锦屏水电站混凝土骨料胶带机金结制作

饶昌福

(葛洲坝集团第二工程有限公司，四川成都 610091)

1 概述

锦屏一级水电站右岸高线混凝土生产系统位于大坝右岸坝肩1885 m 高程附近，主要供应大坝混凝土、垫座混凝土以及导流底孔封堵混凝土。系统主要由两座拌和楼组成，配置骨料二次筛分和预冷设施。成品骨料的运输通过胶带机输送至拌和系统。

本工程涉及的胶带机共有18条，其中运送粗骨料的胶带机有11条，编号为GJ1-GJ10(其中GJ4分GJ4-1、GJ4-2两条)，总长度约为1100 m 左右;运送细骨料的胶带机有7条，编号为SJ1-SJ7，总长度约350 m 左右。胶带机带宽800～1200 mm、带速2.5～3.15 m、功率11～75 kW、输送量为500～1500 t/h、提升高度为0～19.05 m、倾角为0～14.74°、水平长度为22～169.11 m、实际长度为22.2～169.3 m。

粗骨料的输送路线见图1，细骨料的输送路线见图2，虚线框内为位于洞内的胶带机，其余位于洞外。胶带机位于隧洞内的部分高约1.2 m，由槽钢、角钢构成，直接安装在隧洞底板上。隧洞外的部分采用钢栈桥结构作为支撑。栈桥是用槽钢、角钢及钢板焊接而成的方型桁架结构，底部靠钢立柱支撑至安装高程。其中GJ9、GJ10部位的栈桥在桁架外围设5 cm 厚夹心彩板作为保温材料，其余部位的栈桥在桁架两端设60 cm 宽的人行走道，顶部设彩钢板雨篷。栈桥立柱采用φ219及φ102无缝钢管焊接而成，柱断面形式根据结构需要有三角形、正方形及一字形等。底部设柱脚，与基岩固定，顶部设桁架梁支座。立柱高矮不一，最高的达35 m 左右。

胶带机钢结构制作及安装工程量约为261 t，支架钢结构制作及安装工程量约为323 t。

单台胶带机主要包括驱动装置、胶带、机架、机尾滚筒、托滚、拉紧装置、清扫器、制逆装置和卸料装置等部件。

支架包括机头架、机尾架及栈桥。机头架和机尾架分别设在单台胶带机的头部和尾部，由槽钢和角钢焊接成桁架结构形式。

2 胶带机金结制作程序

图1 粗骨料输送路线图

图2 细骨料输送路线图

胶带机中的驱动装置、胶带、机尾滚筒、托滚、拉紧装置、清扫器、制逆装置和卸料装置等部件在市场上采购成品，其金结部分不再自行加工，文中所述的胶带机金结制作主要是指支架中的机头架、中间架、机尾架、桁架式栈桥、支撑立柱立柱、人行道等部(构)件，共计重约323 t。

胶带机金结制作流程见图3。

2.1 技术准备

图3 胶带机制作流程图

(1)收到相关图纸后，由总工程师组织有关技术、试验、质检等人员对图纸、资料和有关文件进行会审，并参加业主或设计单位的交底会，认真做好会审记录。对于会审中发现的问题，及时向业主和设计人员提出，直到全部清楚后分发相关部门，作为编制、绘制、质量安全、采购等技术文件及加工、安装的依据。

(2)编制加工制作、运输、安装方案。

(3)各部门向车间、作业队，车间、作业队向班组逐级进行施工图纸、技术措施及安全、质量交底。

(4)编写质量计划，明确划分质量职责，设立各工序质量控制点，制订质量检验、试验计划。

(5)编写安全作业方案，进行安全风险分析，确定各种安全风险，编制安全风险防范措施。

(6)选择合格的材料供应商，确保材料合格。

(7)质检人员对进厂材料进行检验或送检，确定材料是否合格。

2.2 材料进场及检验

(1)材料的进场。根据材料采购计划选择合格的材料供应商供货，材料进场后按品种、规格、检验与否分类整齐堆放在规划好的区域，做好相应的标识、记录，收集整理好相应的质量证明书，材料堆放区需有适当的防雨、防积水等设施。

(2)材料检验。需要检验的主要材料有4.8级、10.9级螺栓，Q235A 圆钢、钢管、槽钢、角钢、板材，低氧焊条，二氧化碳气保焊丝，油漆等，检验标准见相关国家标准。

2.3 基本加工方法

2.3.1 型材与板材的加工

(1)型材槽钢及角钢主要用型材剪断机剪切，管材则采用锯床进行加工。

(2)厚度δ≤8 mm，采用剪板机进行加工，板材厚度δ≥8 mm 时可用直线和仿型切割机进行加工。

(3)平面须要加工时，采取铣或刨的方法加工，其平面度及表面粗糙度要达到图纸要求。

2.3.2 矫正及制孔

(1)型材下料后均进行矫正，使其外形尺寸符合相关要求;对于超长件(须拼接的)端头几何尺寸须矫正整形到工艺要求，所有的连接钢板均须矫正，且不允许有毛刺及毛边。

(2)螺栓孔采取钻孔成型且无飞边和毛剌，螺栓孔的允许偏公差应符合相关要求，孔与孔的位置公差应符合相关要求;若未标注则按未注定公差的标准执行。对于重要的高强度螺栓的连接孔采用钻模钻孔。

2.4 部件制作要求

(1)部件制作使用的工量具应是经过国家有关部门检测并在合格的使用期内的量具。

(2)桁架梁的拼焊应先分片组装，然后进行组装，组装时允许偏差应在公差范围内。

(3)各部件的组装应在拼装平台上进行，其部件的几何尺寸应按图放实样图，并点上定位装置;为防止变形，可采用钢性固定法，以两人对称跳焊法进行焊接。

(4)在部件焊接前，应根据钢结构的特点及图纸的要求结构材质，结合成熟的焊接工艺，编写焊接工艺措施，焊接材料要求与被焊接材料匹配，根据焊接材料的要求选好焊机，焊接操作人员须持由国家有关单位发放的上岗操作证或焊工等级证方能上岗，坚决杜绝没有这一技能的人员上岗。

2.5 栈桥桁架梁的制作（以GJ6的LD-2为例）

桁架梁由四片组成，立联2片、平联2片，先制作两立联，方法是:

(1)在件［10×4790上，划线钻12个φ14的孔，用钻模钻12-φ17.5的孔。

(2)在件∠90×8×4790上，用钻模在两端钻12-φ17.5的孔，其位置尺寸用划线的方法确定(长度方向)。

(3)在件19、件20上用钻模钻孔，每一块板上钻3-φ17.5的孔。

(4)在拼装平台上，按图放样划线，并点上固定桩，将件1与件2用垫板将其调整到一个平面内。

(5)利用φ17.5-0.1×60的定位销12支，将件19、20与件1、2按图所示进行固定。

(6)将连接板件18、件17、件16及杆件3、件4按图定的位置尺寸进行装置。

检查无误后进行点焊，焊接时采用钢性固定的方法将其固定后进行焊接，若焊接后有变形则要用机械的矫放法将其进行矫正，使平面度(直度)在1/1000的范围内。上下平联拼装与立联同样，只是其定位以件21、件23、件27、件26用φ17.5-0.1的插销将其固定，在图示的位置上(预先在平台将钻有φ17.5孔的板定位好)将各连接板与杆件固定后进行焊接。

(7)桁架梁组焊，将1立联平置于拼装平台上，调整好其几何尺寸，特别是型材(［10、L19)两端有孔部位的尺寸准确无误后，将上、下、平联及另一立联按图用插销φ17.5-0.1将其四件联到一起，用尺检查其矩形的对角线，确定后将固定板件31、件31点焊好，再用夹持器将其它有间隙的地方夹紧，然后进行整体焊接，其焊接时采用两人对称焊接，自检后、交检、转入下道工序。

(8)各桁架梁间连接板的制作:所有单件按图示下料后将其矫正矫平，件4、件5先进行铣加工至图定尺寸，再利用钻模钻φ17.5的孔(2/4个拼接面)，必须模拟实物进行试拼后方能批量生产。

2.6 立柱的制作（以GJ6、支撑ZL-3为例）

将立柱与盖梁分别单独制作后再进行拼焊，其过程为:

(1)将立柱的上顶板、下底板、J2、J6按图定的厚度加工余量后下料，δ20+2=δ22、δ16+2=δ18，转机械加工铣或刨平面并钻孔。

(2)按图用锯床下件1φ219×10，要确保两端面与轴线的垂直度，若长度不够允许拼接，其方法为加内撑垫管，φ198×8×400，预留6 mm 的间隙，用二氧化碳气体保护，采用窄间隙焊的方法按多层单道的方法进行对焊。

(3)对于连接杆件，如件3、件4、φ102×7，应在两端用氧乙炔割焊，对其相贯线(先放样，作划线样板)进行切割，使两管交接处吻合好后再进行装配焊接，同时将上下顶板按图进行装焊(点焊)。

(4)盖梁，其型材件1［22a×3340件2［22a×3340下料后检查其直线度，若直线度达不到要求，可采用火焰矫正方法，对其进行矫正，将加工好的件7按其6-φ21孔的轴线一一进行装焊，其顺序为:①先组焊件7、件8、件9、件10、件6、件5，并完成焊接;②组焊件1、件2、件3、件4，并完成焊接;③将上述分别完成的组件按图进行组装，检查无误后进行焊接。

(5)将焊好的盖梁与立柱进行组焊，并完成其焊接，采用两人对称焊接。

(6)按序(3)的办法以图示将件2、件3、件4、件5及底板进行装焊，最后整体拼装，经检查无误后进行焊接。

2.7 人行道及屋架的制作

(1)按图计算整条栈桥人行道及屋架构成的每一单个件的数量，并按图纸所给的尺寸，将每一种材料下好，将件2、件3、件4制成半成品，其余各件分类存放待装。

(2)在安装现场将两端立柱间的所需横梁联接到一起后，再按图将各件进行装焊，并将尾面、踏步板、接料板装上(在起吊部位的层面及人行道踏步板暂不装焊)。

(3)将整条栈桥安装完毕，再补焊各起吊处所缺的层面、踏步、护栏等。

3 防腐

3.1 工艺流程

防腐工艺流程见图4。

3.2 基面清理

图4 涂装工艺流程图

(1)胶带机结构工程的油漆涂装在结构件组拼验收合格后进行。油漆涂刷前，人工除去制作时所产生的焊渣、飞溅物、焊疤及毛刺，再将需涂装的钢构件浸放在酸池内，用酸除去构件表面的铁锈，酸洗以后用热水或清水将构件冲洗干净。整个酸洗过程严格按照《涂装前表面准备——酸洗》JB/T6978-93进行。

(2)基面清理除锈去污质量等级符合《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》GB8923-88中的二级要求。

3.3 磷化处理

将基面清理合格的金属构件按《钢铁工件涂装前磷化处理技术条件》B/T6807-2001进行磷化处理。

3.4 底漆涂装

待磷化处理干燥后16 h 内，按要求及国家标准规范进行涂装。

(1)调合红丹酚醛防锈漆，控制油漆的粘度、稠度，兑制时充分搅拌，使油漆色泽、粘度均匀一致。

(2)将构件高强螺栓连接部位贴保护膜;需现场焊接构件两侧各50 mm 范围内贴保护膜，暂不涂漆。

(3)刷第一层底漆时涂刷方向一致，接槎整齐。

(4)刷漆时应按照勤沾、短刷的原则，防止刷子带漆太多而流坠。

(5)待第一遍干燥后，再刷第二遍，第二遍涂刷方向与第一遍涂刷方向垂直，这样会使漆膜厚度均匀一致。

3.5 面漆涂装

(1)胶带机结构底漆漆膜达到表干后再涂装面漆。

(2)面漆的调制。选择颜色完全一致的面漆(采用醇酸磁漆，颜色根据业主要求而定)，兑制的稀料合适，面漆使用前充分搅拌，保持色泽均匀。

(3)胶带机结构件面漆涂装在拼装场内采用喷涂机进行涂装施工。

(4)待第一道面漆干燥后，再喷涂第二道。

(5)对于需在现场进行焊接的胶带机结构件，在现场拼焊工作结束并经验收合格后，采用人工按要求进行补涂，补涂所采用的防腐材料品种、性能和颜色与制造厂所使用的防腐材料一致。

3.6 涂层的检查与验收

(1)表面涂装施工时和施工后，对涂装过的工件进行保护，防止尘土飞扬和其它杂物。

(2)涂装后的处理与检查。涂层颜色应一致，色泽鲜明光亮，不起皱皮，不起疙瘩。

(3)涂装漆膜干燥后，干漆膜厚度不小于120μm。

4 成品保护

(1)部件涂装后，在4 h 之内如遇有大风或下雨时，将结构件加以覆盖，以防止粘染尘土和水气，影响涂层的附着力。

(2)部件需临时围护隔离，防止踩踏而损伤涂层。

(3)勿接触酸类液体，防止咬伤涂层。

(4)在部件的显著部位编号，按规格型号分类包装，集中堆放，待用。

5 结语

锦屏水电站混凝土骨料胶带机金结制作、安装历时近5个月，现已运行了3年多时间。后期的现场安装及实际运行效果验证了胶带机金结制作工艺合理、装配孔位准确、安装方便、焊接牢固、结构稳固，对类似工程具有一定的参考价值。