淜頭水電站底孔弧形工作閘門制作過程控制

趙成榮

（山西省水利建筑工程局 山西太原030006）

1 工程概況

山西省淜頭水電站工程位于平順縣的濁漳河干流上，電站底孔為弧形工作閘門，此閘門特性為：潛孔式、孔口寬度12.0 m、孔口高度8.0 m、弧門高度8.5m、設(shè)計(jì)水頭18.0 m、閘門重量90226.4kg、弧門半徑14.0 m、支鉸高度10.0 m、支鉸中心距10.8m、閘門操作方式為動(dòng)水啟閉，門體及支臂采用Q235B鋼材焊接件。

2 面板及零部件制作

2.1 面板及零部件下料

由于此弧門面積、重量均較大，不便運(yùn)輸，因此根據(jù)實(shí)際情況將門葉橫向分為3節(jié)、縱向分為19節(jié)制作，且縱向門葉的對接焊縫必須與縱梁和邊梁的中心相距200～300 mm,不許小于200 mm,門葉四周必須留有50 mm收縮余量，待制作完畢后按照實(shí)際尺寸切邊。根據(jù)多年制作閘門的經(jīng)驗(yàn)：預(yù)留焊接收縮余量為1／1000，按分節(jié)尺寸和焊接收縮余量之和下料后，縱向門葉面板打單V型破口30°對接焊好、橫向門葉面板打單V型破口30°點(diǎn)焊后，在弧臺(tái)上對面板進(jìn)行卷制，并用弧度樣板進(jìn)行檢測（弧長不小于3m），使其符合圖紙要求的弧度，最后在面板上對主梁、縱梁、邊梁的具體位置進(jìn)行放線。

主梁、縱梁、邊梁的腹板、翼緣板電腦繪制出各部件圖,各單件都要預(yù)留焊接收縮余量及刨邊余量。按圖紙尺寸和焊接收縮余量1／1000之和放樣后，對每一塊板進(jìn)行整形后用數(shù)控切割機(jī)下料、刨邊，清周邊毛刺及掛渣，平板機(jī)調(diào)平各板。

2.2 零部件組裝

主梁、邊梁在平臺(tái)上點(diǎn)裝、焊接，采用翼緣矯正機(jī)或火焰矯正，要求翼緣板對腹板的垂直度不大于2.0 mm;腹板對翼緣板的中心位置偏移不大于2.0 mm；腹板的局部平面度不大于2.0 mm，最后進(jìn)行檢驗(yàn)使其符合圖紙及設(shè)計(jì)規(guī)范要求。

支臂中每一塊板下料時(shí)預(yù)留焊接收縮余量為1／1000，且兩邊各留50 mm余量，在平臺(tái)上點(diǎn)裝、焊接后，采用翼緣矯正機(jī)或火焰矯正，要求支臂開口處弦長L為±4.0 mm，支臂的側(cè)面扭曲不大于2.0 mm，翼緣板對腹板的垂直度不大于2.0 mm;腹板對翼緣板的中心位置偏移不大于2.0 mm；腹板的局部平面度不大于2.0 mm，最后進(jìn)行檢驗(yàn)使其符合圖紙及設(shè)計(jì)規(guī)范要求。

側(cè)埋件、底檻、門楣、支鉸埋件的下料、矯正、焊接要求基本同上。

3 閘門各部件焊接

3.1 面板及各部件焊接

主梁、邊梁：組裝前翼板首先做預(yù)反變形，組裝時(shí)控制翼板對腹板的垂直，以及翼板對腹板中心偏移，焊接時(shí)采用氣保焊打底，埋弧自動(dòng)焊蓋面的組合焊接工藝，氣保焊打底深度不得大于坡口深度的1/3,并嚴(yán)格按照焊接作業(yè)指導(dǎo)書進(jìn)行，其焊縫為二類，焊后超聲波探傷檢測。

主梁、邊梁的腹板及翼板的對接焊縫，按一類焊縫要求進(jìn)行射線探傷檢測，合格后方可進(jìn)行小組裝。

縱梁：組裝時(shí)，控制翼板對腹板的垂直度和腹板對翼板的中心位置偏移。用埋弧自動(dòng)焊焊腹板、翼板的對接焊縫，整形。

面板：面板對接，相鄰平行對接焊縫大于500 mm，且與相鄰組合焊縫大于200 mm，焊接采用埋弧自動(dòng)焊從中間向兩端施焊，嚴(yán)格按照焊接作業(yè)指導(dǎo)書進(jìn)行。焊縫為二類，焊后射線探傷檢測。

各部件組裝、焊接、整形后，按現(xiàn)行GB/T14173-2008《水利水電鋼閘門制作、安裝及驗(yàn)收規(guī)范》進(jìn)行檢測，合格后進(jìn)行門葉組裝。

3.2 門葉組裝、焊接

弧臺(tái)鋪面板，按放線圖放出中心線及主梁、縱梁、邊梁等位置線，之后各構(gòu)件按線組裝，按規(guī)范檢測合格后定位焊，定位焊起始位置距焊縫端部不大于30 mm，定位焊長度不大于50 mm，間距為300～500 mm，厚度為正式厚度的1/3，最厚不超過8mm，焊接工藝與正式焊縫相同。之后進(jìn)行焊接，焊接利用CO2氣體保護(hù)焊打底，手工電弧焊蓋面相結(jié)合的方法進(jìn)行，并嚴(yán)格按照焊接作業(yè)指導(dǎo)書進(jìn)行。焊接順序?yàn)橄攘⒑福竺姘搴缚p，最后封口，并嚴(yán)格按對稱分布施焊。焊后按照規(guī)范要求對一、二類焊縫進(jìn)行超聲波檢測。

3.3 劃線、鉆孔裝支承滑塊及側(cè)輪

以門葉中心線為基準(zhǔn)，劃出水封孔中心線，支撐滑塊孔中心線，側(cè)輪孔中心線，并配鉆螺栓孔，裝配支承滑塊和側(cè)輪，按規(guī)范和圖紙要求檢測。

4 防腐施工

為保證金屬結(jié)構(gòu)的防腐質(zhì)量，應(yīng)合理制定防腐蝕方案和切實(shí)可行的防腐蝕工藝，嚴(yán)把施工質(zhì)量關(guān)。

4.1 防腐技術(shù)要求

此閘門采用噴鋅、涂面漆的防腐方法。埋件僅外露非加工面噴鋅涂面漆，與混凝土結(jié)合部位涂水泥砂漿（除銹等級(jí)Sa21/2）。

（1）按施工圖紙要求采購?fù)垦b材料，產(chǎn)品說明書中說明涂層材料的配比、施涂方法、作業(yè)規(guī)則、使用環(huán)境要求以及存放和養(yǎng)護(hù)措施等。涂裝材料質(zhì)量符合現(xiàn)行有關(guān)規(guī)定。

（2）涂裝材料及其輔助材料應(yīng)貯于5～35℃通風(fēng)良好的庫房內(nèi)，按原包裝密封保管。若生產(chǎn)廠另有規(guī)定，則應(yīng)按有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。

4.1.1 涂漆技術(shù)條件

（1）涂料牌號(hào)、涂層遍數(shù)、膜厚度及漆膜總厚度必須符合以下規(guī)定。鋅合金及封閉層均分為兩層涂裝，鋅合金涂層第一層為70μm，第二層為80μm，局部最小厚度為120μm；封閉層每涂層道數(shù)第一層為1道，第二層為2道，每道漆厚度均為40μm，漆膜總厚度為120μm；涂料的顏色為灰色。

（2）表面預(yù)處理采用噴砂除銹方法。經(jīng)處理后的鋼材表面應(yīng)達(dá)到GB8923-88中規(guī)定的除銹等級(jí)Sa21/2級(jí)，粗糙度應(yīng)在Ry40～70μm 范圍內(nèi)，且干燥、無灰塵。

（3）油漆的質(zhì)量應(yīng)符合SDZ014的規(guī)定。

（4）漆膜的外觀質(zhì)量檢查：噴涂后，不應(yīng)發(fā)生流淌和下墜等現(xiàn)象。

（5）漆膜的厚度用測厚儀檢測。每10 m2不少于三處檢測點(diǎn)。厚度誤差應(yīng)不大于±20%。

（6）噴涂前必須制定涂裝工藝，并經(jīng)監(jiān)理工程師同意后方能實(shí)施。

4.1.2 噴鋅合金技術(shù)條件

（1）鋅合金涂層為ZAS-1其中A1含量為2%～5%，稀土含量約0.3%，分兩次噴完。每層厚度和鋅合金最小局部厚度以及封閉層涂層數(shù)；每道漆膜和漆膜總厚度符合4.1.1（1）規(guī)定。

（2）表面預(yù)處理用噴砂法按GB11373和GB9793實(shí)施。砂料必須堅(jiān)硬且具有棱角，并應(yīng)干燥而潔凈，砂料的粒徑選用在0.5～1.5mm范圍內(nèi)的中粒砂；經(jīng)處理后的鋼材表面應(yīng)達(dá)到4.1.1（2）規(guī)定（干燥壓縮空氣吹凈）。

（3）構(gòu)件涂裝前應(yīng)對其表面的雜物清除干凈，其連接處的縫隙應(yīng)用防腐涂料或其他防腐材料填補(bǔ)堵平后方可施工。

（4）構(gòu)件涂裝時(shí)的溫度和相對濕度，應(yīng)遵照說明書的規(guī)定。在產(chǎn)品使用說明書中未規(guī)定時(shí)，溫度宜保持在5～38℃，相對濕度不宜大于90%，空氣應(yīng)流通。當(dāng)風(fēng)速大于5m/s,或雨天和構(gòu)件表面有結(jié)露時(shí)，不宜作業(yè)。

（5）涂裝層數(shù)：底層一般噴2～3遍，每遍噴涂厚度不應(yīng)超過2.5mm，必須在前一遍干燥后，再噴涂后一遍。噴涂時(shí)應(yīng)確保涂層完全閉合，輪廓清晰。當(dāng)?shù)讓雍穸确弦?guī)定，基本干燥后，方可施工面層，一般涂飾1～2次，并全部覆蓋底層，顏色均勻，接槎平整。分兩遍完成，每遍噴涂厚度宜為5～10 mm,必須在前一遍基本干燥或固化后，再噴涂后一遍，噴涂后的涂層應(yīng)剔除乳突，確保均勻平整。

5 運(yùn)輸方案

此弧門在運(yùn)輸過程中為保證其不變形、不扭曲，采取墊枕木、裝限位滑塊、用導(dǎo)鏈綁扎緊固等措施。

6 結(jié)束語

水電站底孔弧形工作閘門制作是一項(xiàng)經(jīng)驗(yàn)性很強(qiáng)的工作，由于此弧門面積大、重量大，交通不便，運(yùn)輸困難。需根據(jù)道路運(yùn)輸條件，分節(jié)制作，且必須根據(jù)實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)預(yù)留焊接收縮余量。此弧門通過試運(yùn)行，靈活方便、安全可靠，為今后制作大型弧門積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。