暗涵內(nèi)壓力鋼管安裝

趙 振

(遼寧省大伙房水庫輸水工程建設(shè)局， 遼寧 沈陽 110166)

暗涵內(nèi)壓力鋼管安裝

趙 振

(遼寧省大伙房水庫輸水工程建設(shè)局， 遼寧 沈陽 110166)

遼寧省大伙房水庫輸水二期工程取水頭部及輸水隧洞工程塔峪連接段原設(shè)計為預(yù)應(yīng)力混凝土暗涵，根據(jù)實際施工結(jié)果觀察，預(yù)應(yīng)力暗涵不能滿足設(shè)計要求，現(xiàn)改為壓力鋼管、壓力鋼管外包混凝土。在設(shè)計變更前已經(jīng)有部分預(yù)應(yīng)力混凝土暗涵已施工完成，需要在暗含內(nèi)安裝壓力鋼管，本文就暗涵內(nèi)壓力鋼管安裝方法及措施做系統(tǒng)總結(jié)。

暗涵； 安裝； 壓力鋼管

1 引 言

遼寧省大伙房水庫輸水二期工程取水頭部及輸水隧洞工程塔峪連接段原設(shè)計為預(yù)應(yīng)力混凝土暗涵，根據(jù)實際施工結(jié)果觀察，預(yù)應(yīng)力暗涵不能滿足設(shè)計要求，現(xiàn)改為壓力鋼管、壓力鋼管外包混凝土。已經(jīng)施工的暗涵為樁號23+626.6～23+698，共計長71.4m。暗涵成洞直徑為 6m。將要在涵洞內(nèi)安裝內(nèi)徑為φ5800mm的壓力鋼管，壓力鋼管壁厚24mm，單節(jié)管位長度為2.8m，共有管節(jié)27節(jié)，壓力鋼管預(yù)留灌漿孔，待暗涵內(nèi)壓力鋼管安裝完畢后，利用預(yù)留的灌漿口用水泥砂漿將涵洞與管外壁填充以保障管道安裝。涵洞與管外壁僅有100mm空間，空間狹小限制很多設(shè)備無法使用，不利于調(diào)整和焊接，不能按正常安裝程序進行，需要根據(jù)實際情況設(shè)計新的安裝方案。因此暗涵內(nèi)壓力鋼管安裝困難重重。

2 暗涵內(nèi)壓力鋼管安裝

2.1 暗涵的檢測

由于暗涵內(nèi)空間相對狹小，人員無法進入，在鋼管牽引就位后無法進行第二次調(diào)整，所以需要在壓力鋼管安裝前通過對暗涵內(nèi)的平面度、直線度、橢圓度等相關(guān)數(shù)據(jù)進行檢測，確保暗涵內(nèi)的各種尺寸數(shù)據(jù)在安裝壓力鋼管的公差范圍內(nèi)后才進行壓力鋼管安裝。如不滿足，需要對暗涵尺寸進行修正，直到滿足要求為止。

2.2 暗涵內(nèi)的布置

暗涵內(nèi)徑為6000mm，在暗涵底部和90°腰線位置位置鋪設(shè)滑道，跨度偏差為±2mm。在壓力鋼管底部與滑道接觸位置焊接鋼滑塊，使壓力鋼管在滑道上滑動。

具體布置情況如圖1、圖2所示。

圖1 暗涵段洞內(nèi)布置

圖2 A向刨面

2.3 暗涵內(nèi)滑道的安裝

由于鋼管自身重量較大，普通滑道摩擦阻力過大，不能滿足要求，所以暗涵內(nèi)布置的滑道為銅基鑲嵌滑道。銅基鑲嵌滑道為材料為復(fù)合材料，不允許焊接，因此必須采用螺栓連接。為了保證鋼管的安裝滿足設(shè)計要求，在暗涵安裝滑道位置放出中心線以保證滑塊的直線度?；郎现行木€在安裝時要與暗涵上的中心線重合。在滑道位置定好后，用沖擊鉆在螺栓孔位置上鉆孔，孔要與滑道配鉆，保證螺栓孔同心。鉆好孔后將滑道用膨脹螺栓固定，同時要保證兩滑道接頭高低差小于0.5mm，直線方向錯邊小于1mm。

3 鋼管安裝工藝

3.1 鋼管的運輸

管長為2.8m壓力鋼管由40t拖板車從壓力鋼管制作車間運輸至塔峪連接段壓力鋼管堆放場地存放。壓力鋼管安裝之前再由40t拖車把壓力鋼管運輸至暗涵壓力鋼管安裝段。同時為了保證壓力鋼管能運輸?shù)桨惭b場地，施工現(xiàn)場需修筑一條施工便道，用于鋼管現(xiàn)場二次倒運。施工便道寬度不低于6m，便道用石碴鋪墊并夯實保證40t拖車可以行走?？紤]到40t拖車退車安全，施工便道坡度不宜超過10%。壓力鋼管運輸時在拖板車支架上鋪設(shè)橡膠皮保護層，防止運輸過程損壞防腐層。

3.2 門機、卷揚布置

在涵洞洞口一側(cè)安裝一臺40t門機，門機布置在運輸?shù)缆繁憷粋?cè)，門機下面鋪設(shè)30m長的軌道。20t固定卷揚布置在涵洞另一側(cè)。用于牽引壓力鋼管，并將壓力鋼管運輸?shù)街付ㄎ恢?。具體布置如圖3所示。

圖3 門機、卷揚布置

3.3 壓力鋼管滑道安裝

壓力鋼管組對過程中，在壓力鋼管加勁環(huán)上與涵洞滑道相對應(yīng)的位置安裝滑塊。每道加勁環(huán)上安裝3塊滑塊，兩加勁環(huán)間的滑塊要求高程差小于0.50mm，中心偏差小于1mm。

3.4 壓力鋼管組對

利用門機將壓力鋼管一段插入涵洞，并保證壓力鋼管下的滑道與涵洞內(nèi)滑塊正確接觸，然后用20t卷揚將壓力鋼管拖至洞中，壓力鋼管外露部分約2000mm，用千斤頂將洞外一端固定。用門機將下一管節(jié)與已安裝管節(jié)組對，調(diào)整完畢后，進行焊接。待無損檢查合格后，用固定卷揚拖動壓力鋼管向洞內(nèi)移動，外面仍留有2000mm鋼管，接著進行下一管節(jié)的組對及焊接，依次類推。直至將所有涵洞內(nèi)壓力鋼管焊接完成，并拖運至指定位置。

3.5 壓力鋼管焊接

3.5.1 現(xiàn)場焊縫焊接

為保證壓力鋼管安裝進度，2.8m壓力鋼管需在基坑組裝成5.6m的管節(jié)，然后再運輸至涵洞安裝面。在基坑內(nèi)環(huán)向焊縫用埋弧自動焊進行焊接。涵洞洞口焊接的安裝焊縫為壓力鋼管環(huán)焊縫，全位置焊接，焊接方法為手工電弧焊。每條環(huán)縫焊接由6～8人(偶數(shù))同時施焊，焊接過程中，應(yīng)保持焊接參數(shù)一致。

焊接工藝見下表。

焊條電弧焊焊接工藝參數(shù)表

3.5.2 焊工和無損檢測人員資格

a.焊工。所有參與焊接的人員必須取得特種作業(yè)操作證，持證上崗。特種作業(yè)證到期的或者半年以上未進行焊接的，應(yīng)重新進行考試。

b.無損檢測人員。無損檢測人員應(yīng)經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)，通過國家專業(yè)部門考試，并取得無損檢測資格證書。評定焊縫質(zhì)量應(yīng)由II級或II級以上的無損檢測人員擔(dān)任。

3.5.3 焊接環(huán)境

當(dāng)焊接環(huán)境出現(xiàn)下列情況時，應(yīng)采取有效的保護措施，無保護措施，應(yīng)停止焊接工作。

a.風(fēng)速大于8m/s。

b.相對濕度大于90%。

c.雨天和雪天的露天施焊。

3.5.4 焊接要求及焊接工藝

a.定位焊焊接應(yīng)符合下列規(guī)定：一類、二類焊縫的定位焊焊接工藝和對焊工的要求與主縫(即一類、二類焊縫，下同)相同。在距焊縫端部30mm左右進行定位焊，在50mm以上的長度，100 ～ 400mm的距離，厚度不應(yīng)超過1 / 2的正式焊縫且不大于8mm。

b.在正式焊接前，如發(fā)現(xiàn)定位焊有質(zhì)量問題應(yīng)先處理后再進行焊接。

c.焊接前將坡口內(nèi)的毛刺、坡口及兩側(cè)的鐵銹、油污、水等處理干凈。

d.露天焊接如遇雨和四級以上大風(fēng)，相對濕度在90%以上時，焊接地點設(shè)置防護棚保護，否則停止施焊。

e.焊接時，按照安裝焊縫的順序逐條焊接，不得跳躍。

f.在完成一側(cè)的焊縫焊接后，另一側(cè)用碳弧氣刨清根，在清洗后的根用砂輪磨削機去除滲碳層。

g.焊接材料。焊條在使用前必須烘干，按照使用說明書或DL 5017—1993第6.3.8條的要求進行烘焙。要做好焊條的儲存、烘烤和發(fā)放工作，并及時做好烘烤試驗溫度和焊條的發(fā)放和回收記錄，烘烤溫度按規(guī)定執(zhí)行焊條焊接而來。

烘烤后的焊條保持在恒溫管中，溫度為150～100℃，隨用隨取，然后干燥的焊條在絕緣筒內(nèi)存放不能超過4h，否則需重新烘烤，且不得重復(fù)兩次以上。烘烤好的焊條不能有脫落和明顯的裂紋。

3.5.5 焊縫檢驗

a.焊接后的焊縫，焊接人員應(yīng)先自己檢查是否合格，合格后在焊縫附近用油漆標(biāo)志，并做記錄為后續(xù)的檢查做參考。

b.所有焊縫均應(yīng)進行外觀檢查，外觀質(zhì)量應(yīng)符合規(guī)定要求。

c.鋼管焊縫應(yīng)在焊接完成24h內(nèi)進行無損探傷檢查。

d.無損檢測要求按設(shè)計圖紙和《壓力鋼管管制造安裝及驗收規(guī)范》的要求執(zhí)行。

3.5.6 焊縫缺陷處理

檢查出質(zhì)量缺陷的焊縫，必須進行返修并制定返修方案，返修后應(yīng)按原要求進行檢驗。同一部位的返修次數(shù)不超過兩次。當(dāng)超過兩次時，重新制定新的返修措施報監(jiān)理人批準(zhǔn)后實施。返修后的焊縫重新進行檢驗。

3.6 測量放點

鋼管完全焊接后，測量始裝節(jié)管口距洞口的距離，慢慢啟動卷揚，在管口距洞口還有40～50mm時，停止卷揚，用千斤頂調(diào)整直至完全滿足設(shè)計安裝要求后，開始下一關(guān)節(jié)的安裝。

[1] 毛小琳，王金偉，趙明哲.大伙房水庫輸水應(yīng)急入連工程輸水管材的選定[J].水利建設(shè)與管理,2012(S1):3-5.

[2] 謝新偉.高水頭小流量引水式水電站壓力鋼管穩(wěn)定設(shè)計與施工[J].水利建設(shè)與管理,2009,29(10):51-52.

Installation of pressure steel pipe in buried culvert

ZHAO Zhen

(LiaoningDahuofangReservoirWaterConveyanceProjectConstructionBureau,Shenyang110166,China)

Water intake head and water conveyance tunnel engineering tower valley connection of Liaoning Dahuofang Reservoir Water Conveyance Stage II Project are originally designed into pre-stressed concrete buried culverts. The pre-stressed buried culvert cannot meet the design requirements according to actual construction result observation. It is currently changed into pressure steel pipe which is wrapped by concrete. Before the design is changed, a part of pre-stressed concrete buried culverts have been constructed, pressure steel pipes should be installed in the buried culvert. In the paper, methods and measures of the pressure steel pipe installation in the buried culvert are systematically summarized.

buried culvert; installation; pressure steel pipe

10.16616/j.cnki.11- 4446/TV.2017.07.002

TV672+.1

B

1005-4774(2017)07- 0005- 03