龙开口大坝金属结构安装工程施工与质量控制

仇杰

摘 要：水电站是发电产能、防汛泄洪的载体，水电站建设直接关系到水能资源能否有效利用，而水电站建设施工工艺直接关系到工程整体的可靠性与合理性。对此，施工组织应全面了解工程概况，制定适宜的施工方案，合理把控施工极度，协调水电站土建与金属结构安装之间的关系，缜密配合，做好金属结构安装施工工作。本文以龙开口水电站大坝金属结构安装施工为例，结合工程实际对关键的金属安装的施工工艺及质量控制进行探讨，以期为相关工程提供借鉴。

关键词：金属结构；安装工程；施工工艺；质量控制

中图分類号：TV523 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）19-0099-01

龙开口水电站枢纽工程主要由挡水建筑物、泄洪冲沙建筑物、右岸坝后式引水发电系统及左右岸灌溉取水口等建筑物组成。其中，拦河大坝为碾压混凝土重力坝，最大坝高119.00m，坝顶长度798.00m。泄洪建筑物位于主河床，由5个溢流表孔和4个泄洪中孔组成。引水建筑物布置于泄洪建筑物右侧，由坝式进水口和坝后背管组成。坝后式厂房布置在右岸台地上，包括主厂房、上下游副厂房、安装场、升压开关站、下游进厂交通廊道等；共布置5台混流式水轮发电机组，单机容量为360MW。

1 工程概况

本工程金属结构设备安装包括：溢流表孔检修闸门、溢流表孔弧形工作闸门、泄洪中孔事故闸门、泄洪中孔弧形工作闸门、冲沙底孔事故闸门、进水口拦污柵、进水口检修闸门、进水口快速闸门、左岸灌溉取水口拦污栅、灌溉取水口检修闸门、左岸灌溉取水口工作闸门、右岸灌溉取水口拦污栅、右岸灌溉取水口工作闸门、导流底孔封堵闸门门叶、拦污漂及其启闭设备（含现地控制柜、相关的拉杆、锁锭、轨道）的安装、调试、现场试验及所有相关设备埋管、埋件的埋设、移交前的维护运行。安装工程量总计约9438t，其中闸门（含拦污栅）52扇，门槽58套，启闭设备23台套，另外拦污漂1套。

2 金属结构安装工程关键施工工艺

2.1 安装前的检查和准备

所有的金属结构安装都要做好安装前的准备工作，严格按照施工图纸设计要求检查预埋件数量和质量，清理要安装部位的杂物，并严格按照施工图示和施工要求设置锚板、插筋、锚钩的规格、数量、位置、固定方式、埋入深度及外露部分长度等。

2.2 焊接

埋件焊接前制定焊接工艺，焊接时选用与母材匹配的焊材（不锈钢材料使用相应的不锈钢焊条进行焊接），焊后按规定进行外观检查及探伤检查，确保所有工作面连接焊缝在混凝土回填后打磨平整、光滑。

2.3 闸门安装

（1）闸门门槽安装。在底槛安装预留槽中的一期插筋设置钢支撑架，底槛吊放在钢支撑架上，调整合格后利用型钢加固并回填二期混凝土。安装时自下向上分段进行主轨、副轨、反轨、侧轨、护角、门楣等的安装。为便于门楣的就位，可预先在主轨上面定出门楣的高程线，在主轨侧面焊两只固定托脚，将门楣落在托脚上，用调整螺栓和千斤顶进行调整，确保浇筑二期混凝土过程中不发生变形或移位。门槽埋件用与预留插筋相同断面的圆钢加固时，其搭接长度不小于100mm。不允许直接搭焊在门槽主要构件上，只允许搭焊在埋设件伸出的锚杆上，或者搭焊在不会引起门槽主要构件产生局部变形的次要构件上。

（2）闸门门叶安装。一是门叶拼装。门叶现场拼装均采用“立式”拼装。滑动闸门设置在进水口，闸门门叶在18号坝段孔口利用坝顶门机组拼，组拼完成后利用坝顶门机下门；二是高强螺栓拼装及焊接。螺接联接的门叶先用普通螺栓对称进行固定，然后根据高强螺栓施工工艺要求进行高强螺栓的联接，用扭力板手或电动扳手施拧，合格后进行抽查，用以施工和检验的扭力板手不使用同一把板手。为防止焊接变形，采用偶数焊工同时对称施焊，并在施焊过程中随时检测闸门各项形体尺寸，观察闸门变形情况，以便及时调整焊接顺序，焊接参数等。焊后按要求进行焊缝的外观检查及无损探伤；三是水封等附件安装。闸门门叶结构连接、焊接完毕，经过测量校正合格后，安装滑块及门叶水封等附件。主支承工作面挂线调整，使其平面度误差及主支承与止水座基准面的平行度误差符合施工图纸及相关规范的规定。

2.4 坝顶门机安装

（1）轨道安装。轨道安装时，从轨道起点选定轨道两端部位置的锚筋、垫板，用水平仪进行调整定位并焊接牢固，每根轨道（一般为12.5m）设四块垫板进行调整。然后将轨道吊至上述垫板上，安装轨道压板进行加固，再将该节轨道其他的垫板连同锚杆、压板逐一安装。在此过程中用仪器检测轨道两端高程，里程及轨道跨度，焊接加固完毕后浇筑二期混凝土。其余轨道根据大坝各坝段混凝土浇筑情况逐段进行安装。轨道安装完毕后进行全面检测。

（2）大车运行机构及平衡梁安装。根据大车运行机构轮距在轨道上做出安装位置标记，将大车运行机构吊装至轨道上，并在其车轮位置垫以枕木。

穿轴安装平衡梁，安装时应做到平衡梁中心线与轨道中心线吻合，并根据门机轮距尺寸调整平衡梁位置。

（3）下横梁安装。吊装下横梁与平衡梁组装，下横梁就位完毕后，采用工字钢或槽钢支撑对下部安装结构加以稳固，并测量和调整其与门腿装配平面之对角线偏差、高度偏差、跨度偏差。

（4）门腿及中间横梁安装。吊装门腿时，首先将门腿上端用晃绳的一端锁定，然后在晃绳无张力情况下将门腿吊起装配，并用经纬仪控制垂直度将晃绳张紧（或用靠架调整固定）。用缆机将门腿吊装就位，装配铰制螺栓后连接剩余螺栓，与下横梁连接。各门腿分别用I20a型钢和缆绳稳固。在轨道外侧用钢管搭设脚手架，用吊锤和钢卷尺控制校正门腿准确位置。四根门腿安装就位后，安装中横梁。安装中横梁时，在连接螺栓部位设置安装平台，分别进行中横梁位置调整与螺栓连接。

2.5 中孔工作门启闭机室电动双梁吊安装

（1）轨道安装。轨道安装时，从轨道安装起点选定轨道两端部位置的锚筋、垫板，用水平仪进行调整定位并焊接牢固，每根轨道（一般为12.5m）设四块垫板进行调整。然后将轨道吊至上述垫板上，安装轨道压板进行加固，再将该节轨道其他的垫板连同锚杆、压板逐一安装。在此过程中用仪器检测轨道两端高程，里程及轨道跨度，焊接加固完毕后浇筑二期混凝土。其余轨道根据大坝各坝段混凝土浇筑情况逐段进行安装。轨道安装完毕后进行全面检测。桥机轨道安装完成后，须符合表10-12桥机轨道安装主要质量标准。

（2）端梁安装。端梁安装前，先在车间架设两临时轨道，其轨道开档尺寸与实际安装尺寸一致，然后将端梁吊装至轨道上，检测四个车轮组水平度、倾斜度、跨度及单边车轮的直线度，合格后用临时支撑对端梁进行稳定加固处理。

（3）主梁安装。主梁安装以端梁为基准，根据其组装标记线进行拼装连接。主、端梁连接后，全面检测桥架各控制项目。

（4）操作室、电气部分等安装。根据设计图纸以及说明书要求安装各接口端子、大小车供电装置，焊接行程开关座，调整负荷及高度控制装置。启闭机电气设备（负荷及高度控制、指示装置及电控柜等）的安装，应符合施工图样及制造厂技术说明书的规定，全部电气设备应可靠接地。

3 结语

本工程金属结构施工严格按照施工标准要求，重视质量控制，施工人员和监督人员具有较强的责任意识，最终整体质量一次验收合格率100%，根据工程项目的质量管理情况评价，施工局的质量管理体系是完整和健全的，体系运行良好，安装质量全部满足规范、合同及设计要求，具备安全运行条件。金属结构安装工程较为复杂，涉及不同工种，因此需要做好对关键安装工艺的研究，加强安装工程质量，确保工程能稳定运行。

参考文献

[1]王剑峰.水利枢纽金属结构的施工方法与工艺[J].科技创新与应用，2016，（31）：234.

[2]侯琴，罗中.大山哨隧洞取水口金属结构安装工程施工分析[J].山西建筑，2015，（03）：227-228.endprint