水電站雙向門機門架制造工藝技術

劉 濤，王秀瓊

（中國水利水電第十四工程局有限公司，云南 昆明 650041）

雙向門機作為水電站的核心設備，門架制作和組裝是雙向門機制造的主要內容。通常來講，雙向門機門架需在廠內組裝，但是，因為門架的重量和尺寸均比較大，故需采用大噸位的起重機。為確保水電站雙向門機門架制作水平得到提升，本文主要探討水電站的雙向門機門架制作要點，內容如下。

1 雙向門機門架制造要求

因為雙向門機門架的結構體積與重量均比較大，受生產場地與設備能力限制，無法采取整體立拼方法，故需要運用門架制作技術。對于工作人員而言，要結合門架內部各項構件圖紙要求準備好相應材料，然后按照箱梁技術開展具體的拼裝與焊接，焊接施工完畢后，方可調平與調直處理，結合具體的制造規范，針對梁體的彎曲與腹板垂直度進行檢驗。

2 水電站雙向門機門架制造技術

2.1 箱梁制造技術

通常來講，箱梁制造技術流程重點包含板料的調平與拼接，包括開料與組裝，以及焊接等多項程序。對于施工人員來講，需要有效控制各個環節施工，認真遵守箱梁制造要求，確保箱梁的制作質量滿足規定要求[1]。在箱梁開料過程當中，施工人員需對腹板與翼板長度、寬度方向分別預留出適量收縮余量。在實際排料環節，還要避免接縫位于應力集中面，同時采用切割機進行切割下料施工。

在實際焊接施工過程當中，施工人員還要按照以下順序進行：

（1）焊接筋板和腹板角接焊縫，采取手工對稱焊接方法進行分段退焊，腹板和翼板的平角焊均需采取手工對稱焊接方法，焊接人員需要自中間逐漸向兩頭開展焊接作業。

（2）梁體內部焊接完畢后，焊接人員還要對梁內焊縫質量進行檢驗，若出現質量問題，需要采用科學應對措施，及時將隱患排除。如果焊接質量符合規定要求，施工人員還要采用科學的除銹與防腐方法，在焊縫外側進行焊接。

（3）外部的焊縫焊接需要和箱梁水平支撐保持穩固，可采取自動焊機開展平行施焊，若腹板的實際厚度小于14 mm，可以采取一道焊方法，焊接厚度比較大，可以采取兩道焊方法。

（4）外部焊接完畢后，焊接人員需采取無損探傷檢測方法，針對外部焊縫質量進行檢驗，同時還要對箱梁的尺寸與變形量進行有效檢測，保證焊縫質量滿足門架施工要求。若箱梁出現變形，焊接人員也可采取火焰法，針對箱梁進行有效的調整，保證箱梁焊接質量滿足規定要求。

2.2 上部結構制造技術

在上部結構之中，主梁通常采取偏軌箱型梁，需采取有限元分析方法，合理確定出腹板的應力狀態是否達標，針對應力狀態不同的位置，需采取不同厚度板材進行施工。上部結構總體屬于變截面的箱型結構體系，單件的腹板采取不同厚度鋼板，板厚的差異比較大，全熔透焊縫數量較多，無法有效解決焊接變形的問題[2]。因為雙向門機吊裝施工期間會產生下撓現象，故施工人員在制造主梁期間，設置一定起拱值有效提高門架結構的可靠性與穩定性，根據主梁跨度數據，對跨中拱度進行有效的控制。

另外，還要充分考慮到主梁因為自重因素而產生一定的下撓，在最大的上拱值之上增加大約3 mm的預起拱，在腹板下料過程當中放樣一定起拱形狀。因為主梁針對焊接變形的控制要求比較高，施工人員還要科學設置具體的焊接坡口，可以在上翼板與主腹板對接位置設置鈍邊焊接坡口。

主梁拼裝施工期間，施工人員要將腹板與翼板對接形成一個整體，然后進行主梁梁體的焊接施工，在對接翼板的過程當中，要結合上拱坐標值進行支墊，并且對主梁和T 形梁翼板平面度進行控制，通常來講，主梁和T 形梁翼板的同截面平面度不宜超出1 mm。腹板結合上拱度拋物線進行對接處理，在端梁中線對應腹板的位置作為基準線。施工人員還要在上翼板的上部進行隔板拼裝施工，然后對腹板進行吊裝，結合基準線所對應的坐標值，針對其拼裝尺寸進行合理的控制。主腹板和副腹板拼裝結束后，方可進行其他附件的拼裝施工。質量檢驗達標后，方可進行下翼板的拼裝施工，然后進行焊接施工。

如果主梁焊接工藝不合理，會降低其實際焊接質量，故施工人員要全面考慮各方面因素，其中，要重點考慮梁內部的通風問題。主梁焊接期間要綜合考慮多種安全因素，選取科學的焊接方法，并有效設置具體焊接順序，焊接人員要認真遵守焊接規范要求。因為主梁焊接不可以采取多人同時焊接方法，故需要采取二氧化碳氣體保護焊，焊接線能量比較低，可安排四名專業焊接人員同時進行作業[3]。

在主梁和端梁拼裝制造過程當中，主梁之間中心距離要滿足規定要求，焊接施工結束之后，焊接人員需要將焊前臨時連接位置進行打開處理，確保焊接應力得到更好釋放，焊接應力釋放完畢后，進行再次組拼復檢。主梁的組拼尺寸符合規定要求之后，對小車軌道墊板進行焊接施工，可以采取跳焊方法，自中間逐漸向兩頭焊接，不斷減少焊接變形量。

2.3 門腿制作技術

根據門腿制造特點可得知，單件圖為投影圖，需經過換算之后，可以獲取腹板與翼板實際的長度，然后開展放樣拼焊。施工人員還要注意以下問題：

（1）在制造門腿的過程當中，需要在腹板上部提前確定好隔板位置線，然后在翼板上部確定隔板位置線，對翼板底平面進行拼裝施工。

（2）結合計算結果，對門腿兩端的隔板位置進行調整，以兩端隔板作為基準，設置鋼絲線，對中間隔板位置進行調整，有效控制腹板與翼板尺寸誤差。

2.4 預拼裝技術

雙向門機需在廠內進行預拼裝，因為預拼裝的結構重量比較大，故施工人員還要對地面基礎進行加固處理，在行走臺車與支撐位置，均需要設置地錨，防止發生地基下沉現象。因為廠內的起吊能力有限，門架結構重量通常會超出起重機的起吊能力，不能實現整體吊裝，需采用單件分段吊裝方法在空中進行穩定連接[4]。

門架的預拼裝對吊具與索具要求比較高，技術人員還要制定出科學的技術方案，合理確定出具體的組裝順序，采用科學的吊具與索具。在選擇吊具與索具期間，施工人員還要綜合考慮多個影響因素，特別是現場風力因素。為減小外界風力對門架預拼裝帶來的影響，盡可能選取抗拉強度比較高的纖維芯鋼絲繩，同時將其直接焊接到門腿上部端板周圍位置。門腿預拼裝需在24 h 之內完成，避免發生安全事故。為確保空中作業更加安全、快速，施工人員還要在主梁與端梁的連接位置，有效設置臨時性的爬梯與連接板，運用門座起重機來吊裝主梁，對主梁和門腿之間的焊縫起到良好加固作用。

3 結語

本文對水電站雙向門機門架制造工藝技術要點進行合理性分析，明確箱梁制造技術要點、上部結構制造技術要點、門腿制作技術要點、預拼裝技術要點等，能夠確保水電站雙向門機門架制造水平得到良好的提升，可以為相關工作人員提供借鑒。