基于项目监理的水电工程金属结构控制研究

张 彪

(辽宁水利土木工程咨询有限公司，沈阳 110000)

1 工程概况

1.1 基本情况

辽宁省盘锦市某水库工程是以蓄水灌溉为主的水利枢纽工程，水库按20a一遇洪水标准进行设计，其泄洪流量为1794m3/s，对应的设计水位6.75m；按100a一遇洪水进行校核，其泄洪流量为2906m3/s，校核水位7.78m，正常蓄水位4.2m，相应库容1060.0万m3，死水位2.7m，相应库容9.0万m3。水库由库堤、拦水土坝、泄洪闸(深孔闸、新建闸、浅孔闸)、4座入库泵站、5座出库泵站等组成，其水工金属结构工程量大、品种较多。经多年运行，水库枢纽工程均存在不同程度的问题，直接影响水库的正常蓄水和灌溉配水运用。

1.2 金属结构设备现状

1)泄洪闸浅孔闸闸门和启闭机：闸门止水严重老化，漏水严重，闸门板严重腐烂，门上的金属件多数锈蚀损坏，大部分闸门与启闭机脱节，部分闸门门槽由于底板的不均匀沉陷而变形，以致闸门不能正常安全运行；启闭机严重锈损，启闭机座锚固件脱落、变形、丢失，机座锈蚀，启闭装置严重失灵，部分启闭机与闸门脱落，已不能进行闸门的安全启闭[1]。

2)泄洪闸深孔闸闸门和启闭机：闸门止水老化，表面混凝土局部严重脱落，漏水严重，已不能安全运行；启闭机整机外观形态较好，各主要构件无损伤和局部明显变形。采取局部加强与改造措施后并不影响启闭机的运用[2]。

3)泄洪闸新建闸闸门和启闭机：闸门表面涂层及外观形态完好，整体轻微锈蚀，零部件完好齐全，止水橡皮完好无损。闸门底坎锈蚀较严重，如经过有效的防腐蚀处理，不会影响闸门的正常运行；启闭机机整机外观形态良好，各主要构件无损伤和局部明显变形。启闭机运行正常平稳[3]。

4)七座泵站闸门和启闭机：木闸门的门板严重腐烂，门上的金属件多数锈蚀损坏，部分闸门与启闭机脱离。混凝土闸门止水老化，表面混凝土局部脱落，漏水严重，已不能安全运行；启闭机座锚固件部分脱落、变形，机座锈蚀，启闭装置部分失灵，已不能进行闸门的安全启闭。

1.3 除险加固设计

1)浅孔闸闸门和启闭机：全部更换钢闸门。闸门孔数改为5孔，闸门单孔净宽5.0m，门高1.7m，动水启闭，不调节流量。闸门启闭机选用LQ2×10t手电动两用螺杆式启闭机。

2)深孔闸闸门和启闭机：深孔闸原混凝土闸门报废，更换成钢闸门，闸门单孔净宽5.0m，门高3.7m，动水启闭，不调节流量。为降低启门及闭门时的摩阻力，滑块采用摩擦系数较低的尼龙滑块。启闭机不更换，只对原有门槽和启闭机进行修缮维护。

3)新建节制闸闸门和启闭机：新建节制闸闸门采用平面滑动钢闸门，闸门孔数为5孔，闸门单孔净宽4.2m，门高2.2m，动水启闭，不调节流量。闸门启闭机选用LQ2×10t手电动两用螺杆式启闭机。

4)七座泵站闸门和启闭机：七座泵站中六座为重建，一座改建，原混凝土闸门和木闸门报废，均更换为铸铁闸门配手电动两用螺杆式启闭机，拦污栅均为手动葫芦临时起吊，闸门和启闭机具体特性参见初步设计图册。

2 金属结构质量控制

实践表明，“三控、两管、一协调”为水电工程金属结构项目监理的主要任务，应以质量控制为核心实施全过程控制，充分发挥项目监理的管控功能，保证金属结构安装、制造质量以及电气设备施工质量，从而满足工程规范和设计要求。

2.1 金属设备制造控制

1)设备制造前准备工作：掌握监理项目的技术要求、了解技术协议和合同内容、明确工程进度安排及工程情况、核发工程设计施工图纸。

2)审查设备制造计划：明确完成本项目设备制造的措施、了解制造厂原材料供应、生产及设备情况，并满足设备质量和工程总进度要求。

3)申办设备制造预付款、组织制造方案讨论与设计技术交底：督促制造厂建立检测与验收文件、健全质保体系以及明确项目质量技术要求，以符合设计及合同规定要求；

4)中间检查：检查构件的焊接防腐、组装与加工过程，审查防腐工艺、焊接及重要制作工艺，确认主要设备外涉件分供方，必要时考察重要设备外涉件分供方。

5)设备制造与出厂验收：检查验收资料、设备调试、组装、检测，及不合格品的处理，会同安装、设计、业主单位代表进场验收，对重大设备必要时委托质检或具有相应资质的单位检测，保证检测合格[4]。

6)工地交接验收：问题的处理和清点设备规格数量，安装或业主单位与制造厂办理交接，并负责妥善保管与存放。

7)工程结算：整理与归档设备制造项目验收资料，按合同规定办理项目索赔处理和工程量结算。

2.2 金属设备安装控制

1)审查设备晚装计划：了解完成项目安装的措施及安装单位设备人员情况、掌握工程情况和进度、核发工程设计施工图纸。

2)参加安装方案讨论及组织设计技术交底：督促安装单位形成检测验收文件、建立健全质保体系。

3)施工组织设计审查及单元工程开工令的签发：督促检查设备安装、优化安装工艺与方法、了解土建安装交叉作业情况、掌握起吊设备和交通运输情况，妥善处理存在的问题。

4)中间检查：二期混凝土浇筑及埋件符合要求，结构吊装、运输时采取防变形措施，结构安全就位具有一定稳定性和刚度，安装偏差符合允许要求，不满足要求时及时纠正。

5)单元工程验收：抽查检测与审查验收资料不合格时经处理后合格，安装单位贯彻执行“三检制”，安装时防腐处理且认真做好记录，保证符合规范与设计要求[5]。

6)工程量核算与支付：依据合同规定完成相应工作。

7)分布工程验收：会同质监站、安装、设计、业主代表联合验收，可邀请有关质检部门参与对重大项目的检测，检查与审核验收资料，闸门启闭试验、调试与检测，及时纠正处理不合格项。

8)验收签证：整理与归档分布工程验收资料，按合同规定办理索赔与工程量核算，参加竣工资料审查及单位工程验收。

3 工程质量控制

3.1 金属结构施工

除险加固工程金属结构部分包括泄洪闸和七座泵站的闸门、拦污栅及相应的启闭设备，具体如下：

1)泄洪闸闸门金属结构加固：金属结构由水工机械加工厂家制造和安装。闸门埋件采用二期混凝土固定。泄洪闸门加工完成后分节运至施工现场，现场安装。在生产厂内完成启闭机的组装工作，并于施工现场安装组装好的部件，然后利用汽车式起重机吊装就位，并实施整机组装。预埋件、闸门按设计要求实施刷漆、喷锌和除锈等防腐处理，安装调试完成后对闸门、启闭机设备作全称试运行三次[6]。

2)七座泵站的闸门金属结构加固：金属结构由水工机械加工厂家制造和安装。闸门加工完成后整体运至施工现场，由汽车式起重机辅以人工吊装。拦污栅更换需要潜水员配合施工，启闭机的组装工作在生产厂内进行，并于施工现场安装组装好的部件，然后利用汽车式起重机吊装就位，并实施整机组装。预埋件、闸门按设计要求实施刷漆、喷锌和除锈等防腐处理，安装调试完成后对拦污栅、闸门和启闭机设备作全称试运行三次。

3)浅孔闸闸门全部改换为钢闸门(包括边导板)，相应配套手、电两用螺杆启闭机。更换前先拆除原闸门，凿除原边导板，就原处安装启闭机及钢闸门，由厂家负责供货和安装。

3.2 机电泵站改造

1)水库除险加固工程电气部分改造，包括拦河闸的浅孔闸和8座出、入库泵站电气设备的更换。浅孔闸启闭机更换为新型的手电两用螺杆启闭机；8座出、入库泵站进行重建或改造，实现对两岸的8座泵站进行集中监控与调度[7]。

2)浅孔闸螺杆启闭机共有5台，其配套电机功率为4kW。其控制配电设备均安装在一台XL-31型动力配电箱内，由大闸配电室配电柜中的备用回路供电，电机均采用直接起动方式。

3)8座泵站均有10kV电源供电，且该电源可以满足改造后泵站的用电可靠性要求，故改造后泵站电源使用原有电源。

4)变压器型号为S10-M，主变压器布置在室外，高压侧及低压侧均为电缆出线。另外，由于泵站主要负荷运行时间季节性很强，主要负荷一年间只在灌溉时使用，而非灌溉时泵站负荷只有照明、排水及检修等少量负荷。为减少不必要的空载损耗，在每个泵站内均设置一台干式照明变压器，型号为SC9-20/10，仅供非灌溉期泵站的照明等负荷用电，照明变压器布置在一台固定式高压开关柜内。

5)根据对各泵站泵起动时电压损失计算结果，对不同的泵站采用不同的起动方式，起动方式分为直接起动与软起动两种。现地控制采用常规继电器逻辑控制为常态控制[8]。

6)为实现对各泵站的统一监控与调度，拟建设一套红旗水库管理综合自动化系统。该系统共分现地控制层及集中控制层。现地控制层即本次设计的各泵站及未来水库内各监控站。集中控制层为集中控制中心。系统通讯手段采用超短波，通过无线数传电台实现通讯。

4 结 语

此外，水库除险加固后提高了水库的防洪、灌溉能力，经济和社会效益显著。通过实施植被恢复和工程措施，能够有效减免和改善施工期产生的弃渣堆放、植被破坏等不利影响，随着工程的运行不利影响逐渐消失，水库加固工程综合效益显著。