對(duì)水電站壓力鋼管安裝鋼管變形控制的研究

王凱

摘 要：水電站壓力鋼管安裝需要予以鋼管變形足夠的關(guān)注與重視，如果忽略鋼管變形，很有可能對(duì)后期安裝造成不良影響，拖累水電站施工進(jìn)度。所以必須做好水電站鋼管安裝控制，以此保障鋼管質(zhì)量、水電站質(zhì)量。本文將以此為基礎(chǔ)展開(kāi)分析，希望為水電站的健康發(fā)展提供幫助。

關(guān)鍵詞：水電站;壓力鋼管;鋼管變形控制

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.20.152

0 前言

在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的過(guò)程中，水電站所發(fā)揮的作用是十分顯著的。為了保障水電站工作質(zhì)量，發(fā)電能力，就需要做好鋼管變形問(wèn)題的控制，只有這樣才能夠體現(xiàn)與突出水電站工程作用。

1 鋼管變形原因

（1）溫差與風(fēng)力。如果施工地點(diǎn)存在晝夜溫差大、風(fēng)速大、日照長(zhǎng)的情況，就會(huì)對(duì)鋼管本身的性能、質(zhì)量造成影響。在長(zhǎng)時(shí)間的太陽(yáng)直射作用下，鋼管會(huì)出現(xiàn)溫度變形問(wèn)題[1]。不同照射角度所受的影響不同，故呈現(xiàn)出不同的溫度變形大小，故鋼管安裝中會(huì)出現(xiàn)不同的扭曲變形情況。

（2）長(zhǎng)度、自重與底板支撐。水電站所用鋼管通常有著很大的自重與較長(zhǎng)的長(zhǎng)度。鋼管安裝中普通鋼支撐無(wú)法完全滿足使用需求，伸縮節(jié)兩側(cè)擁有較長(zhǎng)壓力鋼管。鋼管長(zhǎng)度在達(dá)到一定長(zhǎng)度以后就會(huì)出現(xiàn)傾倒、偏移、塌陷問(wèn)題[2]。此外鋼管重量的增加會(huì)進(jìn)一步加劇這一情況，致使鋼支撐無(wú)法滿足要求，引起鋼管倒塌、塌陷。根據(jù)設(shè)計(jì)情況，鋼管墊塊和鋼管往往無(wú)法直接連接，此時(shí)就需要切除澆筑段外鋼支撐部位。此時(shí)鋼管重量會(huì)集中在少數(shù)鋼支撐結(jié)構(gòu)，引起鋼管傾倒、偏移與塌陷。

2 鋼管變形控制辦法

（1）油氈防護(hù)與閉空板防護(hù)。在水電站鋼管安裝過(guò)程中需要運(yùn)用油氈與閉孔板這兩種形式，能夠很好的達(dá)成鋼管保護(hù)要求。水電站鋼管安裝中會(huì)受到溫差因素影響，出現(xiàn)變形問(wèn)題[3]。另外鋼管與墊板混凝土摩擦?xí)疬B續(xù)性傷害。施工中施工人員需要應(yīng)用油氈的方式保護(hù)鋼管底部。如果條件允許還可以在鋼管與伸縮節(jié)室墻體中鋪設(shè)閉孔板，用這種方式減少混凝土與鋼管之間的摩擦力，保障鋼管能夠在伸縮節(jié)、支座之間流暢伸縮。施工中需要預(yù)留足夠空間，保障這一要求得到保障。該方法能夠有效解決摩擦力引發(fā)的鋼管變形情況。

（2）U形支架。壓力鋼管的安裝以及鋼支撐方案的落實(shí)會(huì)受到眾多外界因素的影響。為克服外界因素影響與限制，就需要在考慮滿足施工要求基礎(chǔ)上，在壓力鋼管底部放置U型支架，并做好壓力鋼管固定工作。U形支架以型鋼、鋼板組合焊接的方式制作，有著很好的固定效果。壓力鋼管施工中需要將兩個(gè)U形支架放在始裝節(jié)，隨后剩余的所有管節(jié)各放一個(gè)U形支架。安裝中，鋼管與U形支架以斷開(kāi)狀態(tài)呈現(xiàn)。U形支架的擺放不會(huì)影響到后續(xù)的鋼筋網(wǎng)鋪設(shè)，并且其能夠保障鋼管的自由伸縮，滿足了壓力鋼管支撐需求。并且U形支架本身有著較大的受力面積，U型支架的使用能夠直接把U形支架澆筑至墊板內(nèi)部，保障壓力鋼管獲取良好伸縮條件，規(guī)避了傾倒、偏移問(wèn)題。除此之外該方法有效解決與處理了二次施工情況的發(fā)生，能夠應(yīng)對(duì)壓裂墊層問(wèn)題的要求。

（3）澆筑與鋼管協(xié)調(diào)施工。水電站施工中如果地點(diǎn)有著較大的晝夜溫差，就會(huì)因熱脹冷縮原理導(dǎo)致鋼管出現(xiàn)變形、位移。所以壓力鋼管混凝土澆筑應(yīng)當(dāng)與鋼管安裝進(jìn)度保持同步。假設(shè)底部支墩并沒(méi)有澆筑，那么在壓力鋼管受到溫度影響以后，就會(huì)出現(xiàn)結(jié)構(gòu)變形問(wèn)題。對(duì)于工程施工來(lái)說(shuō)，在結(jié)束壓力鋼管的安裝后，必須第一時(shí)間展開(kāi)模板安裝、混凝土澆筑。在周圍氣溫環(huán)境并沒(méi)有對(duì)壓力鋼管造成影響的時(shí)候，用混凝土保障鋼管強(qiáng)度，減少環(huán)境溫度帶給鋼管安裝的不良影響。

3 施工技術(shù)、焊接技術(shù)

（1）運(yùn)輸。壓力鋼管需要用平板拖車以管口向下平放的方式運(yùn)輸。

鋼管施工在引水洞下平段與延長(zhǎng)線使用運(yùn)輸臺(tái)車進(jìn)行，鋼管的倒運(yùn)吊裝、翻身與卸車全部使用卷?yè)P(yáng)機(jī)系統(tǒng)，即鎖具、卷?yè)P(yáng)機(jī)、滑子、錨固桿。

引水洞鋼管運(yùn)輸需要將鋼管放在洞內(nèi)滑行臺(tái)車。之后用卷?yè)P(yáng)機(jī)做鋼管托運(yùn)，延長(zhǎng)施工支洞。最后用千斤頂微調(diào)。主工字鋼、枕木、軌道可以重復(fù)使用，施工中所用的小支撐不需要撤出。

在壓力鋼管安裝就位以后，擴(kuò)挖引水道洞截面。鋼管運(yùn)輸應(yīng)用鋼軌鋪設(shè)與軌道運(yùn)輸車組合方式，水洞鋼軌順著水流鋪設(shè)。運(yùn)輸管節(jié)的過(guò)程中，將鋼管放到墊木梁，以此保護(hù)坡口與管節(jié)。吊運(yùn)鋼管需要設(shè)置軟墊。如果管徑較大，引水洞就需要保障鋼管與車體足夠牢固，做好固定工作。運(yùn)輸中指派專人巡查，在遇到問(wèn)題的時(shí)候第一時(shí)間處理。

引水洞運(yùn)輸臺(tái)車壓力鋼管卸車使用千斤頂，用千斤頂頂起管道。千斤頂微調(diào)需要滿足技術(shù)要求，使用型材固定與支撐管道，隨后做其他管節(jié)的運(yùn)輸和安裝。

（2）安裝。在施工中需要做好壓力鋼管安裝順序的控制與調(diào)整，依照現(xiàn)場(chǎng)施工實(shí)際情況，例如定位節(jié)的安裝就需要使用全站儀初步分析鋼管的安裝高程、樁號(hào)與中心，隨后應(yīng)用手拉葫蘆、千斤頂?shù)仍O(shè)備完成鋼管安裝位置的調(diào)整需求，最后用加固的方式保障壓力鋼管支撐效果。壓力鋼管加固中需要保障鋼管澆筑中不會(huì)發(fā)生移位與變形問(wèn)題。管壁、洞壁的處理可以用14號(hào)槽鋼在8至16個(gè)點(diǎn)支撐。必須說(shuō)明的是結(jié)束定位節(jié)安裝后才可以進(jìn)入后面的管段施工與安裝。

安裝完所有定位節(jié)后，立刻將上游部位的第二節(jié)鋼管下放，并使其靠近定位節(jié)，隨后用千斤頂頂起鋼管，用U形支架支撐其管節(jié)底部，通過(guò)手拉葫蘆的方法調(diào)節(jié)鋼管安裝尺寸，保障后續(xù)工作順利展開(kāi)。

環(huán)縫對(duì)接中必須保障對(duì)接工作參數(shù)得到滿足，隨后進(jìn)入到電焊環(huán)節(jié)。電焊中需要做好電焊間距與長(zhǎng)度控制，間距控制在600毫米至800毫米之間，長(zhǎng)度控制在80毫米至100毫米之間。此外還要用角鋼支撐管壁與洞口，保障后續(xù)的鋼管澆筑質(zhì)量。結(jié)束壓力鋼管安裝流程后，整理相關(guān)資料，交至監(jiān)理人員，方便后續(xù)的驗(yàn)收工作。

焊接活動(dòng)開(kāi)始前，需要使用工字鋼搭接制作臨時(shí)腳手架，目的是為了做探傷工序與鋼管焊接。

4 結(jié)語(yǔ)

水電站有著非常特殊的施工環(huán)境，其在風(fēng)力、晝夜溫差、自重、長(zhǎng)度等因素的作用下會(huì)發(fā)生各種變形問(wèn)題。通過(guò)分析不難看出，參照現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐與工作經(jīng)驗(yàn)制定的變形控制舉措能夠妥善處理工程問(wèn)題，保障工程順利結(jié)束。

參考文獻(xiàn)：

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