水工金屬結(jié)構(gòu)制造及安裝質(zhì)量控制要點(diǎn)研究

蘇 灝

（廣東省水利電力勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司，廣東 廣州 510000）

水工金屬結(jié)構(gòu)較為特殊，尤其是其中需要涉及非常多的設(shè)備以及內(nèi)容，因此在安裝的過程也需要多個(gè)工種來進(jìn)行密切的配合與溝通。文章主要研究的是在水利水電工程建設(shè)的過程中，相關(guān)配套設(shè)施以及運(yùn)行結(jié)構(gòu)的具體安裝方式方法，以便能夠更好的提升水工工程施工質(zhì)量以及施工安全性。

1 韓江高陂水利樞紐金屬結(jié)構(gòu)工程概況

韓江高陂水利樞紐金屬結(jié)構(gòu)工程由泄水閘、電站、船閘、魚道4部分組成。

泄水閘門的安裝需要在廠內(nèi)進(jìn)行預(yù)先拼裝，隨后再將門葉片和支臂進(jìn)行分別安裝，最后再在現(xiàn)場(chǎng)拼裝。電站的安裝則是安裝檢修閘門，使用平面滑動(dòng)閘門，通過利用充水閥平整起吊之后實(shí)現(xiàn)分節(jié)出槽，閘門平時(shí)會(huì)被固定在門槽和門庫(kù)內(nèi)，與泄水閘事故檢修門共用頂門機(jī)。船閘則是需要安裝液壓?jiǎn)㈤]機(jī)進(jìn)行安裝，左右閘門單獨(dú)泵站，主要的控制方式是主從控制方式，平時(shí)未啟動(dòng)時(shí)將會(huì)在門庫(kù)內(nèi)存放，并且這一場(chǎng)地也可以對(duì)閘門進(jìn)行檢修維護(hù)。魚道則是主要通過上下游的變化來幫助魚類進(jìn)行巡游，需要安裝上游出口工作閘門、上游出口檢修閘門、下游第二入口控制閘門、誘魚防水管閘門[1]。

由于篇幅以及研究方向的原因，本文在研究金屬結(jié)構(gòu)制造與安裝的過程中，主要的研究方向放在了閘門、攔污柵、啟閉機(jī)3個(gè)方面。

2 結(jié)構(gòu)要點(diǎn)及安裝質(zhì)量

2.1 結(jié)構(gòu)制造質(zhì)量控制要點(diǎn)

2.1.1 材料控制

在制造水工結(jié)構(gòu)之前，首先需要控制原材料的質(zhì)量。原材料質(zhì)量的好壞將會(huì)直接影響到結(jié)構(gòu)的整體質(zhì)量。采購(gòu)原材料的過程中需要根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙的實(shí)際情況來對(duì)材料進(jìn)行分析，從而選擇信譽(yù)、銷量、評(píng)價(jià)更好的廠商。產(chǎn)品進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)之前需要第二次核對(duì)產(chǎn)品出廠報(bào)告以及檢測(cè)報(bào)告，保證材料的質(zhì)量，并且還需要保證報(bào)告能夠與材料實(shí)現(xiàn)一一對(duì)應(yīng)。在一般的水工工程當(dāng)中，使用的材料一般來說都是Q345B，如果水工工程的建設(shè)位置海拔過高或者過低，就需要使用材料質(zhì)量更好的材料，比如說Q345D、Q345E等，國(guó)外大多數(shù)情況下都使用的是ASTM A572 Gr50。在材料進(jìn)入場(chǎng)地正式生產(chǎn)之前，還需要對(duì)材料進(jìn)行化學(xué)檢測(cè)和機(jī)械檢測(cè)，對(duì)于一些厚度超過20 mm的鋼板則是需要進(jìn)行超聲波檢測(cè)，保證材料的質(zhì)量以及狀態(tài)。施工的過程中，還需要將材料進(jìn)行分類保存，避免材料由于人為的原因而受到影響。同時(shí)對(duì)于材料儲(chǔ)存的環(huán)境也需要進(jìn)行重點(diǎn)管理，避免材料由于儲(chǔ)存環(huán)境不佳而出現(xiàn)潮濕或者銹蝕。施工之前，還需要使用施工材料清單對(duì)馬上使用的材料進(jìn)行一一對(duì)應(yīng)，保證型號(hào)和參數(shù)能夠符合要求[2]。

2.1.2 尺寸控制

結(jié)構(gòu)制造之后，需要對(duì)尺寸進(jìn)行控制與管理，保證結(jié)構(gòu)的尺寸與設(shè)計(jì)過程中的尺寸相同，同時(shí)還有焊接尺寸和組裝尺寸。在各道工序開展的過程中，需要根據(jù)施工的設(shè)計(jì)要求和相關(guān)規(guī)范來檢測(cè)相關(guān)尺寸，保證尺寸能夠在公差范圍之內(nèi)。比如說在制造弧形閘門的過程中，需要搭建弧臺(tái)，使用加強(qiáng)的弧門來控制半徑。如果閘門有局部開啟要求，需要在面板機(jī)械加工方面留下一定的誤差。加工之前需要測(cè)量門葉的結(jié)構(gòu)質(zhì)量，使用水平儀來繪制加工基準(zhǔn)線，使用MPS工業(yè)攝影來測(cè)量弧面精度。同時(shí)需要使用計(jì)算機(jī)三維建模來完成對(duì)于數(shù)據(jù)的分析與測(cè)量，實(shí)現(xiàn)對(duì)于尺寸的控制與糾正，保證結(jié)構(gòu)尺寸控制始終屬于正常的狀態(tài)[3]。

2.1.3 焊接控制

在對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行焊接的過程中，需要加強(qiáng)對(duì)于下料切割質(zhì)量控制，并且對(duì)于焊接工藝進(jìn)行評(píng)定與關(guān)注，主要目的是保證焊接質(zhì)量始終處于正常的范圍。制造之前，需要讓焊接責(zé)任工程師對(duì)工藝文件進(jìn)行測(cè)評(píng)，保證實(shí)際生產(chǎn)屬于正常狀態(tài)。負(fù)責(zé)實(shí)際操作的焊接人員應(yīng)持有相關(guān)資格證書，沒有資格證書的焊工不予雇傭。在施工之前還需要開展崗位培訓(xùn)，保證人員素質(zhì)水平能夠達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的狀態(tài)以及效果。完成崗位培訓(xùn)之前，應(yīng)保證人員素質(zhì)可以達(dá)到結(jié)構(gòu)制造的整體需求，從而更好的進(jìn)行結(jié)構(gòu)制造。為了保證焊接的整體質(zhì)量，需要將坡口面進(jìn)行打磨與處理，并使用磁粉檢測(cè)避免出現(xiàn)焊接裂紋。在焊接閘門的過程中，還需要加強(qiáng)對(duì)于施工工藝的控制和管理，讓技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)得到進(jìn)一步的增長(zhǎng)，避免焊接變形。焊接門葉的過程中應(yīng)注意關(guān)注變形，一旦出現(xiàn)變形，整個(gè)門葉將會(huì)直接廢棄。主要的關(guān)注方法就是使用水平儀來對(duì)收縮狀態(tài)進(jìn)行觀測(cè)與分析，一旦發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)了變形，就需要及時(shí)的關(guān)注與處理。針對(duì)于單個(gè)的水工構(gòu)建，在施工的過程中為了保證組裝工作水平，需要保證各個(gè)構(gòu)件之間的間隙不超過3 mm。為了更好的縮小焊接應(yīng)力，需要使用結(jié)構(gòu)制造的方式將所有的誤差降到最低。焊接施工之后，結(jié)構(gòu)冷卻到環(huán)境溫度的情況下，需要進(jìn)行全方位的結(jié)構(gòu)分析與檢測(cè)，同時(shí)還需要使用無損失檢測(cè)的方式來進(jìn)行分析與控制，比如滲透檢測(cè)、超聲波檢測(cè)等，合格之后需要出具合格報(bào)告[4]。

2.2 結(jié)構(gòu)安裝質(zhì)量控制要點(diǎn)

2.2.1 閘門及埋件安裝

閘門以及埋件的安裝可以使用臥式的安裝方法，在門槽頂部使用枕木來搭建臨時(shí)拼接平臺(tái)。根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范以及要求，在平臺(tái)上開展承壓滑塊、水封、安裝導(dǎo)向輪等工作，加強(qiáng)對(duì)于各部分高程差的控制，更好的保證滑塊共面度、門葉尺寸等問題，從而保證門體整體止水效果達(dá)到預(yù)期。安裝期間的止水工作需要經(jīng)常檢查側(cè)止水座板和止水座的平整性，如果出現(xiàn)了誤差，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行調(diào)整與處理。完成結(jié)構(gòu)初步安裝之后，需要及時(shí)的進(jìn)行測(cè)量與矯正，隨后焊接門葉結(jié)構(gòu)，最后安裝閘門主支撐部件。實(shí)際施工的過程中，針對(duì)于主支撐部件，需要注意將支撐面調(diào)整到同一水平面，保證誤差不超過規(guī)定要求。未來可以利用塔機(jī)來對(duì)閘門進(jìn)行吊裝，最終幫助閘門安裝到位，不會(huì)出現(xiàn)誤差[5]。安裝之前需要注意連接部位的螺栓是否出現(xiàn)松動(dòng)問題，如果出現(xiàn)松動(dòng)，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行緊固。同時(shí)，在安裝的過程中還應(yīng)關(guān)注主立框和橫框是否出現(xiàn)了水面錯(cuò)位，如果不安裝在同一平面上，則容易造成施工事故。同時(shí)閘門的安裝必須保證整體全部就位，不應(yīng)進(jìn)行分步驟安裝，否則容易導(dǎo)致閘框出現(xiàn)變形。二期混凝土澆筑之前，需要對(duì)閘框、擋板等位置的灰漿及時(shí)處理，避免閘門的開關(guān)受到灰漿影響。

2.2.2 攔污柵以及柵槽安裝

安裝攔污柵和柵槽的過程中，需要使用測(cè)點(diǎn)布設(shè)的方式，隨后再進(jìn)行柵槽預(yù)組裝和吊裝第二次調(diào)整。柵槽就位之后快速固定，隨后在柵槽周圍澆灌混凝土，實(shí)現(xiàn)一次就位。隨后測(cè)量?jī)蓚?cè)柵槽跨度、中心線重合程度、垂直度等數(shù)據(jù)，保證金屬結(jié)構(gòu)安裝處于正常狀態(tài)，完成門槽鑿毛等工作[6]。在安裝的過程中，需要使用固定支架來固定鋼材，保證整個(gè)水壩都能夠根據(jù)高度來均勻上升，從而形成多個(gè)工作截面。未來還需要開展土建和安裝工程的交叉作業(yè)，從而保證雙方工作質(zhì)量。完成混凝土施工和預(yù)埋件處理之后，針對(duì)柵槽進(jìn)行質(zhì)量檢查，保證柵槽的質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)之后才能夠安裝攔污柵。作為一個(gè)主體結(jié)構(gòu)，攔污柵的安裝可以實(shí)現(xiàn)一次定位，而作為平面活動(dòng)金屬框架結(jié)構(gòu)，攔污柵條主要的構(gòu)造就是矩形斷面焊接結(jié)構(gòu)，使用吊板進(jìn)行連接，并且頂部設(shè)有吊梁。攔污柵的高度較高，并且攔污柵有著非常多的分節(jié)，安裝的過程中節(jié)點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)之間結(jié)構(gòu)相同，具有一定互換性。未來可以根據(jù)水位和清污的方式來選擇具體高度。安裝的過程中，需要具體加強(qiáng)工藝流程和細(xì)節(jié)的質(zhì)量控制，更好的保證結(jié)構(gòu)安裝始終處于規(guī)范性。攔污柵和柵槽一般來說直接處于水下，因此需要使用具有質(zhì)量證明的防腐蝕涂裝來進(jìn)行處理，同時(shí)還需要進(jìn)行定期的檢查。

2.2.3 啟閉機(jī)安裝

在啟閉機(jī)安裝的過程中，首先需要使用合適的方式將啟閉機(jī)吊裝到施工現(xiàn)場(chǎng)，保證運(yùn)行的過程中車輛始終處于垂直，避免出現(xiàn)側(cè)翻，這對(duì)于啟閉機(jī)的安裝也有著一定的便利。安裝之前，需要對(duì)設(shè)備的安全質(zhì)量進(jìn)行檢查，主要檢查軸承、傳動(dòng)軸等位置的實(shí)際情況，保證螺母螺紋的完整性，從而實(shí)現(xiàn)靈活的轉(zhuǎn)動(dòng)。針對(duì)一些明顯彎曲的螺桿，先使用壓力機(jī)來矯正，隨后檢查損傷，保證無損傷之后才能夠繼續(xù)施工。完成檢查之后，將啟閉機(jī)吊裝至指定的位置，使用工作橋和機(jī)架在閘門槽位置進(jìn)行固定，隨后根據(jù)吊裝的基礎(chǔ)中心來進(jìn)行調(diào)整，要求誤差不能夠超過3 mm。針對(duì)導(dǎo)向滑塊的深孔閘門，安裝的過程中需要加強(qiáng)螺栓和滑塊槽的垂直度與運(yùn)行軌跡控制[7]。在安裝的過程中，車輪組相對(duì)角線的偏差也需要進(jìn)行精確的控制和管理。對(duì)于門架來說，安裝的過程中需要對(duì)水平偏斜、支腿高度、門腿垂直度等數(shù)據(jù)進(jìn)行控制。安裝電氣設(shè)備時(shí)，保證室內(nèi)不會(huì)有明顯的帶電位置。由于安裝啟閉機(jī)的過程中需要使用鋼管，因此使用鋼管之前要整體清潔，為鋼管涂抹防腐涂裝，一方面保證設(shè)備不帶電，另一方面保證支架和外殼能夠接地[8]。

3 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，在未來水利水電工程建設(shè)施工的過程中，需要對(duì)水工金屬結(jié)構(gòu)質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的管理和把控，從而更好的為工程建設(shè)提供應(yīng)有的服務(wù)。實(shí)際工作的過程中，除了需要掌握結(jié)構(gòu)制造和質(zhì)量控制的要點(diǎn)之外，對(duì)于使用的材料質(zhì)量、施工人員素質(zhì)、尺寸等細(xì)節(jié)問題也需要進(jìn)行加強(qiáng)。同時(shí)未來還需要進(jìn)行各種結(jié)構(gòu)的安裝管理，保證結(jié)構(gòu)質(zhì)量得到保證與落實(shí)。