淺談水電站金屬結構鋼閘門制作及安裝技術

陳宗賢

摘要：?水電站鋼閘門制作及安裝技術直接影響到鋼閘門的施工質量，進而對水電站的安全運營起到十分重要的作用，所以近年來國家、水利部門及相關企業(yè)都日益關注水電站鋼閘門的施工質量。鋼閘門除組裝和焊接技術是質量控制要點外，結構設計也是質量控制關鍵所在。本文主要結合歷年實際施工經(jīng)驗對水電站鋼閘門的制作及其安裝技術進行簡要分析，并給出相應質量控制對策。

關鍵詞：水電站;金屬結構鋼閘門;制作技術;安裝技術

水電站引水和防洪系統(tǒng)對于水電站的正常運行有著非常重要的作用?，金屬結構鋼閘門的制作和安裝質量直接影響到水電站引水和泄洪系統(tǒng)功能的發(fā)揮?，所以在進行金屬結構鋼閘門的制作和安裝時?，需要嚴格按照相關的操作規(guī)范進行，確保施工質量。

一、鋼閘門構件焊接的工藝及要求

在鋼閘門及結構件焊接的工程中，不僅要控制好內外部焊接質量，還要保證和控制其結構尺寸的收縮和變形量。在實踐工作中，無論是單件焊接還是閘門整體拼接，其變形控制是一大質量控制重點，變形主要是由裝配質量和焊接造成，其中焊接是控制難點。焊接工藝參數(shù)的選擇不當會影響到焊接質量，但是焊接順序安排不當，會直接影響到結構尺寸的收縮變形和應力集中。焊接人員要具有充分認識和了解焊接變形的種類、收縮規(guī)律以及如何控制的知識，這是金屬結構鋼閘門制造焊接減少收縮變形的重要保障。為了防止和減少閘門的焊接變形，施焊工程中應嚴格按照制作標準規(guī)范，編制合理施工工藝，合理地選擇焊接方法。

二、鋼閘門制作工藝

水電站鋼閘門制造主要工藝流程為：施工準備→構件制作→面板布焊→梁格定位→門體焊接→門體校正→閘門防腐→出廠驗收。

（1）構件制作?：閘門的主梁、縱梁，均制作成單構件，以減少整體焊接時的應力集中和變形，提高工作效率。單構件制作工序為?：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，先進行計算、下料、坡口處理，然后在廠內的大平臺上進行組拼。組拼時，面板對接處應錯開閘門主縱梁180mm?以上，面板對接處利用銑邊機等方法加工制作成60°單面坡口。拼裝時兩面板間留1.0mm?的間隙，并分段加固焊牢。在面板分段兩面板對接處，根據(jù)施工圖紙設計的焊縫坡口形式事先做好坡口處理，并對分段處兩面板進行分段加固處理。面板拼焊優(yōu)先采用埋弧自動焊進行焊接。面板組拼后，在面板上放大樣，并對縱向、橫向收縮變形預留一定的收縮量。收縮量按?f=1mm/1m?計算，結合施工條件（氣溫）加以修正。大樣節(jié)點處的面板對接縫應先行焊接，并做磨平處理。

（3）梁格定位：根據(jù)面板上的大樣，進行構件拼裝。在拼裝過程中，要嚴格控制形位誤差和門體各主縱梁等構件間的拼裝間隙，以進一步保證閘門拼裝內部與外形質量。

（4）門體焊接?：門體結構的焊接是影響閘門質量的重要環(huán)節(jié)，焊接順序以增加門葉的整體剛度、減少焊接變形為主，切忌應力集中，以免產(chǎn)生裂紋。其焊接工藝為面板對接縫→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。在閘門整體焊接過程中，利用水準儀配合鋼板尺及粉線等監(jiān)測閘門門體各項尺寸，對在焊時和施焊后的焊縫收縮所造成的變形情況，及時做好相應的預防和補救措施，使閘門焊接變形控制在規(guī)范要求之內。在閘門防腐合格、門體附件組裝結束后進行出廠驗收。

三、水電站金屬結構鋼閘門等安裝技術

1.鋼閘門的安裝

較小鋼閘門采用臥式方法進行閘門安裝，較大焊接鋼閘門或疊梁門一般采用立拼進行安裝。選擇基礎堅固的合適平整場地，搭設臨時性的拼裝平臺，進行單節(jié)門葉上滑塊等附件安裝，利用起吊設備進行單節(jié)門葉吊裝，按照門葉編號和設計進行拼對摞節(jié)，并做好支撐和臨時加固。節(jié)間焊接或聯(lián)結完成并達到設計尺寸要求后，根據(jù)相應的規(guī)范與設計的要求，在其平臺上完成水封等部件安裝，并分別對閘門導向輪、滑塊與水封等整體相關和相對尺寸進行調整和控制。疊梁鋼閘門在節(jié)間止水安裝的過程中，相關的工作人員必須對止水座與側止水座板的不平度進行詳細的檢查，在檢查的過程中若發(fā)現(xiàn)誤差，要及時調整水封，確保水封的止水效果可以滿足規(guī)范與設計的要求。一般情況下，在經(jīng)過測量校正合格與完成門葉結構的拼裝焊接后，再進行閘門主支承和其他附件的安裝與調整工作。閘門主支承部件和附件的調整主要是保證其平面度和相對尺寸，且確保其誤差小于施工圖樣規(guī)定。安裝驗收后的閘門還應進行整體啟閉試驗，檢查其靈活及密封性。閘門的整體吊裝主要是通過門機或永久設備進行。

2.攔污柵與柵槽安裝

在攔污柵與柵槽的安裝過程中，先布置測點，再進行柵槽的預組裝與吊裝調整，最后對其安裝的質量進行檢查與驗收，確保其安裝質量覆蓋規(guī)范要求。因柵體為整體結構，在安裝的過程中，可一次吊裝就位。

3.啟閉機安裝

選用合適的起吊設備進行啟閉機安裝。在安裝啟閉機的過程中，首先制定安全可靠的吊裝方案，選用適當?shù)牡蹙?，確保施工安全。質量控制方面主要要保證運行車輪垂直偏斜，同時還要嚴格控制車輪組相對應的角線偏差;在門架安裝時，對其大梁的水平、支腿的高度以及門腿的垂直度進行控制，各部位螺栓聯(lián)結處嚴格按照設計扭力進行擰緊，重要焊接位置進行無損探傷檢驗。在安裝電氣設備的過程中，對裸露電纜進行必要的防護和保護，因穿線中需要應用到鋼管，需要對鋼管進行徹底的清潔，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。在橋架與小車的設置中，要確保其軌道與啟閉機之間有可靠的電氣連接，使門機的安裝質量得到有效的保障。安裝完成后須進行負荷試驗。

四、結束語

在水利發(fā)電中，水電站的金屬閘門的安裝技術和制造技術是這項工程中十分重要的環(huán)節(jié)，是不可能替代的一項工作，有著十分重要的作用。通過社會的發(fā)展，科學的不斷進步和發(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部位的工作人員一定不可以掉以輕心，在工作的平時做好監(jiān)督和安全措施，防止任何安全工作中的所有隱患危險，認真做到對安全監(jiān)測，達到有危險立刻采取正確的補救方法，做好各個零件工作的安全，提高所有工作的安全效率和工作上的生產(chǎn)效率，達到更好，更快，更安全的工作。

參考文獻：

[1]任鴻順，廖敏達，黃星，?等.長江三峽水利樞紐永久船閘金屬結構設備制造技術[Z].武昌船舶重工有限責任公司.2010.

（作者單位：中國水利水電第三工程局有限公司）