王壽慶

（中國(guó)水利水電第十工程局有限公司，四川 成都 611700）

1 制作施工總體方案

四川華能陰坪電站引水隧洞布置在火溪河右岸，采用高壓引水形式，全長(zhǎng)約8953.520m，隧洞底坡i=0.025893607。壓力管道為埋藏式，主管長(zhǎng)285.133m，為圓型斷面，開挖直徑4.7m，回填混凝土厚度60cm，分一岔管兩條支管供水。

2 制作施工布置及主要施工設(shè)備

2.1 壓力鋼管制作施工場(chǎng)地，應(yīng)根據(jù)業(yè)主、監(jiān)理指定位置的具體情況、項(xiàng)目生產(chǎn)制造規(guī)模、施工工期等，統(tǒng)籌綜合考慮場(chǎng)地內(nèi)的布置，使其電站水工金屬結(jié)構(gòu)產(chǎn)品生產(chǎn)的施工設(shè)備位置和各工序施工操作方便，材料、半成品、成品堆放有序；庫房、生活住房及辦公區(qū)一般要求靠近施工生產(chǎn)區(qū)；除銹車間離開其它車間或生活區(qū)至少100米以上，且夜間防腐除銹（如場(chǎng)地不允許應(yīng)考慮封閉式除銹房）；生產(chǎn)車間根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模、工期要求，可采用露天式或敞篷式等廠房。

2.2 造施工設(shè)備配置

壓力鋼管制造根據(jù)工程規(guī)模，需配置施工門機(jī)、數(shù)控切割機(jī)、半自動(dòng)切割機(jī)、卷板機(jī)、埋弧自動(dòng)焊機(jī)、滾焊臺(tái)車、多頭焊機(jī)、逆變焊機(jī)320噸壓力機(jī)、630噸壓力機(jī)、水準(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀、變壓機(jī)、卷揚(yáng)機(jī)、工具車通勤車或小噸位的載重車，以及辦公用的電腦、打字復(fù)印機(jī)等。

3 制作施工設(shè)施

3.1 施工門機(jī)軌道敷設(shè)

施工門機(jī)軌道長(zhǎng)度的敷設(shè)，應(yīng)根據(jù)施工場(chǎng)地總體布置考慮，其每個(gè)支承點(diǎn)的距離應(yīng)小于1米，且每個(gè)支承點(diǎn)基礎(chǔ)開挖尺寸為0.5×0.6×0.6（寬×長(zhǎng)×深）米，插入 4根?20長(zhǎng) 1米的鋼筋并澆筑砼（鋼筋露出砼面0.1米），每個(gè)支點(diǎn)軌道底面支墊-12×200×400的鋼板（與鋼筋焊牢）并限制軌道橫向移動(dòng)。軌道兩支承點(diǎn)之間用碎石墊實(shí)。為確保施工期間的吊裝安全和防止強(qiáng)暴風(fēng)的襲擊，軌道兩端的坡度應(yīng)小于2/1000，且軌道兩端需設(shè)置可靠地限位塊或裝置。在施工門機(jī)使用周期較長(zhǎng)的施工項(xiàng)目，也可考慮整個(gè)門機(jī)軌道用澆筑砼墩作為基礎(chǔ)。

3.2 控切割機(jī)軌道敷設(shè)

數(shù)控切割機(jī)軌道由設(shè)備廠家提供，工地項(xiàng)目根據(jù)生產(chǎn)用的鋼板的長(zhǎng)度，以及數(shù)控切割機(jī)的寬度和2米的富裕行程，考慮數(shù)控切割機(jī)軌道敷設(shè)長(zhǎng)度，基礎(chǔ)采用開挖插入基礎(chǔ)鋼筋及整條砼支墩澆筑，砼面預(yù)埋整條工字鋼或槽鋼，要求型鋼面不平度小于2毫米，以便設(shè)備廠家配備的壓緊螺栓和頂緊螺栓的有利調(diào)整，使軌道工作面和接頭錯(cuò)位小于0.2毫米，并確保數(shù)控切割機(jī)運(yùn)行一段時(shí)間后可再次進(jìn)行軌道面的有效調(diào)整。

3.3 切割平臺(tái)敷設(shè)

切割平臺(tái)的寬度，工地項(xiàng)目按生產(chǎn)所用鋼板寬度減0.4～0.6米考慮，確保鋼板吊至或吊離平臺(tái)時(shí)，掛板鉤吊具安全可靠及準(zhǔn)確無誤，平臺(tái)基礎(chǔ)采用型鋼作為框架，頂面橫向和縱向敷設(shè)適當(dāng)?shù)谋怃摶蚪卿摰取?/p>

3.4 板機(jī)基礎(chǔ)敷設(shè)

卷板機(jī)廠家一般要求施工單位基礎(chǔ)經(jīng)開挖澆筑一期時(shí)，預(yù)留二期地腳螺栓孔位置。由于工地項(xiàng)目對(duì)卷板機(jī)安裝及撤卸施工操作不方便，通常采用在一期砼澆筑過程中用型鋼預(yù)埋框架式座板基礎(chǔ)，卷板機(jī)安裝時(shí)，用壓碼楔子的方式固定卷板機(jī)。

3.5 板壓頭胎膜工裝敷設(shè)

壓力鋼管的鋼板在卷制前，為節(jié)省材料和滿足縱縫圓弧要求需壓頭。鋼板壓頭胎膜工裝通常在自制的630噸壓力機(jī)上進(jìn)行：上膜為箱型梁圓弧接觸式或直接采用圓鋼結(jié)構(gòu)，壓力機(jī)頭與上模具采用鉸式連接；下膜為凹形鋼結(jié)構(gòu)。所壓頭的鋼板厚度在14毫米以下時(shí)，直接用2倍厚度的鋼板卷制作為下胎膜，其弧度的弓高應(yīng)小于所壓頭圓弧弓高1～2毫米。一般要求鋼板壓頭的寬度200毫米以上。

3.6 組裝平臺(tái)敷設(shè)

對(duì)于露天廠房組裝平臺(tái)的基礎(chǔ)，采取先15kg/m或24kg/m的軌道按縱向間距0.6米～0.8米布置，并用20的鋼筋適當(dāng)連接貫通以便電焊地線連通，再敷設(shè)碎石使軌道面露出20～30毫米（條件許可的情況下考慮適當(dāng)澆筑砼）。

3.7 鋼管縱縫埋弧自動(dòng)焊工裝敷設(shè)

根據(jù)工地項(xiàng)目所生產(chǎn)的鋼管直徑大小，用角鋼敷設(shè)門架式鋼構(gòu)操，其上部作為鋼管外側(cè)焊接平臺(tái)；其下部敷設(shè)能沿管軸線水平移動(dòng)的支撐架（設(shè)滾輪），并可在支撐架上放置10#槽鋼（槽鋼內(nèi)裝滿焊劑），且裝滿焊劑的槽鋼可通過千斤頂升降等，以實(shí)現(xiàn)內(nèi)側(cè)施焊外側(cè)焊劑封底保護(hù)。

3.8 鋼管（安裝加勁環(huán)時(shí)）調(diào)圓架工裝敷設(shè)

工地項(xiàng)目根據(jù)所生產(chǎn)的鋼管直徑大小，敷設(shè)吊圓架工裝。在直徑為500毫米的厚度適當(dāng)?shù)匿摪宀牧?，四周?50×5～10毫米適當(dāng)長(zhǎng)的鋼管和適當(dāng)?shù)那Ы镯敯炊染鶆蚍植迹ㄤ摴芤欢碎_槽長(zhǎng)150～200毫米，另一端用鋼板和小角鋼等做成使千斤頂?shù)鬃齻€(gè)方向限位），相鄰千斤頂?shù)南嗑嗷￠L(zhǎng)控制在0.6～1米以內(nèi)，并對(duì)應(yīng)鋼管加勁環(huán)位置敷設(shè)調(diào)圓架，且加勁環(huán)完全安裝就位后方能撤除調(diào)圓架。

3.9 鋼管連段組合工裝敷設(shè)

用20#～25#工字鋼敷設(shè)框形平面鋼構(gòu)件，其橫向間距為工地項(xiàng)目所制造壓力鋼管直徑的2/3；其上對(duì)應(yīng)單節(jié)鋼管管節(jié)長(zhǎng)度位置敷設(shè)4個(gè)支架滾輪，使壓力鋼管在連段過程中比較方便的錯(cuò)縫組合。

3.10 鋼管連段調(diào)圓及壓縫工裝

鋼管（安裝加勁環(huán)時(shí)）調(diào)圓架工裝，是在水平狀態(tài)下進(jìn)行鋼管圓度調(diào)整，而鋼管連段調(diào)圓及壓縫工裝，是在鉛垂?fàn)顟B(tài)下進(jìn)行鋼管圓度調(diào)整及壓縫，因此在鋼管（安裝加勁環(huán)時(shí)）調(diào)圓架工裝的基礎(chǔ)上，用∠75×75×8或∠100×100×10 的角鋼及 150×5～10-1500 毫米的鋼管，制作能支撐的寬1米、長(zhǎng)1.5米、高與工地項(xiàng)目所生產(chǎn)的壓力鋼管半徑相對(duì)應(yīng)的鋼構(gòu)架，并且設(shè)置相匹配的四個(gè)橡膠或塑料的鋼滾輪，使其能夠沿著管軸線移動(dòng)。鋼管連段調(diào)圓及壓縫工裝，在吊圓壓縫使用過程中應(yīng)避免四個(gè)滾輪受力，影響滾輪的使用壽命。

3.11 鋼管環(huán)縫埋弧自動(dòng)焊工裝敷設(shè)

露天制造鋼管環(huán)縫自動(dòng)焊工裝分為三部分：

第一部分：敷設(shè)軌道及可移動(dòng)的臺(tái)車（臺(tái)車可與鋼管一起沿管軸線移動(dòng)），抬車上敷設(shè)滾焊臺(tái)車（滾韓臺(tái)車上放置連段鋼管）,并設(shè)主動(dòng)滾焊臺(tái)車及從動(dòng)滾焊臺(tái)車（主動(dòng)滾焊臺(tái)車和從動(dòng)滾焊臺(tái)車下部的移動(dòng)臺(tái)車分開敷設(shè)）；在兩移動(dòng)臺(tái)車之間的連段鋼管環(huán)縫處，敷設(shè)可以向鋼管直徑方向移開的支架，其支架上敷設(shè)可調(diào)節(jié)皮帶輸送松緊的鉸式鋼構(gòu)架，并能在滾焊臺(tái)車運(yùn)行過程中，通過施工人員不斷地補(bǔ)充在皮帶上的焊劑，使皮帶上的焊劑緊貼鋼管底部，且能隨之轉(zhuǎn)動(dòng)。

第二部分：敷設(shè)寬度為單節(jié)管長(zhǎng)1.5倍、長(zhǎng)度為管直徑再增加2米、高度為移動(dòng)臺(tái)車高度+滾焊臺(tái)車高度+鋼管直徑再增加3米的四根立柱（立柱用150×5或10～?325×5或10的鋼管）；每個(gè)立柱的基礎(chǔ)按 0.6×0.6×0.6（長(zhǎng)×寬×深）開挖，插入 2 根∠75×75×8-1000，埋入地深0.4米；立柱頂部縱向和橫向用∠75×75×8角鋼可靠連接固定；立柱頂部敷設(shè)吊點(diǎn)，并敷設(shè)用手拉葫蘆可調(diào)節(jié)高度的移動(dòng)式平臺(tái)，以便鋼管環(huán)縫外側(cè)自動(dòng)焊施工。

第三部分：在對(duì)應(yīng)滾焊臺(tái)車管中心的外側(cè)邊處，敷設(shè)低于對(duì)應(yīng)的管頂面高度的立柱（立柱用325×5的鋼管），立柱的基礎(chǔ)按0.6×0.6×0.6（長(zhǎng)×寬×深）開挖，插入 2根∠75×75×8-1000，埋入地深0.4米；立柱頂部與其它立柱用∠75×75×8角鋼可靠連接固定，并在立柱上敷設(shè)用手拉葫蘆可調(diào)節(jié)懸臂鋼構(gòu)梁，且在懸臂梁上置放埋弧自動(dòng)焊機(jī)，以便鋼管內(nèi)側(cè)環(huán)縫埋弧自動(dòng)焊順暢施工。

封閉式或敞篷式廠房的鋼管環(huán)縫埋弧自動(dòng)焊工裝，在廠房基礎(chǔ)開挖及地面砼澆筑施工過程中統(tǒng)籌考慮。

4 岔管水壓試驗(yàn)

岔管水壓試驗(yàn)主要是檢驗(yàn)岔管在水電站正常高水位狀態(tài)下的安全運(yùn)行，需要考慮岔管的悶頭的方式，并在悶頭上設(shè)置閥門、壓力表、排氣管使其岔管在無空氣的狀態(tài)下和設(shè)計(jì)要求的水壓試驗(yàn)值進(jìn)行，且檢查焊縫有無滲漏現(xiàn)象等。對(duì)于大型分瓣岔管洞內(nèi)組裝，以及特定條件無法作水壓試驗(yàn)，那么根據(jù)規(guī)程規(guī)范對(duì)岔管的焊縫，在100%超聲波探傷的基礎(chǔ)上，再增加一定比例的X射線拍片檢查。岔管水壓試驗(yàn)，需本著安全、經(jīng)濟(jì)、操作方便的原則進(jìn)行具體分析如下。

4.1 岔管水壓試驗(yàn)總體方案

①、根據(jù)電站設(shè)計(jì)圖紙，岔管設(shè)計(jì)水壓力值為6.5MPa，要求進(jìn)行水壓試驗(yàn)，設(shè)計(jì)出具體書面通知，其岔管水壓試驗(yàn)值為7.8 MPa。

②、根據(jù)岔管的特征，結(jié)合該電站工地交通公路實(shí)際情況和工地施工現(xiàn)場(chǎng)條件，確定將岔管的 A1、B1、C1 主錐，A11、B11、C11 過渡錐，以及部分直管B12進(jìn)行制作焊后整體水壓試驗(yàn)。

③、岔管制作焊后整體運(yùn)輸高度4.3米，岔管運(yùn)輸長(zhǎng)度6.1米，岔管運(yùn)輸寬度4.1米。根據(jù)岔管的材質(zhì)、板厚和水壓試驗(yàn)值，以及岔管三個(gè)管口的直徑分別為Φ2400mm、Φ1400mm、Φ1200mm，確定采用三個(gè)半球形悶頭進(jìn)行封堵，并采用16Mn材料依據(jù)其封堵直徑板厚分別為36mm、36mm、34mm 。

④、岔管三個(gè)管口預(yù)留50mm以上熱影響區(qū)，待水壓試驗(yàn)結(jié)束后連同半球形悶頭一起切割掉。

4.2 岔管水壓試驗(yàn)主要措施

①、岔管三個(gè)管口，其中兩管口與半球形悶頭采用雙面"x"型焊接坡口連接，另一岔管管口與半球形悶頭采用單面"V"型焊接坡口。

②、岔管與悶頭的組合焊縫，以及悶頭的拼接焊縫，均采用焊后超聲波探傷檢查，發(fā)現(xiàn)缺餡超標(biāo)的焊縫應(yīng)及時(shí)進(jìn)行處理，方可進(jìn)行水壓試驗(yàn)。

③、在悶頭上設(shè)一Φ50mm的進(jìn)水管、一Φ50mm排水管、一Φ22mm的打壓管接頭、一Φ22mm的壓力表管接頭。進(jìn)水管及排水管采用法蘭盤連接。

④、進(jìn)水管設(shè)于Φ2400mm半球形悶頭距與岔管組合焊縫50～80mm位置最高處，由于進(jìn)水管又是岔管注水過程中的排氣管，因此進(jìn)水管與悶頭連接時(shí)，其進(jìn)水管管口不得高于悶頭內(nèi)壁表面。

⑤、打壓管接頭、壓力表管接頭、排水管設(shè)于Φ1200mm悶頭與岔管組合焊縫相距50～80mm位置處，并錯(cuò)開且打壓管接頭與地面相距約1000mm。壓力表管接頭采用壓力表閥過渡連接，不僅可以達(dá)到監(jiān)視岔管實(shí)際壓力值，還可以起到岔管逐步降壓的作用。

⑥、進(jìn)水管法蘭盤、排水管法蘭盤，均采用4mm石棉墊及螺栓連接密封。岔管水壓試驗(yàn)打壓泵采用機(jī)電安裝配水環(huán)管水壓試驗(yàn)打壓泵，采用潛水泵抽水方式向岔管內(nèi)供水。

⑦、岔管水壓試驗(yàn)提前通知業(yè)主、監(jiān)理和設(shè)計(jì)代表，檢查岔管水壓試驗(yàn)各項(xiàng)準(zhǔn)備工作落實(shí)情況，并見證、監(jiān)督和驗(yàn)收岔管水壓試驗(yàn)。

[1]《電氣裝置安裝工程起重機(jī)電氣裝置施工及驗(yàn)收規(guī)范》GB50256-96；

[2]《鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結(jié)果分析》GB11345-89；

[3]《涂裝前鋼材表面銹蝕等級(jí)和除銹等級(jí)》GB8923-88；

[4]《鋼熔化焊接接頭射線照相和質(zhì)量分級(jí)》GB3323-87；

[5]《水工金屬結(jié)構(gòu)防腐蝕規(guī)范》SL105-2007；

[6]《水利水電工程壓力鋼管制造、安裝及驗(yàn)收規(guī)范》DL/T5018-94。