溢流坝金属结构制作安装施工方案

溢流坝金属结构制作安装施工方案

1概况

在XX水利枢纽工程建设中,XXXX负责溢流坝金属结构的制

作和安装工作，总工程量为：弧形工作闸门16扇、上游事故检修

门2扇、浮动检修门1扇、门槽47套的制作安装；15台卷扬启

闭机和2X1000kN液压启闭机的安装，总工程量5930吨。

xx水利枢纽工程是xx省有史以来最大型的水利枢纽工程。

溢流坝所用的水工金属结构均为大型设备，16个泄洪孔孔口尺寸

为14X12.59m,除排漂孔装设露顶式弧形闸门外，其余孔均装设

潜孔式弧形工作闸门，闸门单扇重量为2U4to

溢流坝是水利枢纽的主体工程，其配置的设备，对制作和安

装的质量都有较高的要求，在制作安装过程中，根据设计图纸和标

准，按照指挥部的施工计划，结合我厂和工地的实际情况，我们引

进和吸收了一些先进设备和先进工艺，主要解决大型潜孔弧形闸门

门叶制作和安装、大型箱形主梁和支臂的制作、支钱座锚栓与座板

一次安装等技术问题，以确保溢流坝金属结构制作安装施工能按指

挥部施工计划高效、优质完成。主要的施工方案如下：

2弧形工作闸门的制作

弧形工作闸门是大坝挡水、泄洪和调节水库水位的关键设备，

根据我厂的实际情况，在车间内弧形工作台上整体制作，然后按闸

门工艺分节，逐节进行弧面曲率半径矫正合格，再运到现场在门槽

内进行整体拼装。

2.1溢流坝弧形工作闸门的主要特性

闸门的主要特性如下表示：

孔口数量15孔

闸门扇数15扇

闸门形式潜孔式斜支臂弧形闸门

孔口尺寸14X12.592------16.0m

面板曲率半径20m

支校型式圆柱较

操作条件动水启闭、有局部开启

吊点距8.4m

启闭机容量及型式2Xl250kN斜吊式固定卷扬机

闸门额定总水压力19500kN

单扇闸门总重204t

2.2弧形制作工作台曲率半径的选择

弧形闸门在制作工作台组装焊接后，其曲率半径会因焊缝收缩

而减小，根据这一现象，采用反变形法制作闸门，在闸门放样下料

时，考虑到焊缝的收缩应给予补偿，将放样曲率半径增加AR,组

装闸门的工作台的曲率半径为R+ARo

△R可用以下经验公式计算；

+A_[(+/)+]

a

a=(-a)-

式中：K-取4-8;R-弧门设计半径；面板实际园心角。

K值可根据曲率半径与实际园心角的乘积选取。

<300000时，K取4：<400000时，K取5：<500000时，K取6；

<650000时，K取7；<750000时，K取8。

按以上经验公式计算，得△R=45mm。考虑到闸门为潜孔弧门，

在结构设计上，为保证强度，隔板较多，且分五节制作，焊缝亦较

长，焊接变形相对会大一些，所以适当将曲率半径稍为增大，最后

取AR=60mm,弧门制作工作台曲率半径为20060mm,这也是弧门

制作时的放样曲率半径。

2.3弧形工作闸门箱形梁焊接工艺

xx弧形工作闸门门叶的主梁和支臂都采用箱形梁结构，它是

闸门的重要受力部件，最大截面为1100X900mm::,最大长度为20m,

翼板和腹板的最大厚度为25mm。设计图纸和标准规范对主梁和支

臂都有较高的技术要求。翼板和腹板的对接焊缝要求为一类焊缝；

翼板和腹板的角焊缝为二类焊缝。一扇闸门有两条主梁一对支臂，

共有6条箱形梁，总重约78t,占整扇闸门重量的38%o15扇闸门

共有96条箱形梁，批量较大，因此，制订好箱形梁的焊接工艺对

保证质量和提高生产率有比较重要的意义。

制订箱形梁焊接工艺时：必须高度重视箱形梁中4条单面坡

口角焊缝的焊接工艺。按DL/T5018-94要求为二类焊缝，设计图纸

要求焊透，该焊缝不仅技术要求高，而且工作量大，焊缝总长度达

2040m,制订并实施好该焊缝的焊接工艺是箱形梁制作的关键。按

照传统的工艺，将影响闸门的制作质量，而且该工艺生产效率低，

赶不上xx水利工程建设进度的要求。为了高质量、按工期完成XX

闸门的制作任务，经过我厂反复的焊接工艺试验和多次的工艺评

定，我们制订了用两台焊机，对箱形梁两条角焊缝同时施焊的工艺

（见图2-3）,工件只需翻转二次，便能完成全部4条角焊缝的施

焊工作，焊接质量和效率大为提高，为实施这一工艺，我们将引进

了4台比较先进的美国林肯半自动焊机，焊机型号为DC-1000和

LT-7小车。利用该焊机比较优越的焊接性能和多工位的焊接功能，

完成了这一工艺实施。

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图2-3箱体梁埋弧自动焊箱

形梁制作的工艺实施要点如下：

板料调平后进行并板，并板时，采用“X”型坡口，按一类焊

舞要求焊接；腹板开30。坡口，不留钝边；在平台上进行箱形梁组

装，顺序为：下翼板一隔板一腹板一上翼板，组装时，注意腹板与

翼板的垂直度三2mm；手工焊接箱形梁内部焊缝，焊接顺序应从中

间向两端，先焊腹板立焊缝，再焊翼板焊缝和内部翼板与腹板连接

角焊缝；将箱形梁水平支承，用两台林肯半自动焊平行施焊（见图

2-3）,焊接分三道进行，先用较大电流和缓慢的焊接速度焊笫一

道，这一道焊缝主要保证其熔深达到要求，同时能将坡口焊平。为

减少焊接变形，焊完笫一道焊缝后，将箱形梁翻转180°,焊接另外

两条角焊缝，对笫一道焊缝同样采用大电流和缓慢的焊接速度施

焊，然后用较小的电流和较快的焊接速度施焊笫二、三道焊缝。焊

接时一定要同方向施焊，不能逆向施焊，以防止箱形梁产生扭曲变

形。完成这两条焊缝焊接后，再将箱形梁翻转180%用以上的焊接

方法，完成箱形梁其余二道角焊缝的焊接。为了保证焊接质量，在

完成笫一道焊缝后，应进行无损探伤检查焊缝质量。焊接时的主要

参数见下表。

埋弧自动焊主要焊接参数

焊接道次焊条直径mm焊接电流（A）焊接电压（V）焊接速度m/h

1小4700-7503020

2<b4650-70036-3827

3小4500-5503045

3支较座锚栓和座板的安装

在弧形闸门的安装中，支校座锚栓和座板的安装是最重要和

最关键的一顶工作，锚栓和座板安装的准确度，将直接决定闸门支

钱座的安装精度，亦直接影响到闸门的安装和运行质量。

支较座锚栓和座板的安装一般按以下步骤。即先安装锚栓，

浇灌一期混凝土后，再安装支校座板，然后浇灌二期混凝土。这种

安装方法的优点是，支钱座板的安装精度可以在二期混凝土浇灌前

有■调整的机会，缺点是操作过程比较复杂，与土建工作交叉作'也，

干扰较大，效率低，不适应当时xx水利工程建设进度的要求。为

了缩短安装工期，我们将锚栓和座板组装在一起，两道工序合并为

一道工序，只采用一期混凝土浇灌。

为了确保锚栓组安装位置的准确性，防止浇灌牛腿混凝土时

产生的下沉而引起锚栓组出现位置度偏差，在锚栓组预埋时，不能

直接以混凝土作支承，而应采用事先预埋的支承和支承架作为支承

点，以保证浇灌混凝土时，锚栓组牢固不产生变位。主要的步喉如

下。

3.1支较锚栓和座板的组装

3.1.1组装前应划出支较座板的水平和垂直中心线（X-X、Y-Y）

和座板的中心点，标示要明显。见图（2-4）o

图2-4锚栓组

3.1.2用直角尺测量，并经理论计算校验，控制对角线长度，

使锚栓与座板垂直度及锚栓位置度符合设计图纸要求，其偏差不大

于0.5mm0

3.1.3加固的角钢必须采用搭接焊，不能用对接焊，以保证焊

牢，锚栓和座板亦应点焊牢固。

3.1.4锚栓组装完毕，应用一个标准的固定支校进行试装，以

检验安装、测量方法的正确性。

3.1.5在锚栓螺纹上涂抹黄油，并包装保护。

3.2边墩和中墩支承的埋设

当边墩和中墩混凝土浇灌至21.5m高程时，按图（2-5）示位置

预埋好支承埋件。

播栓组

图2-5支茨锚栓组安装及支承、支架搭设

3.3支较座锚栓和座板组装件的安装

根据设计图纸上支皎座的中心位置，计算出支较座板中心的

实际高程和里程，按这一位置和孔中距离，在支承上用20号槽钢

架设支架横梁。将锚栓组吊装在支架上，并进行调整和测量。

3.4测量

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图2

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