淺談水電站壓力鋼管制安施工

1、<p>　　淺談水電站壓力鋼管制安施工</p><p>　　摘要：水電站是我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)設(shè)施，近年來，隨著市場經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國水利水電行業(yè)獲得了長足的發(fā)展，在水電站工程建設(shè)方面取得了巨大的成就。壓力鋼管制安工程屬于水電站建設(shè)工程的一部分，對于壓力鋼管制安施工的工藝研究與質(zhì)量控制，可以有效促進(jìn)水電站整體質(zhì)量目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。水電站壓力鋼管制安的施工重點(diǎn)在于壓力鋼管材料質(zhì)量控制、鋼管下料及卷板鋼管

2、縱縫焊接、校圓、環(huán)縫組焊等。本文對某水電站壓力鋼管制安施工從施工流程出發(fā)，提出了質(zhì)量控制的措施，以保證壓力鋼管工程的質(zhì)量和水電站整體的質(zhì)量。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：水電站；壓力鋼管；制造；安裝；焊接 </p><p>　　中圖分類號(hào)；TV732.4+1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A </p><p><b>　　一、工程概述 </b></p>

3、;<p>　　某水電站設(shè)有7條平行的引水管道，采用單管單機(jī)布置方式。每條壓力管道長度從268m～342m不等，管道內(nèi)徑為9.0m。壓力管道下彎段和下水平段為壓力鋼管，鋼管靠近廠房的部位通過漸變段內(nèi)徑從9.0m變?yōu)?.2m與蝸殼相接。壓力管道全線采用16MnR鋼板制作，板厚為10～30mm。閘門包含沖砂閘工作及檢修閘門，進(jìn)水口攔污柵柵葉，沉沙池出口沖沙閘門及門槽，隧洞進(jìn)口工作閘門及門槽，支洞封堵閘門及門槽。 </p&g

4、t;<p>　　二、壓力鋼管制安施工的材料管理 </p><p><b>　?。ㄒ唬╀摬?</b></p><p>　　1、鋼結(jié)構(gòu)工程的鋼材應(yīng)按施工圖紙規(guī)定的品種和規(guī)格進(jìn)行采購，鋼材的材質(zhì)應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)。 </p><p>　　2、鋼材應(yīng)存放在干燥通風(fēng)的倉庫內(nèi)，注意防止銹蝕和污染。 </p><p>　

5、　3、鋼材應(yīng)分類堆放，掛牌注明品種、規(guī)格和批號(hào)，擱置穩(wěn)妥，防止變形和損傷。 </p><p><b>　　（二）焊接材料 </b></p><p>　　1、焊接材料應(yīng)按施工圖紙的要求選用，并應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)。 </p><p>　　2、焊條、焊絲、焊劑應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《碳鋼焊條》、《低合金鋼焊條》、《焊接用鋼絲》、《二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊用焊絲

6、》、《碳素鋼埋弧焊劑》和《低合金鋼埋弧焊用焊劑》等的規(guī)定。 </p><p>　　3、焊接材料應(yīng)密封貯存，防止受潮變質(zhì)，庫房內(nèi)溫度不應(yīng)低于5oC，相對濕度不大于70％。 </p><p>　?。ㄈ┞菟ㄟB接材料 </p><p>　　1、按施工圖紙要求采購的普通螺栓和高強(qiáng)度螺栓，應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)。 </p><p>　　2、高強(qiáng)度螺栓連接副

7、，應(yīng)由制造廠按批號(hào)配套供應(yīng)。 </p><p>　　3、螺栓連接材料應(yīng)該注意輕裝輕卸，在室內(nèi)按批號(hào)、規(guī)格分類存放。防止生銹、污染和損壞螺紋。 </p><p><b>　?。ㄋ模┩垦b材料 </b></p><p>　　1、承包人按施工圖紙要求采購的涂裝材料，應(yīng)在制造廠提供的使用說明書中寫明涂層材料的性能和化學(xué)成份、配比、施涂方法、作業(yè)規(guī)則、施涂

8、環(huán)境要求以及涂層材料的運(yùn)輸、存放和養(yǎng)護(hù)措施等。涂裝材料應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)。 </p><p>　　2、涂裝材料及其輔助材料應(yīng)貯于5～35oC通風(fēng)良好的庫房內(nèi)，按原包裝密封保管。 </p><p>　　三、壓力鋼管加工工藝&#160; </p><p>　　1、板材吊上平臺(tái)后，首先檢查板材外觀質(zhì)量和批號(hào)，外觀不合格的和批號(hào)不清的不得進(jìn)行下料。確認(rèn)合格后，按照工

9、藝圖標(biāo)示的外形尺寸劃線，采用切割機(jī)下料、加工坡口，按圖示要求用油漆標(biāo)明鋼管分節(jié)號(hào)，水流方向及上、下、左、右中心線，切割后的坡口用磨光機(jī)打磨光滑。鋼板劃線極限偏差應(yīng)滿足設(shè)計(jì)和相關(guān)規(guī)范的要求。&#160; </p><p>　　2、壓頭：下好料的板塊首先在卷板機(jī)上進(jìn)行壓頭，測量壓頭弧度的樣板長度不小于300mm，采用0.75～1mm的鐵皮制作，弧度誤差應(yīng)滿足設(shè)計(jì)和相關(guān)規(guī)范的要求。&#160; <

10、/p><p>　　3、卷板采用三輥卷板機(jī)進(jìn)行，卷板機(jī)型號(hào)為35×2500mm，可以卷制35mm厚的60㎏級鋼板，鋼板寬度2.5ｍ。卷制方向應(yīng)與軋制方向一致，管節(jié)應(yīng)多次卷制成型，卷制過程中應(yīng)隨時(shí)測量弧度和清掃板料上的鐵銹。用樣板檢查弧度，其間隙應(yīng)符合設(shè)計(jì)和相關(guān)規(guī)范的要求。當(dāng)弧度不能滿足要求時(shí)可以采用卷板機(jī)修弧，但不允許錘擊，以防損傷板材，高強(qiáng)鋼嚴(yán)禁用火焰矯正弧度。對于一次卷制成形的鋼管，當(dāng)管口接近合攏時(shí)，卷板

11、機(jī)要輕微壓杠，反復(fù)卷制使板材應(yīng)力全部釋放，管口合攏后使用夾具使管口對正，檢查鋼管周長、橢圓度是否滿足要求，合格后進(jìn)行固定焊。管節(jié)周長、管口平面度應(yīng)符合設(shè)計(jì)和相關(guān)規(guī)范的要求 </p><p>　　4、對圓：卷制好的瓦塊在平臺(tái)上（平臺(tái)采用工字鋼搭設(shè)或澆筑混凝土支敦）對圓，瓦塊按順序擺放，測量管口周長和弧度，采用1.5m長的樣板測量，將縱縫點(diǎn)焊固定。安裝活動(dòng)內(nèi)支撐。 </p><p>　　四、壓

12、力鋼管安裝方法&#160; </p><p>　?。ㄒ唬┌惭b順序&#160; </p><p>　　上平段、上彎段、斜直段、下彎段鋼管安裝鋼管安裝的定位管節(jié)為下彎管下游的第一節(jié)水平直管，長度為2m。下彎段以上的鋼管按從下游至上游的順序進(jìn)行安裝。&#160; </p><p>　　下平段鋼管安裝：從定位節(jié)下游開始，鋼管按從上游至下游的順序進(jìn)行安

13、裝。&#160; </p><p>　?。ǘ┒ㄎ还?jié)安裝&#160; </p><p>　　定位管節(jié)為下彎管下游的第一節(jié)水平直管，長度為2m。通過全站儀監(jiān)測鋼管的安裝中心、里程及高程，利用千斤頂及手拉葫蘆調(diào)整鋼管安裝位臵，其安裝偏差符合設(shè)計(jì)圖紙和規(guī)范要求后，即可進(jìn)行鋼管的外支撐加固，鋼管加固應(yīng)牢固可靠，為確保鋼管在混凝土澆灌時(shí)不產(chǎn)生變形和位移，在洞壁和管壁之間用14#工字鋼

14、分八至十六個(gè)點(diǎn)（定位節(jié)）來支撐，并且每支撐點(diǎn)打錨桿進(jìn)行固定。 </p><p>　?。ㄈ╀撈溆喙芏伟惭b </p><p>　　定位節(jié)安裝完畢，將其上游側(cè)的第一節(jié)彎管慢慢下放并靠近定位節(jié)，用千斤頂將鋼管頂起并在底部用型鋼支架支撐管節(jié)，用手拉葫蘆配合調(diào)整管節(jié)的各項(xiàng)安裝尺寸，符合要求后，即可進(jìn)行環(huán)縫對接，環(huán)縫的對接利用內(nèi)壓縫臺(tái)車，臺(tái)車上設(shè)臵有可旋轉(zhuǎn)的頂杠和千斤頂。鋼管安裝位臵符合規(guī)范要求后即可

15、進(jìn)行鋼管對接環(huán)縫點(diǎn)焊，點(diǎn)焊點(diǎn)長度為80～100mm，間距控制在100～400mm之間。環(huán)縫點(diǎn)焊完畢即可進(jìn)行鋼管加固，鋼管加固要牢固可靠，為確保鋼管在混凝土澆灌時(shí)不產(chǎn)生變形和位移，在洞壁和管壁之間用角鋼∠100×10分八個(gè)點(diǎn)來支撐（彎管處要用I14工字鋼作支撐）。在鋼管對接過程中隨時(shí)監(jiān)視鋼管的高程、里程及中心變化。&#160; </p><p>　　（四）安裝的質(zhì)量控制要點(diǎn) </p>

16、<p>　　（1）鋼管支墩應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，以保證鋼管在安裝過程中不發(fā)生位移和變形。 </p><p>　?。?）鞍式支座的頂面弧度，用樣板（樣板長度見表11-3-15，其間隙不應(yīng)大于2mm。 </p><p>　?。?）滾輪式和搖擺式支座的支墩墊板的高程和縱、橫向中心的偏差，不應(yīng)超過±5mm；與鋼管設(shè)計(jì)軸線的不平行度不應(yīng)大于2/1000。 </p>

17、<p>　　（4）滾輪式和搖擺式支座安裝后，應(yīng)能靈活動(dòng)作，不應(yīng)有任何卡阻現(xiàn)象，各接觸面應(yīng)接觸良好，局部間隙不應(yīng)大于0.5mm。 </p><p>　?。?）鋼管安裝后，管口中心的允許偏差應(yīng)符合表下表的規(guī)定 </p><p>　　鋼管管口中心的允許偏差 </p><p>　　鋼管內(nèi)徑（m） 始裝節(jié)管口中心的允許偏差（mm） 與蝸殼、伸縮節(jié)、蝴蝶閥、球閥、

18、岔管連接的管節(jié)及彎管起點(diǎn)的管口中心允許偏差（mm） 其它部位管節(jié)的管口中心允許偏差（mm） </p><p>　?。? 5 6 15 </p><p>　　2~5 5 10 20 </p><p>　?。? 5 12 25 </p><p>　　始裝節(jié)的里程偏差不應(yīng)超過±5mm，彎管起點(diǎn)的里程偏差不應(yīng)超過±10mm。 &l

19、t;/p><p>　?。?）鋼管安裝后，管口橢圓度不應(yīng)大于3D/1000，最大不應(yīng)大于40mm， 至少測量兩對直徑。 </p><p>　　（7）環(huán)縫焊接除圖紙有規(guī)定者外，應(yīng)按安裝順序逐條進(jìn)行，不得跳越，不得在混凝土澆筑后再焊接環(huán)縫。 </p><p>　?。?）鋼管安裝后，必須與支墩和錨栓焊牢，防止?jié)仓炷習(xí)r位移。 </p><p>　?。?

20、）鋼管竣工前，應(yīng)將明管內(nèi)、外壁和埋管內(nèi)壁的焊疤等清除干凈，局部凹坑深度不應(yīng)超過板厚的10%，且不大于2mm，否則，應(yīng)予補(bǔ)填。 </p><p>　?。?0）堵焊灌漿孔前，應(yīng)將孔口周圍的積水、水泥漿、鐵銹等清除干凈，焊后不應(yīng)有滲水現(xiàn)象。 </p><p>　　五、壓力鋼管的焊接技術(shù) </p><p>　?。ㄒ唬┒ㄎ缓?amp;#160; </p><

21、;p>　　擬焊項(xiàng)目均采用已批準(zhǔn)的方法進(jìn)行組裝和定位焊。低合金鋼的定位焊可留在二、三類焊縫內(nèi)，構(gòu)成焊接構(gòu)件的一部分，對于一類焊縫和高強(qiáng)鋼的任何焊縫的定位焊，應(yīng)在后焊的一面坡口內(nèi)焊接，正縫焊完后應(yīng)將背縫的定位焊段刨掉再焊。定位焊位臵距焊縫端部30mm以上，其長度在50mm以上，間距為100～400mm，厚度不宜超過正式焊縫高度的二分之一，最厚不宜超過8mm。 </p><p>　?。ǘ┛v縫焊接&#16

22、0; </p><p>　　直管縱縫用手工焊內(nèi)側(cè)封底，外側(cè)用碳弧氣刨清根，外側(cè)手工焊接完畢。組裝加勁環(huán)，再進(jìn)行大節(jié)組裝后，內(nèi)側(cè)用埋弧自動(dòng)焊焊接。每節(jié)鋼管的所有縱縫手工焊接時(shí)同時(shí)作多層多道小規(guī)范分段退步焊工藝，焊接過程中觀察焊縫處變形情況，隨時(shí)調(diào)整焊接順序減小變形。埋弧自動(dòng)焊接時(shí)，在焊縫的兩端分別焊引弧板和熄弧板，嚴(yán)禁在母材上引弧和熄弧。為防止鋼管縱縫埋弧自動(dòng)焊接時(shí)產(chǎn)生外凸現(xiàn)象，焊接前在焊縫外部施加一定的外力減小變

23、形。彎管縱縫采用手工電弧焊接。 </p><p>　?。ㄈ┉h(huán)縫焊接&#160; </p><p>　　直管環(huán)縫用手工焊在內(nèi)側(cè)封底再進(jìn)行一層填充焊后，外側(cè)用碳弧氣刨清根。大節(jié)組裝檢查合格后，焊上適當(dāng)數(shù)量的拉板，翻身吊至自動(dòng)焊車間。先用埋弧自動(dòng)焊焊接環(huán)縫內(nèi)側(cè)，再用埋弧自動(dòng)焊焊焊接環(huán)縫外側(cè)。彎管環(huán)縫全部采用手工電弧焊接，先焊內(nèi)側(cè)至坡口深度2/3～3/4，外側(cè)清根，外側(cè)焊完后再將內(nèi)側(cè)焊接

24、完畢。環(huán)縫采用手工電弧焊接或用手工電弧焊封底時(shí)，安排4～6人同時(shí)對稱作多層多道分段退步焊接，多層多道焊的焊縫接頭位臵錯(cuò)開并避開縱縫位臵。用碳弧氣刨進(jìn)行清根時(shí)刨槍與焊縫成一定的夾角保證清根質(zhì)量。環(huán)縫外側(cè)焊接時(shí)，施工人員及埋弧自動(dòng)焊機(jī)在鋼管頂部，調(diào)整臺(tái)車轉(zhuǎn)速與送絲速度匹配。清根后，第一層采用小規(guī)范進(jìn)行自動(dòng)焊接，防止焊穿。內(nèi)側(cè)環(huán)縫和縱縫焊接時(shí)，施工人員和埋弧自動(dòng)焊機(jī)均在鋼管內(nèi)側(cè)。采用專用變壓器提供焊接電源，防止其它設(shè)備運(yùn)行時(shí)，引起電壓波動(dòng)，從

25、而影響焊縫質(zhì)量。&#160; </p><p><b>　　結(jié)束語 </b></p><p>　　水電站壓力鋼管制安工程質(zhì)量控制的實(shí)現(xiàn)，對于水電站的建成起了積極的作用。因此水電站壓力鋼管制安工程的施工人員要從管理手段、材料控制手段、施工工藝手段等方面多管齊下，最終實(shí)現(xiàn)壓力鋼管制安工程的質(zhì)量控制。 </p><p><b>　　

26、參考文獻(xiàn) </b></p><p>　　[1]梁金亮.金安橋水電站壓力鋼管制作與安裝施工[J].云南水利發(fā)電，2012（04）. </p><p>　　[2]曹豐群.沙沱水電站壓力鋼管制作與安裝施工技術(shù)[J].云南水利發(fā)電，2012（02）. </p><p>　　[3]吳康．淺論水利水電工程管理的方法[J].城市建設(shè)理論研究．2011(15). <