钢结构闸门及拦污栅安装施工.docx
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钢结构闸门及拦污栅安装施工
第十一章钢结构及进水口闸门、启闭机金属结构安装施工
11.1概述
本合同钢结构施工包括施工图纸所示的钢出线架、钢吊车梁、钢梁、钢柱、钢平台、钢盖板、钢栏杆、钢梯、零星金属件以及上述项目的预埋件等钢结构的制造和安装。
本合同工程的金属结构安装从引水隧洞进水口至厂房尾水管末端，包括厂房引水隧洞进水口所有的闸门和启闭设备。
安装工作还包括合同规定的各项设备调试和试运转工作,以及试运转所必需的各种临时设施的安装。
11.施工内容及主要工程量
金属结构制作包括闸门、门槽、拦污栅栅叶、栅槽及闸门配重制作。
闸门及启闭机的安装项目包括闸门门叶、门槽埋件、拦污栅、启闭机机械和电气设备，以及与本合同项目有关的自动挂脱梁、起吊梁、液压启闭机及液压系统、双向门机及轨道、基础埋件、以及配套的附属设备等附属设施。
金属结构制安工程项目如表11-1所示。
表1金属结构制安工程量及特性表
编号
项目名称
孔口尺寸（宽×高-水头）（m）
机型、容量及行程
支承
型式
数量
单重（t）
总重（t）
备注
1
厂房进水口拦污栅栅体
×
滑道
6扇
71
426
平面直立活动式
2
厂房进水口拦污栅栅槽埋件
6套
17
102
含清污抓斗导槽埋件
3
厂房进水口检修闸门门叶
×
滑道
1扇
95
95
潜孔式平面闸门
4
厂房进水口检修闸门门槽埋件
2套
22
44
5
厂房进水口检修闸门通气孔埋件
2套
*（见表末说明，下同）。
6
厂房进水口快速闸门门叶
×
定轮
2扇
128
256
潜孔式平面闸门
7
厂房进水口快速闸门门槽埋件
2套
33
66
8
厂房进水口快速闸门通气孔埋件
2套
39
*（见表末说明，下同）。
9
厂房进水口坝顶门式启闭机
2x800kN－57m双向门机
1台
370
370
含电气设备等
10
厂房进水口坝顶门式启闭机轨道
轨道QU120
行程总长L=90m
1套
28
28
11
厂房进水口快速闸门启闭机
1×4000kN液压启闭机,S=
2台
46
92
包括试验用的液压油
12
快速闸门液压
启闭机液压站及液压系统
1套
包括电气设备、所有的阀组、管道、液压元件等
13
液压泵站配套设备
1套
包括精滤注油车、油水分离器、管路系统循环冲洗设备、污柒检测仪、压力流量检测仪等
14
闸门设备附件（锁锭装置等）
15
平衡梁、自动抓梁和清污抓斗
3根
37
4.5t＋8.5t＋24t
16
拉杆
6套
17
液压启闭机基础埋件
6
包括油箱、泵组、油管夹基础埋件。
安装工作还包括合同规定的各项设备调试和试运转工作，以及试运转所必需的各种临时设施的安装。
11.2施工组织及资源配置
11施工组织机构
组织机构框图如下图所示：
岩滩水电站金属结构安装工程组织机构
11施工资源配置
金结安装施工设备配置汇总如表11-2所示：
表11-2 设备配置表
序号
设备名称
型号及规格
数量
单位
备注
一、焊接设备
1
逆变式电焊机
ZXF8-630S
4
台
2
逆变式电焊机
YD-400AT2HGF
4
台
3
焊条烘烤箱
YGCH-G-150
2
台
4
焊条保温筒
IRB-10
8
个
二、切割设备
1
气割工具
3
套
2
砂轮切割机
φ400
1
台
三、检测设备
1
超声波探伤仪
CTS-26
1
台
2
水准仪
DS3
2
台
3
经伟仪
DJ2
1
台
4
全站仪
TC2003
1
5
电流、电压表
各1块
6
万用表
F87-III
1块
7
钳型电流表
1块
8
框型水平仪
100/
2把
四、起重运输设备
1
汽车起重机
200t
1
辆
租用
4
载重汽车
25t
1
辆
5
载重汽车
16t
1
辆
6
载重汽车
8t
1
辆
7
拖板车
60t
1
辆
8
滑轮组
10t
1
套
9
手链葫芦
1t
2
个
10
手链葫芦
2t
2
个
11
手链葫芦
5t
2
个
12
千斤顶
5t
5
个
13
千斤顶
10t
5
个
五、其它设备
1
空气压缩机
V/8
2
台
2
磨光机
φ180、φ100
各5
把
3
冲击钻
DH-25
2
把
4
手电钻
Φ4—Φ20
2
把
5
现场简易工具房
1
个
6
自升自锁式吊笼
2
套
11施工人员配置
根据施工强度和工期安排，施工人员配置如下表所示：
表11-3安装施工人员配置表
工种
管理人员
防腐工
探伤工
铆工
起重工
焊工
电工
驾驶员
辅助工
人数
2012年
3季度
4
1
1
4
4
4
1
2
6
4季度
5
2
1
4
6
6
2
2
6
2013年
1季度
5
2
2
4
6
6
2
2
6
2季度
5
2
2
4
6
6
2
2
6
高峰期人数
35人
注；在设备运行维护期间，投入4名专业人员对已安装好的设备运行维护。
11.3施工总布置
11金结堆放及拼装场布置
金结拼装厂（包括机电设备库和预装配场地）布置钢管加工厂内，主要承担本工程施工的小型金属构件的加工制作和标段内大型金属结构件的拼装任务，建筑面积250m2，总占地面积1500m2。
11安装施工布置
根据本标土建施工进行，金属结构安装相应布置如下。
1、金属结构设备安装
利用一辆200t汽车吊吊装坝顶双向门机（2x800KN）。
利用坝顶双向门机吊装厂房进水口拦污栅栅槽、进水口检修门门槽、厂房进水口检修门。
进水口检修闸门、进水口拦污栅由50吨汽车分节运输到坝顶，利用50吨汽车吊配合分节吊装到位，在检修平台上连接拼装好后利用坝顶双向门机吊运到安装位置进行安装。
2、施工设备及临时设施布置
在坝顶规划一块8m×4m（长×宽）的现场办公场地，搭设简易工具房。
在闸门安装位置布置2套吊笼、4台YD-400AT2HGF逆变焊机、4台YD-630SS3HGE逆变焊机、2台YGCH-G-150电焊条烘箱和2台V-1m3/8气泵等施工设备。
11.4安装进度与保证措施
11.4.1编制原则
根据本工程的施工特点，结合以往类似工程中的施工经验，初拟施工进度编制原则如下：
（1）严格按照招标文件规定的主要工程施工程序及合同控制工期要求，做好金属结构施工规划，科学合理地安排施工程序及施工进度，确保节点工期如期完成。
（2）根据整个工程的施工特点，在各施工环境内形成多个作业面，在确保安全的前提下，组织金属结构安装施工项目的平行、交叉作业，以实现金结作业面的快速施工。
（3）根据合同规定的施工倒流条件等控制性工期要求，确定施工关键线路，紧紧围绕施工关键线路组织施工。
（4）充分发挥我公司的技术及装备优势，采用先进的施工技术、投入高素质的施工队伍、按现代项目法高水平管理、提高施工生产效率、加快工程施工进度，缩短工期，确保工程顺利进行。
（5）采用适中的施工强度指标排定施工日程，对不可预见因素留有充分的回旋余地，并在施工中力求实现均衡生产、文明施工。
11.4.2进度安排
各项目施工进度安排如表11-4所示：
表11-4各项目施工进度表
序号
项目
开始
结束
工期（天）
1
1
2012.7.1
2012.9.15
75
1
进水口检修2套门槽安装
2012.9.16
2010.10.30
45
2
进水口拦污栅6套门槽安装
2012.11.1
2012.12.15
45
3
进水口快速闸门2套门槽安装
水口检修门槽
2012.12.16
2013.1.15
30
4
进水口检修门门叶安装
2013.1.16
2013.2.15
30
5
进水口拦污栅栅叶及附件安装
2013.2.16
2013.4.15
60
6
进水口快速闸门液压启闭机安装
2013.4.16
2013.5.15
30
7
进水口快速闸门门叶安装
2013.5.16
2013.6.30
45
11.4.3强度分析
根据以上安排，做安装施工强度表如下：
表11-5各阶段施工强度表
年度
季度
计划平均工程量（t）
2012年
三季度
398
四季度
258
2013年
一季度
395
二季度
380
按照上表，作施工强度—时间曲线如下：
施工强度-时间曲线图
11保证措施
1、配置合适的吊装设备
坝顶双向门机在2012年9月安装完成，届时租用一台200t汽车吊进行吊装安装工作，此外，还配备50t汽车吊进行闸门及埋件的吊装工作。
进水口工作闸门在2013年2月安装完成，进水口快速闸门及液压启闭机在2013年6月安装完成，均可以投入到安装中。
2、配置适当的施工资源
安装施工高峰期配置35人进行金属结构设备的安装，分三个工作面同时开展安装，以满足各工作面的施工进度要求。
在安装施工中，在闸门安装位置布置2套吊笼进行门槽埋件的同时安装；配备适量的焊接设备、起重运输设备、切割设备、检测设备及其他设备，以满足现场施工要求。
3、与土建合理协调
在工程施工实际中，合理安排金属结构安装工程和土建专业的搭接，充分利用和优化施工资源。
11.5对金属结构特点、难点的认识及其对策
特点：
该电站金属结构共布置各类闸门（拦污栅）槽15孔，设置闸门（拦污栅）9扇，且施工场地窄小，设备吨位大，吊装难度大。
难点：
1、进水口拦污栅栅体及启闭机和2x800KN双向门机的吊装，特别是门机大梁，单件重50t，吊装难度较大；
2、进水口快速闸门和埋件和液压启闭机安装工期紧任务重；
对策：
1、认真编制施工技术方案和施工安全技术措施；
2、坝顶双向门面租用200t汽车吊，配合施工塔吊及进行吊装就位；
3、进水口快速闸门和埋件和液压启闭机的安装用吊车配合分节完成叠梁门吊装下闸工作；
11.6金属结构安装
11准备工作
（1）进行安装施工前，充分了解制造厂对所安装的金属结构或启闭机械的有关技术性能、用途、安装的有关说明，并准备相关设备、部件、重要零件等施工安装图纸及安装技术说明书，设备出厂合格证和技术说明书，制造验收资料和质量证书，安装用控制点位置图等资料。
（2）在安装工作开始前向监理人提交本合同安装项目的安装措施计划，报送监理人审批。
经监理人审查批准后，再进行金属结构和启闭机械各单项项目的安装、调试和试验。
（3）对所使用的各种测试、测量工具或仪器进行认真校验，并在必要时按照监理人的指示进行复验。
（4）安装前，按施工图纸规定的内容，全面检查安装部位的情况、设备构件以及零部件的完整性和完好性。
安装前，对与金属结构设备安装有关的一期混凝土插筋（和锚板）、预留二期混凝土尺寸、地脚螺栓的埋设位置、控制桩号、控制高程等进行检查，发现不符合施工图纸要求的，主动与土建专业协调。
门槽埋设件安装前，先对一期混凝土预留槽进行检查清理，对一期混凝土中的预埋件（插筋或型钢）进行调直，并负责补埋或处理预埋件有缺损或不符合要求的地方。
对二期混凝土预留槽表面进行凿毛，露出骨料表面，并用高压水冲洗，清除碎块浮灰。
安装前，对所安装的金属结构或启闭机进行清点，检查，有发生严重损伤、锈蚀的部位，进行重点检查，必要时，对损伤部位进行全面的外观和无损探伤检查，提出检查、探伤结果报告，对构件（零件）状态进行评估，并报监理人。
（5）安装前的规定时间内向监理人提交开工申请。
（6）设备的重要构件进行预拼装检查。
全面检查安装部位的配合情况、连接特性。
11总体施工程序
为保证合理的施工强度，门槽、栅槽穿插在坝身混凝土分层分段浇筑间隙时安装，与混凝土工程交叉进行。
金属结构设备用60t平板拖车、25t和16t载重汽车经右岸进厂道路运输至各自安装位置。
坝顶双向门机最大单元重量达50t，吊装采用土建门机配合一辆200t汽车吊或和50t履带吊进行安装。
坝顶双向门机的安装位置选择在坝段的适当位置。
待坝顶双向门机安装后，形成起吊能力，即可对进水口拦污栅、进水口检修闸门进行吊装和安装。
安装总体流程如下：
闸门金属结构安装总体程序框图
11钢结构及预埋件的制作、安装
1、钢结构的制作
钢结构及其埋件在拼装场里的金结加工厂进行加工制作，制作的技术要求应满足施工图样及相关规范的要求。
钢结构制作流程如下框图所示：
钢结构及其埋件制造流程框图
（1）编制制造措施计划
在钢构件制造前，按施工图纸要求和监理人指示，提交钢构件制造措施计划，报送监理人审批，其内容包括：
钢构件制造场地的布置及说明；钢构件的制造工艺设计；钢构件制造的质量控制措施；钢构件的运输方案；钢构件制造进度计划；质量与安全保证措施。
（2）编制制造工艺措施
在钢构件制造前按监理人提供的钢构件施工图纸，绘制钢构件的加工图和制订工艺措施，并报送监理人审批。
（3）材料到货
在钢构件材料和外购件采购前根据合同进度计划和施工图纸要求，提交材料采购计划（含清单），并报送监理人审批。
钢构件制造和安装使用的全部钢材、焊接材料、外购件和涂装材料均按批准的采购计划（清单）进行采购，并会同监理人检查每批到货的材料。
钢材按施工图纸规定的品种和规格进行采购，其机械性能、化学成分及其它技术性能符合现行的有关国家标准和行业标准，到货时必须附有出厂质量合格证明书。
钢材存放在干燥通风的仓库内，采取有效措施防止锈蚀和污染。
钢材分类堆放，并挂牌注明品种、规格和批号，搁置稳妥，防止变形和损伤。
焊接材料按施工图纸的要求选用，并符合现行国家标准。
焊接材料分类存放在干燥通风良好的仓库内，库房内温度不低于5℃，相对湿度不大于70%。
按施工图纸要求采购的普通螺栓、高强度螺栓和其它零、部件符合现行国家标准。
高强度螺栓连接副，由制造厂按批号配套供应。
外购件注意轻装轻卸，在室内按批号、规格分类存放，防止生锈、污染和损坏螺纹。
按施工图纸要求采购涂装材料，在制造厂提供的使用说明书中须说明涂层材料的特性、化学成分、配比、施涂方法、作业规则、施涂环境要求以及存放和养护措施等。
涂装材料符合现行国家标准。
涂装材料及其辅助材料贮于5℃~35℃通风良好的库房内，按原包装密封保管，若制造厂别有规定，则按制造厂规定执行。
（4）钢结构制造
①钢构件零部件的加工
a.划线、切割
根据设计图纸和来料钢材的规格进行划线。
气割前清除切割边缘50mm范围内的锈斑、油污等，气割后清除熔渣和飞溅物等。
机械剪切的加工面须平整。
坡口加工完毕后，采取防锈措施。
钢材切割后进行矫正，其允许偏差符合规范要求。
钢材冷矫正和冷弯曲的最小弯曲半径和最大弯曲矢高符合GB50205附录A表A的规定。
冷压折弯的零件、部件边缘应无裂纹。
钢材矫正后表面不应有明显的凹面和损伤，划痕深度不大于该钢材厚度负偏差值的1/2，且不大于。
钢材矫正后的允许偏差符合GB50205的规定。
弯曲成形的零件，采用标准样板检查；成形部位与样板的间隙不得大于2mm。
刨、铣加工的边缘，达到光洁，无台阶，加工表面妥善保护。
边缘加工符合图纸和技术文件的规定。
螺栓孔的允许偏差符合施工图纸的规定。
螺栓孔采用钻孔成型，不得采用气割扩孔，孔边需无飞边和毛刺。
当螺栓孔的偏差超过施工图纸规定值时，经监理人同意后可扩钻或采用与母材力学性能相当的焊条补焊后重新制孔，严禁用钢板填塞，扩钻后的孔径不大于原设计孔径，每组孔经补焊重新制孔的数量不超过20%，并在处理后作记录。
在高强度螺栓连接处的钢板表面需平整，无毛刺、油污等，其摩擦面处理符合施工图纸要求。
经处理的高强度螺栓连接处摩擦面，需作抗滑移系数试验，其最小值符合施工图纸要求。
处理好的构件摩擦面需采取保护措施，以防污损。
螺栓球、封板、锥头、套筒外观无裂纹、叠皱、过烧等缺陷。
螺栓球加工、封板、锥头、套筒的允许偏差符合技术文件的要求。
焊接球加工成半圆球后，除锈并涂刷可焊性防锈涂料，成品球表面光滑无裂纹、折皱。
焊接球的允许偏差符合技术文件的要求。
焊接钢板节点板，使用机械切割。
节点板长度允许偏差为±，节点板厚度允许偏差为+，十字节点板间及板与盖板间夹角允许偏差为±20′，节点板之间的接触面需密合。
杆件使用机械切割。
杆件加工的允许偏差符合技术文件的规定。
节点与杆件的连接严格按施工图纸的要求执行，节点与杆件在连接后无明显损伤，并清除焊疤和毛刺等。
焊接球与钢管、钢管与封板或锥头连结后，分别进行试件承载力的检验，检验结果符合JGJ78-91的规定
网架结构的零、部件由专业产品制造厂提供的，负责进货验收，检查其强度检验报告和产品质量说明书，并按监理人指定的抽检项目进行检验，并向监理人提交制造厂家提供的报告和证明书以及承包人的检验报告。
②钢构件的组装和焊接
钢构件组装前，进行零部件的检验，并作好记录，合格后投入组装。
连接表面及沿焊缝每边30～50mm范围的铁锈、毛刺和油污等脏物清除干净。
对非密闭的隐蔽部位，按施工图纸的要求进行涂装处理后，再进行组装。
焊接连接组装的允许偏差符合GB50205-95表的规定。
钢网架、钢桥架结构，在加工场地的专用模架上拼装，以保证杆件和节点的准确性。
对刨平顶紧的部位用塞尺检查，需有75%以上的面积紧贴，塞入面积之和少于25%，边缘间隙不大于，顶紧面经检查合格后，方能施焊，并作好记录。
H型钢的板材需要拼接组装时，其翼缘板按长度方向拼接，腹板拼接缝可采用“十”字型和“T”字型，翼缘板和腹板的拼接缝间距大于200mm，H型钢组焊的允许偏差，符合GB50205-95表4.8.4的规定。
对首次使用的钢材，以及改变焊接材料、焊接方法、焊后热处理等，进行焊接工艺评定。
焊接工艺评定规则按GB50236-98第4.2节的规定进行，焊接工艺评定报告格式参考GB50236-98附录A第条的规定，焊接工艺评定报告报送监理人审批。
对大型和重要钢构件及其构件的焊接，制订本工程专用的焊接工艺规程，并在焊接工作开始前，报送监理人。
焊工需持有上岗合格证。
合格证注明证件有效期限和焊工施肥时的范围等。
焊工参加焊接工作中断6个月以上的，重新进行考试。
焊工施焊时严格按焊接工艺规定的施焊顺序和方法以及焊接参数进行焊接，焊接过程中随时自控好构件制造的变形。
焊接材料储存在干燥、通风良好的地方，并设专人保管。
使用前，按产品使用说明书规定的技术要求进行烘焙，保护气体的纯度符合工艺要求。
低氢型焊条烘焙后放在保温箱（筒）内，随用随取。
焊丝、焊钉在使用前清除其表面的油污、锈蚀等。
超过保质期的焊接材料、药皮脱落或焊芯生锈的焊条、受潮的焊剂及熔烧过的碴壳，禁止使用。
施焊前，焊工自检焊件接头质量，发现缺陷先处理合格后，方进行施焊。
引弧在引弧板或坡口内进行，不得在坡口外的母材上引弧，收弧时将弧坑填满。
对接、角接、T形、十字接头等对接焊缝及组合焊缝，均在焊缝两端加设引弧和引出板，其材质及坡口型式与焊件相同。
焊接完毕后，用气割切除引弧和引出板，并修磨平整，严禁用锤击落。
每条焊缝需一次焊完，当因故中断后，清理焊缝表面，并根据工艺要求，对已焊的焊缝局部采取保温缓冷或后热等，再次焊接前检查焊层表面，确认无裂纹后，再继续施焊。
多层焊需连续施焊，及时将前一道焊缝清理检查合格后，再继续施焊，多层焊的层间接头需错开。
定位焊缝的长度、厚度和间距，要保证焊缝在主缝焊接过程中不致开裂，定位焊时，采用与主缝相同的焊接材料和焊接工艺，并由合格焊工施焊。
厚度大于50mm的碳素钢和厚度大于36mm的低合金钢，施焊前进行预热，焊后进行后热。
温度控制按施工图纸或焊接工艺评定确定，若无规定时，预热温度控制在100～150℃，层间温度保持在预热温度范围内（定位焊缝的预热温度较主缝预热温度提高20～30℃）。
预热区均匀加热，加热宽度为焊缝中心两侧各3倍焊件厚度，且不小于100mm。
当焊件温度低于0℃时，所有钢材的焊缝在始焊部位100mm范围内预热到15℃以上。
焊接环境：
焊接时的风速，在焊条电弧焊、埋弧焊、氧乙炔焊时不大于8m/s，在气体保护焊时不大于2m/s，当超过规定时，需有防风设施。
相对温度不得大于90%。
当焊接表面潮湿，雨、雪、刮风天气，焊工及焊件无保护措施时，不应施焊。
焊接工作完毕后，焊工清理焊缝表面，自检焊缝合格后，在焊缝部位旁，打上焊工工号钢印。
按施工图纸规定的焊缝质量等级，及GB50205-95第条～第4.7.21条的规定，对焊缝进行外观检查和无损探伤检验。
无损检测人员必须持有国家有关专业部门签发的无损检测资格证书，才能从事相应的焊缝检测工作。
栓钉焊检验遵照GB50205-95第4.7.22条的规定。
外观检查：
按GB50205-95表所列的外观缺陷项目，对全部焊缝进行外观检查，按监理人指示用磁粉或渗透探伤检查表面裂纹。
超声波探伤检验：
按施工图纸的规定，对质量等级为一、二级的焊缝进行超声波探伤检验时，探伤检验的标准按GB50205-95第条的规定执行。
X射线探伤检验：
按施工图纸规定，须作X射线探伤检验时，X射线探伤按GB3323-87标准评定。
一级焊缝II级合格，二级焊缝III级合格。
按监理人要求增加探伤比例，抽查指定容易产生缺陷或可疑的部位，并抽查到每个焊工的焊缝。
在局部探伤部位发现有不允许的缺陷时，在该缺陷两端增加探伤长度，增加的长度不小于该焊缝长度的10%，且不小于200mm，若在检验区内仍发现有不允许的缺陷时，则对该焊缝的全长进行检验。
向监理人提交附有上述检验记录的焊缝质量检验报告，供监理人进行钢构件验收用。
经检查确认必须返修的焊缝缺陷，提出返修措施，经监理人同意后进行返修。
返修后的原缺陷部位仍需按规定进行检验。
同一部位的返修次数不超过两次，当超过两次时，重新制定新的返修措施报监理人批准后实施，返修后的焊缝重新进行检验。
（5）去锈、涂装
构件制作的质量检验合格后，对构件的非连接部位进行涂装。
大型钢构件的涂装在施涂前提交施涂工艺报告，报送监理人审批。
报告内容包括涂装材料的产品质量证明书、使用说明书、施涂方法、采用设备以及涂层试验、检验方法和缺陷修补等。
构件涂装前对其表面进行除锈处理，除锈方法和除锈等级按施工图纸要求，除锈质量符合YB/T9256-96第2.6节的规定。
除锈合格后，立即涂装，在潮湿气候条件下4h内完成；在气候较好条件下不超过12h。
在有雨、雾、雪、风沙及灰尘较大的的户外环境中禁止进行涂装作业。
构件涂装时的环境温度控制在5～38℃，相对湿度小于85%，构件表面不低于露点以上3℃。
涂装后4h内不得淋雨和日光曝晒。
涂装层数、厚度、间隔时间、涂料调配方法及注意事项，均严格按施工图纸、监理人的要求以及制造厂产品说明书的规定执行。
当天使用的涂料在当天配置，不得随意添稀
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