人字闸门的制造安装焊接与消应

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1、三峡永久船闸人字闸门的制造、安装、焊接与消应【摘要】三峡电站永久船闸工程前无古人，后无来者，国内数路水电精英在此角逐。六个闸首共12套人字门以其结构尺寸、重量均居世界之最而号称“天下第一门”，它的制造、安装与焊接，更是各家金结制安队伍比武竞技的主战场。我们水电七局率先在第六闸首开始人字闸门的安装，在施工过程中大胆采用新设备、新技术、新工艺，通过精心组织、精心施工、严格过程控制，我们获得了成功的经验。本文简要介绍了门体结构制造工艺，详细记录了笔者在安装过程中的心得和体会，供同行参考。【关键词】人字门制造运输吊装门体安装焊接消应1.工程概况三峡水利枢纽永久船闸为目前世界在建的最大船闸，共设

2、双线五级，布置在枢纽左岸坛子岭左侧，分南北线，中心线相距94米。每线船闸主体段由六个闸首分隔为五个闸室，总长1621米，每级闸室有效尺寸为280×34×5M（长×宽×坎上最小水深）。每线每个闸首各布置一套人字闸门，每套人字门由2扇门叶组成。第六闸首人字门单扇结构尺寸为20.5×3×37.5M（门宽×门厚×门高），单扇重达800T，吨位和尺寸均居世界之最，号称“天下第一门”。人字门是用于闸室挡水的工作阀门，以形成船闸过船时所需水位。该门的结构形式为工字型主横梁式，每扇门叶共设24根主横梁和7道纵向加劲筋（详见附图一）。厂内制造时根据运输需要将每扇门叶细分为12个大节，第六闸首人字门分节重

3、量在57T-74T之间不等。安装单位承担的工地主体安装任务是将每套闸门的24个单元分节用科学合理的手段吊运至安装位置再拼装焊接成为2扇整体的门叶。该门的止水设计如下：底部通过橡胶与底坎上的不锈钢止水带压缩止水，门叶与闸墙、门叶与门叶之间通过设置于门叶边柱和闸墙支枕座上的不锈钢支枕垫块相互精密配合止水（支枕垫块同时兼作门叶运行时向闸墙传力的作用）。因此，人字门拼装时对两个边柱的垂直度要求特别高，三峡规范规定：人字门拼装焊接完成，其边柱（通长37.5M）的正侧向垂直度均不得大于4mmmaintenancemeasures,thereisabigsecurityrisk,management

4、hashadagreatimpacttothecity.3.1-8busterminalstationstatusinYibincitylayouts(4)hoursofoperationmostofYibincitybuslinesin5:30-6:20,andbasicallymeettheYibintravelneeds.Bus，远远高于国标对人字门边柱的垂直度要求。只有根据门叶结构特点合理制定制造、安装的焊接顺序、严格控制对装和焊接时的变形才能保证。2.门体制造门体制作阶段主要技术难点是对门体形位公差的控制和对边柱的消氢消应处理。为此，制造厂抽调精干技术人员，成立技术攻关组，对

5、图纸进行细化、编制施工组织设计、原则工艺、实施细则工艺。2.1原则工艺：2.1.1尽可能减小总装时的焊接工作量，将焊接变形分解在各零部件的制作中去。将每节门体分解成左、右边柱和中段主体三大部件。在人字门制造焊接中，大量采用自动埋弧焊和CO2气体保护焊，零星位置才用手工焊。埋弧焊操作稳定、质量可靠、效率高；保护焊焊丝细，热量集中，线能量小，层间温控好，可有效防止焊接中常发生的随意性，可减小焊接残余应力和热变形，提高焊接质量，避免焊接隐患发生。2.1.2专门设计门体大组用的总装胎架。总装胎架的精度是控制人字门制造精度的关键。只有总装胎架的精度高，才能保证人字门的挡水面平面度、门体直线度、扭

6、曲等各项指标得到较好的控制，因此，总装胎架的材料均经过机加工刨边，保证平面度在14M×38M范围内达到±1mm。2.1.3将每节门叶细分为两个边柱分段和门叶中段三大部件制造。由于人字门设计采用了边柱钢止水，对通长边柱腹板的公差要求是±2mm。为了保证12节分段的整体形位公差，采用12节边柱连成整体，校正形位公差后，整体平移，与门体中段定位，全部分段就位后，再开始进行施焊，从而保证12节分段的总装形位公差控制在较理想的状态。2.1.4对边柱分段的整体消应工艺进行试验。由于边柱分段板厚较厚，需要进行整体消应处理。首先做了两对热处理试验试板进行热处理前后的对比试验，对其机械性能、应力消除、硬

7、度比较分别做了检测，确定热处理工艺。随后，又做了两对热处理试验试板进行热处理前后的对比，并与上一组试验进行对比，检测该热处理工艺的可靠性。在第一批边柱分段进行热处理时，又做了两对热处理随炉见证试板，进行热处理实际效果的检测，通过三次试验，均反映热处理工艺切实可行，处理效果稳定、良好。2.2结构制作细化工艺：maintenancemeasures,thereisabigsecurityrisk,managementhashadagreatimpa