王 乾

(廣州利源工程咨詢有限公司,廣州 510000)

目前,在大部分水利工程中液壓啟閉裝置已被廣泛應(yīng)用。文章主要闡述了在已建成的水利工程中,如何改變啟閉方式、安裝液壓啟閉裝置的施工步驟和注意事項。溢洪道閘門的金屬構(gòu)件安裝由埋件、平板閘門、弧形閘門、液壓啟閉機安裝組成,是水庫工程金屬結(jié)構(gòu)施工中的典型,現(xiàn)場施工工作量大、工期緊、難度大、技術(shù)要求高。

1 工程概況

廣州市增城區(qū)正果攔河壩重建工程,重建攔河壩一座,交通橋、兩岸翼墻、上游鋪蓋及下游消能防沖設(shè)施等。正果攔河壩設(shè)計洪水為20a一遇,校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為50a一遇,設(shè)計洪峰流量為3056m3/s。工程等級為Ⅳ等,工程規(guī)模為小(1)型,主要建筑物級別為4級。工期為540d。工程設(shè)計主要內(nèi)容:攔河壩、交通橋、兩岸翼墻、上游鋪蓋及下游消能防沖設(shè)施、管理中心一座、園林建筑附屬工程等。

2 埋件安裝

2.1 埋件安裝質(zhì)量控制

在埋件安裝之前,應(yīng)將門縫內(nèi)的模板等雜物清理掉。一、二段的混凝土接縫必須完全鑿開。在開倉前,由業(yè)主、監(jiān)理、土建、安裝單位聯(lián)合驗倉,檢查、復(fù)核預(yù)先埋設(shè)的錨栓、錨板位置。平面閘門埋設(shè)的允許公差和容差,必須按照水利水電工程施工和驗收標(biāo)準(zhǔn)9.1.3中的要求進行。拱形閘門的埋設(shè)允許公差和容差,必須滿足水利水電工程鋼門生產(chǎn)和安裝驗收規(guī)程9.1.6中的要求?；￠T鉸支座的立柱中心與設(shè)計中心的誤差≤1mm。埋件完成后,檢查通過后5～7d內(nèi)應(yīng)對第二階段的混凝土進行填充,如果出現(xiàn)逾期或沖撞,應(yīng)進行復(fù)測,復(fù)測通過后才能進行澆筑,并采用相應(yīng)的方法搗實混凝土。第二階段混凝土拆除后,對復(fù)測的埋件進行記錄。同時要對混凝土表面進行檢測,并將殘留的鋼筋和雜物清理干凈,避免影響開閘[1]。

2.2 埋件安裝過程

1)施工技術(shù):采用起重機和汽車起重機將閘門埋設(shè)的埋件進行吊裝,并采用手工方式進行安裝。

2)基準(zhǔn)線的測放:控制點線的測量,統(tǒng)一采用水工建筑物的控制線,閘門的安裝基準(zhǔn)線包括孔口中心線、高程和樁號控制線。

3)現(xiàn)場放樣:根據(jù)現(xiàn)場測量的高程、樁號、孔口中心線,現(xiàn)場測量放出閘門埋設(shè)部位。

4)對錨桿的要求:對鋼筋進行整體調(diào)整,采用埋件自身的錨筋和一段鋼筋進行焊接,鋼筋的數(shù)量約為0.50m一組,每組4個。

2.3 液壓鉸座埋件安裝

根據(jù)設(shè)計圖紙可知液壓鉸支座的中心高程為211.228m,根據(jù)此數(shù)據(jù),可在原來的閘墩上進行劃線測量,并確定了液壓鉸支座的安裝位置,人工挖除原有閘墩,開挖部位充分考慮了回填,占用了混凝土的空間高度。安裝液壓鉸支座時,以原牛腿鉸座為中心測量高程距離,以檢修閘門的底檻高程為準(zhǔn),安裝時采用水平標(biāo)尺進行控制。

縱向(順流)中線是通過安裝在門機鐵軌和交通橋上面的控制點,通過經(jīng)緯儀根據(jù)設(shè)計圖紙確定的點坐標(biāo)進行控制;通過設(shè)置在閘墩上的坐標(biāo),實現(xiàn)對閘墩的橫向(豎向水流)中線的控制,確保兩個鉸座的共軸。液壓鉸支座的安裝誤差必須滿足以下標(biāo)準(zhǔn):中心點坐標(biāo)誤差≤±2 mm;高度偏差≤0.5mm。單孔式液壓啟閉器的中心位置的相對高度偏差≤±0.5mm[2]。

采用45t的車輛起重機來進行液壓鉸座的安裝。根據(jù)設(shè)計圖紙對調(diào)整完畢的液壓鉸座進行定位和電焊,再進行重新測量,當(dāng)測量結(jié)果符合圖紙及技術(shù)指標(biāo)時,采用型鋼或鋼筋(根據(jù)圖紙)進行液壓鉸座的埋設(shè)。

3 平面閘門安裝

3.1 復(fù)核要求

在安裝前,對所有的閘門進行檢查,并按DL/T5018-94的規(guī)定進行加工。

3.2 止水安裝要求

止水膠螺栓孔的位置應(yīng)該與閥片或橡膠密封盤上的螺栓孔相匹配,孔徑小于螺栓直徑1mm,并且禁止?fàn)C孔,在螺釘均勻旋緊后,其末端的位置應(yīng)該比止水橡膠的自由表面低8mm。在安裝止水橡膠后,兩端止水中心間距與頂部止水中心到底部止水中心允許誤差為±3mm,止水面的水平度為2mm。在閘門工作狀態(tài)下,止水橡膠的壓縮應(yīng)該按圖紙要求,允許誤差在-1～2mm之間。

3.3 安裝方法

平面閘門的安裝由汽車吊車與安裝好的電動吊車進行吊裝,將閘門置于孔中,通過鎖緊梁將閘門固定在工作橋上。

3.4 靜平衡實驗

把閘門從地上吊起100mm,由滑道中心測量上下方向與左右方向上的傾角,單吊點平面閘門的傾角≤門高的1/1000,即≤8mm。

4 弧形閘門安裝

溢洪道有四個拱形工作閘門,每個拱形工作閘門的尺寸為12m×9m,曲率半徑為12m,由斜桿支承,弧型工作閘門由兩個油缸液壓啟閉器開啟或關(guān)閉[3]。

1)對焊接工藝的要求:根據(jù)DL/T5018-94的標(biāo)準(zhǔn)對焊縫進行檢查,并采取適當(dāng)?shù)拇胧﹣砜刂坪缚p變形?；⌒伍l門的門葉由3個部分組成,裝配后按DL/T5018-94的相關(guān)要求進行檢查。

2)現(xiàn)場安裝的要求:焊縫區(qū)應(yīng)按規(guī)定進行清洗,在現(xiàn)場噴涂鋅,再噴涂氯化橡膠漆。

3)抗剪板:將連接板與鉸鏈、主梁焊接組裝時,應(yīng)采取防止變形、抗剪、連接板頂壓的措施。

4)鉸軸:從鉸軸中心到板外緣的曲率半徑 R的容許誤差為±8mm,兩側(cè)的相對誤差≤5mm。

5)止水:底部和側(cè)面止水裝置的容許誤差及止水橡膠的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)按DL/T5018-94中第9.2.3-9.2.7條的相關(guān)規(guī)定進行。

6)調(diào)試和準(zhǔn)備工作:完成拱門后,拆卸所有臨時焊接部件,對焊接處進行修整,將埋件表面及門板上的雜物清除干凈,并按照施工圖紙上的要求對各個旋轉(zhuǎn)部分進行潤滑[4]。

5 液壓泵站安裝

液壓泵站及其附屬設(shè)備的安裝誤差必須符合設(shè)計圖紙要求。為了移動、排油和散熱,油箱的底部應(yīng)該在安裝表面的150mm以上。在組裝和安裝過程中,油箱必須具有適當(dāng)?shù)闹螀^(qū)域。將油箱及其它附件通過吊車吊運到啟閉機室內(nèi),并在吊裝過程中注意各部件的重心。

5.1 液壓管道構(gòu)造與安裝

根據(jù)工程現(xiàn)場的具體情況,按照招標(biāo)文件和圖紙的規(guī)定,對管線的臨時長度進行了調(diào)整。管道布置應(yīng)盡量減小阻力,布局要清楚、合理、有序。

在進行適當(dāng)?shù)念A(yù)裝后,拆卸管道,將管接頭或法蘭正式焊接,將管道上的氧化皮和焊渣清理干凈,并進行酸洗、中和、干燥和鈍化。在安裝好液壓管道系統(tǒng)后,利用沖洗水泵對油液進行循環(huán)清洗。循環(huán)沖洗時,管道系統(tǒng)與液壓缸、閥組、泵組隔離(或短連接),循環(huán)沖洗速度必須>5m/s。在反復(fù)沖洗后,管道系統(tǒng)的清潔程度必須符合規(guī)定。

管線的下料方式為割鋸,不銹鋼管的焊縫為氬弧焊,管子和管子、管子和管接頭之間的焊縫要對口焊接,不能用插入式焊接。彎管必須使用特殊的彎管機,并進行冷彎。軟管必須在一定的曲率半徑內(nèi)工作,并避免發(fā)生急轉(zhuǎn)。軟管的彎曲應(yīng)與軟管連接件的安裝和移動平面處于相同的水平面上,防止扭轉(zhuǎn)。當(dāng)軟管長度太大或受到劇烈震動時,最好用夾鉗固定,但在高壓下應(yīng)盡可能避免使用夾子。管子的長度要盡可能短,請勿將軟管與其他軟管或管子相接觸,否則會造成摩擦和斷裂。管道應(yīng)該沿著裝置的外形設(shè)置,并且盡量平行[5]。

5.2 液壓啟閉機安裝

弧形工作閘門的安裝過程如圖1所示。

圖1 液壓啟閉機安裝流程

5.2.1 安裝質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

安裝質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)主要包括以下4點:

1)產(chǎn)品驗收:在產(chǎn)品運抵工地前,應(yīng)先檢查并開箱驗收。

2)液壓機質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn):液壓啟閉機水平中心線與實際吊裝中心線的間距不超過±2 mm,高度偏差不超過±5 mm,雙吊點式啟閉機支撐面偏差不超過±0.50 mm。

3)安裝標(biāo)準(zhǔn):液壓缸在吊裝過程中,必須采取相應(yīng)的預(yù)防措施,以液壓缸的直徑、長度、重量為依據(jù)確定支座或吊點的數(shù)量。

4)管路沖洗:現(xiàn)場安裝管道采用全循環(huán)油清洗,清洗速度必須在湍流條件下,濾芯的過濾精度在10μm以上,清洗時間至少30min。五、油質(zhì)要求:現(xiàn)場注油的型號、油量、油面均滿足設(shè)計要求,液壓油的過濾精度在20μm以上。

5.2.2 檢測試驗

在液壓缸工作之前,工作區(qū)的所有障礙都要清理干凈,確保閥門和液壓缸的工作沒有阻礙。過濾器芯必須進行清潔或更換,在試運作之前液壓系統(tǒng)的污染級別要高于NAS9。各電氣回路的各個部件和裝置都要按照GB1497的相關(guān)要求進行測試。在油泵首次啟動前,必須開啟所有的油泵安全閥,并在30min內(nèi)保持空轉(zhuǎn)狀態(tài)。油泵空轉(zhuǎn)后,按順序擰緊減壓閥將油路系統(tǒng)加滿油,加油時將氣體排出,當(dāng)油管裝滿油后調(diào)節(jié)油泵的溢流閥,在工作壓力的50%、75%、100%的條件下運轉(zhuǎn)5min,油泵不能振動、不能有雜音、不能有過高的溫度、不能有任何的泄漏。將油泵溢流閥調(diào)節(jié)至工作壓力1.10倍進行排油,并在此期間沒有強烈的振動和噪音。

開啟和關(guān)閉閥門,檢查液壓缸減速器的減速及運行狀態(tài),并記錄工作水頭,閘門完全打開時的系統(tǒng)壓力數(shù)據(jù)。液壓啟閉器將開啟閘門進行沉降測試,并符合下列要求:在24h內(nèi),由于液壓缸內(nèi)的機油泄漏,造成的下沉量≤100mm,24h后,當(dāng)下沉量>100mm時,應(yīng)發(fā)出警告信號,當(dāng)下落量>200mm時,液壓系統(tǒng)應(yīng)具有自動恢復(fù)功能,在3d內(nèi)的自動恢復(fù)次數(shù)≤2次。

5.2.3 液壓啟閉機試運行

1)測試液壓系統(tǒng)的耐壓性能。管路測試壓強:當(dāng)P額≤16MPa時,P試=1.5;當(dāng)P額>16MPa時,P試=1.25 P額。根據(jù)不同的設(shè)計條件選擇了剩余的測試壓力。在不同的測試壓力下保持10min的壓力,并檢測管道系統(tǒng)的漏油情況。

2)調(diào)整各個溢流閥的溢出壓力。當(dāng)活塞桿吊頭未與閘板相連接時,進行3次全行程的空載往復(fù)動作,以便將氣缸及管道內(nèi)的氣體排出,檢查泵、閥組和電子控制系統(tǒng)是否正確,檢查液壓缸的起動壓力和系統(tǒng)阻力以及活塞桿運動是否有蠕動。

3)在閥體不受水壓的條件下,活塞桿吊頭與閥體相連,進行3次全沖程往復(fù)運動試驗,調(diào)節(jié)閥門開度、行程極限開關(guān)和電、液元件的設(shè)置,對電動機電流、電壓、油壓進行測量,并對全行程啟、閉運行的時間進行監(jiān)測。

4)在閘門承受水壓時,對液壓啟閉機進行了定額負荷的開閉操作實驗。對電動機的電流、電壓、系統(tǒng)壓進行測量,并對全行程的開閉運行時間進行測量;檢查啟閉過程應(yīng)無異常的震動,啟動時也不應(yīng)有強烈的撞擊。

6 結(jié) 語

在業(yè)主、監(jiān)理、第三方的檢驗中,金屬建筑工程的工程質(zhì)量評價等級都是優(yōu)秀的。經(jīng)過多次試驗,其性能穩(wěn)定,技術(shù)指標(biāo)滿足有關(guān)要求,使用效果良好。由于在施工過程中,不能對原有建筑的使用造成影響,保證閘門的正常開啟,保證水庫防洪灌溉,因而造成了工程環(huán)境的困難和復(fù)雜,同時由于工程工期短,工作區(qū)域狹窄,導(dǎo)致施工難度加大。在各施工單位的積極配合下,他們克服了許多困難,順利地完成了工程建設(shè)。經(jīng)現(xiàn)場應(yīng)用,取得了較好的效果。