滁河四級站大直徑壓力鋼管現場安裝技術研究

丁爾俊

（安徽省駟馬山引江工程管理處，安徽 巢湖 238251）

水利工程建設施工情況比較復雜，包含了大量的環境施工和多種地理因素考慮，對工程的設計也頗具難度。大直徑壓力鋼管施工技術是在水利工程、水電站施工中利用大直徑壓力鋼管進行水力傳輸的基礎設施建設，多數是采用多瓣瓦片在專用的平臺上進行組圓焊接成型，其實為便于施工而采取的技術，通常大直徑壓力鋼管因其直徑過大而無法滿足豎直運輸要求而選擇對大直徑壓力鋼管翻身后進行運輸，并實現安裝作業。

1 滁河四級站工程項目概況

滁河四級站位于肥東縣東北部，是駟馬山引江工程梯級抽水泵站之一，設計抽灌流量為71.4 m3/s，設計裝機容量為22400kW， 安 裝 8 臺 1856HLB11.25 -18.99， 配 置 8 臺TL2800-24 電動機，泵房為堤后干室型，為Ⅱ等大（2） 型泵站。泵站站身后緊接壓力出水管，出水管均是圓形鋼管，一泵一管，管徑φ2.2m，管厚18mm，8 根鋼管成喇叭形布置，鋼管中心距由7.5m 漸變為4.5m，垂直水流方向總寬度56.74m 漸變為33.7m，順水流方向水平投影總長46.0m，見圖1。

圖1

鋼管順坡向爬升，坡比1：3，底部管中心高程31.95m，頂部管中心高程45.1m。每根鋼管設置6 座鎮墩，進出口處各設1 座，中間設置4 座，鎮墩采用C25 鋼筋砼結構，確保管道穩定安全，見圖2。

2 大直徑壓力鋼管現場施工安裝的技術難點

2.1 關于大直徑壓力鋼管運輸中的技術難題

圖1

滁河四級站的大直徑壓力鋼管施工的技術難題首先是管道運輸的問題，由于管道的直徑過大，在運輸中無法滿足豎直運輸方式的要求[1]。因此，通常會選擇將大直徑壓力鋼管進行翻身后運輸，而大直徑壓力鋼管翻身作業需要利用一些工具進行輔助完成，一般是采用鋼絲繩和卡環連接組成活動套拉緊鋼管壁，并通過起吊設備以及鋼絲繩配合將大直徑壓力鋼管一段起吊達到翻身作業的效果，其是屬于常規的方法，因為鋼管是屬于單吊點受力，所以大直徑壓力鋼管的翻身作業過程中常會出現壓力鋼管變形或失圓的情況[2]。

2.2 鋼管預組裝和拼裝問題

由于受到施工環境較為簡陋的影響，在進行壓力鋼管的施工前需要在制作現場將其進行預組裝，以此為進行壓力鋼管的質量控制，但在進行壓力鋼管預組裝和拼裝時要注意對其中心和易變形部位的加固處理，大口徑壓力鋼管較重，所以在進行現場施工的焊接時必須要注意其管節組裝位置的妥善安置[3]。就目前的施工過程當中的實際情況來看，對其焊接處理的技術應用存在一定的難度，焊接順序存在一定程度的不合理。

3 大直徑壓力鋼管現場安裝技術以及質量控制

3.1 大直徑壓力鋼管運輸、就位

為減少現場焊縫，壓力鋼管直線段標準長度為12m，壓力鋼管因設計的布置形式，加之現場施工條件的限制，本工程安裝的難點在于鋼管的吊裝就位組裝、底部彎管和頂部彎管的平面定位、鋼管中心高程控制、鋼管變形的校正、合攏段上下管口錯縫校正以及接頭焊縫質量的控制。本工程壓力管道采取順水流方向施工，安裝程序為：壓力管道運輸、就位-管道校正、組對焊接-管道支座安裝-焊縫無損探傷檢測-管道防腐及油漆-二期砼澆筑-內支撐割除-管道內外補漆防腐-竣工驗收[4]。待安裝的管段進場以后，需用10T 汽車轉運到安裝現場，采用10T 手動葫蘆將管段下車，安裝采用16t 移動式吊車進行就位。個別地段不宜用吊車吊運時，可采取扒桿進行就位。

3.2 鋼管的校正及加固

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；鋼管校正后就地進行加勁環組裝焊接加固，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；同時采用臨時支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。

3.3 平面位置及高程的確定

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。

3.4 大直徑壓力鋼管焊接技術

大直徑壓力鋼管焊接技術難度較高，在滁河四級站現場施工中其管道焊縫主要分為三類：其一是一類焊接，包括岔管的所有焊縫、主管管壁縱縫、主廠房內明管環縫、湊合節合攏環縫、悶頭與管壁的連接焊縫。一類焊接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。其二是二類焊接，鋼管管壁環縫；止水環、加勁環的對接焊縫及其與管壁之間的組合焊縫。二類焊縫若用超聲波探傷抽查率為50%，質量要求為B2 級合格。其三是三類焊接，受力很小，且修復時不致停止發電或供水的附屬構件焊縫。所以焊接時要注意坡口和內側表面的異物清理，在進行對接焊接時要注意內部測表面的齊平，焊接所用焊條也要注意烘干，保持干燥，焊絲要注意清潔，不得存在油污、銹蝕[5]。

4 結語

按照水利水電工程項目施工地理位置和實際地理條件背景的分析，大口徑壓力鋼管的尺寸和規模方面占有較大的優勢，其制作和安裝技術也具有一定程度的先進性特點，在實際的現場施工當中，需要結合實際現場地理條件和結構設計進行施工技術的選擇，融合簡單實用的施工技術能夠解決很多施工影響因素，提高施工效率和保證施工質量，從施工流程上進行最大程度的簡化和進度的提升，有力的推動水利水電工程項目的發展。