處預先設置的投影點，投射出門軸柱最后一節在頂部的位置線和中心點，設置臨時簡易支架，在門軸柱正面和左右側面掛三道鉛垂線，控制后續安裝各節的側面和正面垂直度。然后，依次吊裝其余各節柱。利澤人字門工程中改變以往所有門軸柱安裝及焊接、加固完成后再澆筑二期混凝土的做法，先對節間縫僅焊背面，正面縫澆筑后再碳弧氣刨開坡口、補焊，以控制焊接變形。將單節安裝、加固及復檢合格后澆筑二期砼，直至全部安裝完成，工藝改變更能控制好門軸柱整體高度內的垂直度和扭曲度。

5.2.3 人字門焊接

利澤航電樞紐船閘工程人字閘門門體為鋼質焊接結構，由面板、橫梁、次梁、隔板、豎向次梁及背拉桿等組成。

1、焊接工藝措施

1）焊接預熱措施

對于需要進行焊前預熱和后熱處理的焊縫，焊前應預熱。

2）焊接變形控制

施焊前，應將坡口及其兩側10～20mm范圍內的鐵銹、熔渣、油垢、水跡等污物清理干凈，并將坡口打磨平整。

人字閘門正式施焊前，必須先對調整合格的門葉面板、筋板之間進行可靠的點固焊接。

同一扇閘門的焊接安排6～8名焊工同時進行焊接，焊工工位對稱分布，焊接時同步施工，保證焊接變形的均勻性。每個焊工采取分段退步焊接的措施。焊接過程中加強變形監測，根據變形情況及時調整焊接順序，避免產生超標變形發生。

為減少焊接變形和焊縫殘余應力，焊接時合理安排焊工工位和焊接順序，并采取分段、對稱施焊；對厚度較厚、焊角尺寸較大的焊縫采用多層多道焊或采用預留反變形并配合錘擊消除應力等措施。

焊接過程中加強現場監控，發現問題及時制定合理措施予以調整。

3）閘門面板對接焊縫焊接完成后，要求對面板水封安裝部位處焊縫磨平。

4）焊接質量檢查

焊接完成后，將焊縫表面熔渣、飛濺及其它污物清理干凈。首先對焊縫外形尺寸進行檢驗，焊縫外形應均勻，焊道與焊道、焊道與基體金屬之間應平滑過渡。對端板焊縫和面板焊縫進行UT探傷檢查，檢查合格后出具UT探傷檢查報告（無損檢測人員須持有國家有關部門簽發的并與其工作相適應的資格證書），在超聲波檢查過程中發現缺陷的部位，如不能判斷是否需返工處理時，再采用X射線照相加以判斷。

5）焊縫缺陷的返修和處理

對UT探傷檢查不合格的焊縫，應根據鋼材種類選用碳弧氣刨或砂輪進行清除，并用砂輪修磨至便于焊接的坡口后才能進行焊接，

焊后進行UT探傷檢查，同一處返工不得超過兩次，第二次返工必須在監理的指導下進行。

2、焊接變形控制

1）閘門安裝前進行測量檢查，掌握門葉的出廠和運輸變形情況。人字門安裝最重要的是下部第一節門葉，以蘑菇頭中心為基點進行安裝，控制好門葉中心線與頂、底樞蘑菇頭中心線完全重合。

2）底節門葉吊裝時，緩慢下落，保證底樞蘑菇頭與蘑菇頭軸襯接觸良好，通過測量軸襯和蘑菇頭周圍間隙進行門葉微調整。控制第一節門葉的水平度、正面和斜接柱一端的垂直度。

3）根據掌握的門葉變形偏差值和與底樞蘑菇頭的組合偏差，調整第二節門葉與底節門葉之間的對接間隙，兩節門葉前后左右對接面上焊接臨時調整擋板、楔形板，調整錯位偏差，使第二節門葉安裝的水平度、扭曲度和垂直度符合規范和設計允許范圍。

4）校正后的兩節門葉經全范圍復測檢查，合格后，從主梁、次梁、邊梁的腹板、翼板到隔板、面板和護板等部位點焊固定位置，最后進行焊接加固機焊縫全面施焊。其他門葉依次進行。

5）門葉對接焊縫焊接時，從中間部位的一類焊縫處開始，左右各一名焊工，對稱焊接，嚴格控制焊接速度和焊接順序，在最主要的主梁腹板、翼板對接焊縫處，關鍵位置的組合焊縫處，采用電加熱片預加熱措施，以消除應力聚集，減小焊接變形。面板對接部位和較長的底角焊縫處，采取二保半自動焊。

6）人字門焊接程序

為控制焊接變形，人字門焊接程序分前后兩個階段，第一階段是門葉梁系部分焊接，第二階段是門葉面板對接焊，門葉各部位焊縫的焊接方向及分段順序、長度，按下圖所示進行。

圖5.2.3 人字門安裝焊縫的焊接方向與分段順序、長度示意圖

說明：上述的數字序號指退步焊的分段焊接順序；箭頭所指是焊接方向；分段退步焊的短箭指分段長度約500~600mm的層間焊縫；焊縫的最后一層蓋面按長箭方向一次焊接完畢。

3、焊接、焊縫檢驗要求

1）在下列任一環境條件下，應對焊接區域采取有效的遮蔽和防護措施，否則禁止施焊。

雨環境的露天施焊。

施焊現場風速大于8 m/ s。

環境相對濕度大于90 %。

2）焊接前焊工應將各坡口及其兩側20 mm 范圍內的鐵銹、油污、水跡、熔渣及其它臟物清除干凈，坡口要求露出金屬光澤。

3）焊接技術負責人應向焊工進行焊前的技術交底，內

容至少包括：

門體拼裝狀態。

焊接程序編排。

焊工工位安排。

焊接質量要求。

焊接變形控制及施工安全等。焊工必須嚴格遵守技術交底要求 ,服從現場焊接技術負責人的統一調配。

4）門葉拼裝后焊件間隙過小，可碳弧氣刨擴大坡口，砂輪打磨后焊接。

5）門葉焊件間隙超過3mm時，則在坡口的下側堆焊后再打底焊。焊件局部間隙超過8 mm時，應在下坡口側鑲邊堆焊，堆焊時逐層表面探傷，嚴禁塞入鋼筋、鐵條等異物。堆焊后砂輪修磨到原坡口尺寸大小。

6）從焊前檢查直至焊后復測，上節門葉均應保持自由狀態或采用柔性支承，使其焊縫均勻收縮，減小焊接殘余應力。

7）焊縫長度超過1m時，應采用分段退步焊，分段長度以500～600 mm為宜。

8）焊縫的質量檢驗，按《水利水電工程鋼閘門制造安裝及驗收規范》(DL/ T5018 - 94)和《水工金屬結構焊接通用技術條件》(SL36 - 97)標準的要求進行。

9）焊接質量檢驗的結果應如實地填入焊接施工原始記錄。

5.2.4 頂樞A、B拉架、支枕墊塊和斜接柱安裝

1、船閘上、下閘首人字門左右側每扇門頂樞對應一組A、B拉桿（組合成三角拉架）。在人字門安裝完成后，對每扇門做整體檢查，包括：門葉左右兩端和正面的垂直度、門扇扭曲度；然后，測量并復核門扇頂樞孔中心與先前從底樞蘑菇頭投影到頂部的頂樞基準點之間的位置及高程偏差值，如果偏差超標，則利用設置在門扇底層的3組千斤頂（100t兩個，80t四個）對門扇進行升降微調；安裝A、B架和拉桿三角架，對A、B架進行多重加固，反復復測、校正，直至A、B兩拉桿中心線的交點與頂樞中心偏差在1.0mm以內，頂樞中心與底樞中心在同一軸線，此時門扇底部支撐和門葉背面拉墻連桿均不得松動，然后，施工二期混凝土。

2、利澤船閘人字門安裝方案對工藝進行了優化，將常規的先固定A、B架→澆二期混凝土→安裝A、B三角拉桿→調整門葉垂直度→三角拉架連接門葉及調整拉架水平度和軸距，改變為將A、B架、三角拉架、人字門全部連成整體，進行總體測量、調整、復測、加固合格后，再澆筑二期混凝土，節約了施工時間，簡化了反復測量和調整環節，將測量、調整集中時間進行。經復測檢查，上下閘首人字門兩拉桿中心線的交點與頂樞中心偏差小于1.7mm，頂底樞同軸度偏差控制在0～0.5mm范圍內（小于設計圖紙要求的2mm和0.5mm以內），安裝精度全部滿足規范和設計要求。

3、船閘人字門左右兩側面采取支枕墊塊凹凸弧面銜接硬止水法，支枕墊塊弧面是成對加工并研磨制造的，弧面配合緊密，質

量要求很高，兩扇門中間斜接柱處同樣采取凹凸弧面銜接硬止水法。對于船閘人字門頻繁開關的工作特點，硬止水的優點是耐久型好、耐磨、使用周期很長，避免了傳統橡膠止水容易老化、不耐磨、使用周期短的缺點。正是由于支枕墊塊和斜接柱的安裝質量高，所以必須從底部第一節開始逐節對稱安裝、檢測、固定，直至全部完成。安裝前在門扇頂部設置垂線吊點，支枕墊塊和斜接柱每套弧面設兩道，側面設一道鉛垂線，以此控制全套支枕墊塊和斜接柱（上閘首人字門安裝總高度30.05m，下閘首人字門安裝總高度20.15m）安裝后，頂底支座和枕座中心線的對稱度和中心線與頂底樞軸線的平行度公差合規。

4、以往安裝工藝是支、枕墊塊同時安裝，逐層進行，關門后雙向調整間隙，最后固定。利澤船閘工程人字門支枕座采用先安裝枕墊塊（凹塊），調整與枕座的間隙至合適位置（通過圖紙預先計算好，并預考慮5mm的余量），將枕墊塊螺栓全部一次固定牢靠，再在對應位置安裝支墊快，固定時，通過調節螺栓預留較大調整間隙，以保證門扇關閉時，支枕墊塊不妨礙門葉正常運轉，待門扇關閉到設計位置后，再集中時間單向調整支墊塊，用支墊塊弧面（凸面）契合枕墊塊弧面（凹面），這種工藝的改變，縮短了支枕墊塊安裝時間，延長了調整時間，更有充分時間將止水間隙調整合格，人字門支枕墊塊和斜接柱安裝完成后，經塞尺自檢測量和監理復檢測量，一次驗收合格。有水試驗時，人字門的流水量很小，止水效果得到了專家組和參建各方的肯定。

5.2.5 背拉桿安裝及預應力張拉

1、船閘上下閘首每扇人字門背面有兩層剪刀撐式背拉

桿，在人字門組裝完成進行背拉桿組裝，完成后，將整體門扇與頂樞三角拉架連接。在支枕墊塊和斜接柱安裝前，進行背拉桿張拉。背拉桿張拉是為了保證人字門在自重、擋水和頻繁啟閉運行荷載作用下平穩、安全，有效提高門體在運行中的抗扭、抗彎矩能力，減少有害變形，使門體的水平度、垂直度符合運行作業精度要求，防止漏水。利澤樞紐船閘工程人字門背拉桿預應力設計值為80~100MPa。

2、船閘工程人字門背拉桿張拉以往采取人工逐根張拉，逐根檢測應力。由于不同的拉桿張拉會影響門扇整體結構的變形，所以常規做法中要對一扇門的多層拉桿反復張拉，直至應力均衡，應力值達到設計要求，缺點是費工費時。由于，利澤船閘工程人字門安裝工期非常緊，我們經過反復研究和分析，引進重慶交通局質檢檢測中心應力檢測新方法，采用電腦加應變片進行應力檢測，優點是能同時在電腦上監控8組應力數據，而且能及時顯示每根拉桿的應力值的變化，并加強施工現場技術指導張拉工作。我部組織四組人員，同時對人字門每個門扇的兩根拉桿進行張拉，加快了張拉作業速度，節省了施工時間。

3、利澤船閘人字門張拉前，我們自行設計了專用加載實用張拉工裝，固定在張拉桿花籃螺母兩端，采用80t液壓千斤頂對稱張拉，而且每組拉桿同時張拉，確保張拉受力均勻，頂升平穩及方便調整，一次張拉到位。最終每扇門張拉數據均滿足設計技術要求，一次驗收合格。

5.2.6 支枕墊塊與座體間隙采用高強度環氧砂漿灌注

船閘人字門支墊塊與門體，枕墊塊與門軸柱，斜接柱與

門體之間有平均20～30mm的調節間隙，此間隙用于調整墊塊和斜接柱位置，保障硬止水凹凸弧面能嚴密吻合，達到預期的止水效果。在支、枕墊塊和斜接柱定位后的最后一道工序就是灌注高強度環氧砂漿。利澤船閘人字門安裝工程采用強度環氧(YZJ-11)，環氧砂漿灌注質量決定了人字門支、枕墊塊和斜接柱的安裝是否牢靠、穩妥、強度是否足夠，乃至人字門運行的穩定和安全，以及側面和中間對接縫處漏水的大小。

1、為了進一步提高環氧砂漿的強度和耐久性，我部在利澤樞紐船閘工程人字門安裝中引進了經工藝改進的最新產品A、B、C三種組份混合的高強度環氧砂漿(YZJ-11)進行灌注，其中A是環氧、B是固化劑、C是超細顆粒石英砂，俗稱“三組份膠”。以往常規做法是采用A、B兩種組份混合砂漿。這種三組份砂漿是工藝改進后的新產品，它的優點是耐久性、強度、韌性和抗變形能力比以往使用的砂漿更好，特別是針對船閘人字門高度高、體型大的薄板型鋼結構閘門，在高水頭作用下，且受經常性的水壓和風壓波動影響大，和頻繁開啟使用的工況下，使用改進后的高強度砂漿更有利。缺點是三組份混合砂漿的流動性稍弱，灌注時需要采用特殊措施，以消除弊端。

2、利澤船閘工程人字門環氧砂漿灌注，我部創新采用特殊工裝加氣壓和加熱相結合的方法進行環氧砂漿灌注。高強度環氧砂漿在溫度越高的環境里，流動性越好。利澤船閘人字門施工時已處于冷冬時節，氣溫最低的時候，對環氧砂漿灌注工作非常不利。為此，我部反復試驗和研究，根據高強度砂漿的特性制定了如下提高流動性的技術措施：

1）在船閘上下閘首人字門安裝平臺處設置一個小型活動板房，提前一天將環氧砂漿A、B、C三組份和YZJ—1粘鋼型結構膠桶按照單日使用量放置在板房內，采用多臺電加熱器進行24h加熱，保持溫度在35～45°，在當日灌注前2～3h對每次使用量的桶進行集中加熱，溫度在40-50，按次序添加三份，采用手持式電攪拌機攪拌均勻后，逐桶快速灌注。

2）因為在利澤工程人字門環氧灌注時段，氣溫越來越低，經過我們觀察和試驗，加熱后拌制的砂漿，在運輸到灌注工作面，再用人工快速灌注時，由于灌注縫隙太小，注漿量不能多，只能緩慢少量注漿，不但人工工作量大，勞動強度大，而且中間過程耗時長，出現高強度砂漿快速冷卻而變粘稠現象。每一通剛開始灌注效果很好，灌注到后半時，越來越粘稠。砂漿一旦變粘稠，則即報廢。

為了在加熱的基礎上進一步加快灌注進度，我們進一步深入分析和研究，結合其他施工經驗，再次優化技術方案，采用一種小型封閉可加壓式筒體。采用這種技術，一是將加熱并拌制好的高強度砂漿倒入封閉式桶內，用0.3m3氣泵給桶內適當加壓，然后用塔機將加壓桶吊至灌注平臺，人工輔助灌注，這樣即大大減輕了人工勞動強度，降低了工人工作量，又在加熱和加壓的雙重作用下，加快了砂漿向縫隙內的灌注速度，大力提高了施工效率，減少了砂漿的浪費，節約了成本。

說明：1：支撐腳，2：錐體盒子，3：法蘭盤，4：接頭，5：管子，6：進氣口，7：出氣口，8：封板，9：橡膠墊，10：螺栓，11：螺母，12：封板提手，13：增壓裝置，14：通壓管。

3）環氧砂漿灌注前要對支枕墊塊和斜接柱兩側（門扇整體高度上游30.05m，下游20.15m）和底部全部采用鍍鋅2.0mm厚扁鋼封堵，扁鋼斷續焊接固定。而且要對縫隙嚴格檢查。常規做法是采用麻絲、紡織物等，涂抹粘結膠后進行未能焊接縫隙處的塞堵，防止漏漿。此法的缺點是容易出現針孔、微縫隙，塞堵費工費時，粘結后外觀不好看，還需要二次清理。

我們通過反復實驗，總結實驗成果后，采取將環氧膠摻入適量水泥后對所有未能焊接的縫隙處進行快速涂抹，凝固后強度足夠抵御內部砂漿壓強，取得了良好效果。此法施工簡便，隨用隨拌，而且粘結強度更好，針孔和微縫隙少，施工時污染范圍小，二次清理量小，簡便。

3、環氧砂漿灌注工藝要特別注意細節，一是灌注前要做好施工作業平臺、塔機協調配合、環氧砂漿加熱方法和合適的加熱位置等的安排，環氧砂漿從配料、運輸到灌注全過程的銜接和各個環節的布置和落實，并要預演；二是，實施前做好計劃和規劃，保證施工的連續和均衡。三是，每一桶環氧砂漿混合后必須在5分鐘內灌注完，而且時間越短越好，否則出現塑化反應，會越來越粘稠，導致無法灌注；四是，要安排專人負責監控灌注區段各個部位縫隙處的漏漿情況，隨時進行封堵處理，否則灌注失敗，浪費材料，損失成本；五是，合理安排和掌握好灌注節奏，即：每個區段的灌注次數、數量、高度、時間和等待凝結時間等，不能求快，只能求穩且均衡、有節奏施工。這種高強度環氧砂漿施工期間，取樣、送檢后對30h后的標準試塊進行試驗，五組試塊最低強度107MPa、最大117MPa，超過了設計值89MPa，滿足設計要求。

4）縫隙封堵

在支墊塊和斜接柱安裝后側面與門體，枕墊塊安裝后側面與門軸柱都有安裝縫，灌注砂漿前必須要封堵。利澤船閘工程人字門采用2.0mm鍍鋅扁鋼焊接封堵，斷續焊接焊縫長度4cm。側面縫隙從底到頂以及墊塊與門扇底部關聯處全部封堵。不能焊接處或者無法焊接的墊塊之間縫隙、斜接柱之間縫隙等特殊部位采用結構膠摻少量水泥，成泥狀，人工涂抹封堵。

5）高強度環氧砂漿灌注方法

施工時一般分段灌注，利澤船閘人字門試驗后確定每次灌注長度3m。先灌注人字門下半部分，待灌注6m或者9m高度后，再從門頂垂直分段灌注。灌注環氧填料前，從支、枕墊塊和斜接柱側面封堵扁鋼處開6～8cm口進行灌注。灌注完成一段后封堵此口，防止漏料。

將適量的混合砂漿快速倒入工裝椎體內，封閉蓋子后，用小型空壓機適量加壓，快速吊至灌注工作面，人工輔助進行灌注施工。工裝圓錐體出口連接有軟管及接頭灌注管，其上口蓋子上有一可連接壓縮空氣的進氣口。

5.2.7 人字門無水調試

閘門安裝完畢后，會同監理工程師對閘門進行無水情況下情況下全行程啟閉調試。

1、一般規定

無水調試應包括閘門運行聯合調試和電氣控制系統調

試，應在集中控制方式下，對船閘不同運行工況下設備聯合運行性能進行檢測和調整。無水調試應具備下列條件：

1）無水單閘首設備調試完成并驗收合格

2）集中控制站設備和計算機網絡通信工作正常

3）通航信號及廣播系統設備安裝調試完畢，工作正常

4）水工建筑物安全監測系統投入運行

5）閘門啟閉力及其他觀測儀器安裝完畢，滿足觀測要求

2、無水調試應模擬下列工況

1）上行過閘和下行過閘

2）雙邊和單邊閥門充泄水

3）單機故障、系統故障和運行工藝故障等故障狀態

3、無水調試應包括下列內容

1）集中控制系統各項監控功能

2）集中控制方式下的現地控制優先功能

3）工作閘門、輸水閥門的互鎖和閉鎖關系

4）故障保護、閉鎖保護等保護功能

5）緊急停機、緊急關閥等應急功能

6）數據采集、處理、顯示、存儲和傳輸等功能。

4、閘門及其啟閉機聯合調試

1）無水情況下，運行時應無卡阻現象；在閘門全關位置，水封橡皮無損傷，漏光檢查合格，止水嚴密。在本項試驗的全過程中，必須對水封橡皮與不銹鋼水封座板的接觸面采用清水沖淋潤滑，以防損

壞水封橡皮。

2）無水調試時，閘門門關閉到位后經塞尺自檢，監理復檢，止水間隙應滿足規范要求，一次驗收合格。全程試驗時，各部件運轉應靈活可靠，閘門開關運行平穩，無抖動、無異響，閘門完全能開關到位。

3）無水調試閘門最大開度符合設計圖紙規定，關閉后斜接柱護面對接處密封嚴實，經監理再次塞尺復查，符合規范和設計圖紙要求。

4）無水調試人字門門體和液壓連接臂及各部件運轉靈活可靠、運行平穩、無卡阻和異常響聲；運行時門扇無抖動現象，液壓泵站各項數據顯示正常，各項壓力值穩定。

5）閘門無水調試結束后，經全面檢查，各連接部件無松動，運轉傳力部位無變形。

5、電氣控制系統調試

電氣控制系統調試內容應包括過閘工藝控制程序調試、運行保護功能調試和電氣輔助系統調試。過閘工藝控制程序調試應符合下列規定。

1）過閘工藝控制程序調試應包括船閘運行控制方式調試和過閘程序調試。船閘運行控制方式調試工況應包括集中聯動工況和集中單步工況。

2）過閘程序調試工況應包括雙側閥門輸水上行過閘工況、單側閥門輸水上行過閘工況、雙側閥門輸水下行過閘工況、單側閥

門輸水下行過閘工況和其他工況。

3）過閘工藝控制程序調試應包括集中控制系統、現地控制系統、通航指揮信號系統、視頻監控系統和廣播系統等，并實現各系統的聯動運行。

4）過閘工藝控制程序調試應檢驗現地控制站指令執行及反饋信息的正確性和實時性。

5）過閘工藝控制程序調試的結果應滿足集控指令執行及反饋實時、正確；過閘流程及閘閥門動作正確、數據通信無誤、互鎖關系有效、信號顯示及輸出與過閘過程一致；集中控制系統實時運行信息的顯示、記錄、存儲完整正確；過閘程序連續正確運行不少于兩次。

6.材料與設備

6.1 材料與設備

實施本工法人字門安裝所需主要材料與設備。 6.2 勞動組織力

為保證人字門施工的連續性，施工人員配備。

7.質量保證措施

利澤樞紐船閘人字門和啟閉機安裝的質量控制嚴格按照我局“科學管理、精心施工、過程受控、顧客滿意、持續改進、質量一流”的質量方針和規范、圖紙的要求進行，使金屬結構安裝質量達到合格率100%，優良率90%以上的質量目標要求。

7.1 具體規定

1、技術工作

1）工程技術人員認真熟悉、閱讀設計圖紙和有關技術資料，理解設計意圖、構件及設備的使用原理。優化施工方案，切實起到指導生產的作用。

2）認真做好技術質量交底，使每個員工都做到心中有數，明確任務和內容，技術要求，技術關鍵，技術難度，質量要求。施工人員接受技術交底工作，并嚴格按圖紙、工藝等技術文件施工，未經監理單位批準不得進行更改。

3）閘門埋件安裝時，測量隊放點、放線時嚴格控制中心點、中心線、軸線、高程偏差，埋件加固后復測驗證準確性，合格后交面，進行混凝土施工。

4）在施工中，嚴格質量管理和完善施工記錄，隨時向監理提供質檢等資料，以備查閱。建立可靠的檢驗和實驗程序，并將其活動形成文件和（或）以質量記錄的形式予以保留，對從進貨到交貨的全過程嚴格控制。

2、計量器具使用

1）閘門、啟閉機等安裝中使用的一切檢測儀表、儀器、量具、工具等經檢驗，并在有效使用期內。

2）計量器具嚴格按有關規定正確使用。

3、質量檢查制度

1）加強技術質量教育培訓。組織技術和質檢管理人員和主要工種作業人員進行有關技術質量知識的教育培訓，強化質量意識，從思想上高度重視質量工作。嚴格執行“三檢制”，對每道工序進行質

量驗收，上道工序沒有合格證不得轉入下道工序，設專職質量檢查人員，按質量保證體系的程序進行檢查驗收，實行質量否決權。安裝中實行工序傳遞制度，閘門、設備分各工序、部位安裝完成后，均進行質量檢查，合格后方準進行下一步安裝。

2）對造成的質量問題，嚴格執行“三不放過” 原則。對未受到教育且質量未提高的班組和作業工種，嚴格實行獎罰措施。

3）安裝所有測量控制點的設置，均由測量隊提供準確數據，并加強復核。

4）施工過程中，接受監理工程師的指導和監督檢查，對監理工作積極配合。如更改設計時，需經監理工程師同意并簽字或有修改通知書方能更改。

5）施工中作好施工記錄和階段性驗收資料，并隨時向監理工程師提交階段性竣工資料。

7.2 施工工藝紀律

1、材料使用

凡用于人字門和啟閉機安裝的材料，均具有質量出廠合格證書及檢驗報告。材料分類存放，避免變形、銹蝕等。

2、安裝工藝

1）嚴格按工藝規定執行，嚴禁隨意在產品上焊接附件等，根據施工工藝需要焊接時，用合格焊工按規范進行。

2）嚴禁非正式焊工或者其他人員進行焊接或點固焊。

3）拆除附件時嚴禁用錘擊法，火焰割除在距母材3mm以上，然后用砂輪磨

平，必要時進行滲透探傷等。

3、焊接工藝紀律

1）參加閘門、啟閉機等安裝工程一、二類焊縫施焊的焊工必須持有有關有資質正規部門頒發的有效合格證書或勞動人事部門頒發的鍋爐、壓力容器有效合格證書。

2）安裝、焊接等設備定期檢查，加強維護，保證設備的完好，不允許帶病作業。

3）隨時接受監理單位對焊縫的隨意抽樣檢查及常規檢查。焊縫未合格不得進行下一道工序的工作。

4）施工隊伍做好施工現場的溫度、濕度、風力等環境氣候的記錄和焊接工藝參數及工、料消耗記錄。自檢外觀合格后再進行無損檢測。

4、起吊、運輸、堆放工藝紀律

1）構件存放時下部用方木墊離地面200mm以上支承好，以防變形。室外堆放時上部蓋塑料布防雨。

2） 構件場內拖車運輸時，必須將構件支墊平穩，綁扎牢靠。鋼絲繩、拉桿等和構件接觸部位必須墊橡膠板或者2cm以上木板，防止損傷構件漆面。

7.3 質量檢查和驗收

建立完善質量管理制度，嚴格履行合同規定的質量檢查職責。賦予質檢人員對工程使用的材料和工程的所有部位及其施工工藝過程進行全面質量檢查和隨機抽樣檢驗的權力。施工期間詳細作好質量檢查記錄，并接受現場監理檢查。

1、產品到貨后對構件進行清點檢查，檢查各項設備的數量和質量。

2、 安裝過程中, 各工序嚴格按照“三檢制”的程序進行檢驗和驗收，合格

后，提交質量檢查及驗收資料，申請監理驗收。

3、安裝完成后的設備等，按規范及施工圖紙的規定，對安裝質量、焊接質量、防腐質量等進行綜合檢查驗收，并提交驗收資料。

4、施工過程中，認真、及時做好過程檢驗資料的收集、簽認等工作，確保資料真實、齊全、合規。

8.安全措施

8.1 安全目標

8.1.1 安全管理目標

不發生重大工傷、火災、機損、道路交通等責任事故；在冊職工重傷率低于0.4‰，杜絕傷亡事故，減少一般事故，負傷頻率低于3‰。安全工作方針：安全第一、預防為主、科學管理、狠抓落實。

8.1.2 安全防范重點

根據本工程特點，安全防范重點有以下幾個方面：防高空作業事故；防起重傷害事故；防觸電電擊事故；防機械傷害事故；防火災事故；防交通事故；防河流漂浮物撞擊事故等。

8.2 安全施工措施

1、所有施工作業人員進場后，先進行入場安全教育，并進行安全知識的培訓學習，強化安全意識人人入腦入心。并進行危險源辨識告知。

2、施工前，認真做好“三級”安全技術交底工作。確保安全技術要求、風險預判和防范等讓全體施工作業和相關各級管理人員了解和掌握。

3、施工現場設立專職安全員，負責現場安全工作。施工人員進入工地要戴安全帽，高空作業時系好安全帶。并搭好安全網，防止高空物體墜落。

4、吊裝作業場地必須提前拉安全警戒帶，周圍設置相應警示牌，提醒和提示標志標牌。清理場地內所有影響吊裝施工作業的雜物。

5、大型構件起重吊裝時，必須保證設備工況良好，性能穩定。起重機的變幅指示器、力矩限制器、起重量限制器、限位器或行程限位開關等安全保護裝置應完好齊全，靈敏可靠。吊裝前物資部門牽頭聯合有關部門對設備進行工況檢查，隱患排查。

6、每班作業前，應檢查鋼絲繩、繩卡等工器具完好無損。所有一切電力工具均接地良好，無私拉亂接線現象，從事電氣專業的均持有相關的資質證書，施工現場應配備有消防器材。

7、人字門安裝時，門葉吊起后要加固牢靠，并且要有專人監控，防止意外事故發生。門槽埋件安裝時在頂部設封堵平臺，防止混凝土等雜物落入門槽內，影響閘門的啟閉。封堵平臺用型鋼及6mm花紋鋼板制作而成，根據門槽的斷面尺寸分塊制作，其上焊接吊耳，便于安拆。

8、安裝操作時，離地2m的各個作業面均搭設操作平臺，并設安全防護攔（網），做醒目警示標志，作業平臺搭設要穩固、牢靠，并定期檢查。

9.環保措施

9.1 環保目標

金結設備安裝施工時必須確保各個作業現場干凈、整潔，任何施工和生活垃圾當班及時清理干凈，確保施工環境文明施工要求，嚴禁亂扔、亂棄任何垃圾，做到“工完、料凈、場地清”，創文明施工樣板及安全標準工地。

9.2 環保措施

1、成立對應的施工環境衛生管理機構，在工程施工過程中嚴格遵守國家和

地方政府下發的有關環境保護的法律、法規和規章，加強對施工燃油、工程材料、設備、廢水、生產生活垃圾、棄渣的控制和治理，遵守有防火及廢棄物處理的規章制度，做好交通環境疏導，充分滿足便民要求，認真接受水運交通管理，隨時接受相關單位的監督檢查。

2、將施工場地和作業限制在工程建設允許的范圍內，合理布置、規范圍擋，做到標牌清楚、齊全，各種標識醒目，施工場地整潔文明。

3、對施工中可能影響到的各種公共設施制定可靠的防止損壞和移位的實施措施，加強實施中的監測、應對和驗證。同時，將相關方案和要求向全體施工人員詳細交底。

4、對施工場地道路進行硬化，并在晴天經常對施工通行道路進行灑水，防止塵土飛揚，污染周圍環境。

10.效益分析

10.1 本項目施工，降低了施工成本，充分利用其施工特點，優化施工方案，保證安全、大大縮短了工期，為完成建設單位的節點任務目標奠定了堅實基礎，利澤一期工程按期壩前蓄水，獲得了參建各方的好評。施工過程質量達到優良，得到了建設單位、設計單位和監理單位肯定，也弘揚了我公司的“科學管理、精心施工、過程受控、顧客滿意、持續改進、質量一流”質量方針。同時，也提高了水電四局的市場聲譽，為我單位贏得了更大的市場發展空間。

10.2 我單位將繼續總結施工經驗，認真履行合同義務，創新施工工藝，提高效益，繼續提升工程施工質量，進一步樹立新的形象。該項施工技術和施工工藝在雙江水電站等其他類似水電施工項目船閘工程人字門安裝施工中，有廣泛的借鑒使用價值。

11.應用實例

11.1桐子壕航電樞紐工程

11.1.1 工程概況

桐子壕航電樞紐建四級船閘1座，設計年通過能力 375 萬噸，渠化航道40公里，裝機10.8萬千瓦，投資7.27億元。其中船閘工程量大，工期緊，安裝技術要求嚴，質量標準高，許多技術要求超出了國家現行的規程、規范要求。1999年底動工，2000年11月大江截流，2003年9月機組發電，2003年底船閘通航。期間進行了船閘機、電、金屬結構設備無水系統聯合調試，各項技術指標均達到了設計標準。

11.1.2 實施情況

本項技術在桐子壕航電樞紐工程安裝完成后，經過有水調試及通航運行，止水效果良好，受到監理單位和業主的好評，并且大壩運行幾年以來狀況良好。

11.2 嘉陵江梯級渠化利澤航運樞紐工程

11.1.1 工程概況

嘉陵江梯級渠化利澤航運樞紐工程位于重慶市合川區大石街道利澤碼頭嘉陵江干流上游約3.5km處，開發任務以航運為主、航電結合、以電促航。本工程屬河床式開發，總庫容6.19億m3，水庫正常蓄水位210.725m，相應庫容為0.5282億m3。航道和船閘為Ⅳ級，可通航500t級船舶。電站裝機容量74MW。工程規模為大（2）型。

利澤航運樞紐一期工程船閘共設置上、下閘首兩道人字門，各兩扇。上閘首人字門凈高度30.05m（相當于10層樓房高度，僅比三峽單級閘門低了8.45m），單扇門葉寬度13.86m，這在國內外同類型、同規模的河灘式水利水電樞紐船閘

工程中屬于大型人字型閘門。

11.1.2 實施情況

利澤航電樞紐船閘工程人字門安裝在關鍵線路和重要施工工藝上進行了優化和改進，降低了成本，保證了安全，確保了船閘按期通航目標的實現。總結了一整套完整的施工技術和工藝措施，技術和工藝上有較大的創新。對于后續類似工程人字門安裝有重要指導作用，例如我局正在施工的“重慶雙江工程”船閘人字門安裝。

利澤船閘工程人字門安裝施工質量達到優良，得到了參建各方的肯定，一次驗收通過并已移交業主管理和運行。積累的施工經驗和總結的成果對今后船閘金結施工有很好的參考價值和指導意義。