水利水電工程中長豎井、大直徑壓力鋼管安裝方法

李紅衛(wèi) 陳振明 汪琨

【摘要】水利水電工程中長豎井、大直徑壓力鋼管安裝方法是：1.在豎井上方布置移動式龍門吊吊車，2.建立圓形結(jié)構(gòu)豎井工作平臺，3.利用激光投點儀投點測量安裝鋼管。其有益效果是：1）由于龍門吊吊裝噸位大，解決了深豎井、大直徑鋼管的垂直運(yùn)輸問題。2）在施工過程中采用多層的工作平臺，增加了工作面，縮短了安裝時間，在保證施工安全的情況下實現(xiàn)了互不影響的交叉作業(yè)，提高工作效率。3）采用高精度的激光投點儀從下往上進(jìn)行投點，儀器底座焊接在已經(jīng)安裝完畢的鋼管上，避免了儀器反復(fù)安裝帶來的測量偏差，解決了深豎井的測量控制的問題，同時也簡化了施工程序。

【關(guān)鍵詞】水利水電工程；壓力鋼管；安裝方法

1.背景技術(shù)

常規(guī)水電站和抽水蓄能電站工程的閘門井豎井、引水豎井施工一般井深在320米以內(nèi)，一般采用爬罐或吊罐開挖反導(dǎo)井、再自上而下 擴(kuò)挖的施工方法，深度較小的豎井也可以采用卷揚(yáng)提升“正井法”進(jìn) 行開挖施工；襯砌混凝土采用定型模板的“常規(guī)支模法”或“液壓滑 模法”。回龍引水豎井直線段長達(dá)400余米，并加之上/下彎段的施工， 若采用自下而上的反井爬罐法施工，到達(dá)工作面依次需經(jīng)1#交通洞、 引水洞鋼管段中部的1#施工支洞、鋼管上游側(cè)段、岔后平段及岔管 段、引水洞下平段，引水豎井開挖只有在上述工程部位開挖完畢后才 能進(jìn)行，并且豎井開挖期間上述工程項目不能進(jìn)行混凝土襯砌和灌漿 施工。根據(jù)施工進(jìn)度分析，若采用此方案，將使引水鋼管段和1#施 工支洞堵頭封堵施工工期拖后，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出工程總工期的要求，工程造 價也較高。若采用在引水豎井中部660米高程增設(shè)施工支洞，上下兩 段豎井分別采用自下而上的爬罐法施工，則中支洞長度將達(dá)500米， 這樣工程造價也很高，是不經(jīng)濟(jì)的。

2.技術(shù)方案

水利水電工程中長豎井、大直徑壓力鋼管安裝，高效、安全地解決了320米——600米豎井直徑6——10米鋼管安裝的問題。

具體方法是：

1）、在豎井上方布置1臺起重量為40——80噸，起升高度為320 米——600米的移動式龍門吊吊車，實現(xiàn)對鋼管水平、垂直運(yùn)輸。

2）、建立圓形結(jié)構(gòu)豎井工作平臺，豎井工作平臺直徑小于鋼管直 徑，高度為6——9米，上下均分鋪架三層平臺，上層設(shè)有吊裝點， 施工時來回載人小吊籠落在上層平臺上，上層平臺還兼作對管平臺； 中間層為設(shè)備平臺，最下層是焊接、探傷、涂裝平臺。

安裝鋼管時，首先將豎井鋼管安裝工作平臺掛到豎井鋼管管口， 然后將預(yù)存在豎井口的鋼管向豎井安裝位置處吊裝。吊裝到位后，起 重操作人員將工作平臺的備用鋼絲繩掛到主鉤上，起吊主鉤，將工作 平臺隨鋼管吊起，并將工作平臺與鋼管間的掛鉤摘除。然后將豎井鋼 管下落至豎井鋼管管口，鉚工把豎井鋼管組裝完成后摘掉主鉤，之后 利用主鉤將工作平臺提升起來，懸掛于最上一節(jié)管管口，豎井鋼管組 裝驗收合格后焊工開始焊接。焊接完成24小時后探傷，探傷合格后 進(jìn)行防腐處理工作。

3）、利用激光投點儀投點測量安裝鋼管，把投點儀固定在井底已 經(jīng)安裝完畢的鋼管上，采用從下往上投點的測量方法，可以保證投點 儀一次安裝到位。

3.有益效果

1）、由于龍門吊吊裝噸位大，解決了深豎井、大直徑鋼管的垂直 運(yùn)輸問題，同時由于可以在廠區(qū)內(nèi)事先把鋼管組裝成大節(jié)，減少了施工困難的豎井焊縫數(shù)量，大大的加快了施工速度。

2）、在施工過程中采用多層的工作平臺，增加了工作面，縮短了安 裝時間，在保證施工安全的情況下實現(xiàn)了互不影響的交叉作業(yè)，提高工作效率。

3）、采用高精度的激光投點儀從下往上進(jìn)行投點，儀器底座焊接 在已經(jīng)安裝完畢的鋼管上，使得投點儀一次安裝后不再進(jìn)行拆除，避免了儀器反復(fù)安裝帶來的測量偏差，解決了深豎井的測量控制的問 題，同時也簡化了施工程序。

4.具體實施方式

1）、豎井段鋼管的吊裝高度為400m，普通起吊設(shè)備無法滿足 吊裝要求，為此在豎井上方布置1臺起重量為40t，起升高度為400m 的移動式龍門吊吊車，這臺吊車為國內(nèi)400m豎井鋼管安裝首次采用， 其優(yōu)點是可以實現(xiàn)水平、垂直運(yùn)輸，解決了深豎井鋼管吊裝問題，同 時由于龍門吊具有兩個吊鉤，可以根據(jù)重物情況配合施工、靈活使用。

2）、豎井工作平臺的制作及應(yīng)用：豎井施工采用圓形結(jié)構(gòu)工作平 臺，可以在管內(nèi)上下起落，高度為6米；分上、中、下三層，每層高 度2米；上層布置吊點，施工時來回載人小吊籠落在上層平臺上，上 層平臺還兼作對管平臺；中間層為設(shè)備平臺，最下層是焊接、探傷、 涂裝平臺。

安裝鋼管時，首先將豎井鋼管安裝工作平臺掛到豎井鋼管管口， 然后將預(yù)存在豎井口的鋼管向豎井安裝位置處吊裝。吊裝到位后，起 重工將工作平臺的備用鋼絲繩掛到主鉤上，起吊主鉤，將工作平臺隨 鋼管吊起，并將工作平臺與鋼管間的掛鉤摘除。然后將豎井鋼管下落 至豎井鋼管管口，鉚工把豎井鋼管組裝完成后摘掉主鉤，之后利用主 鉤將工作平臺提升起來，懸掛于最上一節(jié)管管口，豎井鋼管組裝驗收 合格后焊工開始焊接。焊接完成24小時后探傷，探傷合格后進(jìn)行防 腐工作。

3）、利用激光投點儀投點，這種從下往上投點的激光投點儀在國 內(nèi)400米豎井鋼管安裝工程第一次使用。由于豎井鋼管安裝高度大， 普通測量儀器無法滿足施工需要，為此采用一臺精度為20萬分之一 激光投點儀。儀器如果安裝在井口，采用從上往下投點的測量方式， 那么儀器的安裝位置勢必影響到鋼管的進(jìn)洞安裝，在鋼管運(yùn)輸安裝 時，必須拆除投點儀。投點儀重新就位時，必須進(jìn)行控制點的校核， 步驟非常繁瑣。如果把投點儀固定在井底已經(jīng)安裝完畢的鋼管上，采 用從下往上投點的測量方法，可以保證投點儀一次安裝到位。避免了此項技術(shù)拆除投點儀和校核控制點的施工步驟，極大的加快了施工進(jìn)度。

結(jié)語：

這項施工技術(shù)已在我省南水北調(diào)工程中使用過，效果非常好；縮短工期，節(jié)約造價，安全可靠，值得推廣。