1 工程概况
结合现实可知，完整的水利泵站机电系统内容较为繁杂，无论是元器件的安装还是元器件的检修都需要花费一定精力。取水泵站由取水口、引水管、取水泵房、变配电间及管理楼等组成。泵房内布置3台卧式离心泵（2用1备）扬程75m，总装机容量为3750KW，取水管DN900，出水管DN800，泵站至水厂出水总管管径为DN1400。泵房采用半地下式圆形钢筋混凝土泵房，上部为框架结构。泵房进口地面设计标高223.60m，室内平台层地坪标高223.90m。泵房内底高程为194.30m，地下部分深29.60m。平台层设置楼梯，地面层净高10.70m。泵房内径26.0m泵房地下部分深度29.70m，泵房下部采用C30钢筋混凝土结构，抗渗强度等级为6级，泵房外侧壁厚度1.2m。
2 泵站设备安装重难点分析
2.1设备、钢管的吊装重难点分析
由于场地位置狭窄，吊装手段受限，泵房内永久吊装设备未形成，移动吊车停放位置可选择余地较少。技术保证条件：将泵房内需要安装的设备及钢管提前采用130t轮胎式吊车提前吊入放置，在混凝土浇筑时埋放辅助吊环等设施，再另制作安装吊装支架、辅助安装、吊车站位受限等。
2.2轨道安装重难点分析
安装位置为高空作业，安装位置狭窄。技术保证条件：配备满足吊装的设备，安全保护措施必须到位（安全网必须挂置），安装人员必须正确佩戴安全防护用具，安装时配置专职安全员，做好安全技术交底工作。
2.3交叉作业重难点分析
为了保证合同工期按时完成，根据目前工程进度情况，将出现混凝土浇筑和设备安装上下交叉作业情况。技术保证条件：安全保护措施必须到位，现场搭设安全防护棚，安装人员必须正确佩戴安全防护用具，安装时配置专职安全员，做好安全技术交底工作上部浇筑时安装人员撤离待混凝土达到一定强度后再进行作业面。
3 影响水利水电工程金属结构安装质量的要素研究分析
3.1 工程技术人员的专业能力水平
工程技术人员是施工活动的主要参与者，在金属结构安装过程中，使用不同的方法，对工程技术人员的水平要求也不尽相同，工程技术人员可采用手工电弧焊的方式来完成整个焊接作业，工程技术人员要具备足够的专业焊接技能，有较强的责任心和工作态度，严格按照作业指导书和操作规程实施，并通过使用自动化焊接设备，以确保金属结构安装质量达标。
3.2 选择不同的焊接设备
水利水电工程金属结构安装质量也由焊接设备的先进、自动化程度所决定，焊接设备的自动化程度越高，会避免因人的不确定因素带来的影响，金属结构的安装质量也将会更好。
3.3焊接材料的选择
在金属结构焊接作业过程中，焊材的选择和使用也是关键因素，工程技术人员应科学选择和保管焊接材料，恰当处理焊接位置。在选择焊材时，要根据国家发布的关于焊材质量标准进行选择，以保证所选材料符合工程质量标准要求，只有通过严把焊材关，才能确保金属结构焊接作业工序质量合格。
3.4焊接的技术和方法
在金属结构焊接作业前，应详细了解焊接材料所标注的信息（焊材适用的钢材等级、线能量要求等），并根据母材的理化特性及焊接工艺评定报告编制焊接作业指导书。工程技术人员在作业过程中应按照焊接工艺流程和相关标准组织施焊，采取最佳、最合理的材料和方法进行焊接操作，以保证整体焊接质量。
3.5作业现场环境的影响
在水利水电工程金属结构安装施工中，由于外界环境因素的影响，会使焊缝质量的受控难度增加，如风、温度、湿度等因素。由于水利水电工程金属结构安装的特殊性，多数情况下，焊接作业及设备安装被限定在狭小的空间内，如引水隧道的压力钢管安装、抽蓄蜗壳焊接作业等，受上述因素的影响，给金属结构安装带来了更多的挑战。
4 泵站设备及金属结构安装质量控制
图1 水泵安装流程图
4.1 金属结构安装前的质量控制
在金属结构安装作业前，应针对不同的安装结构及外部环境，制定最佳焊接作业方案，大件、精密贵重等重要设备在安装时，应提前制定工艺流程、作业指导书等保障措施，作业指导书包括具体的施工要求、施工操作流程和施工方法。焊接设备及焊接材料的选择，切合焊接质量控制标准和焊接条件等多方面的内容来选择，完成上述工作之后，还应加强对工程技术人员的专业知识培训及实操考核，提高作业人员的责任心和质量、安全意识，确保每名金属结构安装作业人员均属于考核合格，并持证上岗。在实际水利水电工程金属结构安装施工中，主要采用手工电弧焊的方式，点焊接主要采用交流弧焊接设定电流参数进行施焊，设备质量的好坏直接影响金属结构安装质量的把控。因此，在金属结构安装作业前，科学、合理的选择焊接设备、焊接材料是质量控制的重点。
4.2 金属结构安装过程质量控制措施研究
金属结构安装作业中，比较关键的工作就是钢结构焊缝的处理，在焊接操作中，应事先按照焊接作业指导书中的操作流程来组织施焊，严格把控每道焊缝的焊接电流、电压、速度、线能量、焊道高度、搭焊长度等参数，并搭建起一套完整的质量、安全管控体系。例如：进水口金属结构及机电设备等部件的安装工作要求必需做好以下工作：
（1）土建交面后抓紧安排闸门槽和拦污栅槽一期埋件的清理、验收以及混凝土面的凿毛等工作，先进行底坎埋件的安装和二期混凝土回填，随后完成轨道埋件的安装，整体验收后，交付二期混凝土的回填。门槽（栅槽）埋件使用130t汽车吊吊放到孔口底板，再由手拉葫芦、千斤顶等安装调整。
（2）埋件的安装应符合施工安装图纸，以及水利水电工程钢闸门制造安装及验收规范的有关规定。
（3）埋件安装完毕后，应对所有的工作表面进行清理，门槽范围内影响闸门安全运行的外露物必须清除干净，并对埋件的最终安装精度进行复测，清理和复测记录应提交监理人。同时，在金属结构安装作业前，应有具体的规划措施，作业过程中应有详细的指导、保障措施，作业结束后，应有具体的检查标准措施。钢闸门等金属结构安装属于超大件安装，一般情况下，均在出厂前，采取分单元、分段等形式制造，然后分单元、分段运输至作业现场拼装、焊接，由于组装单元部件的高度、尺寸等不一致，以及组装单元在叠放储存期间，因自身重力的作用，部件会产生轻微的形变现象，加之组装单元在运输构成中受吊装磕碰、运输颠簸等原因影响，致使组装单元的尺寸发生改变，严重影响最终钢闸门拼装的完整度及钢闸门相关安装验收指标。因此，组装单元在叠放储存前，应进行预拼装，并焊接定位板，储存时间不宜过长，且不得叠放比组装单元重的部件。组装单元在运输时，应采取必要的保障措施及监测措施，提前采用角钢、槽钢、工字钢等型材对组装单元进行加固，加固件与组装单元接触位置，宜采用多处点焊固定，严禁大电流通焊，防止组装单元产生应力收缩变形。组装单元运至作业现场后，要做好整体尺寸的校验，对需要局部加固的地方应采用不低于母材强度的焊材进行补焊加固。在完成以上步骤以后，合理的处理焊缝质量（焊缝盖面的质量控制、焊缝打磨的质量控制），以保证焊缝整体的平整度，并根据工艺流程及焊接作业指导书的相关要求进行合规操作，采用分段、对称焊接，层间锤击，保温、缓冷等，保证钢结构整体不受应力的影响。在焊接作业过程中，为确保焊缝整体成型质量，应在母材对接焊缝前，加装引弧板，避免直接在母材上引弧，而产生母材弧坑和母材表面延迟裂纹。作业完成后，应及时切除引弧板，并对边缝进行平整打磨。要达到金属结构安装质量目标，在焊接操作前，工程技术人员还要做好充足的准备工作，使安装过程顺利推进。例如：钢管管节安装方面，安装工艺流程如图2所示，始装节是压力钢管主管安装的基础，也是后续安装的基准，因此钢管节各项安装尺寸必须合格。安装的要点是控制管口中心处的里程、高程和管口的倾斜值。安装时以测放点为基准，先调整管口中心里程，使管口上、下中心点与管口底部测放的里程点三点共线，合格后调整高程。高程合格与否用测量管口外壁下中心点到高程基准点的距离值来判断。若等于计算值则合格，否则不合格，应重新调整，全部合格后，在下中心两侧各45°方向和水平方向进行加固点焊，重新检查高程、里程和倾斜值，如有超差处，再一次调整，检查无误后，先焊接加固件的对接处，让其自由收缩，后焊搭接处，加固后再复测，合格后加固上中心两侧各45°方向位置处和上、下中心位置处，并再作一次检查，合格后作出安装记录。始装节里程偏差不超过±5mm，因管节安装具有坡度，上下游管口坡度严格按照图纸要求执行。 在施焊厚度较大的钢材时，还应提前对母材进行预热，并使用红外温度检测仪进行检测，以确保焊接质量。对于已施焊完成的钢材，应根据焊缝的等级或设计要求采取相应的无损探伤方式，对于一、二类焊缝应采取 RT（射线探伤）、UT（超声波探伤），对于三类焊缝可采用 MT（磁粉探伤）、PT（着色探伤）来探测钢结构表面及结构内部情况。
图2 钢管管节的安装工艺流程图
4.3 施工安全保证措施
为了保证施工中有效协调各施工作业班组的工作，优质、按期地完成施工生产任务，设立项目部负责对供水工程施工总管理。全权负责本工程项目的管理和实施，对本项目的人员、机械设备、物资材料、资金等资源进行合理配置和使用，就承建的工程质量、工期、安全对总承包部及业主负责，认真履行招标文件、施工合同文件的各项要求，确保本工程质量、安全、工期目标的实现。
4.4 金属结构安装中环境与材料保护措施研究
由于工程多在露天进行，金属结构易受恶劣天气如雨水和湿气的侵袭，长期暴露于此环境中会导致材料的腐蚀和氧化，严重威胁结构的稳定性和安全性。针对这一问题，工程中采用的防腐涂料和防潮措施发挥了关键作用，它们能有效隔绝潮湿空气与金属材料的直接接触，减缓腐蚀进程，延长结构的使用寿命。存放金属材料的环境需要控制在干燥状态，避免因湿度引起的质量问题。实际施工中，材料存放区域经常配备有除湿设备和覆盖保护层，确保材料在安装前保持最佳状态。此外，对于现场使用的金属材料，还必须通过一系列材料检验程序，包括对材料成分、机械性能和表面处理等级的严格检查，以确保所有材料均达到国家和行业的严格标准。
在防护措施方面，除了物理隔离外，化学防腐技术也被广泛应用于金属结构的保护。这些技术包括在金属表面涂覆具有阻隔效果的化学物质，形成一层保护膜，隔绝外部腐蚀介质，如盐分和工业污染物。在特殊情况下，如高盐雾区域的水电站，这种防腐层尤为关键，其能显著提升结构件的耐蚀性和耐久性。防潮处理的策略不仅限于材料的直接保护，还包括对安装现场环境的整体管理。施工现场通常会设立临时性的遮蔽结构，以减少雨水和直射阳光对施工区域的影响。这些结构不但为工作人员提供了更为舒适的工作环境，同时也保证了施工材料和已安装结构的质量不受天气变化的不利影响。
对于金属结构的安装，选择正确的安装时间也是一个不容忽视的环节。避开雨季和极端气温的月份进行重要部件的安装，可以有效减少因环境因素造成的质量问题。通过精确的气象数据和历史天气分析，施工团队能更好地规划施工进度和安装作业，确保在最适宜的条件下进行。
5结束语
总之，在国内水利工程金属结构安装竞争日益激烈的现状下，企业要想在复杂、创新的环境中，获得长期发展，就要提高企业自身的技术水平，这要求企业重视创新和技术力量的提升，同时企业还应加强作业人员技术知识和实际操作水平的提高，为工程技术人员提供必要的技术培训，这样才能提高企业金属结构安装的质量水平。
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作者简介：张斌（1988-），男，河南商丘人，本科，工程师，注册一级建造师（水利水电工程、建筑工程），主要从事水利水电工程施工管理工作。
