淮河流域水閘工程金屬結(jié)構(gòu)竣工驗(yàn)收質(zhì)量檢測方法探析

趙守義

一、概述

水工金屬結(jié)構(gòu)是指水利水電工程（泄洪、引水、發(fā)電和通航等）建筑物的各類閘門（含攔污柵）、各類啟閉機(jī)、壓力鋼管、清污機(jī)等。閘門有鋼閘門與鑄鐵閘門，啟閉機(jī)包括固定卷揚(yáng)式啟閉機(jī)、液壓啟閉機(jī)、橋式啟閉機(jī)、門式啟閉機(jī)、螺桿啟閉機(jī)等。

淮河流域大量的水閘工程竣工驗(yàn)收前均委托淮河流域水工程質(zhì)量檢測中心對(duì)水閘的金屬結(jié)構(gòu)進(jìn)行了質(zhì)量檢測，現(xiàn)就監(jiān)測情況進(jìn)行研究和總結(jié)。

二、竣工驗(yàn)收檢測項(xiàng)目和檢測方法

竣工驗(yàn)收檢測時(shí)，各金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備構(gòu)件均已安裝完成，因此，各項(xiàng)目的檢測均以無損檢測為主，檢測項(xiàng)目、檢測方法和抽檢數(shù)量如下：

1.抽檢數(shù)量

鋼閘門、啟閉機(jī)、攔污柵：按照30%孔口數(shù)，或者參照《水閘安全鑒定規(guī)定》（SL214-98）的規(guī)定，即 10孔以內(nèi)的水閘為30%～100%；11～20孔的水閘為15%～30%；21～70孔的水閘為10%～15%。超過70孔的水閘可酌量減小抽檢樣比例。

2.檢測項(xiàng)目和檢測方法

（1）鋼閘門（攔污柵）

①幾何尺寸及制造組裝偏差：主要采用尺量并輔以弦線、墊塊等工具在制造過程中進(jìn)行檢測，竣工檢測時(shí)因閘門已經(jīng)安裝就位而不具備檢測條件。

②焊縫質(zhì)量：用焊接檢驗(yàn)尺和直尺檢查焊縫外觀質(zhì)量，采用超聲波法對(duì)焊縫質(zhì)量進(jìn)行探傷，一扇閘門按一類焊縫50%、二類焊縫30%抽檢。

③閘門（攔污柵）及其埋件安裝質(zhì)量：采用量水堰法用尺量檢測閘門漏水量；采用鋼弦線垂球懸掛鋼直尺讀數(shù)、經(jīng)緯儀測量軌道安裝直線度；采用水準(zhǔn)儀、鋼直尺測量底檻工作面直線度；采用鋼弦線垂球懸掛鋼直尺讀數(shù)、經(jīng)緯儀測量支鉸同軸度。

④閘門（攔污柵）防腐質(zhì)量：采用磁性基體非導(dǎo)磁磁阻法，利用涂層測厚儀檢測防腐涂層厚度，對(duì)閘門表面積較小且結(jié)構(gòu)復(fù)雜的構(gòu)件（如邊柱等），采用散點(diǎn)法（測量10點(diǎn)或5點(diǎn)）進(jìn)行測量；對(duì)表面積較大處（如面板、主梁腹板等），應(yīng)根據(jù)規(guī)范的有關(guān)規(guī)定,采用10點(diǎn)法（每平米取10個(gè)測區(qū)，每個(gè)測區(qū)檢測10點(diǎn)）檢測防腐涂層總厚度。采用劃格法或者拉開法檢測涂層附著力，一扇閘門取5個(gè)測區(qū)。

⑤閘門（攔污柵）全行程啟閉試驗(yàn)：選作試驗(yàn)的一孔閘門進(jìn)行3次全行程啟閉運(yùn)行試驗(yàn)，主要檢查吊頭連接情況、滾輪滾動(dòng)情況、升降有無卡阻、止水橡皮有無損傷、止水橡皮壓緊程度、電氣設(shè)備是否異常等。主要以目測觀察為主，結(jié)合相機(jī)拍照，必要時(shí)輔以鋼直尺、電氣檢測儀器等儀器設(shè)備量測。

（2）鑄鐵閘門

主要是進(jìn)行幾何尺寸偏差、鑄造外觀質(zhì)量、閘門及其埋件安裝質(zhì)量、啟閉試驗(yàn)等，檢測方法基本同鋼閘門檢測。

（3）固定卷揚(yáng)式啟閉機(jī)

①噪聲：使用分貝計(jì)（噪聲計(jì)）直接測量。

②啟閉機(jī)齒輪嚙合狀態(tài)：在啟閉機(jī)開式齒輪上涂刷彩色顏料，運(yùn)行啟閉機(jī)之后，根據(jù)顏料的碾壓附著情況，測量啟閉機(jī)齒輪的嚙合面積等。

③開式齒輪齒面硬度：在對(duì)啟閉機(jī)開式齒輪齒的齒面進(jìn)行去污、去油、打磨處理后，使用里氏硬度計(jì)測量齒面硬度。

④制動(dòng)輪輪面硬度：在對(duì)啟閉機(jī)制動(dòng)輪輪面進(jìn)行去污、去油、打磨處理后，使用里氏硬度計(jì)測量齒面硬度。

⑤電動(dòng)機(jī)絕緣電阻：使用高阻計(jì)測量電動(dòng)機(jī)的絕緣電阻。

⑥三相電流不平度：在啟閉機(jī)升、降過程中，使用萬能表測量電動(dòng)機(jī)各相的電流值，并比較其三相不平度。

⑦機(jī)架水平度：使用水準(zhǔn)儀、水平尺、鋼直尺在機(jī)架的各個(gè)頂角測量其高程，分析機(jī)架的水平度。

⑧啟閉機(jī)載荷試驗(yàn)：在啟閉機(jī)鋼絲繩加載傳感器，進(jìn)行應(yīng)變和應(yīng)力測試；配合在閘門上堆載配重，來測試分析啟閉機(jī)的載荷能力。

（4）螺桿式啟閉機(jī)

①螺桿直線度：使用直尺和等高墊塊分別在螺桿不同高度架設(shè)，通過經(jīng)緯儀測量螺桿不同高度數(shù)值，從而判斷螺桿的直線度。

②電動(dòng)機(jī)絕緣電阻：使用高阻計(jì)測量電動(dòng)機(jī)的絕緣電阻。

③三相電流不平度：此項(xiàng)檢測同固定卷揚(yáng)式啟閉機(jī)。

（5）液壓啟閉機(jī)

①油缸同步性：采用秒表計(jì)時(shí)法，在相同啟閉時(shí)間內(nèi)用卷尺測量啟閉機(jī)左、右機(jī)啟閉的高度差，從而判定左、右油缸的同步性。

②保壓試驗(yàn)：使用秒表在24h內(nèi)用卷尺檢測活塞桿降落值，通過降落數(shù)值分析油缸的保壓效果。

三、竣工驗(yàn)收檢測的主要依據(jù)和主要結(jié)果評(píng)價(jià)方法

在此，僅就現(xiàn)行的標(biāo)準(zhǔn)情況作總結(jié)，對(duì)新標(biāo)準(zhǔn)的變更內(nèi)容不作闡述。對(duì)水閘的金屬結(jié)構(gòu)檢測來說，單獨(dú)的方法標(biāo)準(zhǔn)很少，多數(shù)是和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)合為一體的，還有很多檢測項(xiàng)目只有評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，而沒有方法標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)結(jié)果的評(píng)價(jià)方式，主要采用測量值與設(shè)計(jì)值及規(guī)范允許偏差值進(jìn)行比較得出合格與否的判定結(jié)論，或者用統(tǒng)計(jì)出的合格點(diǎn)數(shù)除以抽檢總數(shù)，以合格點(diǎn)率對(duì)被檢測項(xiàng)是否合格進(jìn)行評(píng)價(jià)。

1.閘門（攔污柵）

（1）幾何尺寸及制造組裝偏差

《規(guī)范》（DL/T5018-2004）表7.4.1、表7.5.1、表7.6.1規(guī)定了不同類型閘門幾何尺寸及制造組裝偏差檢測結(jié)果的評(píng)價(jià)方法；第9.1條款規(guī)定柵條間距極限偏差為設(shè)計(jì)值±5%。

（2）焊縫質(zhì)量

①焊縫外觀質(zhì)量：所有焊縫均應(yīng)進(jìn)行外觀檢查，外觀檢測評(píng)價(jià)指標(biāo)見《規(guī)范》（DL/T5018-2004）第 4.4.1條款和《規(guī)范》（GB/T14173-2008）第4.4條款所述內(nèi)容。

②焊縫內(nèi)部質(zhì)量探傷：閘門主要受力焊縫（一二類焊縫）應(yīng)進(jìn)行內(nèi)部缺陷探傷，按照《規(guī)范》（DL/T5018-2004）第4.4.1條款和《規(guī)范》（GB/T14173-2008）第6.02及6.03條款的規(guī)定進(jìn)行質(zhì)量評(píng)價(jià)。

（3）閘門（攔污柵）及其埋件安裝質(zhì)量

①閘門漏水量：閘門在承受設(shè)計(jì)水頭時(shí),任意1m止水范圍內(nèi)漏水量每秒不超過0.1L。

②軌道安裝直線度、底檻工作面直線度與高差、支鉸同軸度：《規(guī)范》（DL/T5018-2004）第8.1條款規(guī)定了閘門軌道安裝檢驗(yàn)指標(biāo)、檢測方法以及結(jié)果評(píng)價(jià)。

（4）閘門（攔污柵）防腐質(zhì)量

①防腐層厚度：漆膜固化后應(yīng)進(jìn)行漆膜厚度檢測，根據(jù)基準(zhǔn)面積大小采用10點(diǎn)法或5點(diǎn)法進(jìn)行檢測，85%以上的局部厚度應(yīng)達(dá)設(shè)計(jì)厚度，沒有達(dá)到設(shè)計(jì)厚度的部位最小局部厚度應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)值85%。

②涂層附著力：漆膜固化后應(yīng)選用法劃格法、拉開法進(jìn)行漆膜附著力試驗(yàn)，涂層結(jié)合強(qiáng)度采用切割法或拉開法,《規(guī)范》（SL105-2007）第5.6條款指出了金屬與漆膜復(fù)合涂層厚度檢測和結(jié)果評(píng)價(jià)方法,并規(guī)定了復(fù)合涂層附著力檢測方法采用切割法。

（5）閘門（攔污柵）全行程啟閉試驗(yàn)

閘門在安裝后，在無水情況下作全行程啟閉試驗(yàn)，有條件時(shí)做動(dòng)水試驗(yàn)，按照《規(guī)范》（DL/T5018-2004）第8.5條款進(jìn)行評(píng)價(jià)。

2.鑄鐵閘門

目前水利上無鑄鐵閘門的質(zhì)量檢測與評(píng)定的依據(jù)規(guī)范，僅參照《供水排水用鑄鐵閘門》（CJT3006-1992）進(jìn)行質(zhì)量檢測與評(píng)定。

3.啟閉機(jī)

（1）固定卷揚(yáng)式啟閉機(jī)（檢測主要依據(jù)是《規(guī)范》（SL381-2007）

①噪聲：第5.1.7.18條款規(guī)定，在距減速器1m左右，噪聲不超過85分貝。

②啟閉機(jī)齒輪嚙合狀態(tài)：齒輪嚙合斑點(diǎn)在齒長方向累計(jì)不應(yīng)小于50%，齒高方向累計(jì)不應(yīng)小于40%。

③開式齒輪齒面硬度：小齒輪硬度不低于HB240，大齒輪齒面硬度不低于HB190。

④制動(dòng)輪輪面硬度：制動(dòng)輪面硬度應(yīng)滿足HRC35～45。

⑤電動(dòng)機(jī)絕緣電阻：《規(guī)程》（DL/T596-1996）5.4.1條款和 《標(biāo)準(zhǔn)》（GB50150-2006）6.0條款規(guī)定了交流電動(dòng)機(jī)繞組的絕緣電阻和吸收比檢測結(jié)果的評(píng)價(jià)方法。

⑥三相電流不平度：無荷載試驗(yàn)時(shí)和荷載試驗(yàn)時(shí)，電動(dòng)機(jī)三相電流不平度均不超過10%。

⑦機(jī)架水平度：各加工面之間相對(duì)高度誤差不應(yīng)超過1.0mm。

⑧啟閉機(jī)載荷試驗(yàn)：第5.3.4～5.3.5條款規(guī)定了啟閉機(jī)無負(fù)荷試驗(yàn)時(shí)應(yīng)檢測的8個(gè)方面內(nèi)容，并提出了評(píng)價(jià)指標(biāo)。

（2）螺桿式啟閉機(jī)

①螺桿直線度：螺桿直線度每米不應(yīng)超過0.6mm，總長不超過5m，總直線度不超過1.5mm，全長超過8m，直線度誤差不得超過2.0mm。

②電動(dòng)機(jī)絕緣電阻和三相電流不平度：同固定卷揚(yáng)式啟閉機(jī)檢測。

（3）液壓啟閉機(jī)

①油缸同步性：雙吊點(diǎn)啟閉機(jī)時(shí)，兩套缸體在任意行程內(nèi)任意位置同步偏差大于設(shè)計(jì)值時(shí)應(yīng)具有自動(dòng)糾偏功能。

②保壓試驗(yàn)：提起閘門24h后，沉降量不應(yīng)大于 100mm，24h沉降量超過200mm應(yīng)具有自動(dòng)復(fù)位功能。

四、存在問題

《建設(shè)工程質(zhì)量管理?xiàng)l例》、《水利工程質(zhì)量管理規(guī)定》和《水利工程建設(shè)項(xiàng)目驗(yàn)收管理規(guī)定》中均提出工程竣工驗(yàn)收時(shí)需對(duì)水利工程建設(shè)項(xiàng)目進(jìn)行合格性評(píng)定，也提出工程建設(shè)項(xiàng)目竣工前應(yīng)進(jìn)行檢測，但均未提及如何進(jìn)行竣工驗(yàn)收檢測（抽檢數(shù)量和檢測方法等），涉及到水工金屬結(jié)構(gòu)和電氣設(shè)備竣工檢測的具體規(guī)定更是少之又少。

現(xiàn)行規(guī)范和相關(guān)文件中未對(duì)“工程竣工驗(yàn)收檢測”進(jìn)行全面具體的定義，各工程參建單位對(duì)工程竣工驗(yàn)收檢測都有各自的理解，致使竣工檢測往往與施工過程中的檢測產(chǎn)生混淆或重復(fù)，甚至替代過程中的施工質(zhì)量檢測。實(shí)際操作中，對(duì)一座水閘，出現(xiàn)多家檢測單位多次進(jìn)場檢測同一項(xiàng)目的現(xiàn)象。

部分項(xiàng)目的檢測沒有方法標(biāo)準(zhǔn)。如：啟閉機(jī)電動(dòng)機(jī)三項(xiàng)電流不平度就沒有規(guī)定具體的檢測方法等。

部分項(xiàng)目的檢測結(jié)果沒有評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)；部分項(xiàng)目的結(jié)果評(píng)價(jià)方法在多個(gè)規(guī)范中也不盡相同。如《規(guī)范》（DL/T 5018-2004） 第 6.5.2條和 《規(guī)范》（SL105-2007）第5.6.2條在規(guī)定金屬涂層厚度方面就存在不統(tǒng)一之處。

五、小結(jié)

淮河流域水工程質(zhì)量檢測中心自1994年起就在淮河流域及安徽省對(duì)水閘工程開展了竣工驗(yàn)收質(zhì)量檢測，在水閘工程竣工驗(yàn)收質(zhì)量檢測方面做出了積極的探索和大量的工作。通過調(diào)研可知，截至目前，水利行業(yè)沒有關(guān)于水工金屬結(jié)構(gòu)竣工驗(yàn)收質(zhì)量檢測的具體規(guī)定，更沒有竣工驗(yàn)收質(zhì)量檢測與評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)。因此在水工金屬結(jié)構(gòu)竣工驗(yàn)收質(zhì)量檢測的方法標(biāo)準(zhǔn)、評(píng)價(jià)方式和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)等方面均存在很大缺陷，需要進(jìn)一步研究和完善，制定具有可操作性的水工金屬結(jié)構(gòu)和電氣設(shè)備竣工驗(yàn)收質(zhì)量檢測技術(shù)規(guī)范，以便于統(tǒng)一規(guī)范和指導(dǎo)水閘工程金屬結(jié)構(gòu)竣工驗(yàn)收質(zhì)量檢測