大型水工金屬結(jié)構(gòu)制作安裝技術(shù)創(chuàng)新

大型水工金屬結(jié)構(gòu)制作安裝技術(shù)創(chuàng)新在xxx水利樞紐工程建設(shè)中，xxxx工程有限公司負責(zé)溢流壩金屬結(jié)構(gòu)的制作安裝工作，總工程量為5930t，其中包括：潛孔式弧形工作閘門15扇，露頂式排漂孔弧形閘門1扇，上游事故檢修平板門2扇，浮動檢修門1扇，47套門槽的制作安裝，15臺2×1250kN卷揚啟閉機和2×1000kN液壓啟閉為加快xxx水利樞紐工程的建設(shè)，早日造福廣東人民，廣東省委、省政府對工程提出“六年工期，五年完成”的建設(shè)總目標(biāo)。按工程指揮部制訂的成全部溢流壩金屬結(jié)構(gòu)的制作工作；從97年2月開始進行安裝到98年2月重量為204t。據(jù)了解，在當(dāng)時，該閘門不僅是廣東省最大，而且也是國內(nèi)已溢流壩是xxx水利樞紐的主體工程，在設(shè)計上，弧形閘門是作為溢流壩體的一個重要組成部分，因而對制作安裝質(zhì)量都有較高的技術(shù)要求。為了保依靠先進的技術(shù)和工藝，并進行技術(shù)創(chuàng)新，將是在短期內(nèi)，高質(zhì)量、高效率遵照以上工作方針，公司加強施工組織的科學(xué)管理，除重點引進、吸收國內(nèi)外的先進設(shè)備和工藝外，特別注重對自身技術(shù)改革和創(chuàng)新，依靠科學(xué)管月，由xxx建設(shè)監(jiān)理、建管局、設(shè)計部門組成的驗收小組，分別對“一期基形工作閘門、47套門槽埋件、1扇棑漂孔弧形閘門，15臺2×1250kN斜吊溢流壩金屬結(jié)構(gòu)從98年開始投入運行，迄今已近12年，期間經(jīng)歷過多次洪水考驗，設(shè)備運行正常，實踐證明，我們在xxx溢流壩金屬結(jié)構(gòu)制作安求。翼板和腹板的對接焊縫為一類焊縫；翼板和腹板的角焊縫為二類焊縫。在制訂箱形梁焊接工藝時，我們特別重視在箱形梁中4條單面角焊縫的焊縫必須焊透。箱形梁的角焊縫不僅技術(shù)要求高，而且工作量大，焊縫的總按照傳統(tǒng)工藝，箱形梁的角焊縫一般以“船焊”方式施焊，在實施這一傳統(tǒng)工藝時，要求制作大型的工裝、夾具，而每次只能焊接一條焊縫，工件最少要翻轉(zhuǎn)4次才能完成焊接工作。由于主梁與支臂截面的最大寬度比工件長度小得多，屬于熱加工過程中易產(chǎn)生變形的梁、柱工件，施焊時若控制不好，易產(chǎn)生彎曲能扭轉(zhuǎn)變形，而一旦出現(xiàn)變形，因工件龐大，進行校正是十分困難的，這將嚴(yán)重影響閘門的制作質(zhì)量。而且傳統(tǒng)工藝的生產(chǎn)率比較低，趕不上xxx水利工程建設(shè)進度的要求。為了高質(zhì)量、高效率按進度完成閘門的制作任務(wù)，我們毅然摒棄了傳統(tǒng)的“船焊”工藝，制訂了用2臺焊機，對箱形焊縫的焊接工作，由于對稱施焊，有效控制了焊接變形，焊接質(zhì)量和效率大電源為DC-1000。利用該焊機比較優(yōu)越的焊接性能、多工位的焊接功能和配圖1箱形梁埋弧自動焊板料調(diào)平后進行拼板，拼板時，采用X形坡口，按一類焊縫要求焊接；手工焊接箱形梁內(nèi)部焊縫，焊接順序應(yīng)從中間向兩端，先焊腹板的立焊縫，再焊翼板焊縫和內(nèi)部翼板與腹板連接的角焊縫；將箱形梁水平支承，用兩臺慢的焊接速度焊接第一道焊縫，主要是要保證熔深達到要求，同時能將坡口條焊縫，對第一道焊縫同樣以較大電流和緩慢的焊接速度施焊，然后用較小的電流和較快的焊接速度對第二、第三道焊縫施焊。焊接時，一定要同方向施焊，不能逆向焊接，以防止箱形梁產(chǎn)生扭曲變形。在完成這兩道焊縫施焊角焊縫的焊接。為了保證焊接質(zhì)量，在完成第一道焊縫后，應(yīng)進行無損探傷由于采用合理的焊接工藝和先進的焊接設(shè)備,保證了弧形閘門的制作質(zhì)表1埋弧自動焊主要焊接參數(shù)焊接道數(shù)焊絲直徑mm焊接電流A焊接電壓V焊接速度m/h13.2600-650302024550-60032-352734550-60036-3830s支臂前端與主梁的連接是閘門的重要結(jié)構(gòu)，對設(shè)計和制作工藝都有較高的技術(shù)要求。按設(shè)計圖紙，弧形閘門門葉主梁后翼板與前端法蘭采用螺栓連部間隙不超過0.5mm。為避免和減少焊接變形的影響，傳統(tǒng)的加工工藝比較復(fù)雜，傳統(tǒng)的工藝是在制作廠內(nèi)進行弧形閘門總體預(yù)安裝，通過空間測量刬線，將法蘭焊接在支臂上，然后按線對接觸面進行機械加工。這一工藝方案為了達到xxx水利工程建設(shè)進度的要求，我們沒有采用傳統(tǒng)的廠內(nèi)預(yù)拼裝工藝，在嚴(yán)格保證質(zhì)量的前提下，進行改革創(chuàng)新，科學(xué)地制訂并實施了以下的工藝：完成主梁、邊梁、縱隔板、小橫梁、頂梁、底梁和各節(jié)面板等主要零件加工后，在弧形閘門制作工作臺上進行門葉拼裝。支臂與其前端法蘭不在廠內(nèi)組裝焊接，且將法蘭刬屬為主梁零件。支臂尺寸比圖紙設(shè)計尺寸預(yù)多余的長度割除。支臂前端法蘭與閘門主梁后翼連接部分成對進行加工，在龍門铇床上將各接合面加工平整，點焊在一起，配鉆螺栓孔，并用螺栓緊固圖2支臂前端與主梁接合處（單位：mm）為防止焊接時的變形產(chǎn)生間隙，在螺栓緊固的間隔部位點焊加固。與主梁進行組焊時，必須將工件平穩(wěn)支承，先手工焊接內(nèi)部焊縫。外部4條焊縫為40°平面坡口，不留鈍邊。為保證焊接質(zhì)量，先用二氧化碳接合面貼合，施工質(zhì)量達到設(shè)計圖紙和規(guī)范的要求，工藝過程簡單，生產(chǎn)效率高，比傳統(tǒng)工藝大大縮短工期，為xxx水利樞紐工程按時實施大江截流起了重大作用。,在弧形閘門的安裝中，支鉸座錨栓和座板的安裝是最關(guān)鍵的工作。錨栓和座板安裝的準(zhǔn)確度，將直接決定閘門支鉸座的安裝精度，亦直接影響到閘門的安裝和運行質(zhì)量。按傳統(tǒng)工藝，支鉸座錨栓和座板的安裝一般按以下步驟進行：先安裝錨栓，澆灌一期混凝土后，再安裝支鉸座板，然后澆灌二期混凝土。這種安裝方法的優(yōu)點是支鉸座板的安裝精度可以在二期混凝土澆灌前有調(diào)整的機會。缺點是操作過程比較復(fù)雜，與土建工程交叉作業(yè)，干擾較我們將錨栓和座板組裝在一起，兩道工序合并為一道工序，只采用一期混凝土澆灌。采用這種工藝可以節(jié)約安裝時間，但最大的難度是，在一期混凝土澆灌后，必須確保錨栓組安裝位置的準(zhǔn)確度，因為已沒有任何調(diào)整的余地。為了確保錨栓組安裝的準(zhǔn)確度，防止?jié)补嗯Ｍ然炷習(xí)r產(chǎn)生下沉而引起錨栓組出現(xiàn)位置偏差，在錨栓組預(yù)埋時，不能直接以混凝土為基礎(chǔ)作支承，而應(yīng)（2）用直角尺測量，并經(jīng)計算校驗，控制對角線的長度，使錨栓與座板（3）加固的角鋼必須采用撘接焊，以保證牢固，錨栓和座板亦應(yīng)點焊牢（4）錨栓組焊完畢，應(yīng)用一個標(biāo)準(zhǔn)的固定支鉸進行試裝，以檢驗安裝、當(dāng)邊墩和中墩混凝土澆灌至21.5m高程時，按圖4所示位置，預(yù)埋好支23.222.8207202010021.5125020圖4支鉸錨栓組安裝及支承、支架撘設(shè)根據(jù)設(shè)計圖紙上支鉸座的中心位置,計算出支鉸座板中心的實際高程和里程，按這一位置和孔中心距離，在支承上用20號槽鋼架設(shè)支架橫梁。將錨圖5支鉸座錨栓組安裝如圖5所示，首先根據(jù)支鉸軸中心的高程和里程計算出座板中心O1的實圖6支鉸座板安裝測量（1）支鉸座板中心高程和里程的測量與控制。如圖6所示，根據(jù)土建施再用水準(zhǔn)儀測量該里程的高程(▽23.4401m在支架橫梁上架設(shè)直徑為檢查，校核無誤后，便可進行座板中心高程和里程的調(diào)整。為了便于調(diào)整和高程。以上測量方法，不僅能控制座板中心的高程和里程，同時也可以控制（2）支鉸座板中心距離的測量和控制。通過壩軸線的壩左或壩右點，用（3）支鉸座板傾斜角的控制。如圖7所示，在座板頂端吊一個重錘，測A=Csinɑ=1500×sin30023’30.288”=758.86CC22圖7支鉸座板傾斜角度測量（單位mm）我們是在科學(xué)的管理和施工的情況下，采用一期混凝土澆灌的工藝，實施支鉸座錨栓和座板的安裝，比二期混凝土澆灌工藝大大縮短工期。使用實踐證明，工藝的實施是成功的，為保證工程進槽，并配備2扇平面滑板式事故檢修門，當(dāng)泄洪孔弧形閘門檢修時，事故檢修門起檔水作用。事故檢修門主軌承壓面為不銹鋼軌道，主軌截面如圖8所型結(jié)構(gòu)設(shè)計。國內(nèi)很多專業(yè)水工機械廠，對主軌弧形面加工的常規(guī)方法是將铇（銑）削、弧面研磨、檢驗。這種工藝過程的特點是，主軌組裝后，不銹的要求，因而還需對弧面進行研磨，效率低，成本高，更重要的是，若按這為了保證主軌制作質(zhì)量，提高效率，按期完成任務(wù)，我們對傳統(tǒng)的工藝進行了改革創(chuàng)新，設(shè)計了專用夾具，對主軌圓弧面車削加工后，再進行部件（1）設(shè)計圓弧面車削夾具，結(jié)構(gòu)如圖9示。在夾具上，一次可以裝夾和車它在圓周上的分布必須均勻，槽內(nèi)表面應(yīng)在導(dǎo)軌磨床上進行精加工，以保證圖9事故檢修閘門不銹鋼主軌加工夾具圖（2）合理選擇刀具和和切削用量。經(jīng)過多次試驗，刀具材（3）主軌組焊件分段制作，每段長為4m，其上焊接2條不銹鋼導(dǎo)軌，為了減少焊接變形，應(yīng)采用分段焊接，焊接時，不得逆向施焊以防止工件扭加工量相當(dāng)大，按傳統(tǒng)工藝制作，質(zhì)量保證的難度很大，在加工進度上根本無法保證。經(jīng)過科學(xué)分析和試驗，我們敢于打破常規(guī)，進行工藝創(chuàng)新，不僅積龐大；而安裝環(huán)境地形復(fù)雜，運輸、起重和吊裝都比較困難，閘門的安裝時間只有一年半，任務(wù)十分艱巨。起重、吊裝機具沒有現(xiàn)成的，只能根據(jù)工件的形狀，地理環(huán)境的情況自行設(shè)計制作。因而，制訂合適的起重和吊裝技術(shù)方案，在保證安全和保證質(zhì)量的前提下，提高弧形閘門安裝工作的效率，圖10弧形閘門安裝吊具布置在壩墩的30.0m和34.63m高程處,各安裝一臺橫跨兩壩墩的橋架，在橋上，主要用于支臂拼裝、門葉吊裝和配合工件卸車；而支臂的吊裝則需同時架在軌道上