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摘要:王家沟水库地处四川宜宾与云南交界处,承建的水头溪倒虹管工程地处山区,山区自然环境恶劣,气象变化无常,可能面对地震、滑坡、浓雾、暴雨及泥石流等灾害,倒虹管平面长度337.16m,设计流量4.3m3/s,设计前段与后段位于陡坡地段,高落差60m,坡度大约35°,钢管直径1.6m,单根钢管6m长重量大3.5t,而现场作业带受限且开挖出露围岩地质差形成边坡不稳定等,导致无法修筑作业便道,运布管、停放设备困难,施工难度大,针对此编制技术方案实施。
关键词:倒虹管;陡坡;安装
中图分类号:G4 文献标识码:A 文章编号:(2021)-9-046
1工程概况
王家沟水库水头溪倒虹管位于总干渠上,桩号G5+030.46~G5+367.62,平面长度337.16m,设计流量4.3m3/s,管道设计长度328.09m包含弯管,管材Q345D,管径Ф1.6m壁厚14mm,最大设计水头57.25m,设计水头损失1.46m,管道进口底板高程945.75m,平管段高程892.85m,管道出口底板高程945.02m,管道转弯处采用弧形连接,其中纵向转弯半径为5.0m,每个镇墩下游1m处,在管道上设置伸缩节(跨河段管道中间设置伸缩节);在跨河段管道上设置进人孔和排沙管,镇墩内管道沿轴线每50cm设一止推环,管道内外防腐需满足人畜饮水的卫生安全要求。
2实施关键点、质量控制点分析
压力钢管具有水头高、压力大、材质强度高的特点;1#~2#、4#~5#镇墩斜管段,斜管坡度34o,钢管从制作到安装全过程对施工提出了较高的要求,钢管制作的质量对钢管后期安装的影响非常大,如何高质量完成管道的施工也成为压力钢管实施的重点及关键点。
压力钢管的整体质量,来源于制作及安装全过程的管理,它包含了原材料、消耗材料、施工设备、检测仪器、焊接人员、管理人员、施工工艺方案及现场环境等多种因素,严格各环节的管理,有针对性的强化各环节的过程控制是工程质量得以保证的关键;为保证压力管道的整体工程质量,针对引水压力钢管和其它钢衬的制作我方将严格各环节的质量控制,重点强化“人、机、料、方法、环境”对质量影响较大的因素控制,强化过程质量控制,以制作质量促安装质量,最终保障管道从原材料到安装验收全过程的质量。主要的措施:
(1)从项目组织架构入手,针对压力管道及钢衬的制作安装,选派相关工作经验丰富、技能水平较高、身体素质较好、思想觉悟较高的管理人员参与压力管道工程的施工;参与压力钢管的焊接人员、检测人员必须持证上岗,焊接人员、检测人员的作业范围与持证许可范围一致;加强对作业人员的思想及技能的教育与培训,使作业人员从思想上重视、行动与思想保持一致,通过对作业人员的技能培训,提高作业人员的业务技能,保证产品的质量,杜绝次品、废品的出现。
(2)强化材料质量控制,严把材料进、储、出、用、收等各环节管理,做到使用在压力钢管上的所有材料符合施工图纸的要求及现行国家标准,有生产厂家质量证明书、使用说明书等技术文件,材料严格接受监理的检查,按照合同文件、设计技术文件的要求接受检验;建立管理台账,避免混料而将不合格的原材料使用到工程上,要严格按要求进行现场堆料,不得乱堆乱放,检验与未检验物资应标明分开码放,防止非预期使用,做好各类物资的保管、保养工作,定期检査,做好记录,合理组织材料使用,减少材料损失,采取有效措施防止损坏、变质和污染环境。
(3)编制适用的设备机具、仪器使用计划,按照工程施工进度、生产强度等要求,合理的配置设备的数量;进场設备、器具向监理报审;及时做好设备的保养和维修,保证生产持续,建立设备、检测仪器管理台账,做好检测设备的检定工作,保证检测仪器的测量精度满足生产需要;编制设备操作规程,严格执行,特种设备的操作要求持证上岗,杜绝违章、违规操作。
(4)编制经济可行的施工方案、作业指导书、车间图,严格技术文件的编制、审核、批准、变更;严格生产各工序的质量控制,下料过程中车间图核对,所有产品完成后的编号、标识标示的移植、记录。
(5)根据施工现场的气候,提前做好相关的措施(风、雨、温度、照明);合理安排作业时间,控制特殊作业环节,避免不利环境因素对施工质量的影响,保证工程施工质量。
3安装方案
3.1概况
压力钢管总长323.286m共布置5节弯管,1#镇墩弯管6.305m、2#镇墩弯管6.01m、3#镇墩弯管6.324m、4#镇墩弯管6.495m、5#镇墩弯管6.327m,1#~2#镇墩布置6m钢管14节、1.131m钢管1节,2#~3#镇墩布置6m钢管6节、4.803m钢管1节,3#~4#镇墩布置6m钢管10节、5.42m钢管2节,4#~5#镇墩布置6m钢管15节、5.051m钢管1节,伸缩节4套,每节1.2m。
3.2安装方案
压力钢管按照设计布置的位置分为中平管、上下游段为斜管,1#~2#、4#~5#镇墩段坡度34°,2#~3#镇墩段坡度7.2°,3#~4#镇墩平段,结合现场的情况,对于钢管的安装方式考虑按如下思路组织实施:
将压力钢管按照所处的位置划分为二个作业面组织施工,施工面在土建一期混凝土浇筑提交工作面后,进场组织施工。
安装顺序及方向,工作面一、4#镇墩→5#镇墩;工作面二、4#镇墩→3#镇墩→2#镇墩→1#镇墩。
3.2.1运输轨道
斜坡段施工,选用10t卷扬机安装固定在前后池边墙顶部,前后池混凝土浇筑时在墙体内预埋钢筋或钢板作为基座,固定卷扬机采用20#型钢横担在前后池左右边墙上与预埋件焊接牢固。
压力钢管斜坡段运输,采用卷扬机牵引台车运输的方式,轨道采用p18型轨道,轨道与地面通过插筋及垫板焊接连接,轨道与地面空隙处使用混凝土填实,保证台车及钢管重量可靠的传至地面,避免轨道在使用过程中变形影响管道运输。 轨道铺设是钢管安装能否连续、高效实施的关键,轨道铺设的质量对钢管运输及安装影响较大,轨道间间距2.0m,轨道与底面插筋通过垫板或角钢焊接连接,插筋间距1.0m,轨道与底面的空隙用C20混凝土填实。
3.2.2安装工艺流程
施工准备→测量点设置→钢管运输→吊装就位→钢管组对、加固、焊接、检验→消缺、清扫→防腐→检查验收。
3.2.3平管段钢管安装的施工
(1)按设计图纸核对管口上顶、下底、左平、右平四点水平投影点,作为调整依据,现场量出要对接的两管口的周长,根据周长差计算出错台量;平管道直接使用20t吊装。
(2)首先进行定位节安装,管道运输至安装点后,使用千斤顶将管道整体顶升至安装位置,然后用水平仪调整钢管前后管口中心的高程,符合要求后,用20#型钢支设门式支承架,将钢管支承好;精调首装节的桩号、高程、中心,符合要求后用将管道加固;加固支撑不能焊在高强钢管壁上,加固与加劲环焊接,钢管加固应牢固可靠,确保混凝土浇筑时不产生变形和位移。
(3)定位节安装完毕且经检查合格后做管外混凝土施工,首装节安装完成后就做管外混凝土的施工可使混凝土与钢管的固结形成一体,保证安装基准的稳固及管道形位尺寸安装精度质量。
(4)首装节安装完成后,使用同样的方法将标准节钢管运输至安装点,用千斤顶将标准管顶升到与首装节高程一致的位置,然后使用水平仪测量前后管口中心的高程,符合要求后使用型钢制作门型支撑将钢管支垫好;用链轮葫芦、千斤顶等工具精确调整管道中心、桩号及安装高程;符合要求后组对连接环焊缝。
(5)为提高钢管组对、焊接工效,减少对钢管壁的影响;管道安装时的组对、焊接、防腐、检测的工序均在台车上进行;台车由型钢的材料制成,台车长度8.0m,在台车上分段、分层设置作业平台,形成组对、焊接区及设备堆放区;组对区设置一顶杆,顶杆如可绕管中心360o旋转,通过顶杆调整两节管口间管壁的错台。
(6)使用顶杆调整管节间的错台量,调整合格后,按点固焊工艺要求进行环缝的定位焊,定位焊间间距400mm,焊长50mm,高强钢定位焊长度应在80mm以上,且至少焊两层,对需要预热的焊件,其定位焊缝应预热,定位焊焊缝不允许留在焊缝内,正式焊接时,需使用碳弧气刨出。
(7)钢管组对完成并经加固、支撑好后进行内环焊缝的焊接,焊接作业人员进行管道内焊缝的焊接时,在管道内组焊台车焊接平台进行环缝的焊接,环缝焊接采用手工焊,并严格按照制定的《焊接作业指导书》执行。在施工过程中,由施工技术人员及质检人员对施工过程进行监控,发现问题及时处理。
(8)内缝焊接完成后,在钢管外环缝位置用架子管搭设门型钢管架,门型钢管架与钢管加固圈牢固连接,在门型钢管架上捆绑跳板,这样在不同高度形成各个工作平台。外环缝工作平台搭设好后,对外环缝焊缝进行清根,并用电动砂轮机对环缝清根部位进行打磨,检查合格后,焊接作业人员进行管道外焊缝的焊接,环缝焊接采用手工焊,并严格按照制定的《焊接作业指导书》执行。
(9)每一安装环缝焊接完成后,对焊缝及电弧擦伤处进行打磨、清理,并用钢丝砂轮及砂磨片将环缝区重新清理干净,24h后对焊缝进行检查,合格后涂刷防腐漆。重复上述安装过程完成平管段钢管的安装。
(10)钢管外形尺寸较大,在起吊、运输开始前,均需对载重汽车、吊装设备进行检查,无误后在指挥人员的指挥下进行作业。
3.2.4弯管、斜管段压力钢管安装
(1)使用载货汽车将钢管运输至安装现场卸车点,根据不同部位的管节施工条件,使用225挖机将钢管吊至运输台车并运到安装位置安装。
(2)斜管段钢管较长,因此在钢管安装时,首先需完成下平段首装节安装后且对首装节进行浇筑混凝土,在混凝土强度满足需要的强度后方可进行弯管和斜管段管道的安装。
(3)弯管安装管道运输至转点后,用千斤顶将钢管顶升到位,用链轮葫芦、千斤顶等工具调整管道的中心、高程,然后用型钢将管道支承稳固,使用顶杆调整管壁错台量,符合要求后按照定位焊焊接工艺将两管节点焊固定;然后按照焊接工艺规程的要求实施管道的焊接。
(4)弯管与直管不同,台车在弯管处使用难度较大,因此弯管的组焊操作需在管内搭设支撑平台,弯管组焊操作平台采用脚手架管搭设,脚手架上铺设脚手板,挂设安全网等防护设施,脚手架在使用前需经检查验收合格。
(5)为保证管道的就位准确,在各节弯管吊放前,预先根据各节弯管的安装后的就位状态将管道吊装点及起吊后的倾斜角调整好,减少安装时各节弯管就位调整难度。
(6)各节弯管安装好后使用型钢材料进行加固,钢管加固应牢固可靠,确保钢管在混凝土浇筑时不产生变形和位移。
(7)弯管安装后浇筑弯管混凝土,然后进行斜管段的安装。
(8)斜管段安装方法,运输采用台车+卷扬机运输就位,依靠千斤顶及钢管内的组焊台车完成管道的组对、焊接、防腐等工序;管道安装完成一定长度后,工作面移交给土建进行浇筑,混凝土作业完成且达到设计强度要求后,进行下一管段的安装;如此循环往复,直至管道安装完成。
(9)使用顶杆调整管节间的错台量,调整合格后,按点固焊工艺要求进行环缝的定位焊,定位焊间间距400mm,焊长50mm,高强钢定位焊长度应在80mm以上,且至少焊两层,对需要预热的焊件,其定位焊缝应预热,定位焊焊缝不允许留在焊缝内,正式焊接时,需使用碳弧气刨出。
(10)钢管组对、加固、焊接同4.2.4平管段钢管安装的施工(7)~(10)。
3.2.5焊接施工
壓力管道的安装缝的焊接实行开焊令制度。在焊接前检查焊接设备、人员、坡口组装尺寸、坡口清理、预热温度、焊接环境等是否满足已审批的焊接工艺规定,自检合格后填写开焊令,报监理人检查签证后开焊。 (1)焊接材料的管理
①、焊接施工用的各类焊接材料,应符合相应的标准及技术要求,且必须有生产厂家的材料质检单及合格证,符合要求方可入库。
②、入库焊接材料实行一、二级库管理,存放、保管及干燥按相应规范执行。
③、焊接材料干燥、发放及回收焊接材料的再干燥由二级库的专职人员负责。
④、焊接材料的发放实行工作票制度,施焊人员须持签署的工作票,方能在二级库领取相应型号及规格、数量的焊接材料。
⑤、为保证焊条、焊剂在使用过程中不吸潮。领出的焊条、焊剂必须放置在专用焊条筒或焊剂桶内,以防止焊条、焊剂使用过程中受潮。
⑥、每次领取的焊接材料数量,应控制在3h内使用完,超过使用时间及施焊完毕余留的焊接材料,操作者应及时交回二级库,由二级库专职人员按回收焊接材料的型号、规格进行堆放及再干燥。
(2)焊工的管理
①、从事钢管一、二类焊缝焊接的焊工必须按《水电水利工程压力钢管制造安装及验收规范》(DL/T5017)第6.2节的规定,通过培训、考试,取得相应主管部门签发的合格证,才能从事与合格证相适应的焊接工作。
②、无损检测人员。无损检测人员应持有国家专业部门签发,并与其工作相适应的技术资格证书。评定焊缝质量应由Ⅱ级或Ⅱ级以上的无损检测人员担任
③、从事压力钢管焊缝焊接的焊工必须持有相应的有效合格证书;焊工中断焊接工作6个月以上者,应重新进行考试。
④、焊工在钢管上焊接的钢材种类,焊接方法和焊接位置等均应与焊工本人考试合格的项目相符。
(3)钢管安装缝的焊接
①、根据设计部门的技术要求,按压力钢管的焊接结构特点及所使用钢种,进行焊接工艺试验,根据焊接工艺评定试验的结果编制压力钢管焊接工艺指导书,以便于正确地指导钢管的焊接施工。
②、安装焊缝全部采用手工电弧焊。
③、焊缝检查按照规范及设计施工图技术要求。
④、为减小焊接变形及焊接应力,焊接时应采用上下、左右、内外对称,分段退步的连续施焊方法焊接。
⑤、焊缝的焊接工艺、规范,严格按焊接作业指导书执行,并由专业人员对焊接施工过程进行检测及指导,焊接施工作业人员按照规范要求系安全绳、戴安全帽、穿安全防护服。
⑥、焊接环境出现下列情况时,应采取有效的防护措施,无防护措施时,应停止焊接工作。
a.风速:气体保护焊大于2m/s,其它焊接方法大于8m/s;
b.相对湿度大于90%;
c.环境温度:碳素钢-20℃以下,低合金结构钢-10℃以下,高强钢及不锈钢0℃以下;
d.雨天和雪天的露天施焊。
4结语
在无法安装缆索情况下,通过组装安装机械+轨道,在复杂环境及施工条件下,极大的提高了施工效率,节约了机械台班及人工费,保证了施工工期,取得了较好的经济效益,使用缆索及挖机吊装需要95万元,现采用组装机械+轨道安装43万元,节约52万元。同时确保了钢管安装质量,保证了施工进度,施工质量得到了监理、业主一致好评,在今后类似工程安装,值得借鉴和推广,取得了良好的社会效益。
作者简介:吴永强,男,汉族,1989年9月生,江西吉安人,本科,工程师,中国水利水電第九工程局有限公司工作。
中国水利水电第九工程局有限公司 贵州省 贵阳市 550081
关键词:倒虹管;陡坡;安装
中图分类号:G4 文献标识码:A 文章编号:(2021)-9-046
1工程概况
王家沟水库水头溪倒虹管位于总干渠上,桩号G5+030.46~G5+367.62,平面长度337.16m,设计流量4.3m3/s,管道设计长度328.09m包含弯管,管材Q345D,管径Ф1.6m壁厚14mm,最大设计水头57.25m,设计水头损失1.46m,管道进口底板高程945.75m,平管段高程892.85m,管道出口底板高程945.02m,管道转弯处采用弧形连接,其中纵向转弯半径为5.0m,每个镇墩下游1m处,在管道上设置伸缩节(跨河段管道中间设置伸缩节);在跨河段管道上设置进人孔和排沙管,镇墩内管道沿轴线每50cm设一止推环,管道内外防腐需满足人畜饮水的卫生安全要求。
2实施关键点、质量控制点分析
压力钢管具有水头高、压力大、材质强度高的特点;1#~2#、4#~5#镇墩斜管段,斜管坡度34o,钢管从制作到安装全过程对施工提出了较高的要求,钢管制作的质量对钢管后期安装的影响非常大,如何高质量完成管道的施工也成为压力钢管实施的重点及关键点。
压力钢管的整体质量,来源于制作及安装全过程的管理,它包含了原材料、消耗材料、施工设备、检测仪器、焊接人员、管理人员、施工工艺方案及现场环境等多种因素,严格各环节的管理,有针对性的强化各环节的过程控制是工程质量得以保证的关键;为保证压力管道的整体工程质量,针对引水压力钢管和其它钢衬的制作我方将严格各环节的质量控制,重点强化“人、机、料、方法、环境”对质量影响较大的因素控制,强化过程质量控制,以制作质量促安装质量,最终保障管道从原材料到安装验收全过程的质量。主要的措施:
(1)从项目组织架构入手,针对压力管道及钢衬的制作安装,选派相关工作经验丰富、技能水平较高、身体素质较好、思想觉悟较高的管理人员参与压力管道工程的施工;参与压力钢管的焊接人员、检测人员必须持证上岗,焊接人员、检测人员的作业范围与持证许可范围一致;加强对作业人员的思想及技能的教育与培训,使作业人员从思想上重视、行动与思想保持一致,通过对作业人员的技能培训,提高作业人员的业务技能,保证产品的质量,杜绝次品、废品的出现。
(2)强化材料质量控制,严把材料进、储、出、用、收等各环节管理,做到使用在压力钢管上的所有材料符合施工图纸的要求及现行国家标准,有生产厂家质量证明书、使用说明书等技术文件,材料严格接受监理的检查,按照合同文件、设计技术文件的要求接受检验;建立管理台账,避免混料而将不合格的原材料使用到工程上,要严格按要求进行现场堆料,不得乱堆乱放,检验与未检验物资应标明分开码放,防止非预期使用,做好各类物资的保管、保养工作,定期检査,做好记录,合理组织材料使用,减少材料损失,采取有效措施防止损坏、变质和污染环境。
(3)编制适用的设备机具、仪器使用计划,按照工程施工进度、生产强度等要求,合理的配置设备的数量;进场設备、器具向监理报审;及时做好设备的保养和维修,保证生产持续,建立设备、检测仪器管理台账,做好检测设备的检定工作,保证检测仪器的测量精度满足生产需要;编制设备操作规程,严格执行,特种设备的操作要求持证上岗,杜绝违章、违规操作。
(4)编制经济可行的施工方案、作业指导书、车间图,严格技术文件的编制、审核、批准、变更;严格生产各工序的质量控制,下料过程中车间图核对,所有产品完成后的编号、标识标示的移植、记录。
(5)根据施工现场的气候,提前做好相关的措施(风、雨、温度、照明);合理安排作业时间,控制特殊作业环节,避免不利环境因素对施工质量的影响,保证工程施工质量。
3安装方案
3.1概况
压力钢管总长323.286m共布置5节弯管,1#镇墩弯管6.305m、2#镇墩弯管6.01m、3#镇墩弯管6.324m、4#镇墩弯管6.495m、5#镇墩弯管6.327m,1#~2#镇墩布置6m钢管14节、1.131m钢管1节,2#~3#镇墩布置6m钢管6节、4.803m钢管1节,3#~4#镇墩布置6m钢管10节、5.42m钢管2节,4#~5#镇墩布置6m钢管15节、5.051m钢管1节,伸缩节4套,每节1.2m。
3.2安装方案
压力钢管按照设计布置的位置分为中平管、上下游段为斜管,1#~2#、4#~5#镇墩段坡度34°,2#~3#镇墩段坡度7.2°,3#~4#镇墩平段,结合现场的情况,对于钢管的安装方式考虑按如下思路组织实施:
将压力钢管按照所处的位置划分为二个作业面组织施工,施工面在土建一期混凝土浇筑提交工作面后,进场组织施工。
安装顺序及方向,工作面一、4#镇墩→5#镇墩;工作面二、4#镇墩→3#镇墩→2#镇墩→1#镇墩。
3.2.1运输轨道
斜坡段施工,选用10t卷扬机安装固定在前后池边墙顶部,前后池混凝土浇筑时在墙体内预埋钢筋或钢板作为基座,固定卷扬机采用20#型钢横担在前后池左右边墙上与预埋件焊接牢固。
压力钢管斜坡段运输,采用卷扬机牵引台车运输的方式,轨道采用p18型轨道,轨道与地面通过插筋及垫板焊接连接,轨道与地面空隙处使用混凝土填实,保证台车及钢管重量可靠的传至地面,避免轨道在使用过程中变形影响管道运输。 轨道铺设是钢管安装能否连续、高效实施的关键,轨道铺设的质量对钢管运输及安装影响较大,轨道间间距2.0m,轨道与底面插筋通过垫板或角钢焊接连接,插筋间距1.0m,轨道与底面的空隙用C20混凝土填实。
3.2.2安装工艺流程
施工准备→测量点设置→钢管运输→吊装就位→钢管组对、加固、焊接、检验→消缺、清扫→防腐→检查验收。
3.2.3平管段钢管安装的施工
(1)按设计图纸核对管口上顶、下底、左平、右平四点水平投影点,作为调整依据,现场量出要对接的两管口的周长,根据周长差计算出错台量;平管道直接使用20t吊装。
(2)首先进行定位节安装,管道运输至安装点后,使用千斤顶将管道整体顶升至安装位置,然后用水平仪调整钢管前后管口中心的高程,符合要求后,用20#型钢支设门式支承架,将钢管支承好;精调首装节的桩号、高程、中心,符合要求后用将管道加固;加固支撑不能焊在高强钢管壁上,加固与加劲环焊接,钢管加固应牢固可靠,确保混凝土浇筑时不产生变形和位移。
(3)定位节安装完毕且经检查合格后做管外混凝土施工,首装节安装完成后就做管外混凝土的施工可使混凝土与钢管的固结形成一体,保证安装基准的稳固及管道形位尺寸安装精度质量。
(4)首装节安装完成后,使用同样的方法将标准节钢管运输至安装点,用千斤顶将标准管顶升到与首装节高程一致的位置,然后使用水平仪测量前后管口中心的高程,符合要求后使用型钢制作门型支撑将钢管支垫好;用链轮葫芦、千斤顶等工具精确调整管道中心、桩号及安装高程;符合要求后组对连接环焊缝。
(5)为提高钢管组对、焊接工效,减少对钢管壁的影响;管道安装时的组对、焊接、防腐、检测的工序均在台车上进行;台车由型钢的材料制成,台车长度8.0m,在台车上分段、分层设置作业平台,形成组对、焊接区及设备堆放区;组对区设置一顶杆,顶杆如可绕管中心360o旋转,通过顶杆调整两节管口间管壁的错台。
(6)使用顶杆调整管节间的错台量,调整合格后,按点固焊工艺要求进行环缝的定位焊,定位焊间间距400mm,焊长50mm,高强钢定位焊长度应在80mm以上,且至少焊两层,对需要预热的焊件,其定位焊缝应预热,定位焊焊缝不允许留在焊缝内,正式焊接时,需使用碳弧气刨出。
(7)钢管组对完成并经加固、支撑好后进行内环焊缝的焊接,焊接作业人员进行管道内焊缝的焊接时,在管道内组焊台车焊接平台进行环缝的焊接,环缝焊接采用手工焊,并严格按照制定的《焊接作业指导书》执行。在施工过程中,由施工技术人员及质检人员对施工过程进行监控,发现问题及时处理。
(8)内缝焊接完成后,在钢管外环缝位置用架子管搭设门型钢管架,门型钢管架与钢管加固圈牢固连接,在门型钢管架上捆绑跳板,这样在不同高度形成各个工作平台。外环缝工作平台搭设好后,对外环缝焊缝进行清根,并用电动砂轮机对环缝清根部位进行打磨,检查合格后,焊接作业人员进行管道外焊缝的焊接,环缝焊接采用手工焊,并严格按照制定的《焊接作业指导书》执行。
(9)每一安装环缝焊接完成后,对焊缝及电弧擦伤处进行打磨、清理,并用钢丝砂轮及砂磨片将环缝区重新清理干净,24h后对焊缝进行检查,合格后涂刷防腐漆。重复上述安装过程完成平管段钢管的安装。
(10)钢管外形尺寸较大,在起吊、运输开始前,均需对载重汽车、吊装设备进行检查,无误后在指挥人员的指挥下进行作业。
3.2.4弯管、斜管段压力钢管安装
(1)使用载货汽车将钢管运输至安装现场卸车点,根据不同部位的管节施工条件,使用225挖机将钢管吊至运输台车并运到安装位置安装。
(2)斜管段钢管较长,因此在钢管安装时,首先需完成下平段首装节安装后且对首装节进行浇筑混凝土,在混凝土强度满足需要的强度后方可进行弯管和斜管段管道的安装。
(3)弯管安装管道运输至转点后,用千斤顶将钢管顶升到位,用链轮葫芦、千斤顶等工具调整管道的中心、高程,然后用型钢将管道支承稳固,使用顶杆调整管壁错台量,符合要求后按照定位焊焊接工艺将两管节点焊固定;然后按照焊接工艺规程的要求实施管道的焊接。
(4)弯管与直管不同,台车在弯管处使用难度较大,因此弯管的组焊操作需在管内搭设支撑平台,弯管组焊操作平台采用脚手架管搭设,脚手架上铺设脚手板,挂设安全网等防护设施,脚手架在使用前需经检查验收合格。
(5)为保证管道的就位准确,在各节弯管吊放前,预先根据各节弯管的安装后的就位状态将管道吊装点及起吊后的倾斜角调整好,减少安装时各节弯管就位调整难度。
(6)各节弯管安装好后使用型钢材料进行加固,钢管加固应牢固可靠,确保钢管在混凝土浇筑时不产生变形和位移。
(7)弯管安装后浇筑弯管混凝土,然后进行斜管段的安装。
(8)斜管段安装方法,运输采用台车+卷扬机运输就位,依靠千斤顶及钢管内的组焊台车完成管道的组对、焊接、防腐等工序;管道安装完成一定长度后,工作面移交给土建进行浇筑,混凝土作业完成且达到设计强度要求后,进行下一管段的安装;如此循环往复,直至管道安装完成。
(9)使用顶杆调整管节间的错台量,调整合格后,按点固焊工艺要求进行环缝的定位焊,定位焊间间距400mm,焊长50mm,高强钢定位焊长度应在80mm以上,且至少焊两层,对需要预热的焊件,其定位焊缝应预热,定位焊焊缝不允许留在焊缝内,正式焊接时,需使用碳弧气刨出。
(10)钢管组对、加固、焊接同4.2.4平管段钢管安装的施工(7)~(10)。
3.2.5焊接施工
壓力管道的安装缝的焊接实行开焊令制度。在焊接前检查焊接设备、人员、坡口组装尺寸、坡口清理、预热温度、焊接环境等是否满足已审批的焊接工艺规定,自检合格后填写开焊令,报监理人检查签证后开焊。 (1)焊接材料的管理
①、焊接施工用的各类焊接材料,应符合相应的标准及技术要求,且必须有生产厂家的材料质检单及合格证,符合要求方可入库。
②、入库焊接材料实行一、二级库管理,存放、保管及干燥按相应规范执行。
③、焊接材料干燥、发放及回收焊接材料的再干燥由二级库的专职人员负责。
④、焊接材料的发放实行工作票制度,施焊人员须持签署的工作票,方能在二级库领取相应型号及规格、数量的焊接材料。
⑤、为保证焊条、焊剂在使用过程中不吸潮。领出的焊条、焊剂必须放置在专用焊条筒或焊剂桶内,以防止焊条、焊剂使用过程中受潮。
⑥、每次领取的焊接材料数量,应控制在3h内使用完,超过使用时间及施焊完毕余留的焊接材料,操作者应及时交回二级库,由二级库专职人员按回收焊接材料的型号、规格进行堆放及再干燥。
(2)焊工的管理
①、从事钢管一、二类焊缝焊接的焊工必须按《水电水利工程压力钢管制造安装及验收规范》(DL/T5017)第6.2节的规定,通过培训、考试,取得相应主管部门签发的合格证,才能从事与合格证相适应的焊接工作。
②、无损检测人员。无损检测人员应持有国家专业部门签发,并与其工作相适应的技术资格证书。评定焊缝质量应由Ⅱ级或Ⅱ级以上的无损检测人员担任
③、从事压力钢管焊缝焊接的焊工必须持有相应的有效合格证书;焊工中断焊接工作6个月以上者,应重新进行考试。
④、焊工在钢管上焊接的钢材种类,焊接方法和焊接位置等均应与焊工本人考试合格的项目相符。
(3)钢管安装缝的焊接
①、根据设计部门的技术要求,按压力钢管的焊接结构特点及所使用钢种,进行焊接工艺试验,根据焊接工艺评定试验的结果编制压力钢管焊接工艺指导书,以便于正确地指导钢管的焊接施工。
②、安装焊缝全部采用手工电弧焊。
③、焊缝检查按照规范及设计施工图技术要求。
④、为减小焊接变形及焊接应力,焊接时应采用上下、左右、内外对称,分段退步的连续施焊方法焊接。
⑤、焊缝的焊接工艺、规范,严格按焊接作业指导书执行,并由专业人员对焊接施工过程进行检测及指导,焊接施工作业人员按照规范要求系安全绳、戴安全帽、穿安全防护服。
⑥、焊接环境出现下列情况时,应采取有效的防护措施,无防护措施时,应停止焊接工作。
a.风速:气体保护焊大于2m/s,其它焊接方法大于8m/s;
b.相对湿度大于90%;
c.环境温度:碳素钢-20℃以下,低合金结构钢-10℃以下,高强钢及不锈钢0℃以下;
d.雨天和雪天的露天施焊。
4结语
在无法安装缆索情况下,通过组装安装机械+轨道,在复杂环境及施工条件下,极大的提高了施工效率,节约了机械台班及人工费,保证了施工工期,取得了较好的经济效益,使用缆索及挖机吊装需要95万元,现采用组装机械+轨道安装43万元,节约52万元。同时确保了钢管安装质量,保证了施工进度,施工质量得到了监理、业主一致好评,在今后类似工程安装,值得借鉴和推广,取得了良好的社会效益。
作者简介:吴永强,男,汉族,1989年9月生,江西吉安人,本科,工程师,中国水利水電第九工程局有限公司工作。
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