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二灘水電站壓力鋼管工程施工特點

作者:亚美真人来源:[亚美真人公司]访问:813时间:2019-11-28

1 概 況 二灘水電站設有6條平行的引水管道,采用單管單機布置方式。每條壓力管道長度從302 m~368 m不等 ,管道內徑為9.0 m。壓力管道下彎段和下水平段為壓力鋼管,鋼管靠近廠房的部位通過漸變段內徑從9.0 m變為7.2 m與蝸殼相接。6條壓力鋼管主體結構和長度完全相同。 壓力鋼管為地下埋管,以混凝土、岩石與鋼襯聯合承載設計,設計最大水頭為189.0 m。設計選用ASTM A 537 CL.1鋼為壓力鋼管主體材料。 每條壓力鋼管由39節管構成,以鋼管中線計算,6條鋼管總長為599.964 m,共重約5 383 t,鋼管壁厚28 mm~52 mm。 二灘電站地下廠房工程由以德國-霍爾茲曼為責任方的中德聯營體SGEJV 中標承建 。壓力引水道工程屬地下廠房工程合同項目的一部分,除了壓力鋼管外麵二期混凝土回填和灌漿工作外,全部壓力鋼管工程分包給德國NOELL公司承建 。NOELL公司受SGEJV的監理,工程師指令均由SGEJV傳達。壓力鋼管工作於1994年9月開始,1997年2月全部完工。 2 承包商的施工組織治理 NOELL公司在二灘工地設立了現場經理部 ,設理場經理1人,把握全部施工的合同、生產 、技術、質量、供給、財務 、人事等方麵的全麵治理。這個經理部的骨幹職員是NOELL公司從其他國家雇用來的外國人構成,最多時約有15人,這些職員中有技術職員和熟練工人,他們分別擔任著部分、施工工作麵和首要施工工序的領導批示工作。辦公室工作職員和現場技術職員,在中國就地聘用具有一定英語水平的職員承擔,約有12人~15人。 施工現場技術工人,如焊工、電工 、鉗工、鉚工、起重工等,在中國就地雇用,其他一些技術性不強的工作,如焊接預熱、搭臨時施工腳手架、搬運等工作,臨時雇傭民工或分包給民工施工隊。 焊工雇用都是按照ASME鍋爐壓力容器規程第九卷的要求進行考試,最少3個位置考試合格的焊工才可以上崗焊接鋼管主體焊縫。焊工考試由承包商組織主考,二灘工程公司的監理工程師參與 。施工高峰期合格焊工達100人擺布。 3 壓力鋼管建造安裝 3.1 壓力鋼管建造安裝規範 壓力鋼管的材料、建造、安裝、焊接、防腐塗層的施工,首要根據合同文件(ET/IC2)第三卷技術規範的規定 ,其他技術要求分別采用下列規範:鋼材和鋼材試驗,美國ASTM標準;電焊條,美國AWS標準;工藝評定、產品焊接及檢驗,美國ASME《鍋爐及壓力容器規程》第五篇、第八篇、第九篇;防腐塗層施工,美國SSPC標準。 承包商根據上述技術規範,分別編製了壓力鋼管建造、安裝、焊接、檢驗 、塗層施工技術規範和車間圖,首要有《壓力鋼管焊接規範》、《壓力鋼管油漆施工規範》、《壓力鋼管鋼襯尺寸和治理控製》、《壓力鋼管安裝尺寸控製》、《焊縫檢測說明》等。這些規範和圖紙經工程師批準後,與設計文件、圖紙一同作為壓力鋼管施工的首要根據。 3.2 施工工藝 根據建造程序、焊接方法、運輸條件、工期要求和與土建施工的進度協調、現場其他條件等,壓力鋼管建造安裝施工安排在建造場(從材料卸車儲存、下料切割直到單節鋼管管節出廠的全部工作) ,地下廠房安裝間(把兩個單節鋼管組裝焊接成一段管段),地下廠房引水道下平段口和下平段安裝現場(運輸 、安裝和焊接壓力鋼管)循序進行。工藝流程為:安裝前期工作→建造→兩節組裝焊接成段→彎管段安裝→隧洞混凝土澆築→水平段安裝水平段分段(12 m)混凝土澆築→壓力灌漿→灌漿孔封堵焊接→內壁塗層施工及清理拆除→驗收。 3.2.1 壓力鋼管的建造 從原材料堆放儲存到鋼管管節成品出廠的建造工作均在建造場進行。壓力鋼管建造共6×39=234節。其建造工藝和方法首要有以下特點: (1) 鋼板切割下料采用靠模半主動氣割方法進行 。靠模為一薄鋼帶,用磁性壓鐵沿劃線放出的線壓定,指導半主動切割機走向 ,這類下料方法既能達到精度要求,又經濟實用。 (2) 卷板采用4輥帶液壓前後托架的卷板機進行。由於液壓托架能使長鋼板卷製成型,隨卷製弧度托起,不用吊車配合,重力變形小 ,瓦塊卷製成型質量好。 (3) 加勁環的建造和組裝。壓力鋼管加勁環每圈由10塊或9塊弧度板拚焊而成 ,先在加勁環建造平台上用5塊或4塊弧度板拉構成半環,然後在鋼管上組裝焊接成環。加勁環與鋼管組裝,用“U”型附件點焊在鋼管壁上,用千斤頂把加勁環壓向鋼管,使間隙在0~3 mm範圍以內。 (4) 壓力鋼管從鋼板卷製成半圓瓦塊到安裝間焊成管段的全部建造運輸組焊過程,都是豎直狀況,隻是在鋼管管段吊運到引水道洞口,籌辦進洞安裝時,才在翻轉平台上翻轉90°放平。這減小了鋼管在運輸過程中的變形。 (5) 工地雨季1年中不到4個月,是以,鋼管建造除了鋼管內壁除鏽 、刷漆工作在鐵皮房中進行外,其他工作都在露天進行。 (6) 瓦塊、管節、管段均采用3點式平衡梁立式吊運 。 (7) 無損探傷工作在各建造工位上進行,X射線探傷首要在晚上無人工作時進行 。 (8) 焊接預熱均采用液化石油氣燃燒器 ,直接用火焰預熱焊縫。 (9) 鋼管全部采用手工電弧焊接。焊接接頭探傷一次合格率:縱縫X射線探傷為98.56%,環縫超聲波探傷為98.82%。 3.2.2 壓力鋼管的運輸 壓力鋼管單節建造完畢後,需從建造場運至地下廠房內進行組裝和安裝 ,運輸間隔5.6 km,其中有1.4 km是在寬度隻有10 m的廠房2號交通洞中,壓力鋼管管節采用立式裝車,用低床拖車運輸,最大重量25.5 t,最大寬度9.66 m ,最大高度小於4.5 m 。運輸時,嚴格按拖車中間和鋼管中間裝車,在路窄的公路地段和廠房2號交通洞內的路麵上劃出路麵中間線,牽引車頭前裝一個激光導向器,與路麵中間對準導向,並在路麵職員協助下以步行速度通過。正常情況下,1次運輸過程需1 h。 3.2.3 隧洞內的鋼管安裝 壓力鋼管安裝采用預埋滑道倒裝法,即鋼管管段全部從地下廠房運進下平段隧洞內,從鋼管下彎管上部第一段開始沿滑道推進安裝位置並固定,然後推進器返回,推進第2節管段,並在彎道下部安裝焊接位置與上一節管段對接和焊接,每安裝焊接完一段彎管,即用推力為3 000 kN的雙缸液壓推進機把已組焊好的彎管向上順著滑道推進一個管段的位置,並將該管段固定,推進機返回,繼續安裝下一彎管管段。當下彎管管段全部安裝完畢 ,位置調整好後即開始澆築混凝土。然後向下遊安裝水平段鋼管。這類安裝方法不僅避免了上部土建施工和下部鋼管安裝的幹擾,使安裝能以較快進度完成,而且不用專設吊裝設備,方便、經濟。裝配 、焊接均鄙人彎管段底部進行,增加了作業安全性。由於采用了這類先進的倒裝施工法,並且幾個工作麵同時進行安裝 ,每條壓力鋼管的主體安裝大致用4個月~5個月時間完成,6條壓力鋼管主體安裝工作的完成約用了1年時間 。 4 結 語 二灘水電站壓力鋼管工程采用國際工程治理模式進行施工,壓力鋼管的製造和安裝方案很具特色 ,使用的設備 、工具設備等結構簡單、經濟實用、易於保證質量,工藝方法公道、簡潔,特別是彎管段安裝采用液壓推進裝配具有很多優點。其施工組織治理和用工製度也有不少可以鑒戒的地方。該工程的成功,給我國壓力鋼管的製造和安裝提供了一條新的途徑。1頁

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