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    整體式門槽埋件的制造和安裝應用

    時間:2019-12-10 來源:科技創新與應用 作者:劉元英,張穎麗,姜海 本文字數:3944字

      摘    要: 整體式門槽預埋件的推廣應用既能提升閘門門槽的制作安裝質量,又能提高施工工效和工程外觀質量,文章簡述整體式門槽埋件的結構型式和選材、典型設計尺寸明細;從預埋件制造的工藝流程、操作要點、埋件成品保護等細化整體式門槽預埋件制作過程,從安裝前的檢查與測放,安裝時的吊入、檢查、定位、檢驗、復核,澆筑前的檢驗、復核等簡述預埋件澆筑前的安裝步驟;列舉整體式門槽埋件在水利工程中的應用實例,說明功能符合設計及規范要求,肯定混凝土澆筑質量以及工程外觀質量;可將整體式門槽埋件在全省水利工程涵閘工程中推廣應用。

      關鍵詞: 整體式門槽預埋件; 水利工程; 涵閘; 應用;

      Abstract: The popularization and application of integral door slot embedded parts can not only improve the production and installation quality of gate slot, but also improve the construction efficiency and engineering appearance quality. This paper briefly describes the structural type, material selection and typical design size of integral door slot embedded parts,refines the production process of integral door slot embedded parts from the technological process, operation points and finished product protection of embedded parts, from inspection and discharge before installation, lifting, inspection, positioning, inspection and review during installation. The installation steps of the embedded parts before pouring are briefly described, such as inspection and review before pouring. The application examples of integral door groove buried parts in water conservancy projects are given to show that the function meets the requirements of design and code, and the pouring quality of concrete and the appearance quality of the project are affirmed. The integral door slot buried parts can be popularized and applied in the culvert sluice project of hydraulic engineering in the whole province.

      Keyword: integral door slot embedded parts; hydraulic engineering; culvert gate; application;

      引言

      在水利工程建筑物施工過程中,經常會遇到水閘的施工,而門槽埋件是閘門不可缺少的構件[1]。長期以來,我省平面鋼閘門門槽埋件通常采用3個部分單獨制作、分別架立安裝的分體式結構型式。這種結構型式,有以下幾方面不足:首先埋件安裝、模板架立和混凝土澆筑同時施工或交叉作業,影響施工安全,并容易出現埋件偏位的現象;其次增加施工工序和作業難度,基本都分兩次預埋、兩期澆筑,易出現振搗不密實和表面不平整等質量缺陷,一期和二期混凝土澆筑界面易留下一道施工冷縫;焊接位置不準確或者二期澆筑過程中跑模等原因導致的閘門無法正常放入門槽或閘門安裝后止水密封不嚴漏水現象[2];另外分期預埋、焊接、澆筑降低施工工效,增加工期。

      為進一步提升閘門門槽的制作安裝質量,提高施工工效,我省水利工程建設平面鋼閘門門槽埋件推廣使用整體式門槽埋件,現對整體式門槽的結構組成和典型設計、制造和安裝以及在工程上的應用介紹如下:

      1、 整體式門槽埋件的結構組成和典型設計

      整體式門槽埋件是指主軌、反軌、側軌等構件通過焊接或栓接形成一體的結構型式[3]。門槽埋件的本體與混凝土通過錨桿結合,錨桿與門槽埋件本體通過栓接或焊接結合。主軌、反軌、側軌等構件采用鋼板、型鋼或鑄鋼制作。
     

    整體式門槽埋件的制造和安裝應用
     

      (1)主軌輪的設計荷載小于100kN時,宜采用鋼板焊接的L形或T形截面(如圖1)。

      (2)主軌輪的設計荷載100kN~500kN時,主軌宜采用鋼板焊接的H形截面,反軌宜采用型鋼焊接的H形(如圖2)。

      (3)主軌輪的設計荷載大于500kN時,主軌宜采用鑄鋼H形截面,反軌宜采用鋼板焊接的H形截面(如圖3)。

      圖1 輪壓小于100kN典型門槽結構
    圖1 輪壓小于100kN典型門槽結構

      門槽的尺寸,根據主滾輪的直徑,在典型整體式門槽尺寸系列中選用,典型整體式門槽埋件的尺寸詳見表1。

      圖2 輪壓100kN~500kN典型門槽結構
    圖2 輪壓100kN~500kN典型門槽結構

      圖3 輪壓大于500kN典型門槽結構
    圖3 輪壓大于500kN典型門槽結構

      表1 典型整體式門槽尺寸系列
    表1 典型整體式門槽尺寸系列

      承受雙向水頭的閘門,宜根據主滾輪的反向荷載,參照主軌選擇反軌的截面形式。滑塊支承的閘門,主軌、反軌宜采用鋼板焊接L形或T形界面。

      整體式門槽埋件的設計符合《水利水電工程鋼閘門設計規范》(SL 74-2013)的要求。

      2、 整體式門槽埋件的制造和安裝

      2.1、 整體式門槽埋件的制造

      在水利工程施工中,預埋件的位置正確與否,直接影響到工程后期的各種結構、各種設備的安裝工作[4]。因此,整體式門槽預埋件的制造必須滿足設計要求和具備相應的強度、穩定性和耐久性要求,確保運輸、安裝、埋設等階段工作順利完成。整體式門槽預埋件的制造流程、操作要點及成品保護如下:

      (1)工藝流程圖:放樣→數控下料→刨邊加工→分部件小拼→焊接→校正→組裝→檢驗→焊接→加工→主軌、反軌、側軌等構件焊接或栓接→編號。

      (2)操作要點:板材、型材、鑄件等應當按照規定進行檢驗;構件的下料、焊接、校正等工序應當符合設計和規范要求,首件檢驗合格后,再進行其余相同構件的加工;門槽的組裝宜在胎膜上進行;焊接組裝的,應當重點控制門槽開口尺寸及主軌、反軌面的扭曲,檢驗合格后進行標識;栓接組裝的,應當在廠內進行組裝,側軌與主軌、反軌的結合面間隙應不大于1mm,檢驗合格后進行標識或構件編號;構件外露面、結合面的防腐涂層質量應當符合設計要求;構件埋入面預處理后清潔度不應低于sa2級,并涂苛性鈉水泥漿保護;對制造完成的埋件按規范進行質量檢驗。

      (3)埋件成品保護:對檢驗合格的埋件應當做好標識、整齊存放,做好保護工作,防止在搬運及堆放過程中產生變形或損傷。在運輸過程中,應當采取防止變形的措施。

      2.2、 整體式門槽埋件的安裝

      (1)安裝準備。安裝單位應對送到工地的門槽埋件進行檢查,將其表面的浮銹、油漬、浮皮清理干凈,針對局部有變形、防腐層破損的,由生產廠家按原設計進行尺寸矯正和防腐涂層處理。吊裝前,閘室布設埋件支撐腳手架,門槽支撐橫桿的步距應當不大于1.5m,支撐橫桿頂端應當設置頂緊螺栓;同時完成“三線”測放,即門槽中心線、埋件安裝位置線以及檢查線,并經監理單位復查確認。

      (2)埋件安裝。整體式門槽埋件采用一期預埋,按照“三線”吊入就位,通過撐桿及頂緊螺栓撐住主軌、反軌的護角和側軌面,在主軌、反軌、側軌的埋入面設置支撐,檢查、調整整體式門槽埋件的垂直度、平行度和相對位置后,進行埋件定位。然后在埋入面將門槽埋件最下端和底檻埋件焊接,安裝連接錨桿。

      (3)復核檢驗。埋件安裝后,安裝單位應當按照設計圖和相關規范對垂直度、平行度和相對位置以及埋件定位進行檢驗,監理單位應進行復核確認。

      (4)混凝土澆筑。一期預埋,一次澆筑成型。混凝土澆筑時,應當避免振搗器接觸埋件影響定位、影響埋件的安裝質量。若檢驗合格后未及時澆筑,間隔時間超過5天的,應當對埋件安裝質量進行復測、復核,再進行澆筑。

      3、 整體式門槽埋件在工程上的應用

      新沭河三洋港擋潮閘樞紐是淮河流域新沭泗河洪水東側南下工程的組成部分[5],擋潮閘閘室每孔凈寬15m,門槽高9m,門槽埋件為耐蝕合金鑄鐵材料,單扇閘門尺寸為16.22m(寬)×6.4m(高)×1.7m(厚)。工作閘門埋件采用合金鑄鐵新材料,其機械化性能比普通鑄鐵有所提高,耐腐蝕性能尤其是抗堿性能大幅度提升,具有良好的耐熱性能,還應用整體式門槽埋件。門槽埋件制作按照下列工藝進行:造型→澆筑→清砂→表面清理→校正→精加工→主軌、反軌和底檻等構件的預拼→檢驗→入庫→編號;其中鑄造工藝采用消失模鑄造,使用泡沫造型,實行真空負壓鑄造,鐵水在接近真空的狀態下澆筑,確保鐵水充型精確性,保證尺寸精度和表面光潔度,內部缺陷控制在最低水平;根據材料硬度較高的特點,采用龍門銑床加工,將加工刃口的“崩邊”現象控制在最低限度;采用爐前光譜快速化驗、碳硫分析等化學手段確保材質的穩定性和化學成分的穩定,較少材料誤差保證材料質量;拼裝是在符合要求的平臺上進行的,拼裝時嚴格控制形位誤差;埋件制造檢驗合格后,運至成品區整齊堆放并注意保護,防止搬運途中及堆放過程中產生變形或損傷;對于生產完成的埋件由質量檢驗部門進行檢驗,按照相關規定預留三個試塊,對試塊采取鉆孔取樣等多種方式確定成分和金相等檢測,確保每批鑄件均有化學成分分析和金相檢測報告,確保門槽埋件的質量。門槽埋件埋入混凝土部位,進行除銹后需涂刷改性水泥膠漿,其涂銹等級應按照GB8923中規定的等級,露出混凝土表面噴砂;處理到ISO8501的SA2.5級后,噴涂一道40微米環氧底漆,中間噴涂一道120微米改性耐磨環氧漆,面漆噴涂兩道聚氨酯面漆,保證埋件防腐到位。安裝在新沭河三洋港擋潮閘樞紐工程閘門及整體式門槽埋件已于2012年通過水下驗收、投入運行,其性能完全符合設計及規范要求,埋件的質量和安裝精度優于傳統的分體式施工方法,混凝土的外觀質量進一步提升。

      4、 結束語

      整體式門槽埋件不僅具有剛度較大、安裝就位方便、混凝土澆筑效果好等優點,且門槽埋件結構和尺寸系列化,提高了施工工效和施工質量,節省了工期和工程投資。總體來說,整體式門槽埋件適合在水利工程尤其是建筑物尺寸空間較小、不便于大體積混凝土施工的條件下應用,目前已廣泛推廣應用于閘門門槽安裝的施工中。

      參考文獻

      [1]高永昕,張有昌,周學雷.水工閘槽鋼埋件與閘墩混凝土同期澆筑的嘗試及控制[J].黑龍江水利科技,1999(01):88-89.
      [2]王建華.一種新型平板門槽埋件結構的應用[J].甘肅水利水電技術,2017,53(08):51-53.
      [3] 水利建設工程采用整體式門槽埋件的指導意見[Z].2016.
      [4] 趙俊成.水利工程平面閘門及預埋件的制造及安裝探析[J].建材發展導向,2012(7):99-100.
      [5]朱小琳,仇明.新沭河三洋港擋潮閘樞紐工作閘門埋件制造技術簡析[J].水利天地,2012(12):40-41.

      劉元英,張穎麗,姜海.整體式門槽預埋件在水利工程中的應用[J].科技創新與應用,2019(33):178-180.
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