羅國慶

摘 要：文章針對壓力鋼管在水電站、石油和天然氣管道、調(diào)水輸送等工程的廣泛應(yīng)用，結(jié)合筆者的監(jiān)理工作經(jīng)驗，對壓力鋼管的安裝焊接如何進(jìn)行質(zhì)量控制及鋼管施工常見問題的應(yīng)對措施進(jìn)行總結(jié)。

關(guān)鍵詞：壓力鋼管；工程監(jiān)理；質(zhì)量控制；鋼管安裝焊接；水壓試驗

中圖分類號：TV5 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）26-0161-02

云南省玉溪市東片區(qū)暨“三湖”生態(tài)保護(hù)水資源配置應(yīng)急工程是為解決華寧縣、通?？h、江川縣、紅塔區(qū)生活飲用水不足，撫仙湖周邊產(chǎn)業(yè)園區(qū)用水不足以及抗旱應(yīng)急的跨流域引水項目。取水主水源為華寧縣盤溪大龍?zhí)度矗瑐溆盟礊槟媳P江水，平均調(diào)水量為7 013萬m3。工程由提水工程和輸水工程兩大部分組成。線路總長約155.39 km。其中：主管線路長50.846 km（含13.14 km提水管線，3.45 km輸水隧洞），干管線路長20.108 km，支管線路長84.434 km。該工程大量使用了各種型號的Q345R普通低合金鋼板，屈服強(qiáng)度為340 MPa，具有良好的塑性和焊接工藝性能，是目前我國用途最廣，用量最大的壓力容器專用鋼板。筆者有幸參加了上述項目第十標(biāo)段的監(jiān)理工作，該標(biāo)段約11 km2，全部采用上述鋼板加工而成的內(nèi)直徑為1.4 m的圓管，每節(jié)6 m，厚度為18 mm和20 mm。為確保管道（管和埋管）的施工質(zhì)量，確保在輸水使用后少出質(zhì)量問題，下面結(jié)合相關(guān)規(guī)范及工程實例談一談鋼管焊接安裝監(jiān)理的質(zhì)量控制要求及有關(guān)建議。

1 鋼管安裝施工前施工準(zhǔn)備階段監(jiān)理工作

1.1 圖紙的交底與會審

圖紙交底與會審是監(jiān)理工程師、業(yè)主、承包商進(jìn)一步了解工程項目特征的重要過程，通過施工圖交底，可以了解設(shè)計師的設(shè)計意圖，通過會審可以發(fā)現(xiàn)設(shè)計中的缺陷錯誤，解決施工前存在的問題，統(tǒng)一監(jiān)理、業(yè)主、承包商的意見，理解工程的難點重點?？傊?，圖紙交底與會審是項目施工的首要環(huán)節(jié)，參建項目各方均要重視。在施工圖的交底與會審中，監(jiān)理工程師應(yīng)先做好以下工作：

①監(jiān)理工程師要將設(shè)計、業(yè)主轉(zhuǎn)交的原始地形的高程控制點和坐標(biāo)現(xiàn)場移交給施工單位的專業(yè)測量人員，要求施工測量人員對重要的控制點進(jìn)行加固和保護(hù)。開工前，對標(biāo)段所轄的工作面盡快進(jìn)行原始地形測量，將測量成果上報專業(yè)測量監(jiān)理工程師進(jìn)行復(fù)核。

②監(jiān)理工程師要仔細(xì)審圖，并將圖紙中發(fā)現(xiàn)的問題先與施工單位溝通匯總，以便會審時統(tǒng)一意見。

③仔細(xì)審查其它專業(yè)圖紙，特別是管線的平面布置圖，因管線要經(jīng)過田地、機(jī)耕道、山坡、村莊、公路等，設(shè)計圖紙往往很難反應(yīng)全面，對于管道施工的實際情況必須在施工前安排清楚，以免施工時遇到實際問題再考慮解決措施造成不必要的麻煩。

④監(jiān)理工程師應(yīng)盡快向施工單位移交有關(guān)監(jiān)理控制程序的使用表格（含電子版）和經(jīng)當(dāng)?shù)刭|(zhì)量監(jiān)督站審核后的工程項目劃分內(nèi)容，使施工單位盡快開展項目運作和資料管理，發(fā)揮監(jiān)理工程師的主導(dǎo)作用。

1.2 審查施工方案

輸水管道工程施工，一般由專業(yè)管道的施工單位進(jìn)行，本工程輸水管道焊接安裝由中國十四冶下屬專業(yè)管道安裝人員實施。通過審查施工方上報的施工組織設(shè)計，了解施工方的施工工序及具體技術(shù)措施，了解施工單位的管理水平和技術(shù)水平，以便有針對性地對工程質(zhì)量進(jìn)行預(yù)控。

1.3 制定監(jiān)理細(xì)則

①制定監(jiān)理細(xì)則，可以明確工程的質(zhì)量控制點。制定詳細(xì)的監(jiān)理細(xì)則，可以明確工程的質(zhì)量控制點，做好監(jiān)理工作在質(zhì)量控制有的放矢，同時明確監(jiān)理工作程序，及時對施工方進(jìn)行監(jiān)理細(xì)則交底，使施工方能夠在施工工程中及時報驗。

②制定監(jiān)理細(xì)則，應(yīng)能反應(yīng)所監(jiān)理項目的特點。認(rèn)真擬定所監(jiān)理項目的輸水專業(yè)監(jiān)理細(xì)則，并切實按此指導(dǎo)項目監(jiān)理，專業(yè)監(jiān)理工程師應(yīng)根據(jù)監(jiān)理規(guī)劃及施工組織設(shè)計，擬定專業(yè)監(jiān)理細(xì)則，細(xì)則應(yīng)能反應(yīng)所監(jiān)理項目的特點，確定所監(jiān)理項目行之有效的技術(shù)措施、組織措施。在項目實施過程中能切實按此監(jiān)理細(xì)則實施專業(yè)工程項目監(jiān)理。

2 輸水管道施工過程質(zhì)量控制

2.1 管材檢驗與驗收

①管材必須要有相關(guān)出廠合格證及檢驗證書。

②鋼板表面不得有氣泡、結(jié)疤、拉裂、裂紋、折疊、夾雜和壓入氧化鐵皮，鋼板不得有分層。

③鋼板表面允許有不妨礙檢查表面缺陷的薄層氧化鐵皮、鐵銹，由于壓入氧化鐵皮脫落所引起的不顯著的粗糙、劃痕、軋輥造成的網(wǎng)紋及其它局部缺陷，但凹凸度不得超過鋼板厚度公差的1/2。

④鋼板表面的缺陷不允許有補(bǔ)焊，應(yīng)用鑿子或砂輪清理，清理處應(yīng)平緩無棱角，清理深度不得超過鋼板厚度負(fù)偏差的范圍。

⑤鋼板應(yīng)進(jìn)行超聲波探傷，探傷范圍應(yīng)符合要求。

⑥所有鋼板均應(yīng)由承包商負(fù)責(zé)進(jìn)行抽樣檢驗，每批鋼板抽樣數(shù)量為2%，且不少于2張。鋼板抽樣檢驗項目應(yīng)包括：表面檢查、化學(xué)成份、力學(xué)性能，其應(yīng)符合GB713-2008對鋼材的各項要求。

⑦本標(biāo)段采用管材為Q345R，內(nèi)直徑1.4 m，厚18 mm和20 mm二種型號，經(jīng)過加工和內(nèi)外防腐而成的每節(jié)6 m圓管，運往工地現(xiàn)場必須檢查鋼管圓度、鋼板坡口型式、鋼板厚度、內(nèi)外防腐層厚度等。

2.2 管槽開挖

①按照監(jiān)理交付給施工專業(yè)測量人員的高程控制點及坐標(biāo)，按照20 m一個斷面進(jìn)行管線條帶原始地形測量，將原始地形測量成果交給監(jiān)理專業(yè)測量工程師審核，通過后方可進(jìn)行管道開挖施工。

②土方開挖采用機(jī)械開挖，開挖過程嚴(yán)禁超挖，溝槽基面預(yù)留10～20 cm由人工清至建基面，防止擾動地基，另根據(jù)圓管單節(jié)長度確定管道接口位置，溝槽沿線應(yīng)預(yù)留工作坑位置，工作坑大小以方便管道接口焊接安裝為宜。

③按照文明施工保護(hù)環(huán)境的理念，將開挖土方有序堆放，滿足土方回填需要即可，其余土方運至指定棄土地點。

④開槽后及時請有關(guān)人員（業(yè)主、設(shè)計、監(jiān)理、施工）現(xiàn)場驗收，驗收包括：基底標(biāo)高、邊坡坡比等，合格后方可進(jìn)行下道工序施工。

2.3 下 管

①下管吊裝時，應(yīng)采用寬軟結(jié)實的尼龍帆布吊帶進(jìn)行吊裝，以免造成鋼管涂層的破壞。

②鋼管入溝槽后，應(yīng)立即進(jìn)行組對排序，根據(jù)要求配置合適的管件在相應(yīng)位置。

2.4 鋼管的安裝焊接及檢測

①壓力管道安裝焊接前，施工方要提前上報一份（壓力管道制造安裝焊接作業(yè)指導(dǎo)書）內(nèi)容應(yīng)包括：埋弧自動焊、二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊、碳弧氣刨焊等作業(yè)的具體操作流程報監(jiān)理審批，其目的是為了安全有序地指導(dǎo)管道焊接施工。

②凡參加鋼管焊接的焊工，必須取得當(dāng)年審批的相應(yīng)的合格證書，焊工中斷焊接6個月以上者，應(yīng)重新進(jìn)行考試，合格后方能上崗。焊縫質(zhì)量評定須由Ⅱ級或Ⅱ級以上的無損檢測人員擔(dān)任。

③焊工上崗，先現(xiàn)場用試板進(jìn)行二組焊縫考核。一組為立焊，一組為仰焊，合格者方能上崗，其目的是讓焊工從思想上認(rèn)識焊縫焊接質(zhì)量的重要性，因為一旦焊縫出現(xiàn)漏焊和其它質(zhì)量缺陷造成管道漏水，返工修補(bǔ)甚是麻煩，既增加施工成本，又拖延了工期。

④鋼管焊接安裝時，管溝不能有積水，在管口焊接處預(yù)留焊接操作坑，每次收工時，管端應(yīng)臨時封堵，防止異物進(jìn)入管中。

⑤首節(jié)管應(yīng)確定好標(biāo)高及平面位置，管段有坡度時，應(yīng)在開挖基槽時在基底就按要求設(shè)置好管道坡比，而不應(yīng)在安裝時通過調(diào)整每節(jié)鋼管間隙來調(diào)整坡比。

⑥鋼管按2～4節(jié)（每節(jié)6 m）一組，把每節(jié)管口校圓，保證不能有錯邊，先進(jìn)行坡口點焊連接固定，再將鋼管上端1/5的焊縫進(jìn)行施焊，再吊裝置管底部，管底部置砼墊層約10～15 cm，以方便鋼管防腐施工。

⑦焊工上崗施焊，先采用打磨機(jī)將鋼管內(nèi)外坡口進(jìn)行打磨，除去鐵銹、油污和污水，再用碳弧氣刨碳棒或手工焊條將內(nèi)坡口刨一遍，目地是加大鋼板坡口的熔深度和清除焊瘤、裂紋、夾渣及多余的雜物，再用角磨機(jī)清除外坡口的藥皮、焊渣，用二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊分3～4層將焊縫焊滿。

⑧鋼管防腐，內(nèi)壁采用具有高強(qiáng)、無溶性防腐要求的HD55飲水艙防腐環(huán)保型涂料，涂刷八道，即三道底漆，二道中間漆，三道面漆。干漆膜厚度要求不少于350 um。明鋼管外壁亦是八道，但涂料采用高分子重防腐涂料GFZ（環(huán)保型）。埋管外壁采用特加強(qiáng)級防腐4布7油（玻纖布、高分子重防腐涂料）。

⑨鋼管焊縫的檢測，焊縫焊接好后，先將焊縫表面打磨干凈，施工單位的專業(yè)檢測人員到場對打磨好焊縫進(jìn)行超聲波焊縫探傷檢測（自檢），然后監(jiān)理人再請具有檢測資質(zhì)的檢測人員進(jìn)行超聲波焊縫探傷檢測（復(fù)檢），同一條焊縫雙方檢測人員都通過，焊縫無缺陷，即可定為合格，以確保焊縫質(zhì)量。

2.5 管槽土方回填

①土方回填要求采用粘土。

②土方回填應(yīng)從鋼管兩側(cè)均勻回填，設(shè)計要求的壓實度先進(jìn)行碾壓試驗，以確定回填粘土的厚度及碾壓夯實的遍數(shù)，壓實度應(yīng)滿足設(shè)計要求。

2.6 鋼管水壓試驗

①水壓試驗前應(yīng)用短管及盲板將試壓管段及三通處封閉，不能采用閘閥做堵板，管道彎頭支墩應(yīng)派專人檢查其安全性。

②水壓試驗用壓力表最大量程為試驗壓力的1.3～1.5倍，試驗管段較長時，應(yīng)準(zhǔn)備兩塊壓力表分別裝在管道兩端。

③試壓管道灌滿水后，應(yīng)在不大于壓力條件下充分浸泡24～48 h后再進(jìn)行試壓。

④鋼管升壓時應(yīng)排除管道中氣體，低點進(jìn)水，高點排氣，升壓過程中，當(dāng)發(fā)現(xiàn)壓力表針擺動不穩(wěn)且升壓較慢時，應(yīng)重新排氣后再升壓。

⑤應(yīng)逐步緩慢分級升壓，每級應(yīng)穩(wěn)定10 min，達(dá)到設(shè)計內(nèi)靜水壓力后，檢查伸縮節(jié)、蝶閥、接口有無異?，F(xiàn)象，鎮(zhèn)墩有無沉降，然后再升至試驗壓力，達(dá)到試驗壓力后，再穩(wěn)壓30 min后降壓至設(shè)計內(nèi)壓力穩(wěn)壓30 min以上，以便有足夠時間觀測和檢查，試壓過程管道兩端嚴(yán)禁站人。

⑥試驗管道上設(shè)計要明確設(shè)置應(yīng)變測量器，試驗合格后應(yīng)及時拆除所有盲板、臨時悶頭，試驗用水應(yīng)通過專用管道排入排水管網(wǎng)。

3 輸水鋼管安裝焊接防腐常見的問題及應(yīng)對措施

3.1 輸水鋼管安裝不易到位

①管口出現(xiàn)錯邊，鋼管在出廠時，未經(jīng)徹底檢驗，將不合格的鋼管出廠到工地造成管口錯邊失圓。因此，應(yīng)嚴(yán)把鋼管出廠的質(zhì)量關(guān)，不合格的鋼管嚴(yán)禁出廠。

②鋼管安裝測量放樣出現(xiàn)誤差，導(dǎo)致管口中心線高程對接出現(xiàn)上下、左右的中心線的偏差。管道中心線高程必須進(jìn)行復(fù)核。

3.2 輸水鋼管常見的焊接缺陷

①未焊透。即鋼板接頭處中間（X型坡口）或根部（V、U型坡口）的鈍邊未完全熔合在一起而留下的局部未熔合。未焊透降低了焊接接頭的機(jī)械強(qiáng)度，未焊透的缺口和端部容易形成應(yīng)力集中點，在焊接件承受載荷時會導(dǎo)致開裂。因此，必須加強(qiáng)坡口質(zhì)量檢查，控制合理的鈍邊量和錯邊量，使用合適規(guī)格的焊材，采用合理的焊接電流，才能避免內(nèi)部缺陷的錯判。

②未熔合。即表現(xiàn)在母材與焊道之間，或多道焊時的焊道之間或焊層之間的局部未完全熔化結(jié)合。這要求焊工技術(shù)必須過硬，注意焊層間的修整，避免出現(xiàn)溝槽及運條不當(dāng)而導(dǎo)致未熔合，處理好打磨角度和焊接停留時間，消除根部未熔合缺陷產(chǎn)生。

③氣孔。在熔化焊接過程中，焊縫內(nèi)的氣體或外界侵入的氣體在熔化冷卻凝固前未來得及逸出而殘留在焊縫內(nèi)部或表面形成的空穴或孔隙。氣孔有單個氣孔、鏈狀氣孔、密集氣孔和峰窩狀氣孔等。氣孔會破壞焊縫的致密性，減少焊縫的有效截面積，從而導(dǎo)致焊縫強(qiáng)度降低。所以，加強(qiáng)施工環(huán)境控制，現(xiàn)場建立合格的施工清潔區(qū)，嚴(yán)禁管內(nèi)有穿堂風(fēng)，采取端部封堵，選擇性能穩(wěn)定的電焊機(jī)，以避免氣孔產(chǎn)生。

④夾渣與夾雜物。熔化焊接時或多道焊接時清渣不干凈，以至殘留在焊縫內(nèi)。要加強(qiáng)焊接過程的層道清理，控制焊接電流和合理接地，使用合適規(guī)格的焊條。

3.3 鋼管防腐的常見問題

①鋼管管內(nèi)防腐檢查容易造成檢查人員因管內(nèi)空氣稀少而致息，檢查前須確保管內(nèi)的通風(fēng)狀態(tài)良好，攜帶必要的氧氣設(shè)備。 ②避免管內(nèi)出現(xiàn)明火，容易造成管內(nèi)油漆易燃。

4 鋼管安裝的有關(guān)建議

①設(shè)計在早期的管線布局上，應(yīng)盡量選擇最佳線路，既可節(jié)省投資，又可縮短工期。管線布置應(yīng)盡可能繞開農(nóng)田，因為農(nóng)田的征地、復(fù)耕宜造成與農(nóng)戶發(fā)生扯皮，拖延了施工工期。 ②在地下水較為豐富的田地、低洼地段、沖溝、陡坡、應(yīng)盡量避開雨季施工，以免造成大雨沖刷將管槽淘空，形成“浮管”使鋼管產(chǎn)生變形。 ③管線中的小型建筑物，如三通閥室、排泥閥室等，設(shè)計一定要先確定好有關(guān)蝶閥、伸縮節(jié)、排氣閥的外部尺寸，以免造成因閥室過小使檢修不方便。 ④應(yīng)選擇專業(yè)土建施工隊伍進(jìn)行施工，杜絕將工程分包至非專業(yè)人員施工，給工程質(zhì)量造成負(fù)面影響。

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