小型水庫金屬結構制造與安裝質量控制淺談

龔煜，張俊

(中國水利水電第五工程局有限公司，成都，610066)

隨著時代的發(fā)展，小型水庫除險加固、改造所用的材料也更加豐富，施工工藝持續(xù)創(chuàng)新，出現(xiàn)很多新的結構形式、材料和施工技術。在大部分小型水庫中，金屬結構都是重要組成，主要用于支撐整個小型水庫功能正常使用，其應用對于縮短施工工期，提高水庫功能來說更有優(yōu)勢[1]。本文所述目前正在施工的廣州市白云區(qū)13座水庫除險加固工程，金屬結構的制造和安裝都是工程施工管控、質量控制的要點，所以施工單位需關注金屬結構的制造和安裝施工操作，掌握先進的技術控制措施，為工程的順利施工作出貢獻。

1 小型水庫金屬結構質量控制的作用及意義

一個完整的金屬結構，除了要求各部件制作的高品質之外，還需要有良好的安裝工藝，可以將各個組件合理裝配，形成高品質的結構型式。對于金屬結構的安裝，可以發(fā)揮BIM技術的優(yōu)勢，收集全面的結構信息，遵循小型水庫要求，構建三維結構模型，進行安裝分析。從金屬結構安裝施工的基本組成部分考慮，金屬結構的結構比較簡單，由多個部件組成，每個部件都承擔著不同的重任，聯(lián)系到一起形成總結構。每個結構會引申出細部結構圖、三視圖、施工圖，以及裝配圖等，結合上述圖表，可以利用BIM技術、3DMax技術，對這些細部結構圖、三視圖、施工圖以及裝配圖進行采集，根據(jù)采集到的數(shù)據(jù)進行分析、處理，利用BIM、3DMax繪圖軟件對構件進行整體的三維建模，將施工方案出現(xiàn)的問題更加直觀地展示出來，這樣后續(xù)能有效地對問題進行分析、處理，及時對施工方案進行優(yōu)化和調整，才能有效保證施工進度及施工質量[2]。

2 小型水庫金屬結構安裝特點

2.1 工程項目投資大

小型水庫金屬結構要求防腐蝕性能高，金屬結構長期受到水的沖刷，對材料的性能和結構特性有非常高的要求，又因為金屬材質的價格一般比較貴，所以需要的成本支出也高。同時，其生產制造和安裝本身有一定的特殊性，針對金屬結構施工現(xiàn)場安裝精度高、安裝標準細、安裝規(guī)范嚴等幾大特點，對現(xiàn)場施工管控非常嚴格，因此，在施工過程中，不僅增加了安裝難度，同時也加大了現(xiàn)場工程量，再加上外部施工條件的制約，也就增加了安裝難度和成本，使得整體投資較大。

2.2 質量要求嚴格

小型水庫的金屬結構要求比較嚴格，特殊性強，安裝時需要用到很多設備，而金屬結構的質量是影響小型水庫建設質量的關鍵，所以需要合理控制金屬結構的質量。特別是小型水庫需要長期運行發(fā)揮作用，需要保障金屬材料較長的使用壽命，堅持長時間發(fā)揮作用，并且加強質控管理，從而保證水庫工程質量。

2.3 安裝精確度高

與其他水利工程不一樣，由于小型水庫金屬結構本身的特殊性，在制造和安裝過程中，對精確度的要求高，公差允許值需要控制在毫米范圍內，所以需要加強對制造和安裝精確度的控制，保證精度滿足施工要求，從而保證安裝質量。

3 小型水庫金屬結構施工控制要點

3.1 做好前期準備工作

首先是科學規(guī)劃施工方案，建立起引導施工操作的綱領性文件。金屬結構的施工速度快，可以形成大跨度的空間，但也帶來一定劣勢，那就是需要更加緊湊的時間、空間上的交叉安排，經常需要與土建基礎、水電等各個分項工程進行交叉施工安排與細節(jié)處理，工程安排難度較大[3]。因此，經驗豐富的工程師對施工設計極為重要，經驗豐富工程師可以清晰地知道施工的重點和難點，提前做好相應計劃安排，做好施工規(guī)劃；編制實操性較強的施工方案，對施工方案細節(jié)部分進行詳解，對現(xiàn)場做出指導性的施工安排。同時，可提供有效的質量標準及樣板，保證現(xiàn)場參與施工人員均進行交底，保障技術人員及施工人員能掌握金屬結構的技術要點、安裝難點、安全重點以及成本管控等。

其次是做好物資準備。金屬結構因為存在不同的構件，各自承擔的職責任務不同，所以需要不同的金屬材料，配合其他一些材料，同時也需要高水平的施工人員。金屬結構的制作對機械設備的適應性較強，所以還需要準備好人力、材料以及設備，現(xiàn)場制作安裝，尤其是對其中的耐熱材料、絕緣材料等的質控，十分關鍵。管理人員需要安排專業(yè)的監(jiān)管人員核查材料和設備的采購渠道，保證按照安裝操作要求進行采購，質量水平達標，而且型號參數(shù)方面要與使用標準相適應；在入庫時進行嚴格驗收，及時處理存在質量問題的材料；還要做好材料與設備的存放管理，進行分類編碼，錄入信息化管理系統(tǒng)，進行動態(tài)管理，避免混入劣質材料。施工單位管理人員需要對金屬結構生產、施工進行合理的施工安排，具體包括：金屬結構生產廠家、廠家生產資質、結構加工周期、現(xiàn)場機械設備、現(xiàn)場所需輔材、結構進場時間、材料送檢等。

3.2 強化安裝施工管理工作

金屬結構施工比較復雜，要求也較高，在施工之前需要先按照施工方案，確定好吊裝機具、人員、輔材等配置，提前對安裝方案進行交底，并做好施工前準備工作?，F(xiàn)場還需考慮極端天氣施工過程中的難度，做好應急預案，對吊裝機具檢查是否吊裝正常，根據(jù)吊裝結果，對構件是否進行拆分以及從新選取較大的吊裝機具進行判定，保證吊裝順利進行。在安裝方案中，需要對安裝點位、路徑等參數(shù)進行明確，保證金屬結構可以在機械設備的輔助下安裝到合適的位置。同時，為了避免運輸過程中部件不發(fā)生碰撞，需要對各個部件上蓋下墊加泡沫包裹處理；在調卸過程中，不使用硬質吊具，保證構件不發(fā)生磨損、性能下降等問題；在安裝施工時，施工人員需要對各個部件進行檢查，保證構件不損壞。

現(xiàn)場技術人員要熟悉施工圖紙，在金屬結構安裝過程中，現(xiàn)場構件之間是否需要連接，連接方式是銷軸、螺栓、焊接等都要提前告知安裝人員?，F(xiàn)場一般都是選擇銷軸、螺栓、焊接連接的方式，以上三種連接方式各有優(yōu)缺點以及操作標準。如果是銷軸連接，施工人員需要對照檢查銷軸的直徑、長度、強度、合格證，操作過程中，對兩部件間的連接，受制于連接部件的位置、大小、重量、長度等因素的影響，以及安裝工人熟練程度，現(xiàn)場一般使用較少；如果是螺栓連接，檢查重點螺栓的強度、長度、合格證，螺栓強度直接查看尾部、螺栓長度以螺母擰緊后外露扣絲長度為標準，對不達標的禁止使用；現(xiàn)場采用臨時螺栓固定或沖釘定位時，構件荷載必須按規(guī)范要求控制。兩構件使用螺栓連接時需初擰與終擰間增加復擰過程，每一遍施擰要采用不同顏色的油漆標記，防止錯擰與漏擰。

如果采取焊接工藝，首先要在操作之前檢查施工人員的相應技術證件，還要準備好焊接材料、環(huán)境、設備，設置好設備的參數(shù)，比如要檢查電焊機的工作狀態(tài)，接地線是否正確等，詳細檢查沒有問題后進行施工。如果施工過程比較連續(xù)，在每個區(qū)域焊接完成后先檢查一遍，先對本焊接區(qū)域進行焊接情況的檢查，確定沒有問題和缺陷之后，清理干凈焊渣再繼續(xù)下個區(qū)域的焊接施工，如有問題要先處理好。最后焊接完成后要再重新檢查一遍整個區(qū)域，確定整個焊接區(qū)域沒有發(fā)現(xiàn)焊接缺陷問題后，才能繼續(xù)下一個環(huán)節(jié)的操作。技術人員要熟悉現(xiàn)場金屬結構焊接質量標準及要求，重點要對金屬結構焊接工藝質量進行檢查，如結構焊接處是否存在氣泡、裂紋、氣孔等問題，還需要對焊縫區(qū)是否存在咬邊情況進行檢查，最好對以上區(qū)域進行探傷檢測。如焊接區(qū)、搭接區(qū)等檢查出了問題，需要對以上區(qū)域進行返工，直到無質量缺陷。對返工焊接區(qū)域，需要現(xiàn)場通過監(jiān)理工程師以及專業(yè)器具驗收，對照設計圖紙確認達到設計要求，滿足工程的質量標準[4]。

3.3 健全安裝作業(yè)質控制度

首先是確保劃分好各級人員的職責，從安裝班組、部門質檢、項目總工等三級層層落實。其中，總工程師負責進行統(tǒng)籌規(guī)劃；部門質監(jiān)人員負責監(jiān)督，明確安裝具體操作的安裝質量保證的職責；班組做好技工和技術人員質量保障。然后要積極引入先進的安裝工藝，對安裝工人進行專題培訓，包括理論和技能方面，提升業(yè)務能力。在安裝之前，需要安排專業(yè)的監(jiān)管人員，按照國家和行業(yè)標準規(guī)范進行核查，檢查設計院和廠家提供的設計圖紙，查看是否與實際情況相符，是否具有安裝可行性。在確保科學合理之后，再安排施工方案和人員，這樣可以保障設計圖紙與施工方案之間合理匹配，可以按圖安裝。同時，要準備好安裝需要的材料和零部件，并進行核對檢查，保證型號、質量、工具設備等都符合質量要求，并滿足安裝和安裝工藝的使用要求。另外，還要審核安裝工藝與實際工程之間的配套程度，保證全方位地徹底檢查。最后是向安裝工人以及質監(jiān)人員宣傳教育國家相關的法律法規(guī)與行業(yè)標準，對他們的執(zhí)業(yè)資格進行核定，保證執(zhí)政上崗。

4 結語

在小型水庫工程中，水工金屬結構的制造和安裝質量非常關鍵，對提高工程整體質量有很大的促進作用。所以施工人員要采取科學的措施來控制水工金屬結構的制造及安裝質量，從而保證施工質量。