大伙房水库输水洞出口闸门水毁修复分析及研究

王龙

摘要：大伙房水库建于辽宁抚顺浑河上，总库容21.81亿立方米。输水洞进口高程94m，洞泾6.5m，主洞长251m，主洞末端有一支洞和二支洞。一支洞末端设有水力发电站。二支洞为泄洪洞，出口装2扇平板闸门，分别为2-1支洞闸门和2-2支洞闸门。汛期检查，发现输水洞出口闸门水毁部分零部件。本文将输水洞闸门水毁修复方案进行详细分析研究，制定解决问题的施工方案。

关键词：输水洞出口闸门;水毁修复;施工方案

1 概述：

大伙房水库汛期库水位最高为132.02m，泄洪洞最大泄量约436m3/s，单洞最大泄量约283m3/s，最大流速约20m/s。汛后检查发现闸门门叶及门槽埋件有不同程度破损。

根据闸门零部件的磨损程度，闸门已不满足运行条件，需进行修复。闸门起吊设备为QPPYII-1500KN/1000KN-3.8m液压启闭机，闸门于门槽内运行，检修平台空间不足以搁置液压启闭机、基座及闸门。闸门水毁零部件修复项目有很大的施工难度。本文将对本工程的施工重点及难点进行分析，结合诸多难度因素，综合考虑制定合理的施工方案。

2 重点及难点分析

闸门、门槽损坏情况原因分析：（1）调流阀开启和关闭时产生水锤直接作用到闸门上，造成闸门和门槽碰撞;调流阀正常运行时洞内水流在门前和门槽中形成涡流，水流激振同样会造成闸门与门槽碰撞。（2）泄洪时闸门提起，高速水流流经调流阀流道、闸门槽，均会在闸门前产生负压;闸门槽后接消力池，与大气相通，在负压和正压的作用下，闸门时刻不停振动。特别是负压产生的空气泡破裂，将产生很大的能量，对闸门冲击很大。（3）在闸门与门槽长期相互碰撞的作用下，使得水封、滑块等零部件损坏。

根据问题产生的原因，闸门修复如何制定施工方案，如何解决类似的问题发生是本工程最大的重点和难点。

3 施工方案

经综合分析、研究增加补气设备-空气阀门，根除负压、正压作用，消除水锤隐患，安装位置为液压启闭机基座上。由于施工检修空间狭小，采取利用50t桥机进行上下提升，整体不拆分起吊修复的施工方案。

3.1 质量控制

根据施工图纸及《水电水利工程钢闸门制造安装及验收规范》DL5018-2004中的有关规定，制定标准如下：（1）侧向支撑零件安装，在厂内组焊完成侧向支撑，将直线度控制在不大于±3mm，安装时严格按照施工图纸施工。（2）侧向滑块螺栓不得高于侧向滑块工作面。（3）正向滑道安装时保证滑道表面光洁度，安装后内六角圆柱头螺钉不得高于工作面。（4）顶、底水封均匀紧固螺栓，其端部至橡胶水封自由状态表面距离不小于8.0mm。（5）水封橡胶安装时，水封橡胶采用专用空心钻头，孔径比螺栓直径小1.0mm。（6）顶止水至底止水底缘距离不大于±3.0mm。（7）止水表面的平面度不大于2.0mm。（8）闸门修补处不得有夹杂、飞溅、焊渣等杂物，焊后打磨光滑。

3.2安全措施

（1）进入施工现场必须佩戴安全帽，高处作业必须佩戴安全带、安全绳。（2）桥机室盖板孔口位置设置警戒线与警示标。（3）闸门吊出孔口后，先将闸门支撑加固，吊钩下落，使钢丝绳放松状态，确定加固牢靠后，将吊钩升至钢丝绳绷紧状态，方可进行施工。（4）侧向支撑安装、焊接作业时，临时脚手架应加焊斜支撑并焊接牢固。（5）高处焊接、气刨、打磨作业时，检查电源线完整性，以防造成触电事故。（6）配钻水封孔及攻丝时，应将磁力钻与可靠物体连接，磁力底座应全面吸附，工作时对磁力钻施加力度要适中，加工铁屑不得直接用手触摸。（7）施工临时用电，必须布置合理，临时用的插头应挂离地面并做好绝缘。（8）氧气瓶、乙炔瓶距离大于5m，放置时使用临时支架固定，禁止倾倒。

3.3维修内容

大伙房输水洞出口闸门的零部件的破损情况不同，对破损严重的零部件进行更换，轻微变形的零部件进行修复，具体维修内容如下：

（1）2-1支洞出口闸门顶水封橡皮局部变形，维修后为保证止水效果，需要更换水封橡皮。（2）更换2-1支洞出口闸门底水封破损螺栓，对松动螺栓进行把紧。（3）更换2-2支洞出口闸门破损正向滑道。（4）更换2-2支洞出口闸门顶水封橡皮、压板及底水封橡皮、压板。（5）更换2-1支洞、2-2支洞出口闸门侧向滑块。（6）更换2-2支洞出口闸门门槽的侧向支撑。（7）更换2-1支洞出口侧向滑块螺栓，更换2-2支洞出口闸门侧向滑块螺栓、顶水封螺栓、底水封螺栓及正向滑道螺栓。（8）2-2支洞出口闸门门叶底缘形变处进行切割、修补、打磨。

3.4 施工方案

大伙房输水洞出口闸门根据施工图纸及《水电水利工程钢闸门制造安装及验收规范》标准执行，2-1支洞、2-2支洞闸门及埋件的维修均采用闸门与液压启闭机整体不拆分方式，将闸门提升到孔口以上适当高度，对液压启闭机基座及闸门进行临时加固支撑后，进行维修作业;水封及正向滑道配钻及攻丝采用可调速正反转磁力钻，侧向滑道采用手电钻配钻、攻丝。施工工序如下：

（1）更换2-1支洞出口闸门顶水封橡皮

a、拆除顶水封压板及顶水封橡皮。b、将采购的顶水封橡皮与压板放置在闸门水封座板上，测量无误后方可配钻水封橡皮。c、水封橡皮使用φ15mm空心钻头钻孔。

（2）将2-1支洞出口闸门底水封处破损螺栓拆除更改新螺栓，检查无破损情况螺栓，发现松动螺栓进行把紧。

（3）2-2支洞出口闸门破损正向滑道更换

a、拆除破损正向滑道。b、清除高出闸门面板的螺栓。c、闸门上 攻丝孔位置应使用正向滑道确定。

（4）2-2支洞出口闸门顶水封橡皮、压板及底水封橡皮、压板更换

a、此闸门顶、底水封螺栓孔大部分无法使用，我方采用将M16螺栓改为M18螺栓的施工方式，不仅效率高又增加了螺栓强度。b、将水封压板与座板固定，配制攻丝。c、顶水封橡皮安装同2-1水封安装相同。d、底水封橡皮安装应先定位后配钻，保证底缘直线度±2mm。e、水封橡皮使用φ17mm空心钻头钻孔。

（5）2-1支洞、2-2支洞出口闸门侧向滑块更换

a、此螺栓采用M10×35内六角沉头螺钉。b、将侧向滑块与闸门出贴合后配钻、攻丝。c、螺栓不得漏出侧向滑块。

（6）更换2-2支洞出口闸门门槽侧向支撑

a、在门槽内焊接临时支撑，每件支撑必须焊接斜支撑。b、使用电弧气刨对变形弯曲的侧向支撑拆除，高出部分磨平。c、将侧向支撑工作面调直，焊接。d、拆除门槽内支撑并补漆。

（7）按使用要求及施工图纸更换本次维修所需螺栓，均匀拧紧螺栓后，其端部至少应低于橡胶水封自由表面8.0mm。

（8）2-2支洞出口闸门门叶底缘形变处进行切割、修补、打磨，处理位置油漆进行修补。

（9）尾工处理

a、拆除闸门的临时加固支撑，打磨、补漆，将闸门放入门槽。b、恢复2-1、2-2支洞出门闸门液压启闭机管路，调试液压启闭机并运行闸门。c、清理场地施工材料。

4 结语

根据输水洞出口闸门在调流阀工作时产生正负压而引起的水锤效应，致闸门零部件产生不程度的损坏，经过对原因的深入分析、研究，增加补气空气阀解决正负压消除水锤，通过制定合理施工方案解决了相关问题，对类似的问题处理提供参考方案。

参考文献：

[1]《水电水利工程钢闸门制造安装及验收規范》GB 50716-2012;

[2]《起重机械安全规程》 GB 6076;

[3]《水工金属结构焊接通用技术条件》SL36-2006;

[4]《低合金高强度结构钢》GB/T1591-2008;

[5]《焊接材料》 GB/T5117-1995。

（中国水电六局东港重工机械有限公司，辽宁 丹东 118000）