水電站雙向門(mén)機(jī)門(mén)架制造工藝技術(shù)

劉 濤，王秀瓊

（中國(guó)水利水電第十四工程局有限公司，云南 昆明 650041）

雙向門(mén)機(jī)作為水電站的核心設(shè)備，門(mén)架制作和組裝是雙向門(mén)機(jī)制造的主要內(nèi)容。通常來(lái)講，雙向門(mén)機(jī)門(mén)架需在廠內(nèi)組裝，但是，因?yàn)殚T(mén)架的重量和尺寸均比較大，故需采用大噸位的起重機(jī)。為確保水電站雙向門(mén)機(jī)門(mén)架制作水平得到提升，本文主要探討水電站的雙向門(mén)機(jī)門(mén)架制作要點(diǎn)，內(nèi)容如下。

1 雙向門(mén)機(jī)門(mén)架制造要求

因?yàn)殡p向門(mén)機(jī)門(mén)架的結(jié)構(gòu)體積與重量均比較大，受生產(chǎn)場(chǎng)地與設(shè)備能力限制，無(wú)法采取整體立拼方法，故需要運(yùn)用門(mén)架制作技術(shù)。對(duì)于工作人員而言，要結(jié)合門(mén)架內(nèi)部各項(xiàng)構(gòu)件圖紙要求準(zhǔn)備好相應(yīng)材料，然后按照箱梁技術(shù)開(kāi)展具體的拼裝與焊接，焊接施工完畢后，方可調(diào)平與調(diào)直處理，結(jié)合具體的制造規(guī)范，針對(duì)梁體的彎曲與腹板垂直度進(jìn)行檢驗(yàn)。

2 水電站雙向門(mén)機(jī)門(mén)架制造技術(shù)

2.1 箱梁制造技術(shù)

通常來(lái)講，箱梁制造技術(shù)流程重點(diǎn)包含板料的調(diào)平與拼接，包括開(kāi)料與組裝，以及焊接等多項(xiàng)程序。對(duì)于施工人員來(lái)講，需要有效控制各個(gè)環(huán)節(jié)施工，認(rèn)真遵守箱梁制造要求，確保箱梁的制作質(zhì)量滿足規(guī)定要求[1]。在箱梁開(kāi)料過(guò)程當(dāng)中，施工人員需對(duì)腹板與翼板長(zhǎng)度、寬度方向分別預(yù)留出適量收縮余量。在實(shí)際排料環(huán)節(jié)，還要避免接縫位于應(yīng)力集中面，同時(shí)采用切割機(jī)進(jìn)行切割下料施工。

在實(shí)際焊接施工過(guò)程當(dāng)中，施工人員還要按照以下順序進(jìn)行：

（1）焊接筋板和腹板角接焊縫，采取手工對(duì)稱焊接方法進(jìn)行分段退焊，腹板和翼板的平角焊均需采取手工對(duì)稱焊接方法，焊接人員需要自中間逐漸向兩頭開(kāi)展焊接作業(yè)。

（2）梁體內(nèi)部焊接完畢后，焊接人員還要對(duì)梁內(nèi)焊縫質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)，若出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，需要采用科學(xué)應(yīng)對(duì)措施，及時(shí)將隱患排除。如果焊接質(zhì)量符合規(guī)定要求，施工人員還要采用科學(xué)的除銹與防腐方法，在焊縫外側(cè)進(jìn)行焊接。

（3）外部的焊縫焊接需要和箱梁水平支撐保持穩(wěn)固，可采取自動(dòng)焊機(jī)開(kāi)展平行施焊，若腹板的實(shí)際厚度小于14 mm，可以采取一道焊方法，焊接厚度比較大，可以采取兩道焊方法。

（4）外部焊接完畢后，焊接人員需采取無(wú)損探傷檢測(cè)方法，針對(duì)外部焊縫質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)，同時(shí)還要對(duì)箱梁的尺寸與變形量進(jìn)行有效檢測(cè)，保證焊縫質(zhì)量滿足門(mén)架施工要求。若箱梁出現(xiàn)變形，焊接人員也可采取火焰法，針對(duì)箱梁進(jìn)行有效的調(diào)整，保證箱梁焊接質(zhì)量滿足規(guī)定要求。

2.2 上部結(jié)構(gòu)制造技術(shù)

在上部結(jié)構(gòu)之中，主梁通常采取偏軌箱型梁，需采取有限元分析方法，合理確定出腹板的應(yīng)力狀態(tài)是否達(dá)標(biāo)，針對(duì)應(yīng)力狀態(tài)不同的位置，需采取不同厚度板材進(jìn)行施工。上部結(jié)構(gòu)總體屬于變截面的箱型結(jié)構(gòu)體系，單件的腹板采取不同厚度鋼板，板厚的差異比較大，全熔透焊縫數(shù)量較多，無(wú)法有效解決焊接變形的問(wèn)題[2]。因?yàn)殡p向門(mén)機(jī)吊裝施工期間會(huì)產(chǎn)生下?lián)犀F(xiàn)象，故施工人員在制造主梁期間，設(shè)置一定起拱值有效提高門(mén)架結(jié)構(gòu)的可靠性與穩(wěn)定性，根據(jù)主梁跨度數(shù)據(jù)，對(duì)跨中拱度進(jìn)行有效的控制。

另外，還要充分考慮到主梁因?yàn)樽灾匾蛩囟a(chǎn)生一定的下?lián)希谧畲蟮纳瞎爸抵显黾哟蠹s3 mm的預(yù)起拱，在腹板下料過(guò)程當(dāng)中放樣一定起拱形狀。因?yàn)橹髁横槍?duì)焊接變形的控制要求比較高，施工人員還要科學(xué)設(shè)置具體的焊接坡口，可以在上翼板與主腹板對(duì)接位置設(shè)置鈍邊焊接坡口。

主梁拼裝施工期間，施工人員要將腹板與翼板對(duì)接形成一個(gè)整體，然后進(jìn)行主梁梁體的焊接施工，在對(duì)接翼板的過(guò)程當(dāng)中，要結(jié)合上拱坐標(biāo)值進(jìn)行支墊，并且對(duì)主梁和T 形梁翼板平面度進(jìn)行控制，通常來(lái)講，主梁和T 形梁翼板的同截面平面度不宜超出1 mm。腹板結(jié)合上拱度拋物線進(jìn)行對(duì)接處理，在端梁中線對(duì)應(yīng)腹板的位置作為基準(zhǔn)線。施工人員還要在上翼板的上部進(jìn)行隔板拼裝施工，然后對(duì)腹板進(jìn)行吊裝，結(jié)合基準(zhǔn)線所對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)值，針對(duì)其拼裝尺寸進(jìn)行合理的控制。主腹板和副腹板拼裝結(jié)束后，方可進(jìn)行其他附件的拼裝施工。質(zhì)量檢驗(yàn)達(dá)標(biāo)后，方可進(jìn)行下翼板的拼裝施工，然后進(jìn)行焊接施工。

如果主梁焊接工藝不合理，會(huì)降低其實(shí)際焊接質(zhì)量，故施工人員要全面考慮各方面因素，其中，要重點(diǎn)考慮梁內(nèi)部的通風(fēng)問(wèn)題。主梁焊接期間要綜合考慮多種安全因素，選取科學(xué)的焊接方法，并有效設(shè)置具體焊接順序，焊接人員要認(rèn)真遵守焊接規(guī)范要求。因?yàn)橹髁汉附硬豢梢圆扇《嗳送瑫r(shí)焊接方法，故需要采取二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊，焊接線能量比較低，可安排四名專(zhuān)業(yè)焊接人員同時(shí)進(jìn)行作業(yè)[3]。

在主梁和端梁拼裝制造過(guò)程當(dāng)中，主梁之間中心距離要滿足規(guī)定要求，焊接施工結(jié)束之后，焊接人員需要將焊前臨時(shí)連接位置進(jìn)行打開(kāi)處理，確保焊接應(yīng)力得到更好釋放，焊接應(yīng)力釋放完畢后，進(jìn)行再次組拼復(fù)檢。主梁的組拼尺寸符合規(guī)定要求之后，對(duì)小車(chē)軌道墊板進(jìn)行焊接施工，可以采取跳焊方法，自中間逐漸向兩頭焊接，不斷減少焊接變形量。

2.3 門(mén)腿制作技術(shù)

根據(jù)門(mén)腿制造特點(diǎn)可得知，單件圖為投影圖，需經(jīng)過(guò)換算之后，可以獲取腹板與翼板實(shí)際的長(zhǎng)度，然后開(kāi)展放樣拼焊。施工人員還要注意以下問(wèn)題：

（1）在制造門(mén)腿的過(guò)程當(dāng)中，需要在腹板上部提前確定好隔板位置線，然后在翼板上部確定隔板位置線，對(duì)翼板底平面進(jìn)行拼裝施工。

（2）結(jié)合計(jì)算結(jié)果，對(duì)門(mén)腿兩端的隔板位置進(jìn)行調(diào)整，以兩端隔板作為基準(zhǔn)，設(shè)置鋼絲線，對(duì)中間隔板位置進(jìn)行調(diào)整，有效控制腹板與翼板尺寸誤差。

2.4 預(yù)拼裝技術(shù)

雙向門(mén)機(jī)需在廠內(nèi)進(jìn)行預(yù)拼裝，因?yàn)轭A(yù)拼裝的結(jié)構(gòu)重量比較大，故施工人員還要對(duì)地面基礎(chǔ)進(jìn)行加固處理，在行走臺(tái)車(chē)與支撐位置，均需要設(shè)置地錨，防止發(fā)生地基下沉現(xiàn)象。因?yàn)閺S內(nèi)的起吊能力有限，門(mén)架結(jié)構(gòu)重量通常會(huì)超出起重機(jī)的起吊能力，不能實(shí)現(xiàn)整體吊裝，需采用單件分段吊裝方法在空中進(jìn)行穩(wěn)定連接[4]。

門(mén)架的預(yù)拼裝對(duì)吊具與索具要求比較高，技術(shù)人員還要制定出科學(xué)的技術(shù)方案，合理確定出具體的組裝順序，采用科學(xué)的吊具與索具。在選擇吊具與索具期間，施工人員還要綜合考慮多個(gè)影響因素，特別是現(xiàn)場(chǎng)風(fēng)力因素。為減小外界風(fēng)力對(duì)門(mén)架預(yù)拼裝帶來(lái)的影響，盡可能選取抗拉強(qiáng)度比較高的纖維芯鋼絲繩，同時(shí)將其直接焊接到門(mén)腿上部端板周?chē)恢?。門(mén)腿預(yù)拼裝需在24 h 之內(nèi)完成，避免發(fā)生安全事故。為確?？罩凶鳂I(yè)更加安全、快速，施工人員還要在主梁與端梁的連接位置，有效設(shè)置臨時(shí)性的爬梯與連接板，運(yùn)用門(mén)座起重機(jī)來(lái)吊裝主梁，對(duì)主梁和門(mén)腿之間的焊縫起到良好加固作用。

3 結(jié)語(yǔ)

本文對(duì)水電站雙向門(mén)機(jī)門(mén)架制造工藝技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行合理性分析，明確箱梁制造技術(shù)要點(diǎn)、上部結(jié)構(gòu)制造技術(shù)要點(diǎn)、門(mén)腿制作技術(shù)要點(diǎn)、預(yù)拼裝技術(shù)要點(diǎn)等，能夠確保水電站雙向門(mén)機(jī)門(mén)架制造水平得到良好的提升，可以為相關(guān)工作人員提供借鑒。