摘要：水工金属结构是水利水电工程的重要组成部分，其设备的可靠性和安全性是工程安全运行的决定性因素。水工金属结构在水电站运行中，无论是防洪、发电还是灌溉，都起着重要作用。随着水电站建设规模的不断扩大，水工金属结构的制造和安装质量已成为我们必须研究的课题。本文主要探讨和研究水工金属结构制造与安装过程中的质量控制要点。
关键词：水工；金属结构；制造；安全；质量；控制
1导言
近十几年来，我国水利水电建设进入了一个高速发展的时期，先后建成了三峡、南水北调、溪洛渡、小湾等一大批水利水电工程。近些年又开工建设了白鹤滩、大藤峡、乌东德、引江济淮、滇中引水等一批大型枢纽、引水调水及节水灌溉工程。在这其中最为重要的水工金属结构制造与安装工作的质量控制是许多相关行业的从业人员刻苦钻研的课题，它在水利水电工程的整体质量中可以说是决定性的因素。
2水工金属结构制造安装的质量控制意义
对水工金属结构的制造和安装实施质量管理十分重要。在质量管理中，会发现许多不容易发现的缺陷，从而保证金属结构的质量和安全性能。它在整个水利水电工程的正常、平稳运行中发挥着不可替代的作用。一个质量完整、功能多样的水利水电工程，能够根据当地的气候特点缓解当地的缺水问题。在雨量充沛的季节，降水可以通过水利水电工程储存，然后可以储存在旱季或旱季。利用降水灌溉农田，不仅可以解决年内降水量过多、排涝排涝等问题，而且可以保障人民的生产和生活安全。上述一系列性能都是基于液压金属结构的质量而没有误差的，因此液压金属结构质量控制的重要性不言而喻。
3水工金属结构问题分析
3.1施工导流封堵闸门设计问题
近几年，曾发生数起导流闸门失事情况，引起了各方的关注。导流封堵闸门作为施工期临时设备，其运用具有较强的特殊性，一旦失事损失巨大，设计时应予以充分重视。
首先应合理确定闸门设计水头，相关专业提供的最高挡水水位由于下闸时段变动会出现较大差异，影响到闸门和水工结构的安全运用。因此，对下闸条件应进行分析、研判，宜按最不利下闸时段确定设计水头，并以此确定启闭机容量。同时，考虑下闸时水位壅高提升闸门的要求。由此会增加一些工程量，但相对于工程安全来说是适宜的。
其次是底槛需设置钢衬，防止因气、磨蚀发生破坏，致使闸门封堵失效。对于施工导流期较长的，例如达５ａ以上的，宜设置护槽装置。第三是合理确定施工期生态水泄放方案，不能采用闸门局开泄流或闸门上设置充水阀等形式泄流孔泄流（易发生堵塞，造成关闭不严），防止因生态放水影响工程整体安全。
3.2溢洪道检修闸门设置问题
溢洪道是重要的泄洪设施，确保工作闸门安全运用至关重要，因此需要设置检修闸门。因布置或投资原因取消或简化检修闸门设置的设计是不恰当的。根据水工钢闸门设计规范的规定，仅在每年工作闸门有足够的检修时间时，方可不设检修闸门。判断是否满足，应根据水库调节计算成果，例如３０ａ或以上的逐月水位变动计算成果进行判断，需剔出汛期数月（不能在汛期检修），若每年至少有２个月以上库水位低于工作闸门底槛，则可判定不用设置检修闸门，否则应设置检修闸门。由于水库调节计算是按水库正常运用年份进行计算，当水库某些功能不能及时投入时，计算结果会失真，例如有的水库灌溉、供水等功能在工程投运数年或十几年后才开始建设。因此，即使计算成果满足，仍需设置检修闸门。
3.3闸门水力学设计问题
近些年曾发生个别工程闸门振动严重，无法正常运用，建成不久即进行了更换，有的出现启闭机钢丝绳瞬时拉断，或发生气爆造成闸门破坏等。在前期设计审查中也常见水力学设计缺陷或不合理，由于水工布置原因修改困难等，闸门水力学问题愈显突出。
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良好的水力学条件是保证闸门安全运用的基础，除了闸门结构设计因素，水力学条件往往与水工结构布置有关，而对于闸门运行要求，相关专业人员不一定十分了解，需要金属结构专业人员密切配合，提出合理的水力学设计要求。例如，某工程工作闸门采用平面定轮闸门，其后设置了消力池和较高的消力坎，回水打在闸门上造成闸门振动严重。因此设计中需要对水工布置进行了解，充分重视闸门水力学设计。
4水工金属结构制造与安装的质量控制要点
4.1水工金属结构的测量放线
在水工金属结构的安装中，第一步是测量放样工作，这样可以保证在水工金属结构的安装中没有偏差，准确地安装在要求的位置，其重要性不言而喻。具体操作时，必须尽最大努力保证线路测量的精度，不能有相同的想法，这样的步骤如果有错误，那么下面的工作流程无论多么精确都没有用。因此，在这一步骤结束时，工作人员还需要进行审查，检查是否有错误或遗漏，以确保液压金属结构能够顺利安装。
4.2焊接的质量控制
要确保焊接的质量，必须做好零件的下料切割与焊接工艺评定的工作，同时，还要提高焊工的合格率。一般在正式制造前，进行焊接工艺评定。焊接工艺评定的主要目的是为指导与生产，提供合格的焊接工艺文件，为合格的标准以焊接责任工程师评定为主。具体而言，合格焊工是通过标准认可且具备相应的从业资格证明的焊工。下料切割的质量必须满足相关的制作规范要求，为确保焊接的质量，必须按照设计的标准要求，进行坡口开制作业。在打磨坡口面的过程中，为了避免在焊接后其出现裂纹，可以采取磁粉检测的手段。在完成一系列的焊接任务后，需要待其温度降到与环境温度相同，才能对其外观质量与尺寸进行100%的检测。此外，在外观检测的基础上，还可以进行脉冲反射法超声波（UT）检测、渗透（PT）检测等，进而获得更全面、精确的无损检测报告。
4.3安装过程中质量控制
闸门安装，一定要按照图纸进行施工，施工工艺规范，随着入口的实际安装，必须进行变更，所以必须与水利水电工程设计沟通，在查验前取得同意。NGE，也就是在变化数据和其他具体信息中必须详细记录。当安装金属结构时，整个施工过程需要遵守相关规定，绝不能拐弯抹角，对于那些无法取得预期效果的技术应用于通信后必须进行变更。最后是在最终的安装质量检验中，必须按照自检、专业检验和最终检验三个步骤进行，如果有任何工艺发现不合格的地方，都需要改进，在检验正确后再进行下一步。
4.4拦污栅与栅槽制造过程的质量控制
（1）材料的控制。通常情况下，在水工金属结构的制造中，应用的拦污栅主要由钢材制造。但在材料的选择中，也要把设计图纸的要求放在第一位。（2）拦污栅的互换性。一般情况下，拦污栅的高度都比较高，且分节也相对比其他部件多。因此，在实际安装的过程中，需要严格控制单节拦污栅的尺寸，并且对多方面因素进行全面考虑。（3）拦污栅的高度选择。清污的方向及具体水位的选择与拦污栅的高度选择之间有很大的联系。水电站需要结合实际的情况，具体分析，根据分析的结果，进行拦污栅的高度选择。
结束语
综上所述，作为水利水电工程中一个重要的组成部分，水工金属结构制造安装工序有着其无可替代的重要意义。随着高坝大库的建设与发展，大量的结构复杂的水工金属结构投入运行，使用条件也日趋复杂，水工金属结构的技术标准和检测技术等保障手段也需要不同程度的提高。
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论文作者:吴宏斌,李强
论文发表刊物:《基层建设》2018年第35期
论文发表时间:2019/1/18
标签：闸门论文; 水工论文; 金属结构论文; 质量控制论文; 水力学论文; 质量论文; 水利水电工程论文; 《基层建设》2018年第35期论文;