引言
弧形闸门具有弧形的挡水面板‚当弧形挡水面板受水压后‚通过支臂传给固定边墩的2个支座。启闭时整个闸门绕转‚铰轴的旋转动中心通常与弧形挡水面板的圆心重合‚因而水压力的合力总是通过转动中心。当闸门启闭时‚只需克服闸门部分自身质量所产生的重力和转动轴承处的摩阻力‚所以‚它的启闭力比平面闸门小得多只相当于平面闸门的1／3～1／2。由于弧形闸门门叶结构较轻‚启闭力小且速度快‚操作灵活‚运转安全‚具有其他闸门所不具备的特性和优点‚是闸门中最为经济的一种。所以‚弧形闸门为现代水工建筑应用较广泛的门型之一。
1弧形闸门基本机构组成及工作原理
1.1弧形闸门基本机构组成
弧形闸门主要由底坎、弧门侧轨、支铰座、支臂、门叶(潜孔式弧形闸门，还设有顶部固定止水座板、门楣)等组成。
1.2弧形闸门工作原理
弧形闸门主要有2种形式:一种是露天式;另一种是潜孔式。潜孔式的弧形闸门比露天式弧门多安1个门嵋和1条止水橡皮，其余结构相同。从启闭机的形式来看，目前主要有2种:一种是卷扬式的;另一种是液压式的。通过启闭设备的作用使得弧形闸门利用支铰座使闸门绕铰轴转动实现启闭。弧门侧轨呈弧形，一般侧向止水座板和侧轮导板做成一体，上面镶有不锈钢条，弧门底坎及顶部门楣(潜孔式)多由型钢或钢板焊制而成。弧形闸门安装有顶部(潜孔式)、底部、侧面水封以达到止水目的。
2弧形闸门安装方案设计思路
按照原设计要求展开相应部件安装时，必须先进行牛腿处锚索的张拉施工，结合所对应的实际变形量决定闸门铰座的安装数量和安装位置，测试合格后回填，待强度达到稳定后安装支臂和门叶。此外，还应当展开铰座在无闸墩张拉作用的自由状态下安装处理的可行性论证；并对铰座安装施工平台以及配套性支撑方案、结构调整及固定方案、固定措施的强度及稳固性等均展开验算。在可行性分析及相关验算的基础上，展开锚索张拉期间变形问题观测，相应提出变形过大的处治方案；同时全面论证锚索在张拉过程中发生变形后铰座所对应的安装高程、左右铰轴结构轴度值一致性等问题。
考虑到拦河闸土建施工任务重，如采用常规安装方式无法满足防洪度汛节点工期要求。需经过多方研究和论证后，确定出先进行闸门安装，再张拉锚索的施工方案，也就是将张拉过程对锚固块可能的影响以及所引起的变形量等均提前考虑，等结束弧形闸门支铰座部分安装任务并完成尺寸及精度调整后再张拉土建牛腿锚索；完成张拉施工任务后对支铰座实际安装高程、里程、铰轴同轴度等参数值展开二次复测；结合复测结果，进行支铰座控制参数微调。
3安装施工过程
3.1埋件安装
闸门及液压油缸支铰、侧轨、底槛等位置直接影响弧形闸门安装精度，故必须加强闸门埋件测量放线。具体而言，先测放出孔口中心线，并固定标记；在堰顶孔口基准点上架设全站仪，并通过正倒镜观测，测放出左右侧支铰中心点，两点连线即为支铰中心线；据此设置左右侧支铰座埋件中心线。通过钢卷尺这种工具围绕着支铰这个中心并沿闸室侧墙以一定的设计间距布设技术控制点，据此明确锁定门槽部位侧轨的适宜装设位置。严格按照设计方案将闸墩处混凝土材料浇筑施工至要求高程，此后在预先标出的点位埋置槽钢，并以这些点位处所布设的槽钢结构充当埋件支铰座部件的临时性施工平台。考虑到支铰座埋件安装区域临空、临边，施工空间狭小，调整及测量难度大，为保证支铰座埋件快速安装，在支铰座安装部位下端用12#槽钢设置“板凳”形平台，并以此支撑埋件下部。通过全站仪检测埋件中心及上下高程，满足要求后加固。
位于弧形闸门门槽旁侧的轨道要一次安装到顶，在按照相应尺寸调节完成底节侧轨的基础上相应加固，并逐节安装。此后，通过50m卷尺及全站仪等测量仪器，在闸室底板左侧和右侧线形架体上依次测量并标示出控制点，该点位主要用于侧轨安装情况的对照和控制，并设置控制线，以此为基准在闸室顶部挂设线锤。通过该线锤控制侧轨位置及安装的垂直度。将测试结果与全站仪检测结果比较，保证门槽侧轨安装精度。
3.2支铰座定位安装
按照设计要求，定位焊接支铰座牛腿墩及抗剪板上的预埋基础板，吊装支铰座并使其就位的过程中，必须充分借助导链和钢丝绳，以起到将支铰座重量快速有效传递至铰座上方承重箱型梁的作用。结合工程施工规范，必须在充分调整支铰轴中心孔位、高程及里程等关键性施工参数的基础上，将孔口中心处闸墩侧偏移绝对量控制在2.00mm以内，同时严格控制倾斜度；待将楔子等物体充分填塞进固定铰下部和抗剪板之间的空隙后，暂时点焊楔子和抗剪板，以基本固定支铰。
3.3支臂及门叶安装
待将下支臂吊装就位后，还应借助高强度螺栓依次展开结构支臂上部与支铰座等的连接，同时还应当将相应数量的吊耳板牢固焊接于支臂衩相应结构的上部。安装门叶时，最开始应通过相应的吊装机械使底节门叶稳固吊置于底槛结构处，此后经过尺寸、数据等的略微调整，以确保门叶结构、孔口、主横梁、支臂等部件的中心部位全处于重合状态；同时还应使面板旁侧所设置的水封螺栓结构的中部完全与侧轨距离一致。待以上流程全部结束，则应借助型钢等基础性零件绑扎固定底节段的门叶与下方的支臂等结构，保证相应结构和部件稳定性与刚度完全满足设计要求。
3.4预应力锚索的张拉
该弧形闸门不同闸墩处所布设的主次结构的锚索均分成5级张拉，出于有效控制到超张拉的工程施工效果，必须严格按照5300kN及1600kN的值控制主锚索和副锚索整体张拉吨位，就具体施工期间的张拉荷载，应采取1250kN→2500kN→3750kN→5000kN→5300kN以及375kN→750kN→1125kN→1500kN→1600kN的控制级次。为保证受力，采用全站仪和百分表双控技术展开预应力锚索张拉过程监测。位于该南侧拦河闸坝上下游的围堰处必须按要求布设相应数量的全站仪，主要展开支铰座等部件具体里程、高程等相关施工参数取值情况的实时监测；与此同时还应当在弧形闸门闸墩以及锚固块等关键结构处按设计要求设置百分表，监测具体部位的变形程度。
结束语
弧形闸门是水利水电工程中应用最广泛的门型之一，具有结构简单、不影响水流流态的门槽、启闭力小、操作方便、埋件少等特点，因而得到广泛的应用。上述弧形闸门安装中出现的问题及处理的一些方法在实际工作中取得了较好的效果。通过对处理方法的探讨，希望在以后的安装工作中起到借鉴作用，在安装中应不断地提高安装工艺水平和加强对施工质量的管理，以减少弧形闸门安装中出现的问题，交付出合格的产品。
参考文献
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