大型壓力鋼管加勁環(huán)安裝技術(shù)改進(jìn)

石 營

（中國水利水電第十四工程局有限公司，云南 昆明650032）

1 背景介紹

在國內(nèi)大中型水電站壓力鋼管制作過程中，因?yàn)槌叽缦拗?，長途運(yùn)輸非常困難，壓力鋼管只能在施工現(xiàn)場項(xiàng)目點(diǎn)制作，由于大中型水電站壓力鋼管尺寸過大，鋼管通常由2到3個(gè)瓦塊拼接而成，在鋼管卷制過程中，鋼板兩端大約有150 cm的直邊卷板機(jī)無法卷到，瓦塊拼接后圓度受到一定的影響，再加上瓦塊拼接及焊接變形對(duì)鋼管造成的尺寸誤差，給加勁環(huán)安裝造成了很大的困難，這是傳統(tǒng)大型壓力鋼管制作過程中普遍存在的問題。

2 傳統(tǒng)工藝

加勁環(huán)安裝局部間隙要求不得大于3 mm，傳統(tǒng)工藝中加勁環(huán)與鋼管組裝，是用“U”型附件點(diǎn)焊在鋼管壁上，用鐵錘錘擊楔子板使加勁環(huán)壓向鋼管，使間隙在0～3 mm范圍之內(nèi)，再將加勁環(huán)點(diǎn)焊在鋼管上。大型鋼管加勁環(huán)每圈大約由10塊或10塊以上弧度板拼焊而成，以筆者參與過的項(xiàng)目長河壩水電站金屬結(jié)構(gòu)制安工程，其壓力鋼管加勁環(huán)就由14塊弧形板拼接而成，由此可見傳統(tǒng)方法每個(gè)弧形板需要兩個(gè)“U”型附件點(diǎn)焊在鋼管壁上，十幾個(gè)弧形板多次在鋼管上點(diǎn)焊，給鋼管本體帶來了多處損傷，組裝完成后去除“U”型附件，需要對(duì)鋼管點(diǎn)焊處進(jìn)行補(bǔ)焊并打磨，此種方法不緊耗費(fèi)人力物力較多，而且組裝進(jìn)度緩慢。

3 設(shè)計(jì)改進(jìn)及優(yōu)化

針對(duì)以上長期存在的技術(shù)難題，本文筆者結(jié)合長河壩水電站壓力鋼管及加勁環(huán)設(shè)計(jì)參數(shù)及施工現(xiàn)場常用設(shè)備及材料，設(shè)計(jì)制作了一種結(jié)構(gòu)簡單、實(shí)用有效的加勁環(huán)與壓力鋼管拼裝工具，可在不損傷母材的條件下使加勁環(huán)貼緊管壁，在加勁環(huán)點(diǎn)焊完成后可快速拆除循環(huán)利用，在滿足工藝質(zhì)量的同時(shí)，大大減少了拼裝工人的工作量，縮短工期，節(jié)約成本，成功應(yīng)用于長河壩水電站大型壓力鋼管安裝技術(shù)之中，產(chǎn)生較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

表1 長河壩水電站壓力鋼管設(shè)計(jì)尺寸參數(shù)表

現(xiàn)將自制加勁環(huán)專用工具制作使用技術(shù)簡要介紹如下：

該專用工具包括一塊焊接鋼板基礎(chǔ)座板（座板下有4個(gè)輪子，方便移動(dòng)），一塊“L”型高強(qiáng)鋼板，加勁環(huán)定位滑塊（兩側(cè)配有頂絲），動(dòng)力系統(tǒng)采用液壓千斤頂實(shí)現(xiàn)。其中滑塊可在一定范圍內(nèi)調(diào)整位置，以適應(yīng)加勁環(huán)安裝位置要求。

圖1 加勁環(huán)安裝專用工具三維效果圖

參照表1中實(shí)際尺寸參數(shù)，具體實(shí)施方案是：①加工一塊”L”型高強(qiáng)鋼板，鋼板厚度為50 mm，“L”型一邊兩側(cè)加工鋸齒，前后各焊接一塊100 mm寬的鋼板組合成一垂直軌道；②在一塊1 000×600 mm焊接2塊豎直鋼板做成一個(gè)滑道，將“L”型板放在滑道內(nèi)，滑道邊緣處焊接一塊鋼板用以固定液壓千斤頂，千斤頂根據(jù)實(shí)際需要選用32 t；③將事先制作好的加勁環(huán)固定裝置套在軌道上，滑塊前面有2塊鋼板，鋼板間距比加勁環(huán)厚度稍大，可以將加勁環(huán)卡進(jìn)2塊鋼板間，上下滑動(dòng)到加勁環(huán)安裝位置后用頂絲將滑塊固定；④用液壓千斤頂做動(dòng)力即可將加勁環(huán)與鋼管壓緊，將加勁環(huán)點(diǎn)焊在鋼管上，完成安裝。

圖2 加勁環(huán)安裝專用工具應(yīng)用效果圖

4 專用工具的使用方法

先把加勁環(huán)放在安裝高度附近，把加勁環(huán)固定滑塊卡在加勁環(huán)上之后，調(diào)節(jié)到加勁環(huán)安裝位置，利用兩側(cè)頂絲把滑塊固定，將伸入鋼管內(nèi)部的部分用卡板卡?。ò鍘в幸欢ɑ《龋《扰c鋼管弧度基本一致，既可以增加接觸面積，又不對(duì)鋼管內(nèi)壁造成損壞），用液壓千斤頂緩緩向前將加勁環(huán)壓向鋼管，然后將加勁環(huán)點(diǎn)焊在鋼管上，將安裝裝置撤出，進(jìn)行下一組加勁環(huán)安裝，也可以兩組裝置同時(shí)使用，效果更佳。

5 取得成效

長河壩鋼管制造廠設(shè)計(jì)制造產(chǎn)量220 t/月，通過采用新技術(shù)，改進(jìn)施工工藝，減少了焊接、切除和打磨等工序，大大減少了工作量，工期縮短，成本節(jié)約，壓力鋼管制造生產(chǎn)率顯著提高，月產(chǎn)量達(dá)到450 t左右，最高記錄突破700 t，受到業(yè)主的好評(píng)，社會(huì)效益顯著。

6 結(jié)語

加勁環(huán)作為大型壓力鋼管的一部分，是保證壓力鋼管強(qiáng)度的重要部件，本文通過對(duì)其安裝技術(shù)的改進(jìn)及專用工具的使用經(jīng)驗(yàn)的分享，力求為后續(xù)同類型工程施工提供幫助。