淺談水電站金屬結(jié)構(gòu)鋼閘門(mén)制作及安裝技術(shù)

陳宗賢

摘要：?水電站鋼閘門(mén)制作及安裝技術(shù)直接影響到鋼閘門(mén)的施工質(zhì)量，進(jìn)而對(duì)水電站的安全運(yùn)營(yíng)起到十分重要的作用，所以近年來(lái)國(guó)家、水利部門(mén)及相關(guān)企業(yè)都日益關(guān)注水電站鋼閘門(mén)的施工質(zhì)量。鋼閘門(mén)除組裝和焊接技術(shù)是質(zhì)量控制要點(diǎn)外，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也是質(zhì)量控制關(guān)鍵所在。本文主要結(jié)合歷年實(shí)際施工經(jīng)驗(yàn)對(duì)水電站鋼閘門(mén)的制作及其安裝技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)要分析，并給出相應(yīng)質(zhì)量控制對(duì)策。

關(guān)鍵詞：水電站;金屬結(jié)構(gòu)鋼閘門(mén);制作技術(shù);安裝技術(shù)

水電站引水和防洪系統(tǒng)對(duì)于水電站的正常運(yùn)行有著非常重要的作用?，金屬結(jié)構(gòu)鋼閘門(mén)的制作和安裝質(zhì)量直接影響到水電站引水和泄洪系統(tǒng)功能的發(fā)揮?，所以在進(jìn)行金屬結(jié)構(gòu)鋼閘門(mén)的制作和安裝時(shí)?，需要嚴(yán)格按照相關(guān)的操作規(guī)范進(jìn)行，確保施工質(zhì)量。

一、鋼閘門(mén)構(gòu)件焊接的工藝及要求

在鋼閘門(mén)及結(jié)構(gòu)件焊接的工程中，不僅要控制好內(nèi)外部焊接質(zhì)量，還要保證和控制其結(jié)構(gòu)尺寸的收縮和變形量。在實(shí)踐工作中，無(wú)論是單件焊接還是閘門(mén)整體拼接，其變形控制是一大質(zhì)量控制重點(diǎn)，變形主要是由裝配質(zhì)量和焊接造成，其中焊接是控制難點(diǎn)。焊接工藝參數(shù)的選擇不當(dāng)會(huì)影響到焊接質(zhì)量，但是焊接順序安排不當(dāng)，會(huì)直接影響到結(jié)構(gòu)尺寸的收縮變形和應(yīng)力集中。焊接人員要具有充分認(rèn)識(shí)和了解焊接變形的種類(lèi)、收縮規(guī)律以及如何控制的知識(shí)，這是金屬結(jié)構(gòu)鋼閘門(mén)制造焊接減少收縮變形的重要保障。為了防止和減少閘門(mén)的焊接變形，施焊工程中應(yīng)嚴(yán)格按照制作標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，編制合理施工工藝，合理地選擇焊接方法。

二、鋼閘門(mén)制作工藝

水電站鋼閘門(mén)制造主要工藝流程為：施工準(zhǔn)備→構(gòu)件制作→面板布焊→梁格定位→門(mén)體焊接→門(mén)體校正→閘門(mén)防腐→出廠驗(yàn)收。

（1）構(gòu)件制作?：閘門(mén)的主梁、縱梁，均制作成單構(gòu)件，以減少整體焊接時(shí)的應(yīng)力集中和變形，提高工作效率。單構(gòu)件制作工序?yàn)?：放樣→下料→銑坡口→拼裝→焊接→校正。

（2）面板布焊?：根據(jù)施工圖的尺寸，面板在組拼前，先進(jìn)行計(jì)算、下料、坡口處理，然后在廠內(nèi)的大平臺(tái)上進(jìn)行組拼。組拼時(shí)，面板對(duì)接處應(yīng)錯(cuò)開(kāi)閘門(mén)主縱梁180mm?以上，面板對(duì)接處利用銑邊機(jī)等方法加工制作成60°單面坡口。拼裝時(shí)兩面板間留1.0mm?的間隙，并分段加固焊牢。在面板分段兩面板對(duì)接處，根據(jù)施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的焊縫坡口形式事先做好坡口處理，并對(duì)分段處兩面板進(jìn)行分段加固處理。面板拼焊優(yōu)先采用埋弧自動(dòng)焊進(jìn)行焊接。面板組拼后，在面板上放大樣，并對(duì)縱向、橫向收縮變形預(yù)留一定的收縮量。收縮量按?f=1mm/1m?計(jì)算，結(jié)合施工條件（氣溫）加以修正。大樣節(jié)點(diǎn)處的面板對(duì)接縫應(yīng)先行焊接，并做磨平處理。

（3）梁格定位：根據(jù)面板上的大樣，進(jìn)行構(gòu)件拼裝。在拼裝過(guò)程中，要嚴(yán)格控制形位誤差和門(mén)體各主縱梁等構(gòu)件間的拼裝間隙，以進(jìn)一步保證閘門(mén)拼裝內(nèi)部與外形質(zhì)量。

（4）門(mén)體焊接?：門(mén)體結(jié)構(gòu)的焊接是影響閘門(mén)質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，焊接順序以增加門(mén)葉的整體剛度、減少焊接變形為主，切忌應(yīng)力集中，以免產(chǎn)生裂紋。其焊接工藝為面板對(duì)接縫→主梁與邊梁立角焊縫→主梁與縱梁立角焊縫→其他立角焊縫→平角焊縫→背水面其他焊縫→面板迎水面焊縫。在閘門(mén)整體焊接過(guò)程中，利用水準(zhǔn)儀配合鋼板尺及粉線等監(jiān)測(cè)閘門(mén)門(mén)體各項(xiàng)尺寸，對(duì)在焊時(shí)和施焊后的焊縫收縮所造成的變形情況，及時(shí)做好相應(yīng)的預(yù)防和補(bǔ)救措施，使閘門(mén)焊接變形控制在規(guī)范要求之內(nèi)。在閘門(mén)防腐合格、門(mén)體附件組裝結(jié)束后進(jìn)行出廠驗(yàn)收。

三、水電站金屬結(jié)構(gòu)鋼閘門(mén)等安裝技術(shù)

1.鋼閘門(mén)的安裝

較小鋼閘門(mén)采用臥式方法進(jìn)行閘門(mén)安裝，較大焊接鋼閘門(mén)或疊梁門(mén)一般采用立拼進(jìn)行安裝。選擇基礎(chǔ)堅(jiān)固的合適平整場(chǎng)地，搭設(shè)臨時(shí)性的拼裝平臺(tái)，進(jìn)行單節(jié)門(mén)葉上滑塊等附件安裝，利用起吊設(shè)備進(jìn)行單節(jié)門(mén)葉吊裝，按照門(mén)葉編號(hào)和設(shè)計(jì)進(jìn)行拼對(duì)摞節(jié)，并做好支撐和臨時(shí)加固。節(jié)間焊接或聯(lián)結(jié)完成并達(dá)到設(shè)計(jì)尺寸要求后，根據(jù)相應(yīng)的規(guī)范與設(shè)計(jì)的要求，在其平臺(tái)上完成水封等部件安裝，并分別對(duì)閘門(mén)導(dǎo)向輪、滑塊與水封等整體相關(guān)和相對(duì)尺寸進(jìn)行調(diào)整和控制。疊梁鋼閘門(mén)在節(jié)間止水安裝的過(guò)程中，相關(guān)的工作人員必須對(duì)止水座與側(cè)止水座板的不平度進(jìn)行詳細(xì)的檢查，在檢查的過(guò)程中若發(fā)現(xiàn)誤差，要及時(shí)調(diào)整水封，確保水封的止水效果可以滿(mǎn)足規(guī)范與設(shè)計(jì)的要求。一般情況下，在經(jīng)過(guò)測(cè)量校正合格與完成門(mén)葉結(jié)構(gòu)的拼裝焊接后，再進(jìn)行閘門(mén)主支承和其他附件的安裝與調(diào)整工作。閘門(mén)主支承部件和附件的調(diào)整主要是保證其平面度和相對(duì)尺寸，且確保其誤差小于施工圖樣規(guī)定。安裝驗(yàn)收后的閘門(mén)還應(yīng)進(jìn)行整體啟閉試驗(yàn)，檢查其靈活及密封性。閘門(mén)的整體吊裝主要是通過(guò)門(mén)機(jī)或永久設(shè)備進(jìn)行。

2.攔污柵與柵槽安裝

在攔污柵與柵槽的安裝過(guò)程中，先布置測(cè)點(diǎn)，再進(jìn)行柵槽的預(yù)組裝與吊裝調(diào)整，最后對(duì)其安裝的質(zhì)量進(jìn)行檢查與驗(yàn)收，確保其安裝質(zhì)量覆蓋規(guī)范要求。因柵體為整體結(jié)構(gòu)，在安裝的過(guò)程中，可一次吊裝就位。

3.啟閉機(jī)安裝

選用合適的起吊設(shè)備進(jìn)行啟閉機(jī)安裝。在安裝啟閉機(jī)的過(guò)程中，首先制定安全可靠的吊裝方案，選用適當(dāng)?shù)牡蹙撸_保施工安全。質(zhì)量控制方面主要要保證運(yùn)行車(chē)輪垂直偏斜，同時(shí)還要嚴(yán)格控制車(chē)輪組相對(duì)應(yīng)的角線偏差;在門(mén)架安裝時(shí)，對(duì)其大梁的水平、支腿的高度以及門(mén)腿的垂直度進(jìn)行控制，各部位螺栓聯(lián)結(jié)處嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)扭力進(jìn)行擰緊，重要焊接位置進(jìn)行無(wú)損探傷檢驗(yàn)。在安裝電氣設(shè)備的過(guò)程中，對(duì)裸露電纜進(jìn)行必要的防護(hù)和保護(hù)，因穿線中需要應(yīng)用到鋼管，需要對(duì)鋼管進(jìn)行徹底的清潔，并涂上一層或兩層的防銹涂料，確保所有電器設(shè)備在不帶電的情況下，其支架與外殼可靠接地。在橋架與小車(chē)的設(shè)置中，要確保其軌道與啟閉機(jī)之間有可靠的電氣連接，使門(mén)機(jī)的安裝質(zhì)量得到有效的保障。安裝完成后須進(jìn)行負(fù)荷試驗(yàn)。

四、結(jié)束語(yǔ)

在水利發(fā)電中，水電站的金屬閘門(mén)的安裝技術(shù)和制造技術(shù)是這項(xiàng)工程中十分重要的環(huán)節(jié)，是不可能替代的一項(xiàng)工作，有著十分重要的作用。通過(guò)社會(huì)的發(fā)展，科學(xué)的不斷進(jìn)步和發(fā)展，水電站的隱患已經(jīng)在逐漸減少，但是盡管如此還是要求各個(gè)部位的工作人員一定不可以掉以輕心，在工作的平時(shí)做好監(jiān)督和安全措施，防止任何安全工作中的所有隱患危險(xiǎn)，認(rèn)真做到對(duì)安全監(jiān)測(cè)，達(dá)到有危險(xiǎn)立刻采取正確的補(bǔ)救方法，做好各個(gè)零件工作的安全，提高所有工作的安全效率和工作上的生產(chǎn)效率，達(dá)到更好，更快，更安全的工作。

參考文獻(xiàn)：

[1]任鴻順，廖敏達(dá)，黃星，?等.長(zhǎng)江三峽水利樞紐永久船閘金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備制造技術(shù)[Z].武昌船舶重工有限責(zé)任公司.2010.

（作者單位：中國(guó)水利水電第三工程局有限公司）