水利水電工程壓力鋼管制作技術(shù)及其應(yīng)用實(shí)踐略述

顧志偉 朱文辰 宋楊

摘要：隨著我國(guó)現(xiàn)代建設(shè)的不斷發(fā)展，水利水電工程項(xiàng)目規(guī)模與開(kāi)工量越來(lái)越大，其中壓力鋼管的制作是水利水電工作項(xiàng)目施工十分重要的組成部分之一，如何提高壓力鋼管的質(zhì)量已經(jīng)成為施工單位十分重要的研究課題之一。本文對(duì)壓力鋼管制作的工藝以及具體應(yīng)用方法進(jìn)行了詳細(xì)的闡述與分析，希望可以起到參考作用。

關(guān)鍵詞：實(shí)際應(yīng)用；壓力鋼管；水利水電工程

水利水電工程是通過(guò)水發(fā)電建筑將水熱能轉(zhuǎn)化為電能的重要工程。水利發(fā)電過(guò)程中水的輸送與引導(dǎo)需要輸水建筑物的支持，而在輸水建筑物長(zhǎng)期投入使用的過(guò)程中，建筑物自身可能會(huì)出現(xiàn)一定程度的破壞與沖蝕，對(duì)運(yùn)行工況造成不利影響。這就需要施工單位進(jìn)一步重視施工質(zhì)量管理以及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方面的工作。

鋼襯鋼筋混凝土是一定應(yīng)用范圍十分廣泛的結(jié)構(gòu)形式，目的已經(jīng)成為當(dāng)前我國(guó)高流速、高水頭水利水電工程的首選建筑物結(jié)構(gòu)，而鋼襯鋼筋混凝土的質(zhì)量直接取決于鋼管質(zhì)量的影響，為了提高建筑物整體的質(zhì)量，需要對(duì)壓力鋼管的制作工藝進(jìn)行深入的研究與分析。在我國(guó)水利水電事業(yè)不斷發(fā)展的過(guò)程中，高水頭以及高山峽谷教地區(qū)的水電工程項(xiàng)目已經(jīng)成為水電工程的主流，壓力鋼管的制作難度以及在強(qiáng)度、厚度、管徑等方面的要求也越來(lái)越嚴(yán)格。

1 壓力鋼管的制作技術(shù)

壓力鋼管制造主要包含”整體卷制”與”瓦片組合”兩種，其中瓦片組合的制作方法比較傳統(tǒng)，工藝流程分為單節(jié)瓦片卷制與接接組圓兩個(gè)部分，其中整體制作的難點(diǎn)主要集中在環(huán)縫焊接質(zhì)量控制部分。整體卷制技術(shù)是一種新的壓力鋼管制作技術(shù)，制作流程包含整體卷制組圓以及多節(jié)鋼板組對(duì)兩個(gè)部分，該技術(shù)的的制作工藝難點(diǎn)主要集中在組對(duì)精度以及鋼管穩(wěn)定性兩個(gè)方面。

1.1 “瓦片組圓”技術(shù)工藝

對(duì)鋼板表面進(jìn)行預(yù)處處理并進(jìn)行檢驗(yàn)。依照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)以及指標(biāo)對(duì)鋼板表面質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的檢測(cè)。在鋼板投入使用之前需要對(duì)其表面所附著的氧化鐵皮、溶渣與油污去除干凈。

1.2 鋼板劃線與排料

施工單位需要依照?qǐng)D紙中所規(guī)定的有關(guān)要求，以料圖劃線進(jìn)行安排并對(duì)鋼板排料圖進(jìn)行繪制。劃線與排料者需要于劃線平臺(tái)上進(jìn)行操作，在完成劃線操作后采取沖眼、油漆以及鋼印等手段將鋼管塊、節(jié)以及段等方面的編號(hào)標(biāo)注出來(lái)，所標(biāo)注的內(nèi)容也需要體現(xiàn)出切割線、坡口角度、灌漿孔位置、垂直中心線、水平線以及水流方向具體施工要求。在對(duì)高強(qiáng)鋼進(jìn)行處理的過(guò)程中，禁止施工人員用鋼印與鑿子作標(biāo)記，卷板內(nèi)側(cè)表面可以存在輕微的沖眼標(biāo)記。

1.3 鋼板的切割、加工坡口

通過(guò)數(shù)據(jù)切割機(jī)來(lái)完成直管鋼板下料工作，通過(guò)刨邊機(jī)對(duì)焊接坡口進(jìn)行加工，若所處理的材料為高強(qiáng)度鋼，則需要通過(guò)磨光機(jī)對(duì)加工坡口進(jìn)行清除處理，最大程度上提高加工質(zhì)量。漸變與彎管的下料操作則需要通過(guò)半自動(dòng)切割機(jī)來(lái)進(jìn)行。鋼板在完成切割處理所于表面所留下的溶渣、缺口以及毛刺則需要通過(guò)砂輪將進(jìn)行打磨。在完成坡口加工處理后需要立即涂刷防銹涂料，所選用的防銹涂料不可以影響到焊接質(zhì)量與焊接性能。

1.4 鋼板兩縱縫端頭預(yù)彎

通過(guò)加襯墊技術(shù)對(duì)鋼板縱縫端頭進(jìn)行預(yù)彎處理，該處理環(huán)節(jié)所使用的機(jī)械設(shè)備為卷板機(jī)，所使用的墊為存在一定弧度的專用胎模，在對(duì)鋼板完成預(yù)彎處理后，需要通過(guò)相同弧度的鋼板對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)，看弧度是否與設(shè)計(jì)要求一致。

1.5 鋼板卷制

鋼板通過(guò)液壓卷扳機(jī)進(jìn)行多次卷制處理后，所得到的弧度需要與設(shè)計(jì)要求相一致。在完成瓦片卷制處理后，需要將瓦片以自由的形式置于檢查臺(tái)上，由專門的質(zhì)檢人員對(duì)管口平面、以及表面弧度進(jìn)行嚴(yán)格的檢測(cè)與分析。在具體的檢查操作環(huán)節(jié)，質(zhì)檢人員需要嚴(yán)格通過(guò)弧度樣板來(lái)對(duì)管口不平度進(jìn)行校正與測(cè)量。為了避免出現(xiàn)弧面扭曲等方面的問(wèn)題，還可以通過(guò)對(duì)角線法對(duì)弧面進(jìn)行檢測(cè)。

2 “整體卷制”的具體應(yīng)用分析

在具體的項(xiàng)目施工過(guò)程中，為了使高壓力鋼管強(qiáng)度得到最大程度的提升，施工單位可以專門設(shè)計(jì)一套整體卷制設(shè)備，其中包含鋼管抓梁、液壓系統(tǒng)、支撐裝置、輸送系統(tǒng)以及組合翻板等。

本次實(shí)驗(yàn)研究所設(shè)計(jì)的工藝流程具體如下：

事先完成鋼板材料的準(zhǔn)備工作，對(duì)不同總結(jié)的鋼板材料進(jìn)行焊接與組對(duì)處理，完成整體卷制工作，對(duì)鋼管進(jìn)行校圓與合攏處理，平置鋼管，對(duì)鋼管進(jìn)行調(diào)圓處理，將各種附件裝置在鋼管結(jié)構(gòu)上。最后對(duì)鋼管進(jìn)行防腐處理。在具體的施工過(guò)程中，施工人員需要重點(diǎn)加強(qiáng)鋼板組對(duì)校圓、卷制、平移、翻轉(zhuǎn)以及組對(duì)等方面的操作。采用這種施工操作方式不需要大型起吊設(shè)備來(lái)輔助施工，使機(jī)械化流水施工成為可能，在對(duì)鋼管縱縫進(jìn)行處理的過(guò)程中，也可以完全通過(guò)單純的埋弧自動(dòng)焊技術(shù)對(duì)縱縫進(jìn)行處理，在對(duì)鋼板進(jìn)行加勁環(huán)焊接的過(guò)程中，則可以加入一定量的二氧化碳?xì)怏w對(duì)焊接位置進(jìn)行保護(hù)。

3 結(jié)語(yǔ)

壓力鋼管是輸水建筑結(jié)構(gòu)中十分重要的組成部分，提高建筑整體質(zhì)量需要從壓力鋼管制作的角度出發(fā)。施工單位需要重點(diǎn)對(duì)“瓦片技術(shù)”進(jìn)行深入的研究與分析，對(duì)該技術(shù)的具體的操作方法以及應(yīng)用特點(diǎn)有一個(gè)全面且深入的了解，綜合運(yùn)用各種先進(jìn)的技術(shù)并對(duì)各方面的施工流程進(jìn)行優(yōu)化，最大程度上提高鋼管自身的穩(wěn)定性。

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