武警水电第一总队科技成果汇编(2004-2015年):工法、专利
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混凝土面板堆石坝铜止水滚压成型制作工法

丛 利 李虎章 帖军锋 范双柱 韦顺敏

1 前言

传统的铜止水制作大多采用冲压机冲压成型,受模具限制,铜止水加工制作最大长度为3m一段,冲压机无法在工地现场安装使用,增加了铜止水水平运输和装卸过程保护。冲压机冲压成型只能控制止水中间“鼻子”的成型要求,一次性变形量大,依靠人工脱模,两边“立腿”只能人工二次成型,容易出现皱皮、裂纹等加工缺陷误差,且成型误差较大。所制作的铜止水因为成型误差较大,安装时如果对准中间“鼻子”部位,止水水平段和“立腿”因误差积累极易产生错台,致使接头焊缝焊接困难,容易出现焊缝填充不饱满,或未焊透、咬边等焊接缺陷。为减少焊缝,确保施工质量,加快施工进度,项目部在混凝土面板堆石坝铜止水施工中,采用多级滚压式铜止水制作成型工艺。

2 工法特点

(1)操作简单,制作速度快,焊接接头少,施工效率高,经济效益好。

(2)铜止水规则、表面光滑、清洁、无孔洞、损伤小,工艺质量高。

(3)接头少,减少了焊接薄弱环节,从而大大提高了整体施工质量。

3 适用范围

混凝土面板堆石坝及其他类似止水加工。

4 工艺原理

铜止水滚压成型,是一种工序区分明显的逐步变形的加工方法,即由送料机构均匀送料,使铜片经过几组模具滚压逐渐变形后达到所需形状。这种方法加工工艺简单,质量容易得到保证,防止了铜板一次性变形量过大造成铜板起皱、开裂。

5 施工工艺流程及操作要点

5.1 施工工艺流程

铜止水加工工艺流程见图1。

5.2 操作要点

5.2.1 现场准备

操作人员和设备就位,根据面板接缝长度并考虑运输要求,用剪刀截取所需长度。剪口要垂直铜带外边线,以便于焊接和防止浪费。

图1 铜止水加工

工艺流程图

5.2.2 更换安装模具

根据止水设计形状、尺寸,更换安装相应模具。

5.2.3 铜卷材就位

铜卷材放入成型机拖架上,将其拉至模具边缘,并使铜带平行且居中于成型机的料槽,从而防止铜带放偏影响止水加工质量。

5.2.4 分级冷挤压

按下成型机开关按钮,使铜带匀速进入成型机模具,铜带经过几组模具滚压逐渐变形后达到所需的几何形状。为防止模具滚动过快,造成铜带起皱、开裂,一定要控制好成型机的速度。

5.2.5 铜止水成型

成型机出料口要根据铜带长度,配足铜止水托架,以防止成型后的铜止水不被折弯和变形。最后将加工成型后的铜止水片成品放置在枕木上。铜止水加工型式见图2。

图2 铜止水加工型式图

6 材料与设备及劳动力

(1)材料:采用退火纯铜卷材,其延伸率应大于20%。

(2)设备:辊压式铜片止水成型机。

(3)主要劳动力配备见表1。

表1 主要劳动力配备表

7 质量控制

7.1 质量控制标准

铜止水加工质量执行《水工建筑物止水带技术规范》(DL/T 5215—2005)。

7.2 质量保证措施

(1)采购的铜卷材宽度、厚度必须满足设计尺寸,材料质地检验合格。

(2)正确操作成型机,按照50~70m/h的速度,控制好节奏,防止铜止水压裂、压皱。

(3)加工成型后的铜止水片成品放置在一定间距排列的方木上,以防铜止水片产生变形和损伤。

8 安全措施

(1)认真贯彻“安全第一,预防为主,综合治理”的方针,根据国家有关规定、条例,结合施工单位实际情况,由专职安全员和班组兼职安全员组成安全管理网络,明确各级人员的职责,落实安全生产责任制,抓好工程的安全生产。

(2)施工现场符合防火、防雷、防触电等安全规定及安全施工要求进行布置,并完善布置各种安全标识。

(3)施工现场的临时用电严格按照《施工现场临时用电安全技术规范》(JGJ 46—2005)等有关规范规定执行。

(4)建立完善的施工安全保证体系,加强施工中的作业检查,确保作业标准化、规范化。

9 环保措施

(1)成立对应的施工环保机构,在施工过程中严格遵守国家和地方政府下发的有关环境保护的法律、法规和规章,遵守废弃物处理的规章制度,随时接受相关单位的监督检查。

(2)将施工场地和作业限制在工程建设允许的范围内,合理布置、做到标牌清楚齐全,各种标识醒目,施工场地整洁文明。

(3)采取设立隔音墙隔音罩等消音措施降低施工噪音到允许值以下,同时避免夜间施工。

10 效益分析

如果混凝土面板堆石坝的铜止水采用自制成型机一次成型施工技术与以往铜止水成型采用工厂加工相比较,接头减少,加工节约成本,组立模板快,质量好,成本大大节约,而且可大幅提高施工效率。因此具有良好的经济效益和社会效益。

11 应用实例

11.1 天生桥一级水电站面板堆石坝

天生桥一级面板堆石坝最大坝高178m。坝顶长1104m,坝顶宽12m。上游坝坡1:1.4,下游坝坡平均为1:1.4。混凝土面板厚度顶部0.3m,底部0.9m。设置垂直缝,间距16m,共分69块,止水铜片总长14350m,全部采用成型机一次滚压成型,经现场验收质量完全符合要求。

11.2 洪家渡水电站面板堆石坝

洪家渡水电站为混凝土面板堆石坝,最大坝高179.50m,坝顶长427.79m,坝顶宽10.95m,上游边坡1:1.4,下游局部边坡1:1.25,坝底高程为969.20m,坝顶高程为1142.70m。设置垂直缝,间距15m,共分28块,铜止水总长为6040m,全部采用成型机一次滚压成型,经现场验收质量完全符合要求。

11.3 盘石头混凝土面板堆石坝

盘石头混凝土面板堆石坝最大坝高102m,坝顶长666m,坝顶宽8m。上游坝坡为坡度为1:1.4,下游为1:1.3,大坝面板厚度为30~60cm,由上至下加厚。设置垂直缝,间距15m,共分53块,铜止水总长7014m,全部采用成型机一次滚压成型,经现场验收质量完全符合要求。