水工金属结构安装的要素组成及其安装工艺分析
水工金属结构安装的要素组成及其安装工艺分析
齐新
河北省水利工程局第一工程处 河北省保定市 071000
摘要：水工工程涉及灌溉、防洪、水产品和城市供水的综合经济效益，溢流坝段设17个溢流孔，弧形钢闸门保水，卷扬机固定启闭，弧形闸门的改造应在原布置、孔口尺寸和设计水位不变的情况下进行的。溢洪道17弧门改造主要包括拆除旧弧门、门槽及钢丝绳，安装调试新弧门、门槽及钢丝绳，17弧门流面保护处理等。浮式系泊桩轨道埋件安装调整，为船闸工程金属结构设备安装充电吹响了号角。基于此，本文对水工金属结构安装的要素组成及其安装工艺进行探究,具有重要意义。
关键词：水工金属；结构安装；要素组成
引言：船闸是水工工程的主要通航设施。布置在左岸，采用单线单级布置。闸室的有效尺寸为280m×34m×5.8m。为满足船闸闸室船舶系泊的要求，在每个闸室侧壁布置15对浮式系缆桩，可随水位变化升降。浮式系泊柱预埋件由导槽和角钢护板组成。安装标高为EL14。95m~EL65。00米，总安装量约1000吨。设备埋件的安装方式在葛洲坝、三峡等类似工程传统施工经验的基础上进行了优化创新，比原计划安装周期节省了6~7个月，为船闸导航目标节点的实现奠定了基础。
一、闸门的制作安装过程
首先闸门的制作需要具备专业资质的厂家，一般由该厂家提供有关闸门的软硬件资料、质量检测与鉴定报告等材料。在闸门制作过程中，商家可以随时带领监理抽检闸门质量，以确保闸门的制作环节符合要求。而在闸门制作完毕后，需要运抵安装现场进行拼装。在此过程中需要注意：①在闸门运至工地后，接收人员需要依照闸门资料对有关闸门门体零部件的类型与数量进行清点，同时检查各构件在运输过程中是否损伤变形，若存在数量不符或者损失变形等问题及时上报监理人。对于检查过程中存在损伤、缺陷或零件掉失等情况需要及时调整，通过更换零部件或者修补等方法进行解决，在准许后进行安装。②在门叶拼装环节，需要在闸门安装现场搭建临时平台，根据安装要求对安装工艺的选择与实行进行制定与完善，并出具安装工艺报告，同时为了进一步确保闸门安装的质量，需要对焊接变形等问题指定应对措施。完成单元施工后，需要监理人员进行审核，审核通过后进行整体的焊接施工。③针对施工现场从事安装焊缝的从业人员，需要对其身份以及相关证书进行核验。核验内容包括是否具有有关部门签发的有效合格证书、焊工焊接工作的中断时间、焊缝质量评定的人员资格等内容。依照有关规定，焊工中断焊接工作6个月以上的焊工，需要按照要求重新进行技能考试。而负责无损检测的技术人员必须持有国家专业部门签发的资格证书。各类焊缝的外观检查和无损控伤检查必须符合DL/T5018规范和GB3323,GB11345标准。④在水工金属结构产品焊接环节，需要首先购入焊接原材料，原材料需要具有产品质量合格证与使用说明书，同时对于焊条等物质，需要满足焊接的强度与耐热要求;由于焊接材料需要经过一系列的准备与完善，因此，在运抵现场后，需要对焊接材料进行保管与烘培，此过程需要以DL/T5018—94 第4.3.6条的规定为依据。⑤在涂装环节，需要对安装焊缝区相关区域进行涂装处理。而依据《水工金属结构防腐规范(SL105)》，为了提高焊缝区的使用质量，需要在涂装前将涂装部位可能存在的铁锈、氧化皮、油污、焊渣、灰尘、水分等污物清除干净。清除干净的标准为闸门表面的除锈等级满足DL/T5108—94第7.1.3条和7.1.4条，以达到防腐要求。⑥在闸门防腐合格通过之后，技术人员可以进行滚轮、止水橡皮等附件的安装，此过程的验收标准应当严格按照DL/T5018—94规范，以保证闸门的封水效果以及运行平稳性，待闸门运至现场吊装入槽后，再重新进行橡皮安装调试。
在闸门安装时，首先进行闸门吊装，针对闸门采用相应规格的吊机装运至安装现场，对门槽进行清理，之后吊装闸门，清理好门槽，进行闸门吊装。具体流程为①转换吊点、吊位，将闸门缓慢吊起，保持闸门的直立状态，逐渐移位到清理好的门槽上方，对准门槽缓缓入槽。②在吊起时，为了避免底封水受到损失，需要在底封水处垫上方木。在闸门放入门槽的同时，检查门槽是否清理干净，同时在轨道上撒泼肥皂水，满足侧封与顶封的要求。③采用透光法检查闸门的封水效果。在启闭机安装调试之后，调整闸门，无水情况下进行全行启闭试验，启闭时止水橡皮处浇水润滑，检查是否升降，同时检查速度及效果是否符合要求，在全关位置时，封水是否严密。
而在闸门安装时需要注意：①吊机吊装是一个整体性的过程，因此需要派遣专业人员统筹全局，整体指挥吊机吊装过程，以确保该环节的安全。②止水橡皮与附件是确保闸门封水效果与运行平稳性的关键，因此在闸门吊装时,需要采取必要措施确保止水橡皮和其他闸门附件不受损坏。
二、提高水工金属结构安装人员的技术与技能水平
由于环境因素具备较多的不确定性、多变性以及不稳定性，因此，在水工金属结构安装的过程中需要充分考虑环境因素。虽然环境因素是属于安装技术的外部影响因素,但也容易对闸门、轨道、启闭机等结构的安装产生重要影响。因此技术人员需要不断提高自身对水工金属结构安装的熟悉程度，并掌握安装工艺应用的环境及影响因素，从而提高水工金属结构安装质量。
例如，在水工金属结构产品安装过程中，焊接是其中的关键环节。技术人员需要针对焊前、焊接过程以及成品等环节的工艺进行知识储备与应用。首先，在焊前检查时，技术人员需要对母材、焊接材料、焊接设备、仪表、工艺装备以及焊接坡口等环节进行检验，确保影响水工金属结构产品质量的影响因素全部考虑在内。而在焊接过程中，技术人员需要认真检查焊接工艺参数是否选择正确、焊接设备是否正常运行、焊接夹具是否牢固。而在成品阶段，技术人员需要对焊接表面尺寸、外观质量以及外观尺寸等内容进行检查，确保闸门等重要部件的安装质量。
三、多方协作完善安装工艺及流程
安装工艺主要包括原材料的选择、检测、分类，剥除-矫直调试-矫直生产-焊接调试-按深化图纸规范网（各规范并挂标牌）-扎入库房-到现场按规范要求进行检查，技术交底安装指南安装自检合格，钢筋工程验收合格。安装步骤主要分为切割-分段处理-热熔连接-壁面超处理-自检。切割先取长管段，根据需要切带，避免浪费，应使用管道剪刀切割管道。切割后，应旋转剪管器，以确保管道切口光滑整齐。切割管道后，用尖嘴钳将其插入管腔，将管道内壁边缘按45度并旋转数次。其目的是防止切割时受力不均，管壁金属层变形，起到圆整作用，清理断面，锐角按压金属层，起倒角作用。三是热熔连接，需要检查热熔机加热套和加热头是否清洁，应干燥无油，严禁焊接旋转，以纠正方向。当地监察执法人员应对当地水工金属结构产品企业进行现场检查，共检查生产企业，对于未取得工业产品生产许可证的企业进行现场查封涉案大门，其存在严重的质量安全隐患，破坏了正常的市场秩序，构成违法事实。执法人员应命令这些企业无证停产，对现场涉及的物品进行拍照、记录和封存。下一步将进一步调查处理此案。同时，当地质监局加大行政执法力度，通过日常检查、同行询问、投诉举报，查找违法案件来源，进一步打击水工金属结构产品（闸门）无证非法生产，提高产品质量，规范市场秩序。实施施工，按照工艺节点和竣工验收标准，综合考虑各水工的施工，确保施工的标准化、标准化、制度化。对每一个施工细节进行检查和验收，避免施工过程中人为因素造成的错误。
比如说，随着钢铁物流加工基地项目钢结构吊装工作正式启动，钢柱吊装平稳，准确安装在指定位置，标志着港口金属材料公司工程建设从基础施工正式进入钢结构安装阶段。港口金属材料公司紧邻山港，有给排水等配套建设项目，项目建成后，将充分利用山港公路多式联运优势、物流上游政策优势、技术管理优势和销售网络，以及山东百宜汽车产业的配套合作能力，形成300万吨高端钢材加工销售规模，促进港口产业快速发展。面对钢结构安装悬臂钢结构梁及截面多品种、安装难度大、风险高的问题，应成立钢结构现场测量项目组，聘用具有较高的专业水平、技术业务硬的焊工，装配安装的操作精度要求高的钢结构安装，保证钢结构安装的焊接质量。在钢结构安装中，设置安全平台、防坠落装置、救生绳和安全网，在保证安全的前提下，提高钢结构安装、控制的速度。水利工程所用材料的品种、规格、性能应符合设计要求和现行国家标准的规定，水利建设项目应积极采用新材料、新工具、新技术，项目垃圾应袋装密封，并放置在指定的垃圾堆放区，施工作业结束前，应清理施工现场，收集和放置工具，施工人员应礼貌待客，尊重同事，配合其他工种的工作。同时政府应采取多项有效措施加强运输管制。运输前认真研究编制运输方案，修复运输道路，严格按设计速度通过坝下交通桥，提前反复演练运输过程，认真查找和整改运输中的安全隐患，在运输过程中进行必要的交通管制，准备相关辅助车辆，确保运输安全。二是精心策划设备安装工作，应提前组织施工各方编制钢梁吊装重大技术方案和吊装专项安全方案，采用与右岸装置座环吊装相衔接的方式，有效减少吊车拆卸次数和闲置时间，节约吊装成本，严格执行设备安装“三检制”。
三、注意在定位过程中控制钢筋质量
水工金属结构安装定位前的准备需要确定地面及分层标高、弹性施工标高，在工程平面内找任意一点，用钢卷尺直拉至地面，测量1m标高，确定表层的标高；为了进入门槛石或客厅滑动门导轨作为参考点来确定地面表层的标高，只需确定表层的标高，以便准确定位，避免后期移位、变更。审查图纸并提供材料，认真审查平面布置图和航道分布图，检查设计数据与现场实际数据是否一致；根据设计，满足使用要求，暗管敷设前，部分预埋件应就地采购。根据预留的水件安装位置，在KT品牌上粘贴相应的水件图标，玻璃胶定点粘贴，高出固定位置50mm，施工前，可明确沟通水部件安装的具体位置，避免后期搬迁。开槽时也有许多注意事项，比如说严禁在梁上开孔，梁底开槽，建筑的横向凹槽不得超过1000mm，施工人员要做好有效的安全防护工作，施工机具应有安全防护设施，控制粉尘、噪声和振动对邻近居民的影响和危害，及时清理产生的垃圾，将其装袋并放入指定区域。定位后，应正确规划水管方向。水管的走向应遵循以下原则。冷热水管道同时安装应符合下列要求，根据最直的短距离管道，不要随意缠绕管道，增加管道长度，弹簧线切割需要用钢卷尺测量接地管两端的距离，弹出管槽的双线，使各支管垂直相交，做到水平、平整、垂直，并用水平仪标记上下垂直点，用墨线连接各点，弹出管槽垂直双线，沿线切割可有效隔离因凿槽振动造成的空心滚筒开裂。凿槽需要用锤钻沿地面切割线清除管槽找平层水泥砂块，但应注意不要破坏混凝土基层钢筋保护层，管槽底部应剔掉，外边缘进行毛发处理，槽内灰尘应及时清理干净。
比如说，管槽的防水功能是有效隔离管件内齿出水口与外齿连接处因多种原因引起的滴水。如果管槽内壁上的防水层没有有效隔离，滴水将沿着管壁渗透到墙体中心，导致家具、木地板、墙纸等发霉腐烂。由专业焊接网络制造商根据结构钢筋和建筑尺寸的原始设计图纸进行深化，生产供应至现场后在工厂确认深化方案。随着建筑结构专业人员对焊接网格认识的提高，越来越多的工程直接使用标准尺寸的网格。钢筋焊接网特点主要是，运行水头14.5米，运行方式为动水启闭，闸门提升可以采用2台3600kN规格的固定卷扬式启闭机，最大提升高度36米。闸门分7节制作，整个闸门叶片现场焊接，由启闭机吊入槽内。焊接钢丝网制作严格按照设计图纸及相关标准进行，保证结构符合设计要求，保证钢筋直径、间距、尺寸的精度，每600mm绑扎在一起，使钢筋不被隔离，能满足安装质量的要求，减少了钢筋的拼装和安装时间，大大缩短了工期，从而提高了工程质量。钢筋焊接网的使用可避免施工现场相应钢筋的加工和堆放，便于施工现场的布置。并降低施工现场生产噪声，实现文明施工。主要施工任务包括地下厂房、房屋等土建施工，以及金属结构及其附件的埋设、安装、调试，主要承担上水库及输水系统上平洞、上斜井的施工。紧紧围绕打造精品工程目标，认真落实国家的社会责任，积极参与民生建设，努力发展高品质的工程智慧，打造中国品牌，树立水工新形象。
总结：水工金属结构安装应配合国家加快工业化和可持续发展的绿色建筑方针和广泛采用的预制施工技术，智能加固的集中处理尤为重要，在住房和建设部新政策的指引下，与各大知名建筑企业联合各大钢厂，努力做好智能钢材供应链的不断完善。企业应当着重对闸门、轨道以及启闭机等设备进行调试与应用，同时从安装环境的可行性、技术人员的资质以及设备运行的可靠性等方面入手，多方协调完善水工金属结构安装工作，充分考虑环境因素，不断提高技术人员的技能水平，通过维修与保养来确保设备的正常运行，从而确保安装质量。
参考文献：
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