木坡水电站压力钢管施工技术措施

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【摘要】本文主要介绍了木坡水电站的压力钢管施工要求和施工措施，并简单介绍了压力钢管的制作工艺流程与安装。

【关键字】水电站 压力钢管 施工

中图分类号：TV7文献标识码： A 文章编号：

前言

木坡水电站位于四川省阿坝州小金县境内的抚边河干流上，为抚边河干流自下而上规划的第3级电站。木坡电站为引水式电站，上游与美卧电站衔接，下游与杨家湾电站衔接，电站枢纽建筑物主要由首部枢纽、引水系统和厂区枢纽等组成。电站正常蓄水位2709.00m，死水位2705.00m，引水隧洞长10074.768m，设计引用流量43.32m3/s，装机容量3×15MW，主要任务为发电，开发目的单一。

压力管道为地下埋管型式，采用联合供水形式，分为上平段、斜管段和下平段，管道起点至厂房外边线总长度为418.860m，其中主管段长377.600m。压力管道主管内径为3.7m，管道外包砼厚度为0.6m。岔管为“卜”型岔管，分岔角度60°，支管内径采用2.00m。压力钢管总工程量约989t。

2.施工布置原则及主要施工措施

2.1施工要求

根据现场实际情况以编制的压力钢管制安施工计划要求，为确保压力钢管优异的施工质量，压力钢管的制作施工实施流水线作业，在生产流水线上配备国内较先进的生产设备及工装，做到合理利用场地、优质高效地完成钢管制作任务。

压力钢管的压头、卷制，采用进行加工，其功能完全能满足压力钢管瓦块的压头及卷制尺寸公差要求。压力钢管纵、环缝及加劲环角焊缝均采用埋弧自动焊的焊接施工方法，安装焊缝的焊接采用手工电弧焊的焊接施工方法。

2.2主要施工措施

（1）所有压力钢管瓦片的制作和钢管安装节的拼装在现场钢管厂内完成。

（2）瓦块、加劲环、止水环等的下料采用数控切割机和半自动切割机进行。

（3）压力钢管的压头、卷制，在上辊可调试液压卷板机上完成。用弧长1.5m的样板靠测，样板与瓦片的极限间隙为2.5mm。

（4）根据钢管制作厂至安装现场的道路运输条件，钢管安装节长6m，由三节长2m的单节钢管组成。

（5）压力钢管纵、环焊缝的焊接采用手工焊，加劲环角焊缝也采用自动焊接、二保焊和手工焊相结合施工方法。现场安装焊缝因受安装现场条件及安装焊缝位置的制约，全部采用手工电弧焊。

（6）钢管支撑装置采用活动支撑结构，此结构具有支撑回收率高，钢管内壁无疤痕的特点。

（7）在钢管厂建材料及焊接试验室，材料试验在有关专业检验试验单位及自建的试验室进行，压力钢管的焊接工艺评定及中间焊接评定试验均在现场钢管厂进行。

（8）钢管由钢管厂存放区至安装现场管槽内吊装点的运输采用载重汽车运输，管槽内的运输采用卷扬机牵引专用安装台车的轨道运输方案。

（9）正式施工前将根据钢管的材质、规格、焊缝坡口型式、焊缝位置、焊接施工方法，模拟实际的施工条件进行全面的焊接工艺评定试验，并编制《焊接工艺指导书》。

（10）为保证冬季施工时钢管厂施工人员和施工环境的防寒，在钢管厂门机下建两间相对封闭的活动厂房。

3.压力钢管的制作与安装

3.1制作工艺流程

压力钢管制作工艺流程为钢管材料采购-划线放样-检查-切割下料-压头卷板-纵缝焊接-外观检查-无损探伤-整圆大节拼对-检查-环缝焊接-外观检查-无损探伤-调整处理-防腐处理-检验-成品出厂。

3.2压力钢管的安装

3.2.1安装准备

（1）安装前根据图纸尺寸将安装轴线、中心线及桩号线可靠地设置在隧洞洞壁表面。

（2）在洞内铺设台车运输轨道，钢管运输轨道选用24kg/m轻轨，为保证钢管运输及安装过程中的稳定性，拟定跨距为1.5m，预埋插筋，间距2.5m，露出混凝土面200～300mm，在钢筋上焊接钢板支撑轨道，轨道的高程将根据钢管的安装高程综合考虑，使钢管放在运输台车上中心已基本接近安装高程（低100mm）。

（3）制造一实物模型，采用与实际运输方案相同的方法，对运输方案进行考证。对于隧洞开挖尺寸不够部分进行修整，以确保管节安装运输的顺利实施。

（4）在斜洞上方安装一个活动阻隔平台，防止高空坠落物体对施工人员的伤害。并在有危险源的地方树立标识牌。

3.2.2安装程序

根据木坡水电站压力钢管的设计布置情况、结构特点，并结合压力钢管安装现场的施工条件、拟定的安装工艺、工期要求，压力钢管的安装施工采用分段同步进行的施工作业方法，压力钢管安装段的划分如下：

（1）第一阶段：安装范围主要包括管0＋247.426至压0＋439.331的压力钢管。以管0＋408.791处的1号岔管为基准，岔管主管道及压力钢管主管道由下平段压力管道施工支洞进入，各支管也由施工支洞进入，主管道从1号岔管向上游方向施工，支管由岔管位置向下游方向施工。

（2）第二阶段：安装范围主要包括管0＋115.91至管0＋247.426的压力钢管。以压力钢管下平段管0＋115.91处的第一节弯管为首装节，由首装节向下游方向施工。

（3）第三阶段：安装范围主要包括管0＋0.000至管115.910的压力钢管。与斜管段、下平段弯管连接的第一节支管作为首装节向上游方向进行安装施工。钢管由蝶阀室交通洞进入。

第一阶段安装时将支管各管段按序号用台车运至各相应的位置，等到岔管安装就位后再从上游往下游方向安装就位，安装至1号支管桩号为0＋409.7934。2号支管桩号为0＋412.1563和3号支管桩号为0＋413.943处分别用凑合节与厂房侧钢管连接。

第二阶段安装时，从2号弯管处，用弯管作为首装节，从上游往下游安装，在施工支洞与主洞相交出用凑合节与第一阶段安装的钢管相连接。

第三阶段安装时，首先进行斜管段安装，斜管段安装以2号弯管作为首装节从下游往上游进行安装，安装至1号弯管时停止安装，然后进行蝶阀及上平段安装，，最后进行1号弯管的安装，在1号弯管前后分别用凑合节进行连接。

在进行斜管段的安装时，由载重汽车由施工支洞运输至蝶阀室，利用设置在闸室顶部的的临时起吊装置将钢管卸车后吊入压力钢管隧洞进口处的安装运输台车上。根据压力钢管的布置特点，管节在运输时均可依靠重力从上向下自行滑行，同时利用卷扬机在反向位置牵引的方法，以防止下滑速度过快而造成运输安全事故。

3.2.3压力钢管的施工运输及吊装

（1）压力钢管安装节从钢管制作厂至洞内的运输用20t载重汽车采用卧运方式进行。

（2）钢管安装节到洞里后，由安装在洞顶的临时起吊设施卸车，并将管节立起吊至洞内布置的运输台车上，由卷扬机牵引进入安装部位。

（3）水平段钢管的运输利用10t卷扬机溜放，5t卷扬机牵引，两台卷扬机配合动作，将钢管运至安装位置。

（4）上、下弯段及斜坡段钢管运至上平段靠近上弯段处时后，将两台10t卷扬机上的滑轮组吊索通过上平段顶部的天锚滑轮组件挂在钢管水平中心偏上部位焊固在加劲环上的吊耳上溜住，将5t卷扬机上的滑轮组吊索挂在钢管底部。绞紧溜放的钢丝绳，再绞动5t卷扬机牵引钢管向前滑行，同时配合10t卷扬机放松溜放的滑轮，进入斜坡段后，凭自重下滑，便可拆除牵引的滑轮组，由溜放的滑轮组控制下放至安装位置。

（5）首先进行首装节的安装。首装节安装调整合格后进行加固。首装节钢管加固用Ⅰ18#，其余管节用角钢加固。顺钢管安装轴线方向每间隔6米加固一圈，加固材料只能焊在加劲环或阻水环上，定位节钢管的两端均要加固首装节安装调整合格后进行加固。

（6）在进行钢管安装时，将钢管安装用的内压缝、环缝焊接台车及检查涂装台车运至首装节内，内压缝、环缝焊接台车及管内布置见下图。安装环缝的组对利用钢管安装台车上的环缝调整装置进行，其组对及安装尺寸的调整严格按照

规范及所注中心进行。环缝焊接采用手工焊，并严格按照制定的《焊接工艺规程》执行。在施工过程中，由施工技术人员及质检人员对施工过程进行监控，发现问题及时处理。

总结

为了保证工程质量，在进行压力钢管施工时必须要严格实行质量控制，加强管理，完善质量检测手段，做好施工每一个细节。