在交通工程中，船闸金属结构的安装质量直接影响通航建筑物的整体工程质量及通航效率，有必要展开密切监控。本文通过对岷江龙溪口航电枢纽船闸工程金属结构现场安装的质量控制措施及人字门安装的控制要点进行梳理、研究和分析，为相关从业人员有效地控制金属结构安装质量提供参考。

一、船闸工程金属结构概况

岷江龙溪口航电枢纽工程建设以航运主导，与航电紧密结合，同时兼顾防洪、供电、环境保护等综合利用。船闸布置于右岸主河槽靠岸处，有效尺度为205m×34m×4.5m（长×宽×门槛水深），水级17.94m，可通行2×1000t船队。船闸工程金属结构主要包括上、下闸首的人字门、工作阀门、检修闸门和阀门等，在进水口设有拦污栅，闸室及下引航道设有浮式系船柱，金属结构安装工程量共计约3700t。其中人字门安装工程量约占总量的60%，具有施工难度大、安装工艺繁琐、质量标准高等特点，也是工程质量控制的重点和难点。

二、船闸工程金属结构安装特点

1.施工难度大

根据施工图纸，闸首人字门单扇闸门宽度20.3m，上闸首人字门高17.2m，分七节制造，单节最重约71t；下闸首人字门高24m，分九节制造，单节闸门最重约87t。安装现场场地狭窄，大型起重设备站位也不理想，其他施工干扰大，吊装难度高、施工难度大。

2.安装精度高

船闸金属结构由于其自身的特殊性，对安装精度要求特别高，其偏差允许值以毫米计。如：蘑菇头中心距的长度误差限制在±1mm，且高度误差不大于3mm，左、右两蘑菇头高度相对偏差不大于2mm。顶枢拉杆必须水平安装，拉杆两端的高差不超过1mm，顶枢轴线与底枢轴线在同一轴线上，其偏离值也不超过2mm等。安装过程中必须加强质量控制，确保精度满足要求。

3.施工危险性高

金属结构安装存在大量的起重吊装、高处作业、临边防护、临时用电等危险因素，其施工条件有着严格的安全要求。安装施工中必须做好各项安全工作，落实各项安全措施，否则一旦出现安全问题将会造成无法弥补的伤害。

三、金属结构安装质量控制环节

1.合理的人员配置

选拔具有丰富安装经验与高技能水平的人员组建安装项目部，包括指挥、管理及操作等人员。对于安装人员来说，除必备的专业能力与技能水平，还要具备过硬的身体素质与环境适应能力。安装作业前，开展了安全教育培训及技术交底，实行严格的持证上岗制度；起重司机、司索指挥、电工焊工、探伤检测等特种或特殊作业人员经审查具有相应的操作资格证书，且在有效期限内。

2.合格的材料及产品质量

现场安装的是由厂家负责制作完成的产品或半成品。要确保工程所用产品的质量，首先检查运抵工地的各类产品质量资料，如产品合格证、质量证明文件、材料检验报告、探伤报告、出厂验收记录等，然后检查测量产品的尺寸、外观及变形状况等。产品搬运过程中往往由于保护不当而发生碰撞或挤压变形的状况，如果装配前未仔细检查发现，最后的装配品质便无法满足要求。

橡胶止水、防腐材料及连接材料等应有检测合格的产品出厂质量证明，在必要时抽样开展检测测试，其规格、型号、质量应满足性能要求，符合国家相关规定。同意进场后，按材料及其特性分门别类地进行妥善存放和使用，要特别注意环境和温度的变化。

3.适合的机械设备

金属结构安装需要用到的主要设备有电焊机、起重机、焊接检测设备等。考虑到金属结构的尺寸、重量及吊装高度难度等，同时要充分考虑施工进度及作业效率，现场配置了1台320t的履带吊，两台汽车吊，分别为75t及 25t，14台电焊机。机械设备实行了严格的保养和维护，随时保持良好状态，为金属结构安装的顺利实施提供了坚实保障。

4.注重安装方案的设计

安装施工前，必须完善安装方案，提升方案的设计水平。金属结构的安装方案设计如果出现了问题，不但会影响到整体装配工作的效果，同时还会造成整体装配工作质量不合格。在进行方案的总体设计时，要对实际状况进行全面系统分析，并充分利用现有的工程安装经验以及现有场地、经济、管理组织和技术人员等条件，还要根据金属结构的具体安装流程和装配工艺流程开展方案的总体设计工作。这样，就可以保证安装方案设计的经济性、有效性与技术可行性。

5.积极应对环境的不利影响

现场安装属于野外露天作业，其所处环境存在诸多的不确定性与动态变化等特点，复杂多变的环境因素会对金属结构的装配品质产生直接影响。应在事前建立针对性应急预案，以适应外部环境的变化，从而使安装工作品质有所保证，例如当出现强风、降雨、潮湿等气候条件时，安装人员必须要进行门叶焊接加固和金属结构的防腐等工作，以此保证安装与施工的质量标准。

6.重视测量放线工作

安装的第一步就是测量放线工作，人字门的旋转中心和支承中心是测量控制的关键。测量仪器设备如钢卷尺、水准仪、全站仪等，均须遵守计量管理条例的相关规定在有效时间内使用，并按要求定期检定校准，充分保障检测结果的准确性。测量数据和结果出现问题的，不得进行二期混凝土的浇筑，也不能进行金属结构的安装。每个施工环节都必须达到了一定质量要求方可进行下一个步骤。当施工进度和检测质量出现问题后，必须贯彻质量管理、质量优先的方针，并严格控制测量的质量。

四、人字门安装控制要点

1.底枢埋件安装

底枢埋件的安装包括下盘、垫板、月牙板的安装，根据图纸确定底枢下盘的纵、横桩号及高程。

（1）把下盘精加工面用汽油清洗干净后再涂上一层黄油，同样垫板下底面也用汽油清洗，涂上一层黄油；在垫板顶面分出旋转中心线后与下盘组装，用吊车吊于托架上，在水平仪的监控下进行调整就位。

（2）用角钢或钢筋与下方及周围的插筋连接，用水平仪调节底座四角将水平误差控制在Dc/1000以内。通过联合调整蘑菇头位置偏差以达到设计要求，最后通过全站仪三角交会法，校对蘑菇头实际中心同理论旋转中心的误差在2mm以内，并校对左右蘑菇头的跨距和相对高度均控制在设计规定范围内，在确定检测合格后对底枢底座等进行焊牢加固，并浇筑二期混凝土。待二期混凝土凝固后进行重新检测，并将复测后的蘑菇头实际的旋转中心位置反射到顶枢的相应部位并加以锁定，从而作为今后顶枢装置的控制基点。

2.人字门门叶吊装

结合龙溪口航电枢纽船闸人字门的特点，充分考虑到人字门门轴柱侧施焊空间位置及水平方向的加固影响，最后确定在全开位置竖立进行门叶拼装。

（1）底节门叶起吊到位前1000mm时拆除底枢顶盖上的防护装置，并对准正中央。为严禁底板上盖与磨菇头产生冲击，通过调整起重绳上的手拉葫芦、调节门叶的水平度。门叶下降至到位前约100mm时，检查球瓦与磨菇头的距离或间隙并进行校正对中，以保证对位准确。然后继续慢慢下降门叶至球瓦与磨菇头周边间隙约5mm时将斜接柱端前后侧的两台千斤顶同时升起，以顶住门叶并随门叶高度一起同时降低，在门叶到位时形成三点支撑状。

（2）当底节门叶已就位时，在门轴柱端板、斜接柱端板和门叶正面中部用重锤线监控门叶找正，使其处于垂直状态，同时利用水准仪控制底横梁水平。通过调整斜接柱端千斤顶，使底梁中心线靠斜接柱端比门轴柱端的水平高1~2mm，以抵消门叶底部支撑撤除后斜接柱端在恢复自由状态时的部分变形。

（3）将底节门叶调整完后，在门叶下部用楔块垫牢，其支撑楔块要求平衡受力，且可使千斤顶承担部分负荷。其他各节门叶施工吊装就位应缓慢下降，以上、下两节门叶的定位板定位，经调节、焊接、热处理、探伤检验及加固完成后，再实施下节门叶，施工平台及安全护栏等措施在门叶上升时应同时布置。

（4）顶节门叶控制过程中，不仅要检查门轴柱、斜接柱的轴线垂直度，还要注意调节顶梁水平、顶枢耳板以及与启闭机连接耳板的水平、顶枢连门轴孔的垂直度等多项重要指标。

3.人字门门叶焊接

（1）焊接施工之前，将连接坡口及周边25mm区域的水迹、油垢、钢锈、渣块、涂料等杂质清除；然后进行预热处理，受热区域约为焊缝两侧三倍板厚，并且不低于100mm。

（2）焊接时，焊工对称布置，两者的焊接工艺、参数应保持一致。为避免应力集中及减少受热变形，主要采取分段退焊的方式。焊接过程中应协调步调、统一领导和指挥。

（3）在门叶节间焊接时，由于其迎水面和背水面焊缝布置不均衡造成焊后两面收缩不一致，容易导致门叶向焊缝偏多的迎水面偏斜，根据单节门高再调整工艺中产生的反应变量，并针对实际施工状况进行适当调整，在门叶节间焊接施工中安排专人对中心轴线位移的情况进行监测和控制。

（4）在焊缝完成之后，要对焊缝质量进行检验。检验专业技术人员根据施工图纸和标准中的有关规定对焊接内在质量采用超声波探伤，外观质量采用焊规量测和放大镜目测。

（5）如果出现问题必须返工，焊接负责人在现场对问题进行分析，找出责任人并监督落实完成，同一部位的焊缝处理次数不得大于2次。

4.顶枢安装

人字门顶枢中心设计高程为理论值，在门体安装后，按照门叶耳板中心实际高度来确定A、B拉架的安装高度。

（1）以底枢中心的纵横桩号，利用仪器测量放出顶枢的旋转中心。在顶枢旋转中心测定放出支承台和A、B拉架的桩号、方位及轴线控制点；以门体的实际高度为基准，在边墩混凝土表面上测定放出A、B拉架的安装相对高度。

（2）用吊具及手拉葫芦调整A、B拉架底座的水平度，并用水准仪检查，然后再平缓吊入一期混凝土预留坑。在经纬仪、水准仪的监视下通过千斤顶、拉紧器对A、B拉架中心位置、高程及耳板水平度进行调整就位加固后，浇筑二期混凝土。

（3）在二期混凝土养生期达到一定强度后，把A、B拉杆分别吊装就位，通过垫片把A、B拉杆调节水平，然后把轴、轴套及三角连板分别安装到位，最后对整个顶枢的中心、高程及耳板水平度进行复测，必须达到要求。

（4）在底板上设置一台水准仪，观测闸门从全开到全关、全关到全开的反复过程中，门底主梁斜接柱端任一点水平值的变动状况，并利用顶枢A、B拉杆上的楔块来控制A、B杆的伸缩量，以此让门体跳动量符合设计及规范规定。

5.支、枕垫块的安装及调整

人字门的支、枕垫块材料为锻件，需要逐对配装研磨，使其接触紧密，达到更好的止水效果。支枕垫块的安装和调整在门叶背拉杆预应力张拉完成后进行。

（1）将支垫片按编号顺序由底节至顶节挂装在门身上，并加以初步调整，其中沿门轴线方向尺寸稍偏小了一些，然后将左右两扇门按旋转至全关位，再将其临时固定。精调支承块时，注意控制斜接柱上左右凸凹处支承块的弧面中心点的水平投影和人字门底坎上的门轴线交点重合程度，调整应在每天气温相差较小的时间进行，通常在早上9时以前。

（2）支枕垫块的间隙调整：门轴柱侧以闸墙上的枕垫块为基准，用支垫块与之靠牢，使二者的间隙满足设计及规范要求，在斜接柱侧首先选用一侧支垫块按合龙点精调完毕，另一侧支垫块则以其为基础进行顶紧精调，使其二者的间隙满足工程设计需要并初步稳定，间隙用塞尺检查，调整合格后再把闸门开启，反复2~3次检测，精调合格即可固定。

五、结语

船闸工程金属结构的安装工作，通过有效的管理，采取相应质量控制措施，做好控制要点的细致工作，可以及时消除安装过程中的质量隐患，提升工程施工质量，取得良好的经济效益和社会效益。