淺談小型水庫(kù)輸水涵內(nèi)襯管施工技術(shù)

龔 煜

(中國(guó)水利水電第五工程局有限公司,成都 610066)

1 工程概況

目前,全國(guó)很多小型水庫(kù)工程施工任務(wù)主要涉及水庫(kù)三大件:溢洪道、放水建筑物(輸水涵)、大壩等。相對(duì)來(lái)說(shuō),輸水涵的建設(shè)是重點(diǎn)組成部分,主要是用于支撐整個(gè)小型水庫(kù)灌溉、防洪、蓄水等功能,其應(yīng)用對(duì)于縮短施工工期,提高水庫(kù)功能來(lái)說(shuō)更有優(yōu)勢(shì)[1]。

陳洞水庫(kù)位于廣州市白云區(qū)鐘落潭鎮(zhèn)陳洞村,是一座以灌溉為主,兼有防洪的小(2)型水庫(kù),現(xiàn)有輸水涵為5 m圓形涵和內(nèi)徑1.2 m圓涵管兩部分組成,根據(jù)陳洞水庫(kù)大壩安全鑒定結(jié)論,輸水涵圓涵段相應(yīng)部位的抗裂安全系數(shù)不滿足要求。加固措施為拆除重建輸水涵、輸水涵圓涵段采用內(nèi)套φ1020 mm,壁厚12 mm鋼管加上灌漿加固處理,涵管管身長(zhǎng)50m,鋼管焊接處布置一道灌漿孔,漿液材料采用水泥砂漿;壩體沿輸水涵管中心線兩側(cè),布置二排灌漿孔,采用充填灌漿處理,設(shè)兩排灌漿孔,孔距2m,排距2m,,梅花形布置,共布置124孔,灌漿孔深度12m,深入壩基1m。

2 內(nèi)襯管施工前的準(zhǔn)備工作

2.1 施工場(chǎng)地規(guī)劃、設(shè)備檢測(cè)及驗(yàn)收

結(jié)合施工總平面圖及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際地形,根據(jù)施工方案,有效規(guī)劃場(chǎng)地,做到場(chǎng)地安全圍蔽內(nèi)施工,禁止外人進(jìn)入,材料堆放安全,設(shè)備有足夠施工空間;根據(jù)施工方案對(duì)所需設(shè)備進(jìn)行自檢、驗(yàn)收,及時(shí)收集產(chǎn)品合格證、生產(chǎn)許可證、驗(yàn)收合格后,方可進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)。

2.2 內(nèi)襯鋼管的采購(gòu)

內(nèi)襯管施工為重要隱蔽工程施工,因此內(nèi)襯鋼管的質(zhì)量是工程質(zhì)量的保障,現(xiàn)場(chǎng)對(duì)于鋼管的驗(yàn)收管控不嚴(yán)格,現(xiàn)場(chǎng)施工很容易出現(xiàn)質(zhì)量缺陷,如管道變形、管道滲漏等問(wèn)題。因此,施工單位應(yīng)該對(duì)管材廠家進(jìn)行考察,生產(chǎn)廠家必須具備證件、設(shè)施齊全,必須采購(gòu)到貨驗(yàn)收后,取樣送檢具有資質(zhì)的第三方檢測(cè)單位檢查合格后方可用于現(xiàn)場(chǎng)。

2.3 舊水泥涵管的清理

在對(duì)取水口下閘處理時(shí),同時(shí)進(jìn)行圍堰封堵,防止庫(kù)內(nèi)水進(jìn)入管道,采取高壓水槍對(duì)舊水泥涵管內(nèi)自上而下進(jìn)行清理,對(duì)管道內(nèi)多余的泥巴、殘?jiān)M(jìn)行沖洗、清理,方便后續(xù)管道檢測(cè)及施工前的檢測(cè)。

2.4 舊水泥涵管的檢測(cè)

鑒于涵管內(nèi)空間較小,內(nèi)襯進(jìn)入管道前,無(wú)法進(jìn)行有效的校正,需要對(duì)舊水泥涵管內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行CCTV管道檢測(cè),主要涉及管道內(nèi)壁的平面度、直線度、橢圓度等[2],根據(jù)CCTV檢查視頻,對(duì)有缺陷部分進(jìn)行修復(fù),橢圓度進(jìn)行校正;防止內(nèi)襯鋼管進(jìn)入舊水泥涵管時(shí),出現(xiàn)內(nèi)襯鋼管卡在舊水泥涵管某位置,因此,必須保證舊水泥涵管數(shù)據(jù)在施工范圍內(nèi);修復(fù)到范圍尺寸后,才能進(jìn)行下道工序。

2.5 通風(fēng)、供電的安全措施

根據(jù)圖紙及施工方案,結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)具體施工條件,鋼管只能從輸水涵出口分段進(jìn)入;管道內(nèi)施工時(shí)的用電、通風(fēng)只能從取水塔進(jìn)入,施工用電所用的電纜,需穿套防水、漏電的保護(hù)管逐步送入;通風(fēng)設(shè)施需增加三臺(tái),兩臺(tái)使用,一臺(tái)備用,通風(fēng)設(shè)施需增加兩根通風(fēng)管送至入庫(kù)處;用電、供風(fēng)需安排專人值班、通過(guò)對(duì)講機(jī)進(jìn)行溝通;施工前進(jìn)行安全技術(shù)交底,否則不允許施工[3]。

3 內(nèi)襯管施工前的施工

3.1 內(nèi)襯鋼管拉入管內(nèi)

內(nèi)襯鋼管施工前,先固定卷?yè)P(yáng)機(jī),利用卷?yè)P(yáng)機(jī)分節(jié)將內(nèi)襯管拖入。內(nèi)襯鋼管具備施工條件時(shí),首先取水口下閘,管內(nèi)通風(fēng),檢查管內(nèi)氧氣是否超標(biāo),在安全前提下,施工人員方可進(jìn)入。同時(shí),需檢查閘門是否漏水,如漏水,需進(jìn)行處理后,才能按照方案拉入。

3.2 內(nèi)襯鋼管布置

內(nèi)襯鋼管按照分段拖入,每根鋼管按照6 m/根進(jìn)入,內(nèi)襯鋼管內(nèi)徑為1 020 mm,壁厚12 mm,合計(jì)內(nèi)襯鋼管外徑為1 044 mm;舊輸水涵水泥涵管為1 200 mm,舊水泥涵管與內(nèi)襯管的間隙為78 mm,根據(jù)施工方案,在每根內(nèi)襯管1m位置焊接四套45 mm滑輪,即每根管24套滑輪,誤差控制在±10 mm,方便內(nèi)襯管在舊輸水涵管內(nèi)進(jìn)行有效的滑動(dòng)。

3.3 內(nèi)襯鋼管安裝

1020 mm內(nèi)襯鋼管理論重量為298.28 m/ kg,6 m內(nèi)襯鋼管總重為1789.68 kg,內(nèi)襯鋼管重量較大,在舊水泥涵管內(nèi)會(huì)增加摩擦力,不能滿足施工要求,內(nèi)襯鋼管在內(nèi)壁上需焊接可靠的拉鉤,為高強(qiáng)度材質(zhì),允許焊接?；啽仨毰c拉鉤呈90 °分布,保證內(nèi)襯鋼管順利拉入到位,拉鉤與滑輪必須焊接牢靠,滑輪與舊水泥涵管中心線在安裝時(shí)要與內(nèi)襯涵管中心線重合。保證滑輪道接頭高低差小于0.8 mm,直線方向錯(cuò)邊小于2 mm。

3.4 內(nèi)襯管固定

利用吊車將內(nèi)襯鋼管運(yùn)輸至舊水泥涵管出口位置,借助吊車,可以順利將內(nèi)襯鋼管吊放至有利安裝位置,方便卷?yè)P(yáng)機(jī)拉動(dòng);現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量人員需對(duì)基準(zhǔn)臺(tái)、中線位置進(jìn)行放線,與現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員進(jìn)行中心線、高程的調(diào)整;現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整好后,即可以對(duì)卷?yè)P(yáng)機(jī)進(jìn)行試運(yùn)行,將第一節(jié)內(nèi)襯鋼管拉入到位后,采取在舊水泥涵管位置植入鋼筋,方便內(nèi)襯鋼管固定于舊水泥涵管處,植入的鋼筋根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際需要進(jìn)行,當(dāng)?shù)谝粋€(gè)鋼管固定在舊水泥涵管后,需以此為基礎(chǔ),調(diào)整內(nèi)襯鋼管的中心線、高程,方便后續(xù)鋼管跟進(jìn),后續(xù)第二根、第三根采取同樣的方式進(jìn)行,同時(shí),采取激光水準(zhǔn)儀、吊錘進(jìn)行數(shù)據(jù)校正,保證各鋼管之間的焊縫高程差約±5 mm。

4 內(nèi)襯管焊接

4.1 焊接設(shè)備選型

根據(jù)內(nèi)襯管鋼材的材質(zhì),現(xiàn)場(chǎng)選擇適合輕巧、使用性比較強(qiáng)的電焊機(jī)。

4.2 焊工證件檢查

如果是采取焊接工藝,要在操作之前檢查施工人員的相應(yīng)技術(shù)證件,還要準(zhǔn)備好焊接材料、環(huán)境、設(shè)備,設(shè)置好設(shè)備的參數(shù),詳細(xì)檢查沒有問(wèn)題后進(jìn)行施工。比如要檢查電焊機(jī)的工作狀態(tài),接地線是否接線正確等。

4.3 內(nèi)襯管焊接的安全管控

當(dāng)出現(xiàn)極端天氣或者出現(xiàn)特殊工況時(shí),內(nèi)襯鋼管施工必須停止作業(yè):(1)吊裝時(shí)內(nèi)襯鋼管時(shí),風(fēng)速大于10 m/s;(2)內(nèi)襯鋼管焊接時(shí),管內(nèi)濕度大于80 %;(3)內(nèi)襯鋼管焊接時(shí),管內(nèi)氧氣超標(biāo);(4)內(nèi)襯鋼管焊接時(shí),水庫(kù)閘門漏水較大。

4.4 內(nèi)襯管焊接要求及工藝

內(nèi)襯鋼管的焊接應(yīng)滿足如下要求:(1)內(nèi)襯鋼管滿足二類焊縫,焊接工藝和對(duì)焊工的要求與主縫二類焊縫相同;(2)內(nèi)襯鋼管焊接前,現(xiàn)場(chǎng)焊點(diǎn)有問(wèn)題,需進(jìn)行處理后,再進(jìn)行焊接;(3)內(nèi)襯鋼管焊接前,對(duì)焊口的坡口、毛刺及兩側(cè)的鐵銹、油污需進(jìn)行處理干凈;(4)焊接時(shí),按照安裝焊縫的順序逐條焊接,不得跳躍;(5)在完成一側(cè)的焊縫焊接后,另一側(cè)用碳弧氣刨清根,清根后用砂輪磨削機(jī)去除滲碳層;(6)焊接材料,要做好焊條的儲(chǔ)存、烘烤和發(fā)放工作,并及時(shí)做好烘烤試驗(yàn)溫度和焊條的發(fā)放和回收記錄,烘烤溫度按規(guī)定焊條焊接執(zhí)行,烘烤好的焊條不能有脫落和明顯的裂紋。

4.5 內(nèi)襯管焊接焊縫檢驗(yàn)

對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)襯管焊縫的檢驗(yàn),應(yīng)做到如下幾點(diǎn):(1)內(nèi)襯鋼管焊接后,項(xiàng)目質(zhì)檢人員與焊接工人對(duì)焊縫進(jìn)行檢查,焊縫合格的,用油漆標(biāo)記,保證后續(xù)焊縫合格的唯一性;(2)內(nèi)襯管所有的焊縫需進(jìn)行外觀檢測(cè),外觀不確認(rèn)時(shí),必要時(shí)采取探傷檢查,保證焊縫的質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)要求。

4.6 內(nèi)襯管焊接缺陷處理

現(xiàn)場(chǎng)焊接的內(nèi)襯鋼管有質(zhì)量缺陷,需與技術(shù)人員對(duì)接溝通,給出質(zhì)量返修方案,應(yīng)先對(duì)本焊接區(qū)域進(jìn)行焊接情況的檢查。焊接完成后,需對(duì)接口焊縫進(jìn)行全方位的檢查,確定第一條與第二條內(nèi)襯管焊縫無(wú)誤后,才能進(jìn)行下一個(gè)鋼管焊縫的焊接。項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員必須對(duì)內(nèi)襯鋼管的焊接質(zhì)量規(guī)范熟悉,保證現(xiàn)場(chǎng)焊縫的質(zhì)量合格。主要對(duì)內(nèi)襯鋼管的焊縫處是否存在氣泡、裂紋等問(wèn)題進(jìn)行檢查,同時(shí),還需要對(duì)焊縫是否存在咬邊情況進(jìn)行檢查,為保證質(zhì)量要求,最好對(duì)焊縫區(qū)域采取探傷檢測(cè)[4]。

5 內(nèi)襯管封堵及灌漿

5.1 灌漿設(shè)備、材料準(zhǔn)備

根據(jù)設(shè)計(jì)要求,選擇灌漿機(jī)(BW-150)一臺(tái),灰漿攪拌機(jī)(HJ200)一臺(tái),水泥采用普通硅酸鹽水泥(強(qiáng)度等級(jí)≥42.5)。

5.2 灌漿的質(zhì)量控制

內(nèi)襯鋼管施工焊接完畢后,需進(jìn)行灌漿處理,對(duì)灌漿容易出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題,應(yīng)采取如下措施:(1)灌漿前,對(duì)重要隱蔽工程進(jìn)行專項(xiàng)安全、技術(shù)交底,要求“人、材、機(jī)”、施工方法、施工環(huán)節(jié)等各方面進(jìn)行控制;(2)現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)檢、試驗(yàn)人員需持證上崗,否則不允許灌漿;(3)加強(qiáng)質(zhì)量管控,下發(fā)項(xiàng)目實(shí)施細(xì)則,嚴(yán)格執(zhí)行質(zhì)量一票否決權(quán);(4)培訓(xùn)上崗;(5)對(duì)進(jìn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行驗(yàn)收,滿足施工需求,否則更換設(shè)備;(6)現(xiàn)場(chǎng)灌漿紀(jì)錄據(jù)實(shí)填寫,水泥采用普通硅酸鹽水泥(強(qiáng)度等級(jí)≥42.5),水泥粘土比為1∶4,泥漿容重達(dá)到1.5 t/m3,灌漿過(guò)程中漿液容重和輸漿量應(yīng)每小時(shí)測(cè)定一次,并進(jìn)行記錄。如漿料發(fā)生變化,應(yīng)隨時(shí)調(diào)整。灌漿壓力現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定,防止破壞路面。在施工過(guò)程中,灌漿壓力可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)具體情況進(jìn)行調(diào)整。

6 結(jié)語(yǔ)

在小型水庫(kù)工程中,內(nèi)襯管具備施工工藝簡(jiǎn)單,質(zhì)量可靠,效果明顯等優(yōu)點(diǎn),即能節(jié)省投資,又可以加快施工進(jìn)度,值得在同類工程施工中推廣應(yīng)用。