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1、壓力鋼管安裝施工方案作者：趙大平一、 工程概況 務川沙壩水電站位于貴州省務川縣境內，為引水式電站。電站主要由攔河閘壩、引水隧洞、壓力管道及發電廠房等水工建筑物組成。 本電站的設計方為貴州省水利水電勘測設計研究院設計，我局承擔了水電站引水道工程建設任務。該工程的引水隧洞長323.968米，斷面為圓形，其凈尺寸為直徑5米，開挖直徑為6米。壓力鋼管長169.047米，其末端分岔為兩個支管。其中的主管直徑為4.5米，長157.757米，重286.4t；支管直徑2.5米，長21.615米，重21.46t；加勁環120個，重85.23t；岔管1個，重25.16t?？偘惭b噸位418t。壓力鋼管的材質為16M2、nR，主管管壁厚度為16-20mm；支管管壁厚度為18mm；岔管的壁厚為24mm。本工程項目計劃于2005年2月20日開工，于2005年6月20日全部完工。二、主要實物工程量項目名稱單位工程量備注壓力鋼管的制造和安裝主管 =16-20mmt286.4016MnR岔管 =24mmt25.1616MnR支管 =18mmt21.4616MnR加勁環t85.2316MnR三、主要技術規程、規范及標準1、壓力鋼管制造安裝及驗收規范DL5017-93；2、 務川沙壩水電站工程壓力鋼管制造和安裝技術要求；編號：洪沙-S-水工-B-053、 水利水電工程施工手冊金屬結構制作與機電安裝工程第4卷 4、 氣焊、手3、工電弧焊及氣體保護焊焊縫焊縫坡口的基本型式與尺寸GB985-885、 埋弧焊焊縫坡口的基本型式與尺寸GB986-886、 鋼熔化焊接接頭射線照相和質量分級GB3323-87；7、 水工金屬結構防腐蝕規范SL105-95；8、 施工現場臨時用電安全技術規范JGJ46-88；9、 建筑施工安全檢查標準JGJ59-99；四、主要施工技術措施根據工程實際情況需要，壓力鋼管主要施工過程分解為1、 材料進貨物資檢驗所有構成實物工程的鋼材、焊條、焊劑、焊絲以及油漆等送到現場后，項目部立即組織相關技術負責人，材料員對來料依據設計圖紙，設計更改，材料計劃等進行驗收，主要檢查材料的規格及型號是否與材料質量證明書相4、符，幾何尺寸是否超標。本工程所用的16MnR,必須滿足壓力容器用鋼GB6654-1996的規定。對可疑鋼板采用超聲波檢查或采用樣送檢，檢查合格后方能使用。2 、鋼管制作鋼管的制作采用以下的工藝流程2.1 樣本制作為方便檢查，保證鋼管及各種管道零部的制作安裝精度，采用=0.5mm鍍鋅鋼板制作樣板。根據設計要求，鋼管內徑弧度檢查、支撐環、加勁環等都須制作樣板，樣板的弧長必須符合規范要求（根據管徑不同，樣板的弧長在1.52m）。樣板制作完畢后，必須經過專業施工員檢查，同時作上標記，以防止在使用過程中混用。彎頭、錐管及叉管采用地規、鋼直尺等直接在拼接好的鋼板上放樣，由專業施工員，質量員或技術負責人檢查5、無誤后，方可下料。2.2鋼板拼接及下料根據設計要求，結合現場實際情況，制作鋼管的鋼板全部采用定尺鋼板，長、寬邊均留有少許余量；為保證將鋼管周長誤差控制在最小范圍內，采用將兩張定尺板拼接好后下料的方法；拼接采用二氧化碳保護焊工藝焊接，拼接前應檢查邊長是否為直線、寬邊與長邊是否垂直，同時，用氧氣-乙炔焰割刀對鋼板進行修整，保證鋼板寬度與設計相符，切割和刨邊面的熔渣、毛刺和缺口，應用砂輪磨去，所有板材加工后的邊緣不得有裂紋、夾層和夾渣等缺陷；焊前將焊口兩側1020厘米范圍的鐵銹、熔渣、油垢、水漬等清除干凈，檢查合格后方可施焊；當單側焊完后，將鋼板用龍門吊緩慢翻面，用電弧刨清根、打磨干凈后再繼續施焊。6、拼接好的鋼板根據板厚的不同，確定展開尺寸，同時在鋼板上畫出展開圖，認真檢查平行線和對角線，檢查無誤后方可下料；下料采用氧氣-乙炔焰割刀切割。叉管、彎管、漸縮管等管件與鋼管的下料方法相同。異徑叉管的管殼，實際上是由錐管割去開口部分而成；首先用電腦繪制出叉管管殼的平面展開圖，找到各點在X軸和Y軸上的坐標后，將得到各基準點的弦長；在實際放樣時，將兩張鋼板對接，長度大于最大口的弦長，寬度為小口展開弦高加鋼管的實際高度，同時，在鋼板上畫出各坐標點，圓滑連接各坐標點，認真檢查支管與主管連接處的弧長是否相同，核對無誤后方可下料。下料后，焊縫處的坡口用氧氣-乙炔焰切割，然后用角向砂輪機打磨成型。叉管、彎管、漸7、縮管等管件與鋼管的下料方法相同。板材放樣及下料時應考慮板材的切割余量和焊接收縮余量，一般情況下留3-4mm。3 、鋼管卷制3.1鋼管卷制時利用加工場已安裝好的壹臺龍門吊配合卷制。首先，利用10T龍門吊將鋼板緩慢送入卷板機，調整好小車與卷板機的位置，在卷制過程中，大車與卷筒保持同一速度，用準備好的樣板對鋼管的弧度進行監控，隨時調整卷板機上下軸的間距；當鋼板卷至一定長度時，用龍門吊將卷制好的部分吊住，使鋼板自重不致將卷制中的鋼板壓變形。卷制成形后，用夾具將接口對平，點焊牢固，同時，用與管道內徑等長的臨時支撐在管口兩邊加以固定，使其不致在吊裝過程中發生變形。3.2叉管、彎管制作叉管制作時，將卷板機的8、上滾筒調到一定傾斜角度，按照大、小邊弧度的等分線卷制，在卷制的同時，用兩塊不同半徑的樣板，在管口平面位置檢查，當一段鋼板已卷制成型時，繼續轉動鋼板到下一等分線繼續卷制；當叉管卷制成型后，局部地方的弧度可能會出現偏大或偏小的現象，需采用火焰對叉管進行?；?，校弧完畢后，采用臨設支撐加固兩端管口。當叉管各段均加工完畢后，應在加工現場進行預組裝，經檢查合格后再分段運至現場安裝。彎管、漸縮管的制作方法與叉管的制作方法相同。3.3 鋼管卷制成型后，為防止自然變形，直接采用龍門吊吊至焊接平臺上施焊。4、 鋼管焊接4.1壓力管道工程的管道材質為16MnR,管道壁厚為。主管1620mm，岔管24mm，支管18m9、m；根據設計文件及施工現場的具體情況，焊接采用手工電弧焊，二氧化碳保護焊和埋弧焊相結合的焊接方式，一般情況下，鋼板接料和管道的縱縫焊接采用埋弧焊，二氧化碳保護焊和手工電弧焊，管道環縫及加勁環采用二氧化碳保護焊和手工電弧焊，其余部分采用二氧化碳保護焊或手工電弧焊焊接。4.2 坡口加工預制（1） 管道坡口加工時，由于壁厚均小于25mm，故均采用V型坡口（2530）。（2） 管道坡口采用氧氣-乙炔半自動割刀加工，半自動割刀無法加工的特殊部位可采用手工切割加工。（3） 坡口加工后必須除去坡口表面的氧化皮、溶渣及影響接頭質量的表面后，并應將凹凸不平處打磨平整。4.3 焊接工藝（1） 工程管道焊縫按其重要10、性分為三類。其中：一類焊縫：A、岔管的所有焊縫。B、主管管壁縱縫。C、主廠房內明管環縫。D、湊合節合攏環縫。E、悶頭與管壁的連接焊縫。此類焊縫若用超聲波探傷抽查率為50%，射線探傷復查率為5%，質量要求為B1級合格。二類焊縫：A、鋼管管壁環縫；B、止水環、加勁環的對接焊縫及其與管壁之間的組合焊縫。此類焊縫若用超聲波探傷抽查率為50%，質量要求為B2級合格。三類焊縫：受力很小，且修復時不致停止發電或供水的附屬構件焊縫。（1） 焊縫組對前應將坡口及其內側表面不小于10mm范圍內的油、漆、垢、銹、毛刺等清除干凈，且不得有裂紋、夾層等缺陷。（2）管子或管件對接焊縫組對時，內壁應齊平，內壁錯邊量不宜超過11、管壁厚度的10%，且不應大于2mm；（3） 焊條使用前應按規定進行烘干，并應在使用過程中保持干燥。焊絲使用前應清除其表面的油污、銹蝕等。（）壓力管道焊接各類焊縫所選用的焊條、焊絲、焊劑可參照下表選用。鋼種牌號手 工 焊二 氧 化 碳 氣 體 保 護 焊焊條牌號符合國標型號相當于AWS型號焊絲牌號焊 劑牌號符合國標型號相當于AWS型號低合金鋼16MnRJ506J507J507HE5016E5015E5015E7016E7015 E7015H08MnSiH10MnSiH08Mn2SiA（5）焊接材料應按下列要求進行烘焙和保管：焊條、焊劑應放置于通風、干燥和室溫不低于5的專設庫房內，設專人保管，烘焙12、和發放，并應及時作好實測溫度和焊條發放記錄。烘焙溫度和時間應嚴格按廠家說明書的規定進行。烘焙后的焊條應保存在100-150的恒溫箱內，藥皮應無脫落和明顯的裂紋?，F場使用的焊條應裝入保溫筒，焊條在保溫筒內的時間不宜超過4h，超過后，應重新烘焙，重復烘焙次數不宜超過2次。焊絲使用前應清除鐵銹和油污。（6）遇有穿堂風或風速超過8m/s的大風和雨天、雪天以及環境溫度在-5以下、相對濕度在90%以上時，焊接處應有可靠的防護措施，保證焊接處有所需的足夠溫度，焊工技能不受影響，方可施焊。（7）施焊前，應將坡口及其兩側50-100mm范圍內的鐵銹、熔渣、油垢、水跡等清除干凈。（8） 焊縫（包括定位焊）焊接時，13、應在坡口上引弧、熄弧，嚴禁在母材上引弧，熄弧時應將弧坑填滿，多層焊的層間接頭應錯開。（9） 定位焊焊接應符合下列規定：一、二類焊縫的定位焊焊接工藝和對焊工要求與主縫（即一、二類焊縫，下同）相同；對需要預熱焊接的鋼板，焊定位焊時應以焊接處為中心，至少應在150mm范圍內進行預熱，預熱溫度較主縫預熱溫度高出20-30；定位焊位置應距焊縫端部30mm以上，其長度應在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；施焊前應檢查定位焊質量，如有裂紋、氣孔、夾渣等缺陷均應清除。（10）工卡具等構件焊接時，嚴禁在母材上引弧和熄弧。（11）雙面焊接時，單側焊接后14、應用碳弧氣刨或角向砂輪機進行背面清根，將焊在清根側的定位焊縫金屬清除。采用碳弧氣刨清根時，清根后應用砂輪修整刨槽。（12）焊縫組裝局部間隙超過5mm，但長度不大于該焊縫長的15%時，允許在坡口兩側或一側作堆焊處理，但應符合下列規定：a、 嚴禁在間隙內填入金屬材料；b、 堆焊后應用砂輪修整；c、 根據堆焊長度和間隙大小，對堆焊部位的焊縫應酌情進行無損探傷檢查。（13） 縱縫埋弧焊在焊縫兩端設置引弧板和熄弧板，引弧板和熄滅弧板不得用錘擊落，應用氧-乙火焰或碳弧氣刨切除，并用砂輪修磨成原坡口型式。（14）焊接完畢，焊工應進行自檢。一、二類焊縫自檢合格后，應在焊縫附近用鋼印打上代號，作好記錄。5、鋼管15、的校正和加固5.1 加勁環焊接鋼管校正加固后就地進行加勁環組裝焊接，加勁環在組裝前，先在鋼管壁上劃出組焊的位置，焊好托板，將加勁環放在托板上，加勁環要垂直、緊貼管壁，局部間隙不得大于3mm，在拼接加勁環時，其接頭間隙應小于4mm，組對時，應錯開拼接時的焊縫。加勁環焊縫采用平角焊，一面焊完后管道進行180度翻身，并進行氣刨、清根、打磨后繼續施焊。5.2因鋼管在制作、焊接、吊裝、運輸、安裝過程中可能會出現局部變形，必須重新對鋼管的弧度進行校正，校正主要采用千斤頂調整鋼管的圓度，局部地方可采用火焰校正。5.3為確保鋼管在運輸及安裝過程中不會發生大的變型，校正后的管段需重新進行加固處理，加固采用臨時支16、撐點焊在管口內壁上，支撐點的多少根據現場實際情況進行調整，以滿足強度需要為原則，盡量減少在管道內壁的焊接量。5.4 鋼管探傷所有在加工完成的焊縫，必須經過檢驗合格后，才能進入安裝工序，具體見管道焊接工藝施工技術。5.5 管道油漆防腐管道油漆防腐必須在焊接檢驗合格后進行。5.6 表面預處理鋼材表面涂裝前，必須進行表面預處理。在預處理前，鋼材表面的焊渣、毛刺、油脂等污物應清除干凈。表面預處理質量，應符合施工圖紙的規定。鋼管內壁采用噴涂材料、除銹等級應達到GB8923-88規定的Sa21/2級。埋管外壁采用噴涂水泥漿時，應達到Sa1級。表面預處理應使用潔凈、干燥、有棱角的石英砂噴射處理鋼板表面。噴射17、用的壓縮空氣應經過過濾，除去油水。當鋼材表面溫度低于露點以上3、相對濕度高于85%時，不得進行表面預處理。噴刷后的表面不應再與人手等物體接觸，防止再度污染。施噴涂料前，應使用鋼刷清除殘留砂粒等雜物。作業人員應帶纖維手套。若不慎用手觸及已清理好的表面，應立即用溶劑清洗鋼管表面。5.7 涂裝施工施涂前，專業技術人員應根據施工圖紙要求和涂料生產廠的規定進行工藝試驗。試驗過程中應有生產制造廠的人員負責指導，試驗結果應報送監理人員。組焊后的管節、岔管及附件（除安裝焊縫外），現場安裝焊縫及表面涂裝損壞部位應在現場進行涂裝。清理后的鋼材表面在潮濕氣候條件下，涂料應在4h內涂裝完成，金屬噴涂應在2h內完成；在18、晴天和正常大氣條件下，涂料涂裝時間最長不超過12h，金屬噴涂時間不超過8h。涂裝材料的使用應按施工圖紙及制造廠的說明書進行。涂裝材料品種以及層數、厚度、間隔時間、調配方法等均應嚴格執行。當空氣中相對濕度超過85%、鋼板表面溫度低于大氣露點以上3，以及產品說明書規定的不利環境，均不得進行涂裝。本工程的鋼管內壁應涂刷超厚漿型環氧瀝青漆,漆膜厚度:底漆250m，面漆250m。安裝環縫兩側各100mm范圍內，在表面預處理后，應預留不刷漆，其它采用小型高壓噴涂機械施噴涂料。埋管外壁應均勻涂刷一層水泥漿，涂后注意養護。施涂過程中，要特別注意防火、通風、保護工人健康。施涂后的鋼管應小心存放，保護涂層免受損傷19、，并防止高溫、灼熱及不利氣候條件的有害影響。各噴涂層間的噴槍走向應相互垂直，交叉覆蓋。上一層涂層表面濕度降到70%后，再進行下一層噴涂。5.8涂層質量檢驗在不適于施涂和養護的環境條件下所作的涂裝，監理人員有權指示施工單位清除后重新涂刷。涂層漏涂者應予修補。若檢查發現流掛、皺紋、針孔、裂紋、鼓泡等現象時，應進行處理，直至監理人員認為合格為止。涂層內部質量檢驗應符合施工圖紙要求。涂層厚度及結合性能檢驗按施工圖紙要求進行質量檢驗。涂裝結束后，專業技術負責人應會同監理人員對鋼管的全部涂裝面進行質量檢查和驗收。鋼管涂裝的質量檢驗成果應報送監理人員。6 鋼管安裝6、 壓力管道安裝6.1 壓力管道安裝程序620、.2 壓力管道安裝工藝：（1）基礎復核為確保管道的平面坐標位置及高程，在管道安裝前，應重新復核管道的中心線及臨時支墩的標高，核對無誤后方可施工，同時作好檢測記錄。（2）管道運輸及安裝順序待安裝的管段加工好以后，需用5T汽車轉運到安裝地。樁號引0+320.000位置洞頂中心線上部設置30*800的預埋鋼筋作為吊點見附圖，采用5T手動葫蘆將管段下車，放在C24輕軌或10#上面的運輸小車上。管段通過5T卷揚機牽引，托運至安裝點。本工程擬將發電機前的第一節支管作為首裝節，逆水流方向施工。如果現場情況不允許按上述順序施工，則按實際情況調整。 （3）安裝方法a. 首裝節安裝按本工程的施工順序，擬將發電機前21、的第一節支管管段作為安裝起始節。利用汽車或者其他方式將該管節運至安裝位置，根據已復核后的基準臺進行中心、高程的調整，經過檢查合格后，即可用型鋼將鋼管臨時固定于預埋的錨筋上，經檢查固定牢固后，將第二節管段運至安裝位置，以第一節鋼管為基準調整第二節鋼管的中心和高程，同時用千斤頂和拉緊器調整相鄰兩管口的間隙，管口壓縫采用壓馬和楔子板壓縫，壓縫一般從上中心向下分兩個工作面進行，同時，要注意鋼板錯邊和環縫間隙。將兩節鋼管組成大節后，應重新復核中心線偏差和傾斜度，將首裝節的上、下游管口的幾何中心誤差調整至5mm以內（運用中垂線原理，采用水平儀、吊線球、鋼卷尺，便可將臨時活動支腿焊死，用型鋼將鋼管固定于預埋22、的錨筋上。為防止加固焊接時，因焊接收縮造成鋼管位移，加固型鋼有一端焊縫，應為搭接焊，且應在最后焊接。加固完，再復測中心線、高程、里程和傾斜，作好記錄。首裝節安裝好后，為保證管道不發生位移，可先澆筑二期混凝土，澆注前應對該段的焊接進行檢測，合格后方可澆筑。b. 彎管、傾斜管的安裝彎管安裝要注意各節彎管下中心的吻合和管口傾斜，當下彎管安裝時，即將其下中心對準首裝節鋼管的下中心。如有偏移可在相鄰管口上，各焊一塊擋板，在擋板間用千斤頂頂轉鋼管，使其中心一致。彎管的上、下中心和水平段鋼管一樣，可掛垂球或用經緯儀測定；彎管安裝2至3節后，必須檢查調整，以免誤差積累，造成以后處理困難。斜管安裝方法和彎管相同23、。c. 叉管的安裝叉管采用在加工場組裝檢查合格后，再分段用汽車運至施工點安裝的方法；安裝過程與直管段基本相同，先將叉管分成兩部分運到安裝地點組合好，之后再與兩支管同時進行對接。當叉管全部組裝完畢后，必須對兩個支管的中心、高程、里程和傾斜進行復核，無誤后將臨時支撐焊牢，方可進行施焊工作。（4）內支撐切除及管內補漆管道內支撐的切除應在二期混凝土澆注后進行，拆除鋼管上的卡具、吊耳、內支撐和其他臨時構件時，嚴禁使用錘擊法，應用碳弧刨或氧氣乙炔焰在其離管壁3mm以上處切除，嚴禁損傷母材。切除后，鋼管內壁上殘留的痕跡和焊疤，再用砂輪機磨平，并認真檢查有無微裂紋。檢查合格后采用手工涂刷對切除部位進行補漆。（24、5）竣工驗收壓力管道工程全部完工后，由施工單位提交鋼管工程驗收申請報告，并提交完整的完工驗收資料。經監理報送發包人批準后，進行鋼管工程的完工驗收。驗收時應提交的資料如下：a. 鋼管竣工圖；b. 各項材料和連接件的出廠質量證明書、使用說明書或試驗報告；c. 鋼管制造、焊接、安裝的質量檢查報告；d. 鋼管一、二類焊縫焊接工作檔案卡（包括焊工名冊和代號）；e. 重大缺陷處理報告；f. 監理人要求提供的其它完工資料。7 、鋼管試驗鋼管水壓試驗將根據現場情況另外編制方案8、雨季施工措施由于壓力鋼管施工處于季節性雨季，我單位將根據現場情況搭設防雨蓬，并作好施工場地的排水工作。五、主要施工機具需用計劃機具、25、設備需用一覽表序號名 稱規 格數 量備 注1卷板機30*20001210噸龍門吊13汽車5t14生活車15汽車吊16t16卷揚機5T17半自動切割機48CO2氣體保護焊機29埋弧焊機110直流焊機10KW1511電烘箱30KG2兩用12空壓機6立方米113空壓機2立方米214電動試壓泵60MPa115超聲波探傷儀116X射線探傷儀117卷揚機5T118卷揚機1T119鏈條葫蘆5T420鏈條葫蘆2T821千斤頂16T322高壓噴涂機123保溫筒2024水準儀225經緯儀126步話機4個27鋼絲繩16600米28鋼絲繩6.5150米29大錘18磅430大錘12磅631角向磨光機180832角向磨光機125432角向磨光機1001033氧氣、乙炔軟管30米各1235氧氣瓶2036乙炔瓶1037氣割槍1038烤槍大號339鋼號碼0-9240盒尺5米241盤尺20米242盤尺50米243盤尺100米2六、高峰期勞動力需用計劃 高峰期勞動力需用計劃工 種鉚工焊工電工油漆工探傷起重普工后勤管理合計人 數815161482348七、壓力鋼管制作平臺布置圖（略）八、壓力鋼管安裝軌道及固定預埋鉚桿圖（略）九|、壓力鋼管洞內安裝下車預埋鉚桿圖（略）