水利水電工程壓力鋼管制作技術及其應用實踐略述

顧志偉 朱文辰 宋楊

摘要：隨著我國現代建設的不斷發展，水利水電工程項目規模與開工量越來越大，其中壓力鋼管的制作是水利水電工作項目施工十分重要的組成部分之一，如何提高壓力鋼管的質量已經成為施工單位十分重要的研究課題之一。本文對壓力鋼管制作的工藝以及具體應用方法進行了詳細的闡述與分析，希望可以起到參考作用。

關鍵詞：實際應用；壓力鋼管；水利水電工程

水利水電工程是通過水發電建筑將水熱能轉化為電能的重要工程。水利發電過程中水的輸送與引導需要輸水建筑物的支持，而在輸水建筑物長期投入使用的過程中，建筑物自身可能會出現一定程度的破壞與沖蝕，對運行工況造成不利影響。這就需要施工單位進一步重視施工質量管理以及結構設計等方面的工作。

鋼襯鋼筋混凝土是一定應用范圍十分廣泛的結構形式，目的已經成為當前我國高流速、高水頭水利水電工程的首選建筑物結構，而鋼襯鋼筋混凝土的質量直接取決于鋼管質量的影響，為了提高建筑物整體的質量，需要對壓力鋼管的制作工藝進行深入的研究與分析。在我國水利水電事業不斷發展的過程中，高水頭以及高山峽谷教地區的水電工程項目已經成為水電工程的主流，壓力鋼管的制作難度以及在強度、厚度、管徑等方面的要求也越來越嚴格。

1 壓力鋼管的制作技術

壓力鋼管制造主要包含”整體卷制”與”瓦片組合”兩種，其中瓦片組合的制作方法比較傳統，工藝流程分為單節瓦片卷制與接接組圓兩個部分，其中整體制作的難點主要集中在環縫焊接質量控制部分。整體卷制技術是一種新的壓力鋼管制作技術，制作流程包含整體卷制組圓以及多節鋼板組對兩個部分，該技術的的制作工藝難點主要集中在組對精度以及鋼管穩定性兩個方面。

1.1 “瓦片組圓”技術工藝

對鋼板表面進行預處處理并進行檢驗。依照有關標準以及指標對鋼板表面質量進行嚴格的檢測。在鋼板投入使用之前需要對其表面所附著的氧化鐵皮、溶渣與油污去除干凈。

1.2 鋼板劃線與排料

施工單位需要依照圖紙中所規定的有關要求，以料圖劃線進行安排并對鋼板排料圖進行繪制。劃線與排料者需要于劃線平臺上進行操作，在完成劃線操作后采取沖眼、油漆以及鋼印等手段將鋼管塊、節以及段等方面的編號標注出來，所標注的內容也需要體現出切割線、坡口角度、灌漿孔位置、垂直中心線、水平線以及水流方向具體施工要求。在對高強鋼進行處理的過程中，禁止施工人員用鋼印與鑿子作標記，卷板內側表面可以存在輕微的沖眼標記。

1.3 鋼板的切割、加工坡口

通過數據切割機來完成直管鋼板下料工作，通過刨邊機對焊接坡口進行加工，若所處理的材料為高強度鋼，則需要通過磨光機對加工坡口進行清除處理，最大程度上提高加工質量。漸變與彎管的下料操作則需要通過半自動切割機來進行。鋼板在完成切割處理所于表面所留下的溶渣、缺口以及毛刺則需要通過砂輪將進行打磨。在完成坡口加工處理后需要立即涂刷防銹涂料，所選用的防銹涂料不可以影響到焊接質量與焊接性能。

1.4 鋼板兩縱縫端頭預彎

通過加襯墊技術對鋼板縱縫端頭進行預彎處理，該處理環節所使用的機械設備為卷板機，所使用的墊為存在一定弧度的專用胎模，在對鋼板完成預彎處理后，需要通過相同弧度的鋼板對其進行檢測，看弧度是否與設計要求一致。

1.5 鋼板卷制

鋼板通過液壓卷扳機進行多次卷制處理后，所得到的弧度需要與設計要求相一致。在完成瓦片卷制處理后，需要將瓦片以自由的形式置于檢查臺上，由專門的質檢人員對管口平面、以及表面弧度進行嚴格的檢測與分析。在具體的檢查操作環節，質檢人員需要嚴格通過弧度樣板來對管口不平度進行校正與測量。為了避免出現弧面扭曲等方面的問題，還可以通過對角線法對弧面進行檢測。

2 “整體卷制”的具體應用分析

在具體的項目施工過程中，為了使高壓力鋼管強度得到最大程度的提升，施工單位可以專門設計一套整體卷制設備，其中包含鋼管抓梁、液壓系統、支撐裝置、輸送系統以及組合翻板等。

本次實驗研究所設計的工藝流程具體如下：

事先完成鋼板材料的準備工作，對不同總結的鋼板材料進行焊接與組對處理，完成整體卷制工作，對鋼管進行校圓與合攏處理，平置鋼管，對鋼管進行調圓處理，將各種附件裝置在鋼管結構上。最后對鋼管進行防腐處理。在具體的施工過程中，施工人員需要重點加強鋼板組對校圓、卷制、平移、翻轉以及組對等方面的操作。采用這種施工操作方式不需要大型起吊設備來輔助施工，使機械化流水施工成為可能，在對鋼管縱縫進行處理的過程中，也可以完全通過單純的埋弧自動焊技術對縱縫進行處理，在對鋼板進行加勁環焊接的過程中，則可以加入一定量的二氧化碳氣體對焊接位置進行保護。

3 結語

壓力鋼管是輸水建筑結構中十分重要的組成部分，提高建筑整體質量需要從壓力鋼管制作的角度出發。施工單位需要重點對“瓦片技術”進行深入的研究與分析，對該技術的具體的操作方法以及應用特點有一個全面且深入的了解，綜合運用各種先進的技術并對各方面的施工流程進行優化，最大程度上提高鋼管自身的穩定性。

參考文獻：

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