水電站壓力鋼管制作安裝施工方法及質量控制

張廣力，魏虎明，王洋洋

中國水利水電第四工程局有限公司，青海 西寧 810007

在水電站建設工程施工過程中，由于壓力鋼管的安裝過程比較復雜，投資成本較大，時間較長，易受到各種自然環(huán)境和人為因素的影響，能否在規(guī)定的時間內安裝并穩(wěn)定運行，取決于其施工安裝措施和施工質量水平。因此，在壓力鋼管安裝施工過程中，有必要嚴格控制施工質量。其中，如何控制施工質量和安裝措施是值得施工企業(yè)管理人員深思的問題。

1 水電站壓力鋼管生產(chǎn)流程

水電站壓力鋼管生產(chǎn)流程如下：原材料入廠檢驗→邊緣區(qū)域無損檢測→畫線和標識→切割→加工坡口→預彎和卷板→檢驗和取圓→焊接工藝鑒定→焊接和檢驗→除銹、底漆→噴漆和防腐→運輸。

2 壓力鋼管的制作安裝條件及要點

2.1 壓力鋼管的制作安裝條件

壓力鋼管屬于耐壓耐腐蝕的高性能材料，其中選材制作、剪裁拼裝、組裝防護等一些技術運行都必須按照國家規(guī)定的條件開展，每個技術操作程序都有專門的安全操作指導書。并且，對于人身安全保障工作都有相應的標準，還有專業(yè)的工程技術人員全程監(jiān)督。水電站設計的文件、圖紙以及流程都已經(jīng)向相關部門報備，在得到多方認可的條件下方可開展相關工作。

2.2 壓力鋼管的制作安裝要點

（1）劃線編寫號碼。用專業(yè)的劃線設備標寫出切割線、水流方向、內外弧度值等相關數(shù)據(jù)，遵循一定的順序序號，避免在后續(xù)制作中發(fā)生混亂而影響工期進度。

（2）鋼板切割。切割鋼板時應用中性火焰，并控制好火焰溫度、氧氣壓力以及切割程度，使鋼板切口比較平整，切割時還需注意沿切割線把握好尺度，盡可能確保切割的鋼板長度符合標準，以免影響后續(xù)的加工制作。

（3）坡口制備。坡口制備的過程中通常使用火焰切割?；鹧媲懈畛杀镜?、效率高，便于操作。火焰切割加工完的切口為直邊，厚板宜加工為雙面坡口，以控制其填充量。個別情況下，因設計原因，一些埋管段背面預留空間太小，人員無法在背部操作，無法清根，只能進行單面焊接。為了確?？v、環(huán)縫的焊接質量，應采用單面焊雙面成形技術。由于坡口加工的精度比較重要，此段鋼管的坡口加工需要用刨邊機加工成U形坡口，并且需采用角度樣板，控制角度的誤差，實現(xiàn)單面焊接、雙面成型的效果。

（4）坡口打磨處理與防銹處理。切割坡口時，火焰的高溫使得切口會產(chǎn)生氧化反應，生成一層氧化膜，將加強其脆性，如果不予以清除就進行焊接，會造成鋼管縫隙的韌性下降、脆性加強，形成安全隱患，一旦發(fā)生相關問題，將損耗大量的財力、物力，影響工程質量。

（5）就位與安裝。采用適宜規(guī)格的千斤頂和與鋼管外壁弧度一樣的托梁進行安裝單元，使安裝單元和到位臺車之間相連接，在加勁圈前后安裝2個鐵楔。把鋼絲繩系在安裝單元上，經(jīng)過絞車將其引到安裝位置。在安放過程中，可以利用手葫蘆與千斤頂將安裝單元的位置安排到位，再進行穩(wěn)固及焊接等操作。

（6）埋管段安裝。在地埋管斷面的安裝過程中，應該按照安裝的真實情況開展施工。如果管道斷面受到上部空間量的制約，則需要創(chuàng)建專門途徑，同時利用滑脫方式擴大安裝埋管范圍。根據(jù)施工經(jīng)驗，通過在滑軌上滾動提升機，能確保陡坡斜壓鋼管的順利安裝。同時，在安裝過程中，可以應用滑靴支架和托盤軸承。當正壓和摩擦因數(shù)發(fā)生變化時，壓力鋼管的摩擦阻力也會隨之發(fā)生變化，并將改變滑動速度，從而引起異常問題的發(fā)生。對于這種情況可采用上1、下2點的螺栓吊掛形式，并通過提升機的每個螺栓點來調節(jié)壓力鋼管，以確保運輸平穩(wěn)、可靠和施工安全。

（7）明管段安裝。壓力鋼管明管段大管徑鋼管通常使用移動式汽車吊裝，小管徑鋼管可以借助土建作業(yè)的塔機實現(xiàn)，這兩種方法都是根據(jù)土建作業(yè)進度進行安裝，能保證汽車吊的回轉半徑都在吊裝范圍內。個別情況下，會一次性完成土建作業(yè)，導致壓力鋼管無法跟隨進度安裝，需使用大起重量移動式履帶吊完成吊裝，如埃塞俄比亞復興大壩金結項目，土建提前完成了相關作業(yè)，即使使用500t移動式汽車吊也無法吊裝，只能改為450t履帶吊完成相關作業(yè)。

3 施工質量控制對策

3.1 按照施工特點、施工合同及圖紙要求進行操作

施工應按照施工特點、施工合同及圖紙要求進行，以符合相關質量標準。按照《壓力鋼管安裝制造及驗收規(guī)范》（DL/T 5017—2007），施工設計圖紙、施工規(guī)劃、《焊接作業(yè)指導書》和《焊接技術指導書》展開壓力管道鋼管的轉運、安裝、焊接以及驗收等。嚴格審核來料質量和設施設備性能。利用國內正規(guī)廠家開發(fā)的焊機和焊接材料，并烘烤保溫焊條。焊工應持有上崗證書，應用適當?shù)碾娏?、科學合理的焊接方法進行焊接，并配置專職人員負責電氣設備和線路的維修與保養(yǎng)，以便確保焊接的質量。管理人員要根據(jù)圖紙和施工組織規(guī)劃，列出項目的關鍵點，從而對關鍵部位進行管理，提高施工項目的整體質量。技術人員按照設計圖紙分解工程質量總體目標，確定自身的職能和權利，做好技能分工，將質量管理工作落到實處。

3.2 以預防為中心，做好各項措施

以預防為中心，做好安裝施工的事前主動控制、事后主動檢查和嚴格控制的主動預防措施。在進行鋼管安裝前，需對鋼管安裝所用到的設備、儀器、原材料等進行檢查和維護，做好安裝施工工裝的準備工作。按照現(xiàn)場真實情況建立技術策劃、技術措施、質量保障以及管理制度等，上報監(jiān)管監(jiān)督部門審核。將施工過程、工藝、流程告知組長，有效地組織每個團隊學習工作指導書。在工作面安裝過程中，應安裝電氣線路和照明設施，將運輸路面拉平，由測量員入孔丈量、布置線路，并在每次安裝前做好技術準備工作。過程控制的基本路徑是對施工過程中的工作流程進行管控。

（1）在鋼管安裝施工過程中，需進行技術指導、測量以及檢驗工作。施工單位應派技術人員進行現(xiàn)場管理工作，及時處理問題，應及時提供安裝施工所需的材料和數(shù)據(jù)。對各節(jié)鋼管的編號、軸距、標高以及坡度加強控制與校正，對安裝在管接頭上的重復、誤差進行管控，針對問題進行及時改正，直到執(zhí)行規(guī)范在規(guī)定范圍內，后期必要時可調動插座安裝，完成測量記錄和數(shù)據(jù)整理。檢驗員對安裝質量進行及時檢查，包括鋼管定位尺寸、圓形接頭、焊接外觀質量等。檢驗人員焊接后對焊縫安裝規(guī)范進行比例超聲檢查和射線檢查，發(fā)現(xiàn)問題應及時修復。

（2）在完成的每個過程中，施工隊伍必須進行自檢，并由質量檢驗員檢驗，填寫質量檢驗記錄表單，再由監(jiān)理工程師經(jīng)過反復檢驗，確保質量合格后方可進行下一步工作，如果質量不合格應返修。技術人員、測量員和檢驗員應做好相關工作，如檢驗記錄、數(shù)據(jù)整理等，保證每項工作都有據(jù)可行，確保每項數(shù)據(jù)的真實性與可靠性，杜絕不合格流程。

（3）鋼管安裝后，為了加強后勤保障，如設備的維修保障，應定期檢查對接環(huán)焊接、防腐質量，注漿孔密封質量等相關方面，并加強鋼管與隧道墻壁之間的連接，認真填寫單位工程檢驗報告并提交監(jiān)理復核，在單位內工程驗收合格后，方可對鋼管外側開展回填工作。回填過程中，應注意保護注漿孔的螺紋。回填后，應派焊接人員堵孔，用滲透探傷法檢查堵焊質量，并且積極準備后續(xù)的安裝驗收工作。

3.3 進行安裝質量驗收及評價

工程質量檢驗部門應實事求是，認真開展質量檢查與數(shù)據(jù)的填寫及整理工作，客觀評價施工質量，科學合理地探討質量缺陷問題，運用科學的管理措施解決施工初期隱藏的質量問題。同時，應積極配合監(jiān)理員、業(yè)主和其他單位人員，完成安裝單位工程、分配工程的驗收。明管段壓力鋼管工作人員應與土建人員溝通每安裝多少個單元進行一次交面，如果單元太長，將影響土建混凝土澆筑；單元太短，則土建立模拆模頻繁，將影響項目整體施工進度。單位驗收應在工程竣工后進行。質檢部門在對單位工程質量進行自我評價的基礎上，需向監(jiān)理部門提交驗收申請，進行相關審核，同時通知監(jiān)理部門有效開展現(xiàn)場檢驗，驗收后才能進行下一步工序的施工。

4 結束語

綜上所述，通過對壓力鋼管制作與安裝技術的研究分析可知，壓力鋼管的制作安裝質量條件有著較大的差異，需要與壓力鋼管的技術規(guī)范相結合，對壓力鋼管的質量進行管控，從而提高水電站的工程質量，降低電站的運行成本，提高其社會和經(jīng)濟效益。