滾壓式銅止水成型機(jī)設(shè)計(jì)與工程應(yīng)用

第35卷第7期2004年7月文章編號(hào):1001-4179(2004)07-0048-02人民長(zhǎng)江YangtzeRiverVol.35,No.7July,2004滾壓式銅止水成型機(jī)設(shè)計(jì)與工程應(yīng)用李文瑛宋希寧(武警水電第一總隊(duì)第一支隊(duì),河北唐山063004)摘要:銅止水制作和安裝是面板堆石壩防滲體系至關(guān)重要的一個(gè)施工環(huán)節(jié),在盤石頭水庫(kù)施工中設(shè)計(jì)并成功使用多級(jí)滾壓式銅止水成型機(jī),該機(jī)為了防止銅板一次性變形量過(guò)大造成銅板起皺、開(kāi)裂,止水成型采用分步變形,逐步漸變方式,通過(guò)6組壓模,循序漸進(jìn)成型,再經(jīng)過(guò)4組標(biāo)準(zhǔn)模具校正后輸出。克服了傳統(tǒng)銅止水制作、安裝工藝的諸多不利因素,最大限度地減少了焊接接頭,節(jié)約了施工成本,提高了工作效率,并使銅止水質(zhì)量和自動(dòng)加工技術(shù)得到明顯改進(jìn)和提高。關(guān)鍵詞:結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);銅止水成型機(jī);混凝土面板堆石壩;施工效率;河南中圖分類號(hào):TV539文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A、,,,工作效,面板混凝土澆筑采用,一、二期面板混凝土施工分別集中在兩個(gè)月內(nèi)完成,共需制作、安裝7556m銅止水。采用傳統(tǒng)成型方式,受模具限制,銅止水加工制作最大長(zhǎng)度為3m一段,共需制作安裝銅止水2519塊,銅止水制作、安裝速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足面板施工工期要求,且存在以下幾方面制約因素。(1)成型設(shè)備存在的不足。沖壓機(jī)無(wú)法在工地現(xiàn)場(chǎng)安裝使用,增加了水平運(yùn)輸和裝卸過(guò)程的保護(hù)。用千斤頂擠壓成型,制作速度慢,且無(wú)法連續(xù)擠壓成型,如果1次擠壓止水長(zhǎng)度超過(guò)3m,容易使壓模受力不均勻,銅止水2次擠壓過(guò)渡段易出現(xiàn)裂紋或開(kāi)裂。(2)容易產(chǎn)生制作變形和誤差。沖壓機(jī)沖壓成型或千斤頂擠壓成型只能控制止水中間“鼻子”的成型要求,1次性變形量大,依靠人工脫模,兩邊“立腿”只能人工2次成型,容易出現(xiàn)皺皮、裂紋等加工缺陷誤差,且成型誤差較大。(3)容易產(chǎn)生安裝誤差和變形。沖壓機(jī)沖壓成型或千斤頂擠壓成型等辦法,所制作的銅止水因?yàn)槌尚驼`差較大,安裝時(shí)如果對(duì)準(zhǔn)中間“鼻子”部位,止水水平段和“立腿”因誤差積累極易產(chǎn)生錯(cuò)臺(tái),致使接頭焊縫焊接困難,容易出現(xiàn)焊縫填充不飽滿,或未焊透、咬邊等焊接缺陷。綜上因素,我方提出盤石頭水庫(kù)銅止水加工采用多級(jí)滾壓式成型方案。1概述盤石頭水庫(kù)大壩為面板堆石壩,壩高102.,m,寬8.0m,單塊面板寬m,610m,伸縮縫長(zhǎng)641m,1采用1mm厚、Y2ΠT2,銅板延伸率要求不得小于20%,抗拉強(qiáng)度在245～343MPa之間。面板垂直縫、頂縫和伸縮縫的連接設(shè)計(jì)采用“W”型銅止水(見(jiàn)圖1),周邊縫為“F”型銅止水(見(jiàn)圖2)。圖1“W”型銅止水(單位:mm)圖2“F”型銅止水(單位:mm)目前,傳統(tǒng)的銅止水施工方案為:制作大多采用沖壓機(jī)沖壓成型,或施工單位根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際狀況自行加工模具,然后利用千斤頂擠壓成型,最后將制作好的銅止水采用氣焊技術(shù)安裝到分縫位置。在盤石頭水庫(kù)面板施工初期,周邊趾板縫采用傳統(tǒng)沖壓機(jī)收稿日期:2004-05-10作者簡(jiǎn)介:李文瑛,男,武警水電第一總隊(duì)第一支隊(duì),工程師。2滾壓式成型機(jī)設(shè)計(jì)目前,銅止水成型機(jī)在國(guó)內(nèi)尚無(wú)定型產(chǎn)品,基本由各施工單位根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)自行制作成型機(jī)。在考證了多家單位銅止水制作方法之后,結(jié)合實(shí)際需求,大膽創(chuàng)新,決定設(shè)計(jì)制作多極滾壓式銅止水成型機(jī)。第7期李文瑛等:滾壓式銅止水成型機(jī)設(shè)計(jì)與工程應(yīng)用49(單位:2.1成型系統(tǒng)原理為防止銅板1、開(kāi)裂,止水成型采用分步變形,,通過(guò)6組壓模,循序漸進(jìn)成型,除第1組變形量為15mm外,其他每組變形量全部小于10mm。成型后連續(xù)經(jīng)過(guò)4組標(biāo)準(zhǔn)模具校正后輸出,確保銅板成型后中間“鼻子”和兩邊水平段作為精確控制節(jié)點(diǎn),誤差不超過(guò)±3mm(見(jiàn)成型原理示意圖3)。施工設(shè)計(jì)的“W”型止水展開(kāi)寬度為580mm,生產(chǎn)廠家1mm厚銅板標(biāo)準(zhǔn)成批量生產(chǎn)符合設(shè)計(jì)要求寬度的成型產(chǎn)品寬度為600mm,因此成型系統(tǒng)寬度按照600mm設(shè)計(jì)。壓模左右方向位置和傳動(dòng)齒輪及壓模輪軸支承軸承座上下位置均設(shè)計(jì)為可調(diào)整,以確保10組壓模沿滾壓成型方向能始終保持在同一中心線上,成型誤差不超過(guò)±3mm。壓模進(jìn)料口設(shè)計(jì)原材料進(jìn)料角度調(diào)整延長(zhǎng)板,設(shè)計(jì)長(zhǎng)度1.5m,工作前,將紫銅板放入調(diào)整板,與壓模中線對(duì)中,確保紫銅板在進(jìn)料過(guò)程中保持中心線與壓模中線重合。,以滿足工作時(shí)壓模的調(diào)整。圖4傳動(dòng)系統(tǒng)示意2.4機(jī)架尺寸及整機(jī)重量設(shè)計(jì)整機(jī)重量35.6kN,外形尺寸(長(zhǎng)×寬×高)為6900mm×1050mm×1250mm。2.2傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)系統(tǒng)由電動(dòng)機(jī)、減速機(jī)、傳動(dòng)鏈條及齒輪對(duì)等組成,電動(dòng)機(jī)通過(guò)皮帶傳動(dòng)帶動(dòng)減速機(jī),經(jīng)減速后由兩條鏈條同時(shí)驅(qū)動(dòng)兩組主動(dòng)齒輪,通過(guò)齒輪對(duì)驅(qū)動(dòng)各對(duì)壓模運(yùn)轉(zhuǎn),傳動(dòng)系統(tǒng)原理見(jiàn)傳動(dòng)系統(tǒng)示意圖(圖4)。傳動(dòng)系統(tǒng)主要技術(shù)參數(shù):電動(dòng)機(jī)電壓、功率及轉(zhuǎn)速分別為380V、4kW和2800rΠmin;減速箱型號(hào)及速比為ZL-250Π31.5;傳動(dòng)鏈條規(guī)格為P=25.4。3滾壓式成型機(jī)的應(yīng)用根據(jù)技術(shù)人員設(shè)計(jì),委托江西采礦機(jī)械廠加工制作多級(jí)滾壓式成型機(jī)1臺(tái),在盤石頭水庫(kù)一、二期面板施工中得到了成功應(yīng)用,累計(jì)加工銅止水7556m,一次性檢驗(yàn)合格率100%。尺寸誤差均不超過(guò)3mm,而且表面光滑,無(wú)壓痕、皺皮、裂紋、孔洞等。與傳統(tǒng)加工技術(shù)相比,滾壓式成型機(jī)具有以下優(yōu)點(diǎn)。(1)制作速度快。傳統(tǒng)成型技術(shù)受加工模具長(zhǎng)度(最大3m)和現(xiàn)場(chǎng)操作技術(shù)工人熟練程度限制,最大加工速度只有0.3mΠmin。而多級(jí)滾壓式成型技術(shù),制作銅止水長(zhǎng)度根據(jù)分縫長(zhǎng)度需要,一次性自動(dòng)化滾壓成型,平均速度為2.74mΠmin。(下轉(zhuǎn)第53頁(yè))2.3機(jī)架機(jī)架為鋼結(jié)構(gòu)件,用型鋼、鋼板等焊接而成,考慮銅板成型時(shí)垂直方向受力較大,為保證機(jī)架具有足夠的強(qiáng)度和剛度,選取1.8的強(qiáng)度安全系數(shù)。電動(dòng)機(jī)、減速機(jī)采用槽鋼固定,避免工作時(shí)振動(dòng)。傳動(dòng)齒輪及壓模輪軸通過(guò)軸承座安裝在機(jī)架上,上下第7期任建斌等:龍灘水電站右岸導(dǎo)流隧洞施工質(zhì)量管理與控制53破參數(shù)的光面爆破、預(yù)裂爆破及中、下層梯段爆破技術(shù);在初期支護(hù)中采用超前地質(zhì)勘探,掌握分析地質(zhì)資料,對(duì)應(yīng)采取可靠的施工技術(shù)措施,采用大管棚超前灌漿、超前錨桿、藥卷錨桿和鋼纖維濕噴等綜合性技術(shù);使這種特大型洞在不良地質(zhì)條件下能夠順利的施工;另外在進(jìn)出口兩個(gè)關(guān)鍵部位,采用鎖口方案成功鎖住了兩個(gè)特大型斷面洞口,保證了地下施工的安全,并積累了處理大斷層及不良地質(zhì)洞段施工的成功經(jīng)驗(yàn);洞身邊墻澆筑采用剛度大、表面平整度好的多卡懸臂模板,頂拱采用鋼模臺(tái)車澆筑,保證質(zhì)量、使用靈活、利于施工;混凝土澆筑采取有效的控制裂縫產(chǎn)生的施工工藝,確保了混凝土施工質(zhì)量及表面外觀質(zhì)量。利用地質(zhì)雷達(dá)、聲波等先進(jìn)方法對(duì)錨桿長(zhǎng)度、灌漿飽滿度、噴混凝土度、灌漿質(zhì)量、開(kāi)挖質(zhì)量等進(jìn)行檢測(cè),取得了較好的效果。每一單元工程必須滿足單元工程驗(yàn)收評(píng)定規(guī)范,測(cè)量資料、施工原始記錄、以及有關(guān)的試驗(yàn)檢測(cè)資料齊全后才能報(bào)請(qǐng)監(jiān)理工程師驗(yàn)收。4右岸導(dǎo)流洞工程的整體質(zhì)量評(píng)價(jià)龍灘水電站右岸導(dǎo)流洞工程于2001年6月2日開(kāi)工,2003年8月30日完工,歷時(shí)27個(gè)月,施工進(jìn)度滿足合同要求。從開(kāi)工至工程竣工驗(yàn)收,龍灘水電站工程質(zhì)量巡視組先后對(duì)導(dǎo)流洞工程進(jìn)行了的4次現(xiàn)場(chǎng)巡視,均對(duì)工程的形象面貌、質(zhì)量管理狀況以及工程質(zhì)量狀況提出了表?yè)P(yáng)。通過(guò)有效的質(zhì)量控制,龍灘水電站右岸導(dǎo)流洞單元工程共評(píng)定2159個(gè),一次驗(yàn)收合格率100%,單元工程合格率100%,優(yōu)良單元工程共1914個(gè),優(yōu)良率88.7%,原材料物理力學(xué)性能檢測(cè)結(jié)果全部滿足有關(guān)規(guī)范要求,混凝土共取樣檢測(cè)1217組,混凝土抗壓強(qiáng)度均滿足設(shè)計(jì)要求,保證率P為95.3%～99.9%。噴混凝土厚度與強(qiáng)度均達(dá)到設(shè)計(jì)要求,錨桿拉拔試驗(yàn)3.2加強(qiáng)過(guò)程控制(1)嚴(yán)把施工測(cè)量關(guān)。項(xiàng)目部成立了測(cè)量隊(duì),配備專職測(cè)量專業(yè)工程師,在開(kāi)工前組織編制測(cè)量實(shí)施報(bào)告,對(duì)測(cè)量人員資質(zhì)、測(cè)量?jī)x器檢定證書、施測(cè)方案和測(cè)點(diǎn)保護(hù)等內(nèi)容要經(jīng)過(guò)審批后才能實(shí)施;對(duì)每一個(gè)測(cè)量網(wǎng)點(diǎn)的成果進(jìn)行認(rèn)真測(cè)量復(fù)核,并經(jīng)總工程師簽字后報(bào)監(jiān)理工程師。(2)強(qiáng)化工序質(zhì)量控制。對(duì)重要工序、關(guān)鍵部位設(shè)置質(zhì)量控制點(diǎn),如施工測(cè)量,進(jìn)出口邊坡開(kāi)挖的預(yù)裂爆破,洞身開(kāi)挖的光爆,錨桿與噴混凝土的施工,混凝土配合比的審批與監(jiān)控等。在質(zhì)量控制重點(diǎn)項(xiàng)目(如洞挖爆破、洞頂錨桿注漿、混凝土配合比等)施工前,先進(jìn)行工藝性試驗(yàn),通過(guò)試驗(yàn)確定能夠保證質(zhì)量的機(jī)械設(shè)備、施工工藝與施工參數(shù)。施工過(guò)程中,上一道工序未經(jīng)驗(yàn)收簽證不得進(jìn)行下一道工序的施工中,原則”,,、孔距、裝藥量、,爆破作業(yè)。對(duì)固結(jié)灌漿、帷幕灌漿等隱蔽工程的施工,使用灌漿自動(dòng)記錄儀,確保漿液配比、灌漿壓力、灌漿工藝及施工記錄等符合施工技術(shù)要求的規(guī)定。3.3嚴(yán)把質(zhì)量檢查關(guān)為完善質(zhì)量檢測(cè)手段,項(xiàng)目部購(gòu)買了大量檢驗(yàn)試驗(yàn)設(shè)備,對(duì)混凝土及原材料的質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)。此外還不定期地聘請(qǐng)第三方達(dá)到設(shè)計(jì)要求。導(dǎo)流洞貫通誤差縱向17mm,橫向45mm,豎向32mm,滿足規(guī)范要求。,洞身及閘室cm,門槽埋件誤差小于2.5,。9個(gè),全部評(píng)定為優(yōu)良,2159個(gè),合格率100%,優(yōu)良率88.7%,混凝土強(qiáng)度保證率97%,強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差為3.1MPa,混凝土外觀質(zhì)量良好,表面平整,整個(gè)導(dǎo)流洞混凝土澆筑15萬(wàn)m3,只有5條小于0.02mm的不規(guī)則裂縫。2003年9月13日經(jīng)業(yè)主組織進(jìn)行了竣工驗(yàn)收,被專家組評(píng)定為優(yōu)良工程。龍灘水電站工程舉世矚目,導(dǎo)流洞工程工期緊、斷面大、地質(zhì)條件差。通過(guò)各方的共同努力,實(shí)現(xiàn)了預(yù)期目標(biāo)。本工程所采用的質(zhì)量管理模式和質(zhì)量控制措施,可供其他工程參考。(編輯:劉毅)(上接第49頁(yè))249塊,焊接量減少90%以上,極大的提高了工作效率和銅止水(2)成型效果好。傳統(tǒng)成型技術(shù)一次性變形量為50mm,且只能控制止水中間“鼻子”的成型要求,兩邊“立腿”需人工2次成型,容易出現(xiàn)加工裂紋、壓痕、皺皮等加工缺陷和誤差,成品一次性檢驗(yàn)合格率為87%。多級(jí)滾壓式成型機(jī)全部采用自動(dòng)化加工技術(shù)制作銅止水,6組壓模逐級(jí)變形,單次變形量小,一次性變形量最大15mm,加工誤差控制在±3mm之內(nèi),成品一次性檢驗(yàn)合格率100%。(3)安裝簡(jiǎn)便,提高了工作效率,降低了施工成本。傳統(tǒng)成型技術(shù)安裝銅止水存在安裝焊接量大,高空作業(yè),設(shè)備移動(dòng)和焊接操作困難,焊接質(zhì)量受安裝現(xiàn)場(chǎng)外界氣候條件影響,焊接接頭質(zhì)量很難得到保證等缺點(diǎn)。滾壓式成型技術(shù)可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需要,按照單條施工縫長(zhǎng)度,銅止水一次性現(xiàn)場(chǎng)滾壓成型,直接安裝到位。盤石頭水庫(kù)一、二期面板共需加工銅止水7556m,銅止水制作安裝由傳統(tǒng)方案的2519塊降到實(shí)際滾壓制作安裝安裝質(zhì)量,降低了施工成本。(4)成型機(jī)便于移動(dòng),操作簡(jiǎn)單。多級(jí)滾壓式成型機(jī)可移動(dòng)到施工部位,現(xiàn)場(chǎng)制作銅止水,直接安裝到位。操作技術(shù)簡(jiǎn)單易學(xué),一般人員經(jīng)過(guò)培訓(xùn)即可掌握滾壓式成型機(jī)操作技術(shù)。4結(jié)語(yǔ)銅止水施工是面壩堆石壩防滲體系至關(guān)重要的一個(gè)關(guān)鍵施工環(huán)節(jié),按照傳統(tǒng)成型和氣焊安裝施工方案,很難控制銅止水施工質(zhì)量,達(dá)到預(yù)期的防滲效果。采用多級(jí)滾壓式成型技術(shù),由于盡可能地延長(zhǎng)了銅止水一次成型長(zhǎng)度,減少了焊接接頭的數(shù)量,降低了施工工期和成本,在生產(chǎn)效率大幅提高的同時(shí),銅止水安裝質(zhì)量也得到提高。銅止水滾壓式成型方式操作簡(jiǎn)便,有較高的實(shí)用性的和經(jīng)濟(jì)效益,值得推廣使用。(編輯:徐詩(shī)銀)60人民長(zhǎng)江2004年ConstructioncontractmanagementofrightbankslopeanddiversiontunnelofLongtanhydropowerstationWANGBao2longFANHong(No.3DetachmentofNo.1GeneralBranchofArmedPoliceHydropowerEngineeringTroops,Tiane547300,China)Abstract:Thispaperbrieflydescribesthedefinition,characteristicsandrequirementsofconstructioncontractmanage2ment,andpresentstheconstructionmanagement,projectchangetreatment,signaturemanagementandfinancialmanagementinconstructioncontractmanagementfortherightbankslopeanddiversiontunnelofLongtanhydropowerstation.Intheconstruc2tionprocessofthepowerstation’stenderNo.2works,sinceremarkableincreasesinworkamountandfrequentchangeshadextensiveinfluenceonconstructionproceduresandconstructiontechnologies,somefeasiblemethodssuchassigningsupplemen2taryagreementsthroughconsultation,reformulatingconstructiondesignandprices,estimatingworkamountbyworkingtimewereusedtotreatvariousprojectchanges,makingmanydifficultissuesinconstructioncontractmanagementbeproperlyset2tled.Keywords:contractmanagement;constructioncontract;rightbankslope;diversiontunnel;Longtanhydropowersta2tionDesignandapplicationofrollerpressingshapingmachineofw2(No.1ofNEngineeringTroops,Tangshan063004,China)Abstract:ofcopperwaterstopsisanimportantconstructionlinkfortheseepagecontrolsystemofaconcretefacedam.DuringtheconstructionperiodofPanshitoureservoir,amultiplestagerollerpressshap2ingmachineformanufacturingcopperwaterstopswassuccessfullydesignedandapplied.Theshapingmachinewasforprevent2ingsheetcopperfromwrinklingandcrackingcausedbyexcessiveone-timedeformation.Copperwaterstopswereshapedinawayofgradualdeformation,firstlythrough6setsofpressmouldsandthenthrough4setsofstandardmouldsforcalibration.Thisshapingmachinecouldovercomemanyunfavorablefactorsexisteinginmanufactureandinstallationofcopperwaterstopsbyusingtraditionalmethods.Itcouldalsominimizeweldingjoints,saveconstructioncost,raiseworkingefficiencyandconsid2erablyimprovethequalityofcopperwaterstopsaswellastheirautomaticmanufacturingtechnology.Keywords:structuraldesign;copperwaterstopshapingmachine;concretefacerockfilldam;constructionefficiency;HenanProvinceApplicationofadmixingtechnologyofpolyacrylicfiberandMagnesiainfaceslabconcreteofHongjiaduhydropowerstationZHUZi2xian(No.2DetachmentofNo.1GeneralBran