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協(xié)會刊物
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陳村南涌雙向泵站金屬流道制作與安裝 |
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時間日期：2011-9-15 已被閱讀次：[9457] |
佛山市佛利建設(shè)工程有限公司 麥耀元
[摘 要] 本文對陳村南涌雙向泵站貫流泵金屬流道制作與安裝進行了介紹。貫流泵流道結(jié)
構(gòu)分為鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，均需要設(shè)計制作異型流道模。本文對流道主要
制作過程進行介紹，為今后類似工程提供參考。
[關(guān)鍵詞]貫流泵 流道 制作安裝工藝
1．概述
陳村南涌雙向泵站位于佛山市順德區(qū)南順聯(lián)安圍陳村鎮(zhèn)新城區(qū)的南面，上南涌堤段處，瀕臨陳村涌。
本工程等別為Ⅲ等，主要建筑物（水閘、泵站）為3級，次要建筑物（護岸、擋墻）為4級，臨時性建筑物（圍堰等）為5級。
泵站選用兩臺(1400ZGBS5.5－3.0型)雙向豎井式貫流泵機組，設(shè)計排澇總流量10m3/s， 配套電機為（TL450－6/850型）(10KV)高壓同步電動機，總裝機容量900KW。
流道直接影響水泵葉輪進口斷面的流速和壓力分布，因此，對水泵性能有很大影響。若流道的形狀尺寸選擇不當(dāng)，流道內(nèi)就有可能產(chǎn)生漩渦，嚴重時會形成渦帶。一旦渦帶進入水泵，水泵機組就會發(fā)生強烈振動。另外，流道和底板澆成整體，形狀和尺寸直接影響泵站的工程投資和施工的難易。為此流道的設(shè)計與施工應(yīng)滿足以下要求：①流道出口（即水泵葉輪進口）斷面的流速和壓力分布比較均勻；②在各種工況下，流道內(nèi)不產(chǎn)生渦帶，更不允許渦帶進入水泵；③水力損失�。虎鼙M可能減少流道寬度和開挖深度，以減少工程投資；⑤造型簡單，便于施工。
南涌雙向泵站流道采用鋼結(jié)構(gòu)流道和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，均需要在施工現(xiàn)場設(shè)工場制作異型模板。其中鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)采用木模制作流道內(nèi)壁，分上下兩部分，木桁架支撐。本文以金屬流道來說明制作與安裝過程。
南涌雙向泵站金屬流道制作，流道分為“Y”型結(jié)構(gòu)和“U”型結(jié)構(gòu)，由于“Y”型結(jié)構(gòu)連接水泵，屬于外露部分，不與底板澆筑成整體，通過法蘭與U型結(jié)構(gòu)連接，制作方法與U型結(jié)構(gòu)相同，本文以U型流道為例說明，“U”型結(jié)構(gòu)金屬流道全長6534mm，流道面板為8mm鋼板，10mmx100mm和12mmx120mm的加強架交錯布置，加強架間加裝8mmx80mm加強肋，間距約為300mm。單個重約為8815kg,兩個總重17630kg。流道整體制作、整體吊裝。（如下圖）
2．制作方法
金屬流道模板形狀復(fù)雜，制作和安裝都較困難，故選擇在廠內(nèi)制作準確后，再運到現(xiàn)場安裝，能保證施工質(zhì)量。
4．模型制作
為了確保金屬流道內(nèi)鋼板曲線成型，采用正交流道中軸線切斷面的方法制作加強架。一般來說加強架間距不應(yīng)大于30cm，否則容易產(chǎn)生鋼板自身變形，影響混凝土質(zhì)量（鋼板自身變形產(chǎn)生的原因很多，與加強架間距、面板厚度等均有關(guān)）。本流道共設(shè)計13榀加強架，間距約為30cm。
由于每個加強架的直線段及轉(zhuǎn)角圓弧半徑均不相同，故每一個加強架根據(jù)形狀及受力情況均需要單獨設(shè)計結(jié)構(gòu)。
所有加強架制作完成后再進行整體拼裝。
在水平面上預(yù)先畫好每榀加強架的位置。安裝排架時，從進水側(cè)的加強架開始，根據(jù)斷面的標(biāo)記上每榀加強架的位置逐榀安裝。
5．面板制作拼裝
面板制作過程是整體質(zhì)量控制關(guān)鍵環(huán)節(jié)，對面板外觀及結(jié)構(gòu)均產(chǎn)生直接影響。主要注意事項有如下幾點：
�、偌訌娂苤谱鬟^程中嚴格按照圖紙尺寸施工能夠有效減少制作誤差；
�、诩訌娂苤谱鬟^程中接縫數(shù)及接縫寬度應(yīng)盡可能減小；
③避免最大受力方向上加強架接縫，如果無法避免應(yīng)該進行錯縫處理；
�、苎b訂面板同樣需要避免通縫，防止產(chǎn)生薄弱部位；
鋼板或型鋼切斷面為待焊邊緣時，切斷面應(yīng)無對焊縫質(zhì)量有不利影響的缺陷，切斷面的粗糙度Ra≤50μm,長度方向的直線度公差應(yīng)不大于邊棱長度的0.5/1000,且不大于1.5mm,厚度方向的公差: 當(dāng)板厚σ≤24mm時， 不大于0.5mm；σ>24m時 不大于1.0mm。 若局部存在少量較深的割痕時 允許采用電焊方法進行焊補 但焊補必須嚴格遵守本規(guī)范有關(guān)焊接的規(guī)定 焊補后應(yīng)磨平
模型制作完成后應(yīng)通過測量校驗，對不符合要求的部位可以對面板進行拆除后對加強架進行局部修整，重新拼裝面板，使其外形符合設(shè)計要求。
6．關(guān)鍵工序控制制作工藝
�。�1）前期準備工作：
組織技術(shù)人員熟悉圖紙及有關(guān)施工資料，深化設(shè)計完成施工圖。經(jīng)業(yè)主對施工圖紙確認以便生產(chǎn)，以該確認施工圖為施工依據(jù)；
�。�2）下料：
加強架用數(shù)控切割機下料，在零件表面標(biāo)記編號。
�。�3）焊接：
面板對接焊縫要求全焊透，焊縫外表面去飛濺、焊瘤，內(nèi)表面要求磨平、光順。面板與加強架焊接要求間斷對稱焊，表面去飛濺、焊瘤。焊接完成后進行尺寸檢驗�？v縫錯位，小于或等于板厚5％，且不大于2mm；當(dāng)板厚小于或等于20時為1㎜。環(huán)縫錯位，小于或等于板厚10％，且不大于3mm；當(dāng)板厚小于或等于15時為1.5㎜。一、二類焊縫內(nèi)壁局部凹坑焊補，凡凹坑深度大于板厚10％或大于2mm應(yīng)焊補并磨光。
�。�4）分塊：
不分塊，整體出貨、整體吊裝。
�。�5）防腐處理；
在做防腐處理前，對金屬流道委托第三方依據(jù)《接觸式超聲脈沖回波法測厚》檢測鋼板厚度，焊縫探傷檢測，聯(lián)合驗收等工作，按《壓力鋼管制造安裝及驗收規(guī)范》DL5017－93規(guī)定，焊縫無損探傷長度占焊縫全長的百分比應(yīng)不少于下表中的規(guī)定，但如圖樣和設(shè)計文件另有規(guī)定，則按圖樣和設(shè)計文件規(guī)定執(zhí)行。
7．制作質(zhì)量控制點
�。�1）材料：
每塊鋼板進廠時必須有材質(zhì)證明書；
（2）噴涂：
1）油漆外觀：平整、均勻、漆膜無氣泡、裂紋、無流掛、脫落、漏涂；
2）噴鋁厚度：0.15mm；
�。�3）流道內(nèi)表面平緩度控制：
為保證圓弧邊線上倒角處平滑，倒角部分要先用油壓機整體壓出R200倒角，再過火，壓彎。
8．金屬流道安裝
�。�1）安裝準備
工程測量是保證設(shè)備安裝質(zhì)量和保證工藝生產(chǎn)線達到安全運行，功能達到設(shè)計及規(guī)范要求目標(biāo)的關(guān)鍵工作之一，根據(jù)建立測量控制網(wǎng)→設(shè)置縱橫中心線→設(shè)置標(biāo)高基準點→設(shè)置沉降觀測點→安裝過程測量控制→實測記錄等流程進行工程安裝過程管理，涉及設(shè)計、土建、安裝、廠家等單位協(xié)調(diào)。
金屬流道安裝前先把設(shè)置在底板墊層上的制點引設(shè)到底板上層鋼筋面上，用來作為金屬流道安裝的支承點，支承點用一定厚度300×300的鋼板制作，并進行斜撐強度加固，用水準儀精確控制鋼板面標(biāo)高，從同一個基準點為出發(fā)點，各點采用該點進行控制。設(shè)置好流道支承控制點后，進行縱橫中心軸線通線，檢查驗收合格后，方可進入下一步工作，現(xiàn)場起重吊裝。
�。�2）起重吊裝
針對工程金屬流道的重量與吊裝距離的遠近，依據(jù)金屬流道的設(shè)計圖紙及有關(guān)參數(shù)、技術(shù)要求；施工現(xiàn)場條件，包括場地、道路、障礙物等；機具情況、工人技術(shù)狀況和施工習(xí)慣等過程分析與計算，選用合理的施工方案，同時制定安全技術(shù)措施及預(yù)案，保證吊裝方案滿足安全、有序、快捷、經(jīng)濟的原則，通過技術(shù)可行性論證，安全性分析等。最后工程金屬流道選用了一臺120T汽車起重機，從基坑?xùn)|岸邊的空地上開始吊裝。
由于單個重約為8815kg,要求平衡吊裝，又要求金屬流道吊裝過程中不變形，采用了三套鋼絞線從底部穿過，套住流道的各個出口，通過活動扣鎖住，然后掛鉤起吊，先吊裝比較遠的一個，再吊裝近距離的，吊裝過程中，未受到風(fēng)力影響，即將接近時，采用慢車進行，通過線條和金屬流道中心刻度進行調(diào)整，保證了安裝順利完成。
吊裝完畢后進行調(diào)整加固，支撐，再通過控制標(biāo)高與中心點位置，用千斤頂進行微調(diào)。
為了防止金屬流道在混凝土澆筑過程中，受到浮力和機械振動的影響，在吊裝完成加固后，在金屬流道底部中央開設(shè)一連串圓形排氣小孔，同時可以通過小孔對混凝土澆筑質(zhì)量起到有效的檢查。傾斜面層模板底部混凝土應(yīng)振搗充分，防止脫空。在流道兩側(cè)設(shè)置三道拉筋，采用花籃螺栓緊固在下層混凝土預(yù)埋錨筋上，以防止金屬流道偏移及上浮。
9．混凝土澆筑
流道有防滲、防漏、防裂和防錯位等要求，金屬流道是塊整體，施工時采取有效的技術(shù)措施。選擇低水化熱、收縮性小的水泥，不宜使用粉煤灰水泥和火山灰質(zhì)水泥，亦不宜在水泥中摻用粉煤灰等活性材料，提高混凝土質(zhì)量，防止各種混凝土缺陷的產(chǎn)生。
為了避免混凝土澆筑時對制作安裝好的金屬流道產(chǎn)生不利影響應(yīng)該注意如下幾點：
�、俦苊庵苯佑谜駝悠鹘佑|金屬流道；
�、诨炷翝仓䲡r上升速度盡可能慢，避免產(chǎn)生大的浮力；
�、刍炷翝仓䲡r兩側(cè)上升速度應(yīng)保持一致，防止受力不均而產(chǎn)生位移。
�、軕�(yīng)作好澆筑混凝土的施工計劃安排，明確分工責(zé)任制，配足設(shè)備和工具，確保工程質(zhì)量
混凝土澆筑應(yīng)從低處開始，按順序逐層進行，倉內(nèi)混凝土應(yīng)大致平衡上升。
�、輦}內(nèi)應(yīng)布設(shè)足夠數(shù)量的溜筒，確保混凝土輸送到位，不得采用振動器長距離趕料平倉。
�、逎仓炷�?xí)r應(yīng)采取綜合措施、控制施工溫度縫的發(fā)生。泵房流道結(jié)構(gòu)形體復(fù)雜，周圍剛性連接的結(jié)構(gòu)物體積大小不一，方向各異，約束復(fù)雜，當(dāng)混凝土發(fā)生收縮后，流道混凝土容易產(chǎn)生裂縫，應(yīng)該從多方面采取措施，如改善混凝土配合比，合理選擇水泥品種，限制水泥用量，正確選擇施工工藝，控制混凝土澆筑溫度，改善養(yǎng)護濕潤混凝土的條件等，防止裂縫產(chǎn)生。
混凝土澆筑完畢應(yīng)做好頂面收漿抹面工作，加強灑水養(yǎng)護，混凝土表面應(yīng)經(jīng)常保持濕潤狀態(tài)。做好養(yǎng)護記錄，定時觀測室內(nèi)外溫度變化，防止溫差過大出現(xiàn)混凝土裂縫。
10．結(jié)語
該金屬流道制作與安裝方法解決了南涌雙向泵站復(fù)雜流道制作的難題，加快了施工進度，取得了較好的經(jīng)濟效果�？梢詫窈笫┕み^程中出現(xiàn)類似問題提供一些借鑒和指導(dǎo)。同時也存在一些不足之處，比如金屬表面容易生銹脫落；結(jié)構(gòu)吊裝要求高，費用高等，日后考慮把金屬流道分成上下兩半進行制作，減少運輸及吊裝難度；還有就是金屬外觀表面的光滑度及流水曲線準確性不高等，尚待更多工程實際經(jīng)驗加以改進。
參考文獻：
1、《泵站》，丘傳忻編著，中國水利水電出版社；
2、《最新起重機械、輸送機械產(chǎn)品樣本與專用零部件(機索具)選配計算、構(gòu)造圖集及起重吊裝工藝、施工方案編制實務(wù)手冊》，高巖主編，北方工業(yè)出版社；
3、《泵站施工規(guī)范》SL234－1999中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準；
4、《水工混凝土施工規(guī)范》SDJ207－82，中國水利電力部；
5、《泵站驗收規(guī)范》SL307－2004中華人民共和國水利部
6、《水利水電工程鋼閘門制造安裝及驗收規(guī)范》DL_T5018－94
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