錦屏水電站混凝土骨料膠帶機(jī)金結(jié)制作

饒昌福

(葛洲壩集團(tuán)第二工程有限公司，四川成都 610091)

1 概述

錦屏一級(jí)水電站右岸高線混凝土生產(chǎn)系統(tǒng)位于大壩右岸壩肩1885 m 高程附近，主要供應(yīng)大壩混凝土、墊座混凝土以及導(dǎo)流底孔封堵混凝土。系統(tǒng)主要由兩座拌和樓組成，配置骨料二次篩分和預(yù)冷設(shè)施。成品骨料的運(yùn)輸通過(guò)膠帶機(jī)輸送至拌和系統(tǒng)。

本工程涉及的膠帶機(jī)共有18條，其中運(yùn)送粗骨料的膠帶機(jī)有11條，編號(hào)為GJ1-GJ10(其中GJ4分GJ4-1、GJ4-2兩條)，總長(zhǎng)度約為1100 m 左右;運(yùn)送細(xì)骨料的膠帶機(jī)有7條，編號(hào)為SJ1-SJ7，總長(zhǎng)度約350 m 左右。膠帶機(jī)帶寬800～1200 mm、帶速2.5～3.15 m、功率11～75 kW、輸送量為500～1500 t/h、提升高度為0～19.05 m、傾角為0～14.74°、水平長(zhǎng)度為22～169.11 m、實(shí)際長(zhǎng)度為22.2～169.3 m。

粗骨料的輸送路線見(jiàn)圖1，細(xì)骨料的輸送路線見(jiàn)圖2，虛線框內(nèi)為位于洞內(nèi)的膠帶機(jī)，其余位于洞外。膠帶機(jī)位于隧洞內(nèi)的部分高約1.2 m，由槽鋼、角鋼構(gòu)成，直接安裝在隧洞底板上。隧洞外的部分采用鋼棧橋結(jié)構(gòu)作為支撐。棧橋是用槽鋼、角鋼及鋼板焊接而成的方型桁架結(jié)構(gòu)，底部靠鋼立柱支撐至安裝高程。其中GJ9、GJ10部位的棧橋在桁架外圍設(shè)5 cm 厚夾心彩板作為保溫材料，其余部位的棧橋在桁架兩端設(shè)60 cm 寬的人行走道，頂部設(shè)彩鋼板雨篷。棧橋立柱采用φ219及φ102無(wú)縫鋼管焊接而成，柱斷面形式根據(jù)結(jié)構(gòu)需要有三角形、正方形及一字形等。底部設(shè)柱腳，與基巖固定，頂部設(shè)桁架梁支座。立柱高矮不一，最高的達(dá)35 m 左右。

膠帶機(jī)鋼結(jié)構(gòu)制作及安裝工程量約為261 t，支架鋼結(jié)構(gòu)制作及安裝工程量約為323 t。

單臺(tái)膠帶機(jī)主要包括驅(qū)動(dòng)裝置、膠帶、機(jī)架、機(jī)尾滾筒、托滾、拉緊裝置、清掃器、制逆裝置和卸料裝置等部件。

支架包括機(jī)頭架、機(jī)尾架及棧橋。機(jī)頭架和機(jī)尾架分別設(shè)在單臺(tái)膠帶機(jī)的頭部和尾部，由槽鋼和角鋼焊接成桁架結(jié)構(gòu)形式。

2 膠帶機(jī)金結(jié)制作程序

圖1 粗骨料輸送路線圖

圖2 細(xì)骨料輸送路線圖

膠帶機(jī)中的驅(qū)動(dòng)裝置、膠帶、機(jī)尾滾筒、托滾、拉緊裝置、清掃器、制逆裝置和卸料裝置等部件在市場(chǎng)上采購(gòu)成品，其金結(jié)部分不再自行加工，文中所述的膠帶機(jī)金結(jié)制作主要是指支架中的機(jī)頭架、中間架、機(jī)尾架、桁架式棧橋、支撐立柱立柱、人行道等部(構(gòu))件，共計(jì)重約323 t。

膠帶機(jī)金結(jié)制作流程見(jiàn)圖3。

2.1 技術(shù)準(zhǔn)備

圖3 膠帶機(jī)制作流程圖

(1)收到相關(guān)圖紙后，由總工程師組織有關(guān)技術(shù)、試驗(yàn)、質(zhì)檢等人員對(duì)圖紙、資料和有關(guān)文件進(jìn)行會(huì)審，并參加業(yè)主或設(shè)計(jì)單位的交底會(huì)，認(rèn)真做好會(huì)審記錄。對(duì)于會(huì)審中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，及時(shí)向業(yè)主和設(shè)計(jì)人員提出，直到全部清楚后分發(fā)相關(guān)部門，作為編制、繪制、質(zhì)量安全、采購(gòu)等技術(shù)文件及加工、安裝的依據(jù)。

(2)編制加工制作、運(yùn)輸、安裝方案。

(3)各部門向車間、作業(yè)隊(duì)，車間、作業(yè)隊(duì)向班組逐級(jí)進(jìn)行施工圖紙、技術(shù)措施及安全、質(zhì)量交底。

(4)編寫質(zhì)量計(jì)劃，明確劃分質(zhì)量職責(zé)，設(shè)立各工序質(zhì)量控制點(diǎn)，制訂質(zhì)量檢驗(yàn)、試驗(yàn)計(jì)劃。

(5)編寫安全作業(yè)方案，進(jìn)行安全風(fēng)險(xiǎn)分析，確定各種安全風(fēng)險(xiǎn)，編制安全風(fēng)險(xiǎn)防范措施。

(6)選擇合格的材料供應(yīng)商，確保材料合格。

(7)質(zhì)檢人員對(duì)進(jìn)廠材料進(jìn)行檢驗(yàn)或送檢，確定材料是否合格。

2.2 材料進(jìn)場(chǎng)及檢驗(yàn)

(1)材料的進(jìn)場(chǎng)。根據(jù)材料采購(gòu)計(jì)劃選擇合格的材料供應(yīng)商供貨，材料進(jìn)場(chǎng)后按品種、規(guī)格、檢驗(yàn)與否分類整齊堆放在規(guī)劃好的區(qū)域，做好相應(yīng)的標(biāo)識(shí)、記錄，收集整理好相應(yīng)的質(zhì)量證明書，材料堆放區(qū)需有適當(dāng)?shù)姆烙?、防積水等設(shè)施。

(2)材料檢驗(yàn)。需要檢驗(yàn)的主要材料有4.8級(jí)、10.9級(jí)螺栓，Q235A 圓鋼、鋼管、槽鋼、角鋼、板材，低氧焊條，二氧化碳?xì)獗：附z，油漆等，檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

2.3 基本加工方法

2.3.1 型材與板材的加工

(1)型材槽鋼及角鋼主要用型材剪斷機(jī)剪切，管材則采用鋸床進(jìn)行加工。

(2)厚度δ≤8 mm，采用剪板機(jī)進(jìn)行加工，板材厚度δ≥8 mm 時(shí)可用直線和仿型切割機(jī)進(jìn)行加工。

(3)平面須要加工時(shí)，采取銑或刨的方法加工，其平面度及表面粗糙度要達(dá)到圖紙要求。

2.3.2 矯正及制孔

(1)型材下料后均進(jìn)行矯正，使其外形尺寸符合相關(guān)要求;對(duì)于超長(zhǎng)件(須拼接的)端頭幾何尺寸須矯正整形到工藝要求，所有的連接鋼板均須矯正，且不允許有毛刺及毛邊。

(2)螺栓孔采取鉆孔成型且無(wú)飛邊和毛剌，螺栓孔的允許偏公差應(yīng)符合相關(guān)要求，孔與孔的位置公差應(yīng)符合相關(guān)要求;若未標(biāo)注則按未注定公差的標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。對(duì)于重要的高強(qiáng)度螺栓的連接孔采用鉆模鉆孔。

2.4 部件制作要求

(1)部件制作使用的工量具應(yīng)是經(jīng)過(guò)國(guó)家有關(guān)部門檢測(cè)并在合格的使用期內(nèi)的量具。

(2)桁架梁的拼焊應(yīng)先分片組裝，然后進(jìn)行組裝，組裝時(shí)允許偏差應(yīng)在公差范圍內(nèi)。

(3)各部件的組裝應(yīng)在拼裝平臺(tái)上進(jìn)行，其部件的幾何尺寸應(yīng)按圖放實(shí)樣圖，并點(diǎn)上定位裝置;為防止變形，可采用鋼性固定法，以兩人對(duì)稱跳焊法進(jìn)行焊接。

(4)在部件焊接前，應(yīng)根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)及圖紙的要求結(jié)構(gòu)材質(zhì)，結(jié)合成熟的焊接工藝，編寫焊接工藝措施，焊接材料要求與被焊接材料匹配，根據(jù)焊接材料的要求選好焊機(jī)，焊接操作人員須持由國(guó)家有關(guān)單位發(fā)放的上崗操作證或焊工等級(jí)證方能上崗，堅(jiān)決杜絕沒(méi)有這一技能的人員上崗。

2.5 棧橋桁架梁的制作（以GJ6的LD-2為例）

桁架梁由四片組成，立聯(lián)2片、平聯(lián)2片，先制作兩立聯(lián)，方法是:

(1)在件［10×4790上，劃線鉆12個(gè)φ14的孔，用鉆模鉆12-φ17.5的孔。

(2)在件∠90×8×4790上，用鉆模在兩端鉆12-φ17.5的孔，其位置尺寸用劃線的方法確定(長(zhǎng)度方向)。

(3)在件19、件20上用鉆模鉆孔，每一塊板上鉆3-φ17.5的孔。

(4)在拼裝平臺(tái)上，按圖放樣劃線，并點(diǎn)上固定樁，將件1與件2用墊板將其調(diào)整到一個(gè)平面內(nèi)。

(5)利用φ17.5-0.1×60的定位銷12支，將件19、20與件1、2按圖所示進(jìn)行固定。

(6)將連接板件18、件17、件16及桿件3、件4按圖定的位置尺寸進(jìn)行裝置。

檢查無(wú)誤后進(jìn)行點(diǎn)焊，焊接時(shí)采用鋼性固定的方法將其固定后進(jìn)行焊接，若焊接后有變形則要用機(jī)械的矯放法將其進(jìn)行矯正，使平面度(直度)在1/1000的范圍內(nèi)。上下平聯(lián)拼裝與立聯(lián)同樣，只是其定位以件21、件23、件27、件26用φ17.5-0.1的插銷將其固定，在圖示的位置上(預(yù)先在平臺(tái)將鉆有φ17.5孔的板定位好)將各連接板與桿件固定后進(jìn)行焊接。

(7)桁架梁組焊，將1立聯(lián)平置于拼裝平臺(tái)上，調(diào)整好其幾何尺寸，特別是型材(［10、L19)兩端有孔部位的尺寸準(zhǔn)確無(wú)誤后，將上、下、平聯(lián)及另一立聯(lián)按圖用插銷φ17.5-0.1將其四件聯(lián)到一起，用尺檢查其矩形的對(duì)角線，確定后將固定板件31、件31點(diǎn)焊好，再用夾持器將其它有間隙的地方夾緊，然后進(jìn)行整體焊接，其焊接時(shí)采用兩人對(duì)稱焊接，自檢后、交檢、轉(zhuǎn)入下道工序。

(8)各桁架梁間連接板的制作:所有單件按圖示下料后將其矯正矯平，件4、件5先進(jìn)行銑加工至圖定尺寸，再利用鉆模鉆φ17.5的孔(2/4個(gè)拼接面)，必須模擬實(shí)物進(jìn)行試拼后方能批量生產(chǎn)。

2.6 立柱的制作（以GJ6、支撐ZL-3為例）

將立柱與蓋梁分別單獨(dú)制作后再進(jìn)行拼焊，其過(guò)程為:

(1)將立柱的上頂板、下底板、J2、J6按圖定的厚度加工余量后下料，δ20+2=δ22、δ16+2=δ18，轉(zhuǎn)機(jī)械加工銑或刨平面并鉆孔。

(2)按圖用鋸床下件1φ219×10，要確保兩端面與軸線的垂直度，若長(zhǎng)度不夠允許拼接，其方法為加內(nèi)撐墊管，φ198×8×400，預(yù)留6 mm 的間隙，用二氧化碳?xì)怏w保護(hù)，采用窄間隙焊的方法按多層單道的方法進(jìn)行對(duì)焊。

(3)對(duì)于連接桿件，如件3、件4、φ102×7，應(yīng)在兩端用氧乙炔割焊，對(duì)其相貫線(先放樣，作劃線樣板)進(jìn)行切割，使兩管交接處吻合好后再進(jìn)行裝配焊接，同時(shí)將上下頂板按圖進(jìn)行裝焊(點(diǎn)焊)。

(4)蓋梁，其型材件1［22a×3340件2［22a×3340下料后檢查其直線度，若直線度達(dá)不到要求，可采用火焰矯正方法，對(duì)其進(jìn)行矯正，將加工好的件7按其6-φ21孔的軸線一一進(jìn)行裝焊，其順序?yàn)?①先組焊件7、件8、件9、件10、件6、件5，并完成焊接;②組焊件1、件2、件3、件4，并完成焊接;③將上述分別完成的組件按圖進(jìn)行組裝，檢查無(wú)誤后進(jìn)行焊接。

(5)將焊好的蓋梁與立柱進(jìn)行組焊，并完成其焊接，采用兩人對(duì)稱焊接。

(6)按序(3)的辦法以圖示將件2、件3、件4、件5及底板進(jìn)行裝焊，最后整體拼裝，經(jīng)檢查無(wú)誤后進(jìn)行焊接。

2.7 人行道及屋架的制作

(1)按圖計(jì)算整條棧橋人行道及屋架構(gòu)成的每一單個(gè)件的數(shù)量，并按圖紙所給的尺寸，將每一種材料下好，將件2、件3、件4制成半成品，其余各件分類存放待裝。

(2)在安裝現(xiàn)場(chǎng)將兩端立柱間的所需橫梁聯(lián)接到一起后，再按圖將各件進(jìn)行裝焊，并將尾面、踏步板、接料板裝上(在起吊部位的層面及人行道踏步板暫不裝焊)。

(3)將整條棧橋安裝完畢，再補(bǔ)焊各起吊處所缺的層面、踏步、護(hù)欄等。

3 防腐

3.1 工藝流程

防腐工藝流程見(jiàn)圖4。

3.2 基面清理

圖4 涂裝工藝流程圖

(1)膠帶機(jī)結(jié)構(gòu)工程的油漆涂裝在結(jié)構(gòu)件組拼驗(yàn)收合格后進(jìn)行。油漆涂刷前，人工除去制作時(shí)所產(chǎn)生的焊渣、飛濺物、焊疤及毛刺，再將需涂裝的鋼構(gòu)件浸放在酸池內(nèi)，用酸除去構(gòu)件表面的鐵銹，酸洗以后用熱水或清水將構(gòu)件沖洗干凈。整個(gè)酸洗過(guò)程嚴(yán)格按照《涂裝前表面準(zhǔn)備——酸洗》JB/T6978-93進(jìn)行。

(2)基面清理除銹去污質(zhì)量等級(jí)符合《涂裝前鋼材表面銹蝕等級(jí)和除銹等級(jí)》GB8923-88中的二級(jí)要求。

3.3 磷化處理

將基面清理合格的金屬構(gòu)件按《鋼鐵工件涂裝前磷化處理技術(shù)條件》B/T6807-2001進(jìn)行磷化處理。

3.4 底漆涂裝

待磷化處理干燥后16 h 內(nèi)，按要求及國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行涂裝。

(1)調(diào)合紅丹酚醛防銹漆，控制油漆的粘度、稠度，兌制時(shí)充分?jǐn)嚢瑁褂推嵘珴?、粘度均勻一致?/p>

(2)將構(gòu)件高強(qiáng)螺栓連接部位貼保護(hù)膜;需現(xiàn)場(chǎng)焊接構(gòu)件兩側(cè)各50 mm 范圍內(nèi)貼保護(hù)膜，暫不涂漆。

(3)刷第一層底漆時(shí)涂刷方向一致，接槎整齊。

(4)刷漆時(shí)應(yīng)按照勤沾、短刷的原則，防止刷子帶漆太多而流墜。

(5)待第一遍干燥后，再刷第二遍，第二遍涂刷方向與第一遍涂刷方向垂直，這樣會(huì)使漆膜厚度均勻一致。

3.5 面漆涂裝

(1)膠帶機(jī)結(jié)構(gòu)底漆漆膜達(dá)到表干后再涂裝面漆。

(2)面漆的調(diào)制。選擇顏色完全一致的面漆(采用醇酸磁漆，顏色根據(jù)業(yè)主要求而定)，兌制的稀料合適，面漆使用前充分?jǐn)嚢?，保持色澤均勻?/p>

(3)膠帶機(jī)結(jié)構(gòu)件面漆涂裝在拼裝場(chǎng)內(nèi)采用噴涂機(jī)進(jìn)行涂裝施工。

(4)待第一道面漆干燥后，再噴涂第二道。

(5)對(duì)于需在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行焊接的膠帶機(jī)結(jié)構(gòu)件，在現(xiàn)場(chǎng)拼焊工作結(jié)束并經(jīng)驗(yàn)收合格后，采用人工按要求進(jìn)行補(bǔ)涂，補(bǔ)涂所采用的防腐材料品種、性能和顏色與制造廠所使用的防腐材料一致。

3.6 涂層的檢查與驗(yàn)收

(1)表面涂裝施工時(shí)和施工后，對(duì)涂裝過(guò)的工件進(jìn)行保護(hù)，防止塵土飛揚(yáng)和其它雜物。

(2)涂裝后的處理與檢查。涂層顏色應(yīng)一致，色澤鮮明光亮，不起皺皮，不起疙瘩。

(3)涂裝漆膜干燥后，干漆膜厚度不小于120μm。

4 成品保護(hù)

(1)部件涂裝后，在4 h 之內(nèi)如遇有大風(fēng)或下雨時(shí)，將結(jié)構(gòu)件加以覆蓋，以防止粘染塵土和水氣，影響涂層的附著力。

(2)部件需臨時(shí)圍護(hù)隔離，防止踩踏而損傷涂層。

(3)勿接觸酸類液體，防止咬傷涂層。

(4)在部件的顯著部位編號(hào)，按規(guī)格型號(hào)分類包裝，集中堆放，待用。

5 結(jié)語(yǔ)

錦屏水電站混凝土骨料膠帶機(jī)金結(jié)制作、安裝歷時(shí)近5個(gè)月，現(xiàn)已運(yùn)行了3年多時(shí)間。后期的現(xiàn)場(chǎng)安裝及實(shí)際運(yùn)行效果驗(yàn)證了膠帶機(jī)金結(jié)制作工藝合理、裝配孔位準(zhǔn)確、安裝方便、焊接牢固、結(jié)構(gòu)穩(wěn)固，對(duì)類似工程具有一定的參考價(jià)值。