【淺談水利水電工程大型平面閘門的整體制造工藝】水利水電工程鋼閘門

2024年3月11日發(fā)(作者：犀牛英語)

【淺談水利水電工程大型平面閘門的整體制造工藝】水利水電工程

鋼閘門設(shè)計規(guī)范

【摘要】水利水電工程大型平面閘門有著自重重、外形尺寸大、焊縫質(zhì)量要求高、勞

動強度大等特點，在制造、運輸、安裝上都有著很大的困難。本文就大型平面閘門的制造

工藝方案、主要內(nèi)容、門葉拼裝及閘門組裝的具體施工步驟都進行了簡要分析和介紹。

【關(guān)鍵詞】水利水電工程平面閘門整體制造工藝

一、前言

平面閘門制造較簡單、方便維修、布置緊湊、使用起來安全可靠，廣泛應(yīng)用于各種水

工建筑物和其他場合[1]。如今，世界各國的工程設(shè)施平面閘門采用量依然位居首位。我

國水利工程所使用最多最早的閘門就是平面閘門，目前普遍采用的是焊接鋼閘門[2]，從

設(shè)計、制造到安裝、運用等方面都達到了世界先進水平。平面閘門由啟閉設(shè)備、埋設(shè)構(gòu)件

和門葉三部分構(gòu)成。按其總體布置可分為分散式（由門葉、門槽及啟閉機構(gòu)成，操作時門

葉能夠提出門槽）和組合式（門葉、門槽和操作設(shè)備是一個整體）；按門葉支承方式可分

為滾動支承式和滑動支承式；按門葉的組裝形式可分為分節(jié)組成門葉式和整體門葉式；按

門葉移動狀況可分為直升式、橫拉式、升臥式和浮箱式；按門葉的止水位置可分為下游止

水式和上游止水式等。以下簡要分析水利水電工程大型平面閘門的整體制造工藝及閘門組

裝和門葉拼裝的具體步驟。

二、大型平面閘門制造工藝需要解決的問題

第 1 頁 共 5 頁

大型平面閘門除在技術(shù)特性上有自重大、承受水壓大、孔口的尺寸大、閘門外形的尺

寸大這些特點外，還具有許多結(jié)構(gòu)特點，如：大多為主梁結(jié)構(gòu)，其高度大，主梁截面是工

字型；邊梁大多是箱型梁，吊耳置于邊梁處；行走主輪是簡支輪結(jié)構(gòu)，其自重大、輪徑

大。因此，制訂制造工藝方案時需要考慮的主要問題有：如何在有限的場地內(nèi)，確保門葉

拼裝和閘門廠內(nèi)的組裝進度和質(zhì)量；如何考慮選擇閘門分段；門葉的主輪軸孔和吊耳軸孔

應(yīng)怎樣加工；面板怎樣拼接才合理；如何確保門葉結(jié)構(gòu)焊縫質(zhì)量，尤其是主梁、縱梁、邊

梁及面板等主要構(gòu)件焊縫質(zhì)量。

三、整體制造工藝方案的制訂

針對上述問題，結(jié)合實際生產(chǎn)條件，通過分析、比較和實踐驗證，總結(jié)制訂出大型平

面閘門的整體制造工藝方案。方案的主要內(nèi)容如下：

（一）依照閘門的門葉結(jié)構(gòu)圖，繪制主梁、縱梁、邊梁分件圖。主梁分件圖繪制時要

考慮前后翼板反變形量，邊梁分件圖需考慮閘門分段要求，所有的分件圖都必須考慮閘門

門葉拼裝焊接的收縮量給結(jié)構(gòu)尺寸所造成的影響。門葉主梁、縱梁、邊梁分別依照分件圖

要求，在廠內(nèi)分批分期制造。如此做法的好處有：

首先，有利于安排生產(chǎn)，那些大型水利水電工程的大型平面閘門數(shù)量較多，主、縱、

邊梁數(shù)量也較多。選擇分件制造，可依據(jù)工程進展情況，對這些構(gòu)件進行分批分期生產(chǎn)，

如此不僅利于設(shè)備和人員安排，也利于材料采購等。

其次，有利于確保焊縫質(zhì)量，工型主梁及箱型邊梁的翼、腹板間角焊縫及翼、腹鋼板

對接焊縫等，是門葉結(jié)構(gòu)里的主要焊縫(二類焊縫)。選用分件制造，這些焊縫則能用自動

第 2 頁 共 5 頁

焊機完成，如此既能確保焊縫質(zhì)量，也可大大提升生產(chǎn)效率。

最后，還有益于運輸和工作場地安排，主梁、縱梁、邊梁等散件選擇長途運輸，相對

于門葉更加容易且劃算。

（二）繪制閘門面板的拼焊圖。普通的外購鋼板尺寸(長×寬)約為8×1.8(或2.0)m，

所以面板一定得由多塊鋼板拼焊起來。繪制閘門的面板拼焊圖，不但能夠合理規(guī)劃其拼接

方式，節(jié)約材料，且還能夠合理設(shè)置拼接焊縫位置，確保拼接鋼板的短邊長度大于

500mm以及相鄰板的焊縫間距要大于200mm的要求規(guī)范(面板的拼接焊縫屬于二類焊

縫)。

（三）在焊制邊梁時，其主輪軸孔和吊耳軸孔的加強板暫且不與邊梁腹板相焊接，腹

板的孔應(yīng)大于加強板的孔，加強板的孔于焊接前加工好。焊縫標(biāo)注的現(xiàn)場焊接標(biāo)記表示在

組裝閘門時，應(yīng)先根據(jù)吊軸的安裝要求來調(diào)整吊耳軸孔加強板的位置焊接，再根據(jù)主輪即

主輪軸(為減輕重量且便于調(diào)整，可選擇無縫鋼管的車制工藝軸替代實際的軸)安裝位置的

平面度誤差，調(diào)整主輪軸孔的加強板位置并且將加強板同邊梁腹板的周邊焊牢。如此便不

必在門葉上面鏜孔，由于自重50t左右的門葉，調(diào)整、擺放起來會非常困難。由于腹板的

孔徑比軸徑大，腹板未受到擠壓應(yīng)力，所以要預(yù)先計算出加強板所受到的擠壓應(yīng)力是否符

合設(shè)計要求，如若不滿足，則須增加加強板厚度。此外，邊梁腹板與主輪軸以及吊軸沒有

接觸時，加強板和邊梁腹板之間的連接焊縫承受著啟門力與主輪壓力作用，所以還要校對

加強板間的焊縫強度。

（四）閘門分段一定要考慮運輸和工地現(xiàn)場的閘門吊裝要求，雖然門葉拼裝和閘門組

裝可以在就近的基地進行，但基地到工地現(xiàn)場間仍然有一段距離，因此，閘門分段后仍不

第 3 頁 共 5 頁