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1、广东清远抽水蓄能电站水道及厂房系统土建工程标（PGC09G009） 施工技术方案引水钢支管安装施工技术方案1、工程概述清远抽水蓄能电站装机容量1280MW，厂房水道系统采用1管4机的供水方式，引水支管采用埋藏式压力钢管。四条引水支管上游接三个60卜形钢筋混凝土岔管（D8.0m），引水支管段断面为圆形，内径为4m，厂前渐变至2.376m，与机组蜗壳主阀相接。其中，1#引水支管长度为135.54m；2#引水支管长度为129.834m；3#引水支管长度为134.648m；4#引水支管长度为139.46m。板材为600MPa级高强钢，板厚为4265mm，总重2163.372t。压力钢管由制作方供货至工
2、地业主指定堆放场地，在堆放场地进行二次倒运，利用50t汽车吊装车，40t载重汽车运输。2、编制依据（1）广东清远抽水蓄能电站水道及厂房系统土建工程施工招标文件技术条款。（2）引水钢支管制造、安装结构图1/33/3（DZ103D.5-21-911）。（3）引水支管衬砌图1/33/3（DZ103D.5-21-2325）。（4）水电水利工程压力钢管制造安装及验收规范（DL/T5017-2007）。 （5）水电水利工程施工安全防护设施技术规范（DL/T 5162-2002）。3、施工设施布置3.1 施工用电根据现有供电系统布置，采用电缆从在6#施工支洞内的供电点引至钢管安装现场。主要供应空压机、卷扬机
3、、电焊机等施工用电。3.2 施工用气现场使用一台0.9立方的空压机，为气刨提供施工用气。3.3 洞外运输钢管在堆放场地进行第二次倒运，利用50t吊车进行装车，将钢管平稳放置在40t载重汽车上，再进行加固，如图1所示。然后，40t载重汽车经厂外交通路进入进厂交通洞。图1 钢管运输示意图3.4 洞内运输洞内运输路线：交通洞3#施工支洞6#施工支洞安装现场。为确保钢管在洞内顺利运输，在倒运前，使用角钢、螺纹钢制作一6m4m的样架，在每条引水钢支洞内进行一次模拟运输。模拟运输结束后，再进行钢管的洞内运输。钢管运至6#施工支洞待装支洞卸车吊点下，利用卷扬机通过布置于引水支洞与6#施工支洞洞轴线相交处顶部
4、的吊点将钢管从40t载重汽车上吊起，此时，40t载重汽车离开，然后将钢管运输台车沿轨道推至钢管下部，将钢管调整好方向平稳落在台车上，最后利用2t卷扬机将运输台车牵引至待装位置进行钢管安装，引支钢管吊点布置详见附图1。运输通道沿途不得有障碍物，路面应平整密实，确保运输畅通平稳。4、安装措施4.1 钢管运输轨道、牵引卷扬机、各吊点的布置4.1.1 运输轨道安装根据引水钢支管尺寸及引水支洞开挖尺寸，考虑焊工施焊的必要空间，为方便管道运输、调整、安装，支撑稳固，在4条引水钢支管安装段底部浇筑混凝土垫层，浇筑时按一定的间距在混凝土层上表面预埋基础垫板，轨距2.5m，基础垫板规格为300mm150mm12
5、mm(长宽厚)（共计176块），轨道接头垫板78块，垫板规格为300mm300mm12mm(长宽厚) 。基础板表面与混凝土垫层表面平齐，高程均为40.412。待混凝土垫层凝固后在基础板上敷设P24钢轨，钢轨与基础板用压板连接，引支钢管所用轨道基础预埋件布置图详见附图2、附图3。4.1.2 运输台车的制作钢管在引支洞内运输采用运输台车，为满足两条支洞同时施工的要求，需制作两个运输台车，台车长6.11m，宽2.7m，高0.78m。钢管运输台车车架前端设置一个钢座架，用来放置牵引台车的2t卷扬机，钢座架长1.594m，宽1.34m。台车型式如图2、图3所示。图2 运输台车平面图 图3 运输台车断面图
6、4.1.3 压力钢管卸车吊点布置及制作为方便卸车，在每条引水支洞中心线与6#施工支洞中心线交叉处顶部各埋设一个108t吊点(108t吊点锚杆采用6根长5.5m，32的螺纹钢，锚杆入岩深度5m，外露0.5m)；在每条引支洞左侧（发电方向）距引水支洞洞口洞轴线(与6#施工支洞相交处)5.5m处的洞壁上各埋设一个转向吊点，转向吊点离地面3.5m（转向吊点锚杆采用4根长4.5m，25的螺纹钢，锚杆入岩深度4m，外露0.5m）。压力钢管卸车吊点布置见附图1。为满足定位节的安装，在1#引支洞下游定位节，2#、3#、4#引支洞上下游定位节左右两侧上部4540角位置各埋设一个吊点，在1#引支洞上游定位节左右两
7、侧上部3530角位置各埋设一个吊点(吊点锚杆采用2根长2.5m，25的螺纹钢，锚杆入岩深度2m，外露0.5m，锚杆间距0.250.3m)。定位节吊点锚杆桩号见表1，吊点锚杆布置型式详见附图4。 表1 定位节吊点锚杆桩号控制表 序号项目桩号备注11#引水钢支管上游1Y0+002.198.下游1Y0+131.03822#引水钢支管上游2Y0+011.501下游2Y0+125.34133#引水钢支管上游3Y0+013.002下游3Y0+130.16444#引水钢支管上游4Y0+014.004下游4Y0+134.9914.1.4卷扬机布置在进入6#施工支洞右侧，距4#引支洞洞口中心线32.3m处，布置
8、一台8t卷扬机，8t卷扬机负责洞内钢管卸车。钢管运输工作使用布置在台车上的2t卷扬机进行，因此不再布置牵引卷扬机，如图4所示。钢管卸车卷扬机布置详见图1。4.1.5 钢管运输台车运行导向点的设置钢管运输台车在引支洞内运行通过车架前端放置的2t卷扬机牵引引支洞上、下游端的导向点来行走。导向点采用引支洞上、下游端部墙壁上已设置的锚杆，锚杆为长3m、20的螺纹钢，锚杆入岩深度2.85m，外露0.15m。图4 引支洞钢管运输示意图4.1.6 1#引支弯管安装吊点埋设为方便1#引支洞弯管段安装，在桩号1Y0+007.189、1Y0+012.772、1Y0+017.658上部左右两侧3530角位置各埋设一
9、个吊点，吊点锚杆采用2根长2.5m，25的螺纹钢，锚杆入岩深度2m，外露0.5m，锚杆间距0.250.3m。弯管段吊点锚杆布置型式同1#引支上游定位节吊点锚杆型式，见附图4。 4.1.7 锚杆规格数量及载重试验（1）锚杆规格和数量表2 安装用锚杆规格和数量表项 目规格型号总 数备 注卸车吊点锚杆32螺纹钢24入岩深度5m、外露500mm转向吊点锚杆25螺纹钢16入岩深度4m、外露500mm地锚25螺纹钢8入岩深度2m、外露500mm定位节及弯管固定锚杆22螺纹钢95入岩深度1m、外露200mm卷扬机锚杆25螺纹钢8入岩深度1.5m、外露500mm定位节安装吊点锚杆25螺纹钢32入岩深度2m、外
10、露500mm1#引支弯管段安装吊点锚杆25螺纹钢12入岩深度2m、外露500mm（2）在完成主吊点锚杆安装后，对主吊点进行1.25倍承载力的载重试验，引支钢管最终管节重量约为30吨（含加劲环重量），载重试验时加载的重量应为37.5吨，主吊点经上述载重试验满足要求后，方可进行钢管的吊装。4.2 安装前准备工作（1）安装前应按设计蓝图的管段编号对安装管段进行核对，认真查看出厂验收单，其出厂验收单包括以下资料：管段编号；材质证明书（复印件）；管段长度，管口上下游、圆度和周长记录；上下游管口，X、Y方位标记，相邻管口纵缝应按规范要求错开；焊缝无损检测记录。并对相邻管节周长标记进行复查，准确无误后方可进
11、行安装。（2）安装前，根据厂房控制网点，沿引支钢管轴线方向分段投放钢管安装所需的中心、里程及高程基准点并明显标识和妥善保管。此基准点作为钢管安装的基准和安装验收的依据。（3）自制一个带32t千斤顶的顶杆，以此用来进行钢管压缝对接。顶杆如图5所示。图5 顶杆示意图顶杆制作材料单：32t千斤顶1个 12783500无缝钢管1根 250250钢板1块 1278钢板1块4.3 钢管安装安装时，利用千斤顶将钢管顶离运输台车并将台车移开，同时在钢管上、下游的管口位置焊接10#槽钢支架将钢管支撑牢固（当钢管上有加劲环时，应在加劲环上焊接支撑）。（1）始装节（定位节）安装将引水支洞钢管第一节（如Y-1）和最后
12、一节（如Y-23）定为始装节（定位节），在安装以上两节钢管后，每条引支钢管安装即从两端开始，向中间按设计管节顺序逐节安装。始装节（定位节）安装时，利用全站仪控制始装节（定位节）上、下游管口中心、高程和里程，当达到规范要求后对其加固，加固形式如图6所示（洞壁侧：有锚杆部位即与锚杆焊接相连，没有锚杆即直接支撑在洞壁上；钢管底部，使用14a将钢管与基础上所埋设的锚杆连接，防止回填时，钢管上浮；钢管侧：当钢管上有加劲环时，应焊接加固在加劲环上，没有加劲环时，应焊接加固在钢管外壁上）。其中1#引水支管的起始节为平弯管，应设12根加固支撑。加固后须对焊接处进行外观检查，要求没有凹坑、气孔、飞溅和伤及钢管母
13、材等现象。图6 钢管外支撑加固示意图（2）其他管节安装当起始节（定位节）安装完成后，将其他相邻管节运输至待装位置，利用32t千斤顶将钢管顶离运输台车并将台车移开，利用千斤顶调整好钢管底部轴线方向后将底部点焊加固。然后利用自制顶杆和手拉葫芦进行对接管口压缝，调整安装管节管口中心、高程、里程、管口垂直度和管口两腰里程，对接管口压缝操作如图7所示。压缝时要根据管口周长和上一节管口中心和高程考虑环缝错牙和环缝间隙，当钢管安装结果符合规范要求后，即可进行钢管对接环缝点焊，每点焊点长度为3050mm，间距控制在200300mm之间。表3 压力钢管安装技术要求表序号检测项目允许偏差(mm)1始装节管口里程5
14、.02始装节管口中心5.03始装节两端管口垂直度34其他部位管节的管口中心205钢管圆度5D/1000，且406环缝对口错位10%图7 管口对接压缝操作示意图环缝点焊完毕即可进行钢管加固，钢管加固应牢固可靠，为确保钢管在砼浇筑时不产生变形和位移，在洞壁和管壁之间用10#槽钢分8个点来支撑（弯管处要用10#槽钢分12个点来支撑）。在钢管对接过程中应随时监视钢管的高程、里程及中心变化。环缝组装完毕，作好各项自检记录，报监理人审批并对钢管组装质量进行检查和验收。（3）凑合节安装根据施工需要，在引水隧洞与6#施工支洞交叉处设一施工凑合节，主要便于回填灌浆于钢衬安装的施工通道错开，以及避免灌浆产生的费水
15、等相互影响。且钢衬段可设施工作业面两个，以确保钢衬施工工期按期完成。凑合节安装前，利用经纬仪以及水准仪精确测量出凑合两管口间的相对高程、中心偏差及里程偏差，根据测量结果分别计算出凑合节的下料尺寸并进行切割下料。切割完后应对坡口进行打磨处理并根据计算旋转角度焊制吊耳。将下料好的凑合节运至安装位置进行吊装。凑合节的环缝对接、焊接应同时进行。对接安装时，注意纵缝间距不应小于100mm、纵缝对口错边量不应大于2mm、环缝对口错边量不应大于3mm。另外必须注意的是，在纵缝和环缝焊接时，均应采取焊工位同退步焊接。在完成纵缝焊接后，方可进行环缝的焊接，两条环缝焊接不可同时进行，在进行最后一条环缝的焊接时，应用敲
