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1、第 1 页 共 23 页青龙水电站厂区枢纽工程压力钢管制造与安装工程施工措施计划一、概述1.1 工程概述青龙水电站压力钢管采用地下埋管式布置。其中主管内径 D5.8m，全长236.174m，由上平段、斜段、下平段组成，上平段长 68.860m，斜管段长 111.907m，下平段长 55.407m，主管经岔管及过渡段分为三条支管对应三台发电机组，支管内径 D3.2m，三条支管总长 194.53m，其中埋管段长度为 176.53m，明包段长度为18m。斜管段与水平段呈 60夹角。与上平、下平段相接的两弯管段转弯半径R30m，夹角 a60，本工程包括压力钢管的制造与安装，主要工程量见表 1：表 1
2、压力钢管制造与安装工程量表1.2 编制依据1、 招标文件技术条款；2、 水利水电工程施工手册金属结构制作与机电安装工程；3、 水电水利工程压力钢管制造安装及验收规范，DL/T5017-2007；4、 压力管道布置图、 压力管道管节图等设计蓝图及设计通知等相关文件；5、我单位以往类似工程施工经验及成果。钢管特性序号工程内容内径（m）长度（m）工程量（t）备注1主管段制安5.8214.343682.4062岔管段制安5.83.226.805172.83支管段制安3.2194.530303.818合计1141.4第 2 页 共 23 页二、工程特点2.1 压力钢管直径较大，钢管吊装、运输与安装时必须
3、采取可靠的支撑才能防止钢管产生变形，增加施工难度；2.2 压力钢管安装主要为洞内施工，起重吊装及洞内运输施工难度较大；2.3 根据施工条件，所有钢管将采用“平运”方案、以单节形式使用 30t 平板车运输，上平段、斜井段钢管通过蝶阀室交通洞进入洞内安装部位安装，下平段、岔管段、支管段钢管通过下平施工支洞进入洞内安装，使用自制轨道台车，卷扬机牵引运入洞内安装部位进行安装。2.4 由于需要满足引水压力管道和厂房的施工要求，本标段钢管安装施工方案和施工程序与土建施工关系较紧密，安装施工工期较紧，必须合理协调土建与钢管安装施工。三、施工布置3.1 压力钢管制造厂施工布置本工程压力钢管全部由现场压力钢管厂
4、制作，压力钢管厂在施工现场按月平均生产能力 300t 设置，压力钢管制造厂完成从下料、卷板、组圆、整形、纵缝焊接、大节拼装直至除锈涂装的全部工序。钢管管节均按单节 23m 制造，再根据运输条件组合成尽量扩大的单元运到各个安装部位。钢管厂内主要设备为 3（ m）40（ mm）卷板机一台。沿长度方向布置一台30t（跨距 20 米）龙门吊承担钢材卸车、钢板下料、卷板、钢管组圆及焊接等工序转移任务，装车、倒运等主要由龙门吊配合平板载重汽车承担，厂房内布置钢板存放场、划线平台、钢管切割下料平台、组焊平台及防腐除绣涂漆区等，具体布置见附第 3 页 共 23 页图 1，压力钢管制造厂由厂区 2变压器配送，通
5、过配电柜分别输送到各施工作业面。3.2 施工现场布置压力钢管制作主要在压力钢管厂进行，压力钢管用汽车或拖车运到安装位置上进行安装，上平段、斜段和弯段由蝶阀室交通洞运入，下平段的各管节岔管由压力管道下平施工支洞运入。因此压力管道安装施工现场为蝶阀室交通洞部位和压力管道下平施工支洞部位，上平段、斜段和弯段施工供电由 1变压器配送，施工供风由 3空压机供风，下平段、岔管和支管段施工供电由 2变压器配送，施工供风由 4空压机供风。四、压力钢管制造4.1 工艺流程准备钢板检验及缺陷处理划线及切割卷板组圆焊接纵缝及修弧、加支撑管节与加劲环组焊加劲环制作除锈、涂装第 4 页 共 23 页4.2 压力钢管制造
6、措施和主要工艺1、制造准备（1）技术准备：图纸审核和工艺设计为保证所承担的压力钢管制造工程质量达到有关各项技术要求、按期或提前完成任务，技术人员已进行技术文件审核工作，其中包括审核图纸、设计修改通知以及招标文件上的各项有关技术条款和设计图上的技术要求。在此基础上进行分项工艺设计。编制采购清单根据施工详图制订本项目所需的钢材、焊接材料及各种消耗性材料的计划清单。计划清单严格按设计要求编制，全部采购工作以清单为准。工艺图的设计和绘制以设计施工图纸为准，绘制钢管下料图、机加工图、部件和构件组装图、工装图、工艺图以及各项技术检查卡片。技术交底组织施工人员进行技术交底，并在各道工序中严格执行国家和部颁标
7、准以及施工图上所标注的、招标文件上所规定的各项技术要求，严格按照经监理工程师审批后的施工措施进行施工。（2）材料准备：第 5 页 共 23 页钢材和焊接材料准备：钢材的采购清单根据设计文件和合同条款编制，保证材质（机械性能和化学成分）符合设计要求。规格必须符合各管节长度的规定。钢材出厂的各项资料（包括出厂合格证和检验、试验证明材料）必须齐全并妥善保管并随时接受监理工程师的检查。焊接材料必须与母材的材质相适应，焊条、焊丝、焊药必须具有出厂合格证明。焊接材料必须按规范和出厂说明书的规定运输保管。防腐涂料的准备：用于压力钢管防腐的涂料其品种、化学性能、耐久性等应满足设计技术条款的有关要求，并附有产品
8、质量证明书和使用说明书。用于涂装的底、中、面漆尽量用同一厂家的产品。各种消耗性材料准备：用于压力钢管制造、安装用的氧气、乙炔、各种工器具、量具等要准备齐全。2、划线工艺（1）直管划线：依据设计图纸绘制的各节钢管下料图，将钢板吊放到划线切割平台上，利用划线工具，将下料图上的几何形状尺寸按 1：1 的比例画在下料用的钢板上。除划切割线外，还须在距离切割线的适当距离（如 50100mm）划出检查线，以备检查、校正用。（2）岔管划线：预先制作岔管下料样板，再将样板平铺在下料钢板上，用划针沿样板的几何形状画在钢板上。（3）对所画图形及其各项尺寸进行自检，并通知质检人员进行复检，检查合格后，按下料工艺卡划
9、上左、右、上、下四条中心线，并在每条中心线的两端打上轻微的样冲眼，再用油漆划出明显标记，最后在下料钢板上标明水流方向和管节编号。划线偏差以设计要求和规范为准，根据 DL5017-2007 的规定，允许偏差如下：第 6 页 共 23 页表 2 划线允许偏差表序号项目极限偏差(mm)1234宽度和长度对角线相对差对应边相对差矢高（曲线部分）1210.5（4）划线时，应该对整条管道纵缝的分布作妥善规划，为后来的制造安装创造条件，下面以水平段为例予以说明。水平段以 7.2m 作为安装运输单元，采用 3 个单节拼装一个单元。可以将组合的大节归纳为 D 和 S 两种形式。D 组中间单节的拼接缝位于 X、Y
10、 象限的 45；与其相邻的两端的单节拼接缝则位于-X、-Y 象限的-45。S 组与 D 组可作相同排列，只是在安装时，将其调转 180，于是就呈现图 1 的形式。D3D2D1S1S2S37200720045454545XYS3S2YXS1YXXY45D1XYD2D345YX水流向图 1：平段钢管安装接缝示意图注：水平段按 7.2m 一个安装节，3 个单节拼装一个大节，可看成一个制造单元，每个单元第 7 页 共 23 页中间的单节与其相邻的两个单节纵缝错开 180，D 和 S 两种型式的大节纵缝又相互错开 90。水平段众多管节的组合均按以上两种样式排列，可使工作简化，便于操作。图中各截面均面向下
11、游视。3、切割打磨工艺用半自动火焰切割机将画在钢板上的钢管展开几何图形切割下来。火焰切割时切割面会产生硬化层（氧化层）。坡口切割完毕后用磨光机将坡口表面及其100mm 范围内钢板内外表面上的硬化层、毛刺、氧化铁等杂物打磨干净。4、卷板利用在卷板机上加胎板的方法对钢板两端进行预弯。预弯弧度用相应的弧度样板检查合格后，再去掉胎板直接用卷板机进行卷制工作。在卷制过程中不断用弧度样板进行检查，合格后再进行下一张钢板的卷制。钢板的使用应注意：卷板方向必须与钢板的压延方向相一致模具的制作：用 40mm 厚的钢板制作，如没有相应厚度的钢板，可用两块20mm 厚度的钢板拼焊（中间钻孔塞焊）而成。制作方法是将长
12、条钢板在卷板机上分几次卷成符合要求的弧形，切掉未卷成弧状的直线部分。模具的弧度内圆应适当大于管节外圆的弧度，并在使用过程中经常检查。模具要求有足够的刚度，以防反复使用弧度反弹。83000打磨成圆角图 2：模具示意图第 8 页 共 23 页5、对圆在平台上将卷好分块瓦片对成整圆（直立状态），对圆时用压马楔子进行。对圆时控制周长、焊缝间隙、钢板错牙和管口平整。对圆后进行钢管的弧形和周长进行检查。必要时进行修整，修整合格后再进行纵缝焊接。纵缝焊接为自动焊。本项工程管节的弧度、管口的平面度、周长及纵、环缝对口错边量的极限偏差按下列各表数据控制表 3 弧度极限偏差表钢管内径样板玄长样板与瓦片的极限间隙（
13、mm）5D81.52.52D512.0表 4 管口平面度极限偏差表钢管内径（m）极限偏差（mm）D53 2D52表 5 管节周长差极限偏差表项目板厚 极限偏差 mm实际周长与设计周长差任意板厚3D/1000，且不大于24相邻管节周长差1010表 6 钢管纵、环缝对口错边量的极限偏差表焊缝类别板厚 极限偏差 mm纵缝任意板厚10%，且不大于 2环缝30mm15%，且不大于 3环缝30mm6010%6、纵缝焊接为保证和提高焊接质量，将卷制好的钢管瓦片吊放到组焊平台上，先进行定位第 9 页 共 23 页焊接，并用样板检查纵缝处对接错位的偏差值，合格后再进行正式纵缝焊接工作。纵缝为自动焊，先焊接内侧，
14、处理背缝后焊接外侧。焊接严格按照经监理工程师批准的焊接工艺措施进行施焊。焊接后应再次检查和处理圆度。7、修弧钢管纵缝焊接后，不可避免地产生角变形，如用样板检查后，纵缝处与弧度样板间隙超出允许偏差，则要用火焰矫正法对此处弧度进行矫正，直至合格为止。表 7 样板与纵缝的极限间隙表钢管内径 D（m）样板玄长（mm）样板与瓦片的极限间隙（mm）5D8D/104D550048、加劲环的制造和安装因加劲环和止水环的内弧与钢管外壁相接，所以划线时在每块加劲环和止水环两端宽度达到设计要求的前提下，中间大于设计尺寸的部分不再切割。为保证加劲环内弧光滑，采用半自动切割机进行切割，切割后清除留在内外弧边缘上的氧化铁
15、和毛刺等，对内弧要用样板检查，不合格处采用火焰加热法进行矫正，直至合格为止。安装时要用直角尺检查各弧板与钢管壁的垂直度。加劲环和止水环的安装要求应符合下表的规定。表 8 加劲环极限偏差表（mm）序号项目加劲环的极限偏差备注1加劲环与管壁的垂直度A0.002H，且不大于 5aH第 10 页 共 23 页2加劲环与管壁所组成的平面与管轴线的垂直度B4D/1000且不大于 12bD3相邻两环的间距偏差309、安装内外支撑为防止钢管在运输、吊装、安装和混凝土浇筑过程中变形，在压力钢管调圆后，用 80 钢管在压力钢管内作内支撑且采用 20槽钢在压力钢管外作外支撑。内支撑以“米”字形为首选方式，桩号方向间距 3.0m，内支撑直到混凝土浇筑后才能拆除，拆除时应距管壁 23mm 高度切割，切割后用砂轮机磨平，避免伤及钢管本体。外支撑在顶拱位置安装，与压力钢管安装时的两个支架形成五个点将压力钢管固定牢固，外支撑桩号方向间距 4.8m，采用自制丝扣与压力管道内壁连接牢固。内外支撑具体型式见图 3：图 3：内外支撑示意图10、钢管大节组装为缩短直线工期，加快施工进度，尽量减少洞内的工作量，单节（2.4m）制造后在钢管厂实施两节对装拼接成长度为 4.8 m 的大节。以 4.8 m 长度(
