柏云飞
云南省滇中引水工程有限公司 云南昆明 650032
摘要:滇中引水工程楚雄段观音山倒虹吸,总干渠全长9.777km,沿线主要结构物有观音山退水渠、进水池及配套设施、出水池、机电及金属结构安装等工程。现重点阐述倒虹吸压力钢管在施工过程中的施工组织、质量控制及安装施工技术等措施,以保障工程实施过程中的各项质量要求,确保工程任务的高质量完成。
关键词:滇中引水;倒虹吸;压力钢管;质量控制;运输措施
1、工程概况
滇中引水工程楚雄段观音山倒虹吸起点(CX133+039.078m)至观音山倒虹吸终点(CX142+816.195m),主要包含土石方开挖约200万方,土石方回填约22.4万方,混凝土35万方,钢筋1.52万吨,钢管7.78万吨。输水管采用3根内径4.2m压力钢管,建筑平面长度9777.117m,设计流量100m3/s。倒虹吸钢管沿线共设71个镇墩,支墩间距均采用10m,支承环采用下支撑式,支座均采聚四氟乙烯滑动支座。
2、施工组织管理
遵循高效率、创优质的施工原则,组织技术力量强大的施工专业团队,达到专业化、技术化、管理化、标准化原则。
2.1人员组织
2.1.1焊工人员资格管理
根据本工程的施工特点,选用技术经验丰富并且多年从事金属结构安装工程的施工作业队伍,尤其是焊工应经SL35考试,并取得焊工合格证书,才能从事与其证书相适应的焊接工作。焊工参加焊接工作中断6个月以上者,应重新进行考试。
2.1.2无损检测人员资格管理
从事压力钢管质量检测的无损检测人员,其相应的资质应符合本项目技术标准及相关规范要求。焊缝质量评定应由持Ⅱ级或Ⅱ级以上资格证书的无损检测人员担任。
2.2机械组织
在压力钢管制作及安装方面应配备先进的施工设备(包括加工设备、焊接设备、运输等设备),实现本工程机械化流水作业,过程中不断优化施工组织设计及专项施工方案,提高生产效率,争创优质工程。
3.各工序施工质量控制措施
3.1材料检验
每批钢板、伸缩节、支座、焊接材料、防腐涂装材料等由质检人员验收入库并进行抽样检验,对标号不清或对材质有疑问时应予复验。
3.2钢管下料加工
钢管下料前先组织相关技术人员对管材的尺寸、外形、重量等进行检验,合格后方可下料。钢板下料极限偏差:宽度和长度±lmm;对角线相对差2mm;对应边相对差1mm;矢高(曲线部分)±0.5mm。
管节纵缝不应设置在管节横断面的水平轴线和垂直轴线上,其与水平轴线和垂直轴线的圆心夹角应大于10°,且相应弧线距离应大于300mm及10倍管壁厚度。相邻管节纵缝间距应大于板厚的5倍,且不小于300mm。同一管节上相邻纵缝间距不应小于500mm。直管环缝间距不应小于500mm;弯管、浙变段不应小于10倍管壁厚度且不小于300mm。
对于高强度钢板,划线时不得用锯条或凿子、钢印作标记,不得在卷板外侧表面打冲眼。钢板下料前,应在剖口和焊接坡口的预定线两侧一定范围内,进行100%超声波检测。
3.3钢板坡口切割
钢板和焊接坡口的切割应数控切割机进行加工。淬硬倾向大的高强钢焊接坡口应采用创边机、铣边机加工。若采用热切割方法加工时,其坡口表面质量应符合相关技术要求,按相关规定进行渗透检测(PT),缺欠显示的验收质量分级为2级。
切割质量和尺寸偏差应符合有关规定。切割面的氧化层、熔渣、毛刺应用砂轮磨去,切割时造成的坡口沟槽深度不大于0.5m,否则应进行修磨。当坡口沟槽深度大于2mm时应进行焊补并修磨至规定要求,补焊区域及其周边20m内应按规定缺欠显示的验收质量分级为2级。
坡口加工完毕应立即涂刷无毒,且不影响焊接性能和焊接质量的坡口防锈涂料。
3.4卷板及对圆
卷板方向应和钢板的压延方向一致。卷板前或卷制过程中,应将钢板表面已剥离的氧化皮和其他杂物清除干净。不得用金属锤直接锤击钢板。当钢管内径和壁厚关系符合瓦片允许冷卷的最小径厚比要求的规定时,瓦片允许冷卷,否则应热卷或冷卷后进行消应热处理。卷板后,应将瓦片以自由状态立于平台上,用样板检查弧度。钢管对圆应在平台上进行,其管口平面度不应大于2mm。
4.运输措施
4.1运输方案
根据钢管各项运输部件的不同情况,采用的吊装和运输设备、运输方法以及防止钢管变形的加固措施。根据本项目现场实情况结合地势地形,倒虹吸起终点斜坡段及开挖边坡<5m的地段,压力钢管通过施工便道运输至安装现场。局部挖方段最大开挖深度≥5m的地段,吊车吊装钢管的横向水平距离过大,吊装危险系数高,因此选用在混凝土支墩上铺设钢轨,采用电瓶车运输至安装现场。
4.2运输安全应对措施
①压力钢管占用空间大、重量大,吊装、运输安全措施由专业部门负责。只有在压力钢管吊装、运输前的安全检查合格后才准许吊装、运输。施工过程中设立安全监督岗,对施工全过程实施安全监督,确保施工过程安全。
②压力钢管运输、吊运所使用的各种起重设备及钢丝绳,事前必须进行严格的安全技术检查,通过计算后结合相关规定确定。
③运输前必须对运输线路进行系统调查,保证运输过程限高、限宽、限载部位满足运输要求。当发现问题时,必须提前协调解决。
④压力钢管运输进场前,现场必须做好场地、卸车准备,保证钢管进场后能够安全卸车。从加工厂至组装地点的运输设施必须施工完成,并经过检查、试验,满足现场运输要求。
⑤运至现场的钢管转运工作由专业的起重人员负责。
⑥为保证钢管安全运输,在运输之前,应编制运输方案,成立专门的运输领导小组,具体负责筹划大件运输事宜。
⑦吊装作业时应明确指挥人员,指挥人员应佩带明显的标志,戴安全帽。
⑧作业人员分工明确,坚守岗位,统一指挥。指挥人员应按信号要求进行指挥,行车工和其他人员应清楚吊装方案和指挥信号。信号联络可采用无线对讲机进行联络,达到口令清楚,描述准确易懂。
⑨吊装(卸)前必须试吊,试吊时高度20至30厘米,试吊时检查机具和司索受力情况,确认无误后,方可平稳起吊运送;发现问题要将吊件放下,故障排除后,重新试吊,确认一切正常,方可正式吊装,严禁歪拉斜吊。
5.压力钢管的安装
5.1施工前结合工程特点制定详细的压力钢管现场安装措施,施工措施中应详细说明钢管安装使用的设备、安装方法、临时工程设施、质量检验程序和安全措施等。钢管安装前,对钢管中心、高程和里程等控制点进行布置,并且作出明显标识。控制点均应明显、牢固和便于使用。
现场安装在地形起伏较大、开挖边坡≥5m的地段采用在混凝土支墩上铺设轨道,采用电瓶牵引车运输至安装现场,并且在基坑内设置倒装龙门吊进行安装并焊接。
5.2压力钢管定位:倒装龙门吊运至安装所需高度和部位,为确保压力管道中心线吻合,先将钢管中心线用粉线连成一条线,利用吊锤球的办法确定钢管安装的下中心和上中心吻合,从上中心吊锤球至管口底部,利用钢盘尺测量下中心至锤线的距离,可以确定钢管倾斜度是否符合设计要求,钢管安装的中心允许偏差±5mm,合格后将钢管两侧用角钢加固稳定后,对钢管环缝进行定位焊接,定位焊接对称施焊。
6.结语
本工程压力钢管制造工程量大(内径4.2m,共77889t),钢管安装焊接质量控制是技术性要求很高的工作,因此施工前根据焊接工艺要求应编制切实可行的作业指导书,便于焊接人员掌握操作要领、焊接材料的使用和技术质量要求。在开展施工活动的过程中,应充分保证焊接、吊装技术在施工中的有效、高效应用,为其他类似工程提供经验参考。
参考文献
[1] GB50766-2012,水利水电工程压力钢管制作安装及验收规范[S].
[2] SL398-2007,水利水电工程施工通用安全技术规程[S].
[3] DL714-2015,水电水利工程施工安全防护设施技术规范[S].