姜 威，郭友文

(1.黑龍江省水利第二工程處，哈爾濱150302;2.黑龍江省水利工程建設(shè)局，哈爾濱150040)

0 前言

巴彥港提水灌區(qū)位于巴彥縣東南部的巴彥港鎮(zhèn)和富江鄉(xiāng)境內(nèi)，灌區(qū)以松花江為抽取灌溉水源，為新建提水灌區(qū)。

灌區(qū)骨干工程由渠首泵站和輸水干渠及其建筑物組成，泵站由進(jìn)水閘、穿堤涵、進(jìn)水池、泵站廠房、出水壓力鋼管、出口消力池、渡槽等幾部分組成。

水泵出水鋼管共4根，每根直徑為1.0 m，穿過(guò)副廠房底后，每2根管并聯(lián)成1根管，即4根并聯(lián)成2根，并聯(lián)后單根直徑為1.30 m。

管道總長(zhǎng)度1 500 m，總重量1 028 t，支架、加勁環(huán)等管道附件重122 t。

1 施工程序

測(cè)量放線→支承滑道安裝→支架安裝→管道安裝→管道接縫焊接→附件安裝焊接→管道防腐→質(zhì)量檢查［1］。

2 施工方法

具體包括7個(gè)方面:

2.1 測(cè)量放線

主要包括3個(gè)部分:

2.1.1 整體放線

利用土建混凝土支墩施工的測(cè)量控制點(diǎn)，測(cè)設(shè)管道中心線、端點(diǎn)的控制點(diǎn)，保證管道按照設(shè)計(jì)圖紙的位置布設(shè)。

2.1.2 支承軌道安裝的測(cè)量控制施工

按照安裝時(shí)精確控制，焊接后及時(shí)復(fù)核的步驟進(jìn)行。支承軌道平面位置利用經(jīng)緯儀定線，同一支墩兩塊支承軌道縱向中心線間距為1 496 mm，橫中心線距離按照設(shè)計(jì)圖紙標(biāo)明的數(shù)據(jù)控制，保證支承軌道中心坐標(biāo)與設(shè)計(jì)圖紙相符;高程控制采取順坡控制滑道鋼板頂部高程，如圖1所示。

a、b、c、d 4個(gè)點(diǎn)所在的平面為同一高程，e、f、g、h 4個(gè)點(diǎn)所在的平面是另一個(gè)高程，即支承軌道縱向中心線兩端的高程是不同的，要按照設(shè)計(jì)圖紙所給的管道坡降，計(jì)算出支承軌道頂板順?biāo)鞣较騼啥说母叱虜?shù)值，用水準(zhǔn)儀測(cè)設(shè)［2］。

圖1 支承軌道平面布置示意圖

2.1.3 管道安裝的控制測(cè)量

仔細(xì)量測(cè)管道的中心線間距、高程等，使管道按照設(shè)計(jì)圖的位置準(zhǔn)確就位。

2.2 支承軌道及管道支架安裝

支承軌道及管道支架按照設(shè)計(jì)圖紙制作完成，位置測(cè)量準(zhǔn)確，開始安裝。先安裝支承軌道，由于重量不重，采用人工安裝，人工電弧焊焊接8根螺栓，調(diào)整螺母，保證頂部高程，位置準(zhǔn)確。

安裝施工測(cè)量全程跟蹤，特別是調(diào)整螺母時(shí)高程測(cè)量誤差控制在±0.5 mm內(nèi)。

安裝前首先利用火焰對(duì)螺栓進(jìn)行清理，清洗表面油脂及可溶污物，保證與二期混凝土的黏結(jié)性;其次將頂部不銹鋼的棱角用銼刀打磨平滑，以免損傷NBE支承滑塊。

管道支架由于重量大，采用吊車吊裝，按照畫好的縱橫中心線安放即可［3］。

2.3 管道安裝施工

主要有3個(gè)方面:

2.3.1 首裝節(jié)安裝

按本工程的施工順序，將與渡槽連接的第一個(gè)混凝土鎮(zhèn)墩進(jìn)水側(cè)伸縮節(jié)管段作為安裝起始節(jié)，向進(jìn)水側(cè)方向進(jìn)行安裝施工。由于管道混凝土支墩間距為9.0 m，考慮焊縫位置及施工方便，管節(jié)長(zhǎng)度選擇12.0 m和6.0 m兩種。

利用汽車或者其他方式將12.0 m管節(jié)運(yùn)至安裝位置，根據(jù)已復(fù)核后的管道支架對(duì)中心、高程進(jìn)行調(diào)整，經(jīng)過(guò)檢查合格后，即可將管節(jié)吊裝在支架上。

然后，將第二節(jié)12.0 m管段運(yùn)至安裝位置，以第一節(jié)鋼管為基準(zhǔn)調(diào)整第二節(jié)鋼管的中心和高程，同時(shí)用千斤頂和拉緊器調(diào)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(gè)工作面進(jìn)行，同時(shí)，要注意鋼板錯(cuò)邊和環(huán)縫間隙［4］。

將兩節(jié)鋼管組成大節(jié)后，重新復(fù)核中心線偏差和傾斜度，將首裝節(jié)的上、下游管口的幾何中心誤差調(diào)整至5 mm以內(nèi)(運(yùn)用中垂線原理，采用水平儀、吊線球、鋼卷尺，便可將管道與支架焊死)。

在管道通過(guò)混凝土鎮(zhèn)墩時(shí)，為防止?jié)仓?zhèn)墩混凝土?xí)r發(fā)生”漂管”，使管道局部隆起，產(chǎn)生變形現(xiàn)象，在每根管道通過(guò)鎮(zhèn)墩一期混凝土的進(jìn)出水兩端預(yù)留鋼板埋件4塊，利用鋼板條(5 cm寬)將管道與預(yù)埋鋼板焊接牢固即可。

2.3.2 彎管、傾斜管的安裝

彎管安裝要注意各節(jié)彎管下中心的吻合和管口傾斜，當(dāng)下彎管安裝時(shí)，即將其下中心對(duì)準(zhǔn)首裝節(jié)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(zhuǎn)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(jīng)緯儀測(cè)定;彎管安裝2～3節(jié)后，必須檢查調(diào)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。

2.3.3 叉管的安裝

叉管采用在加工場(chǎng)組裝檢查合格后，再分段用汽車運(yùn)至施工點(diǎn)安裝的方法;安裝過(guò)程與直管段基本相同，先將叉管分成兩部分運(yùn)到安裝地點(diǎn)組合好，之后再與兩支管同時(shí)進(jìn)行對(duì)接。

當(dāng)叉管全部組裝完畢后，必須對(duì)兩個(gè)支管的中心、高程、里程和傾斜進(jìn)行復(fù)核，無(wú)誤后將臨時(shí)支承焊牢，方可進(jìn)行施焊工作。

2.4 鋼管焊接

壓力管道工程的管道材質(zhì)為16MnR，管道壁厚為10 mm，根據(jù)設(shè)計(jì)文件及施工現(xiàn)場(chǎng)的具體情況，焊接采用手工電弧焊和CO2保護(hù)焊相結(jié)合的焊接方式，一般情況下，管道環(huán)縫采用手工電弧焊，加勁環(huán)、支架、進(jìn)人孔等采用CO2保護(hù)焊。

2.4.1 坡口加工預(yù)制

管道坡口加工時(shí)，由于壁厚均＜25 mm，故均采用V型坡口(25°～30°)。管道坡口采用氧氣—乙炔半自動(dòng)割刀加工，半自動(dòng)割刀無(wú)法加工的特殊部位可采用手工切割加工。

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(zhì)量的表面后，并應(yīng)將凹凸不平處打磨平整。

2.4.2 焊接工藝

主要分一類焊縫和二類焊縫:

2.4.2.1 一類焊縫

明管環(huán)縫。采用雙面焊接，每面一遍打底，一遍蓋面，單側(cè)焊接后用碳弧氣刨或角向砂輪機(jī)進(jìn)行背面清根，將焊在清根側(cè)的定位焊縫金屬清除。采用碳弧氣刨清根時(shí)，清根后用砂輪修整刨槽。

2.4.2.2 二類焊縫

止水環(huán)、加勁環(huán)的對(duì)接焊縫及其與管壁之間的組合焊縫。采用CO2保護(hù)焊焊接。

2.4.3 清洗施焊前

將坡口及其兩側(cè)50～100 mm的鐵銹、熔渣、油垢、水跡等清除干凈。焊縫焊接時(shí)，在坡口上引弧、熄弧，嚴(yán)禁在母材上引弧，熄弧時(shí)應(yīng)將弧坑填滿，多層焊的層間接頭應(yīng)錯(cuò)開。工卡具等構(gòu)件焊接時(shí)，嚴(yán)禁在母材上引弧和熄弧。

2.4.4 組裝

鋼管校正加固后就地進(jìn)行加勁環(huán)組裝焊接，加勁環(huán)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(huán)放在托板上，加勁環(huán)要垂直、緊貼管壁，局部間隙≤3 mm，在拼接加勁環(huán)時(shí)，其接頭間隙應(yīng)＜4 mm，組對(duì)時(shí)，應(yīng)錯(cuò)開拼接時(shí)的焊縫。

加勁環(huán)焊縫采用平角焊，一面焊完后管道進(jìn)行180°翻身，并進(jìn)行氣刨、清根、打磨后繼續(xù)施焊。

2.5 鋼管的校正和加固

因鋼管在制作、焊接、吊裝、運(yùn)輸、安裝過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)局部變形，必須重新對(duì)鋼管的弧度進(jìn)行校正，校正主要采用千斤頂調(diào)整鋼管的圓度，局部地方可采用火焰校正。

2.6 管道防腐蝕施工

管道防腐施工采用人工現(xiàn)場(chǎng)涂刷的方式。管道內(nèi)壁防腐施工在管道安裝前進(jìn)行，安裝后對(duì)接縫及加勁環(huán)等焊縫部位及時(shí)補(bǔ)漆。管道外壁在安裝前完成底漆防腐，安裝完成后進(jìn)行面漆防腐施工。

2.6.1 表面預(yù)處理

在預(yù)處理前，鋼材表面的焊渣、毛刺、油脂等污物應(yīng)清除干凈。表面預(yù)處理質(zhì)量，應(yīng)符合施工圖紙的規(guī)定。除銹等級(jí)應(yīng)達(dá)到SL105—2007規(guī)定的Sa21/2級(jí)［5］。

2.6.2 涂裝施工

本工程的鋼管內(nèi)、外壁涂刷超厚漿型環(huán)氧瀝青漆。漆膜厚度要求:底漆120μm，面漆100μm。面漆的調(diào)制應(yīng)選擇顏色完全一致的面漆，使用前應(yīng)充分?jǐn)嚢?，保持色澤均勻。其工作黏度、稠度?yīng)保證涂裝時(shí)不流墜，不顯刷紋［6］。

2.7 質(zhì)量檢驗(yàn)

管道一、二類焊縫焊接質(zhì)量進(jìn)行超聲波或射線探傷檢測(cè);涂層內(nèi)部質(zhì)量檢驗(yàn)應(yīng)符合施工圖紙要求。涂層厚度及結(jié)合性能檢驗(yàn)按施工圖紙要求進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)。

3 結(jié)語(yǔ)

巴彥港提水灌區(qū)工程壓力管道安裝施工歷時(shí)4個(gè)多月時(shí)間全部完成，施工時(shí)注意了質(zhì)量細(xì)節(jié)控制，采取了有效技術(shù)措施，施工效果明顯。監(jiān)理、業(yè)主全程跟蹤檢驗(yàn)，對(duì)施工質(zhì)量給予很高評(píng)價(jià)。

我們?cè)谑┕ぶ?，摸索出了一些管道安裝的方法，對(duì)今后從事類似工程的施工積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。

［1］於表杰.錦屏二級(jí)水電站壓力鋼管安裝施工工期研究［J］.四川水力發(fā)電，2010，29(02):35－36.

［2］陶澤軍.朱岔峽水電站壓力鋼管安裝施工工藝和方法［J］.農(nóng)業(yè)科技與信息，2010(18):41－42.

［3］胡海濤，劉剛，羅永紅.景洪水電站左岸碾壓混凝土大壩施工綜述［J］.西北水電，2013(04):53－58.

［4］張海犇，何一林，郭俊.伊江上游水電項(xiàng)目施工電源電站壓力管道施工［J］.云南水力發(fā)電，2012，28(06):35－37.

［5］水利部金屬結(jié)構(gòu)質(zhì)量檢驗(yàn)測(cè)試中心.SL105—2007水工金屬結(jié)構(gòu)防腐蝕規(guī)范［S］.北京:中國(guó)水利水電出版社，2007.

［6］金道軍.淺談壓力管道鋼管安裝質(zhì)量控制［J］.科技信息，2013(05):332，326.