5.8 压力钢管制作安装（排版）

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5.8 压力钢管制造与安装

5.8.1 概述

5.8.1.1 工作范围及工程量

本标段压力钢管制造、安装工程包括上弯段、斜井段、下弯段、下平段及变径段，1#～4#钢管道全长783.561m，钢板采用WDB620高强钢，壁厚25mm～46mm。加劲环采用16MnR钢板。金属结构制作、安装工程总量为8902t。钢管主要工程量如表5-1所示。

表5－1 钢管主要工程量 序 号 1 管道 编号 1＃钢管 (81节) 2＃钢管(80节) 3＃钢管(80节) 4＃钢 (78节) 319节 材质及板厚 长度 （m） 重量 （t） 1953 内壁涂外壁涂装面积装面积（m2） （m2） 6850 6880 管体WDB620高强钢、加劲环16MnR 186.955 t=25、28、30、32、36、40、42mm 管体WDB620高强钢、加劲环16MnR 184.264 t=28、30、32、34、38、40、42、44、46mm 管体WDB620高强钢、加劲环16MnR 182.901 t=30、32、34、38、40、42、44、46mm 2 2316 7490 7520 3 4 2312 7320 7250 28910 7280 7280 28960 管体WDB620高强钢、加劲环16MnR 181.016 2321 t=30、32、34、38、40、42、44、46mm 合 计 735．136 8902 5.8.1.2 施工特性

引水系统布置于河床左岸，采用一机一管供水方式，由引水渠、进水塔、引水道进口渐变段、洞身段和压力钢管几部份组成。管段结构型式主要有上弯段、斜直段、下弯段、下平段及渐缩段均为钢衬钢筋混凝土管，钢管内径有11m和12m两种，衬砌厚度0.8m。

综合考虑工程施工各种因素，压力钢管全部安排现场制造，于发包人指定地点修建金属结构制造厂进行压力钢管加工生产。所有钢管均为洞内导轨方式进行安装，露天施工，并分节进行交面，浇筑二期混凝土。压力钢管安装施工与洞挖施工、混凝土施工有着密切的联系，需要与施工各方进行密切的协作。安装时根据现场情况将单元管节组焊成大管节（两单元节拼接、焊接为一长节），以便利安装施工及质量保证，而弯管段部分或需要单节安装的管节实行单节吊装。管节最大运输、吊装单元：外形

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尺寸φ12692-3m，重约42t。

压力钢管制造、安装特点：

（1）制造储备量大、堆放场地面积大、要求高。

从本工程引水发电系统施工总进度可知压力钢管制造主要安排在2010年和1011年期间进行，在引水洞开挖完毕且初砌完成后方可实施钢管安装。安装施工前将有大量的成品钢管储备，加上钢管为圆形空心体，堆放场地利用率较低，因此需要大面积的堆放场地，对场地的平整度有一定的要求。

（2）施工难度大。

压力钢管管径大多为12m（内径），单节长度为3米，单节最大重量达到42吨之多，属巨型管，施工时需要配备大型的施工设备，吊装及运输工序操作复杂。而安装工期安排较紧，安放施工时往往需要多个工作面同时进行，施工难度较大。

（3）影响安装施工因素多。压力钢管安装施工时，其安装程序受多种因素制约，因钢管安装依附土建施工进度而开展，因此需充分考虑整体施工进度、混凝土浇筑、关键控制工期要求等多种因素对安装施工的影响。安装施工时需加强与施工各方的协作，营造良好施工氛围，合理安排施工程序，力求快速施工。 5.8.2 施工进度安排

5.8.2.1 发电厂房工程控制性工期要求

本合同初定2009年9月开始电站进水口土石方开挖，本工程要求的完工日期为2013年4月30日，总工期约31个月。其控制性工期如下：

2011年5月1日，进水口土石方开挖完工； 2012年11月30日，4条引水道混凝土衬砌完工。 2012年12月31日，4条引水道钢管安装完工。

2013年3月31日，电站进水口闸门、启闭机安装全部完工。 2013年3月31日，泄洪冲砂洞闸门安装完工。 2013年4月30日，本标段工程完工。 5.8.2.2 压力钢管制造、安装施工控制性工期

压力钢管制造、安装施工控制性工期安排如下： 2009年10月01日，压力钢管制安加工厂设施临建；

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2009年12月31日，压力钢管制安加工厂设施临建完成，开始压力钢管制造； 2011年10月05日，压力钢管开始安装。 2012年10月25日，完成所有压力钢管安装 5.8.2.3 施工进度典型分析

从工程施工特点及工程进度安排来看，安装工作一开展，就需要多工作面同时进行施工，因此，安装前必须有大量的钢管生产完毕，以满足安装需求，否则将直接影响整体施工进度。

根据引水发电系统总进度安排，压力钢管制造于2010年和2011年上半年之间进行，2011年下半年工作重点将转移至压力钢管安装，工期要求2011年10月开始压力钢管的安装，2012年10月25日完成全部引水压力钢管的安装。 5.8.2.4 施工强度分析

压力钢管制造总数319节（81＋80＋80＋78＝319节），单节标准长度为3m，弯管段以小于3m的不同长度分节，从2010年1月1日开始生产，于2012年03月15日全部制造完毕，制造工期835天，平均1天制造0.39节钢管。钢管总重为8902吨，平均每天制造10.67吨，月生产强度为330吨。钢管制造主要分布在27个月内完成，月平均生产量12节，根据我单位以往制作经验，设计2个拼装平台，2台滚焊台车，防腐车间和制作车间分开，车间配备充足的吊装设备，制作场地不小于5000m2 ， 可充分满足此制造强度要求。

从总体进度分析得知，2011年10月5日开始压力钢管安装，2012年10月25日完成全部引水压力钢管的安装，共385天，平均1天安装0.83节钢管。考虑一些意外的因素及资源的富裕安排，按照平均1天安装1节钢管。根据经验分析，安装强度可因工作面增多而降低，此时只需增加人员、设备的投入，施工质量与工程工期是完全可以保证的。 5.8.2.5 施工进度保证措施

根据梨园引水道工程压力钢管制造安装的施工特点，为确保施工进度目标的顺利实现，我公司将在施工各个阶段采取如下进度保证措施。 （a）施工准备阶段

（1）技术准备

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深入研究、全面了解设计单位的有关图纸及文件资料，加强与发包人、设计单位间的联系与交流，充分理解设计意图，把握工程施工特点。并全面发挥我公司大型水工金属结构制安方面优势，认真编制施工组织设计及技术方案措施，集中我公司金属结构制安方面专家对技术方案进行审查、论证，确保技术方案科学、合理、先进，为工程施工提供强有力的技术支持。

（2）设备、物资准备

合同签署后，我公司将立即按工程需要及合同的有关规定，及时配置所需施工设备。快速制订施工设备新购计划、主要材料及各种消耗性材料的采购计划报请审核，从而为工程施工提供强有力的物质支持。

（3）人员准备

加大施工人员培训力度，提高员工技术熟练程度。对须持证上岗的专业、特殊工种进行相应技术考核，取得相应证书后方可安排上岗。对以往无经验可资借鉴的施工内容，施工前进行充分试验，掌握操作要领。 （b）施工阶段

（1）加强以进度、质量、安全及成本为主要内容的目标管理。

以工程关键控制性工期为主线，进一步优化、细化施工进度控制目标和各分项进度控制计划，制定阶段性控制目标。对关键线路上每道工序、每个节点的资源消耗进行详细计划、分析与管理。经常检查实际进度情况，校验关键线路是否发生转移，实施施工目标的动态控制。

借助计算机信息化技术，运用先进的工程管理软件（P3），配备足够的专业熟练的工程技术人员，形成一个高效、科学的信息管理系统。对工程进展全过程实施动态的监督、控制，并按合同要求适时向监理人报告工程进展情况，参加监理人主持的进度会议，接受监理人的监督与协调。

（2）加强计划管理及现场施工的指挥、调度管理。

施工过程中，根据工程整体进度以及控制性工期要求，编制压力钢管制造、安装施工进度计划并确定出施工进度控制点，并以施工进度计划控制点为目标，层层落实，稳步施工，确保施工目标的胜利实现。

施工时安排专人负责工期实现的协调与监督工作。发现问题，及时反映，及时处

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理。

各责任领导及时做好施工组织调度、物资材料供应、对外关系协调等方面的工作。 加强各职能部门间的联系，保证施工所需人、料、机按进度的要求准时提供。 （3）提高施工设备的配备水平。

采用高效率的先进施工设备，对工程进度起控制作用的有关项目所需设备予以重点保证。

（4）加强技术管理与产品质量控制。

我公司多年的发展历程，成就了辉煌的业绩，积累了丰富的施工经验，这些都为本工程施工提供了强有力的保证。各项目施工工作开展前，均进行详细的技术、质量、安全及进度交底，使每个施工人员都明确目标、把握施工工艺及质量标准。建立、健全质量保证体系，加强质量过程控制，确保工程最终质量，杜绝重大质量事故发生。 （c）产品验收移交阶段

及时做好竣工资料的整编、移交工作，确保合同工程得以尽快验收、移交。 5.8.3 施工场地布置 5.8.3.1 场地规划

压力钢管制安加工厂设在发电厂房下游业主指定地点。场在布置原则：充分考虑压力钢管制造的施工特点及工艺流程，发挥我公司金属结构制造方向优势，科学合理布置生产流水线和生产车间，以满足钢管制造工艺流程的要求，综合考虑设备堆放量，尽量充分地利用场地设施。 5.8.3.2 场地风水电布置 （a）场地供风系统布置

场地内供风采用集中供风方式，空气压缩站设在靠近下料区及防腐区空压机房内。供风系统分别满足防腐及组焊平台等工位用风。

施工所需压缩空气主要为喷砂设备、涂料喷涂设备及碳弧气刨等用气。制造厂内施工用气采用集中供应方式，供气压力0.8Mpa。制造厂内布置有1个空压机房，其内装设有2台排气量为10m3/min的空压机及2个容积为2m3的储气罐，通过敷设干管将储气罐内压缩空气送至防腐区等各用气部位的储气包，各用气点则通过软管从储气包上取气。

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（b）场地供水系统布置

主要供应生产消防用水和施工、施工场地的办公及生活用水，采用φ50主供水管。消防系统沿场地布置消防干管，并配置足够的消防设备，共需供水容量30m3/d。 （c）供电布置

供电由本标土建工程施工供电系统统一考虑，施工营地按600KW考虑，通过配电房分布到生产车间。生产车间各类电缆主要沿电缆沟内桥架敷设，穿越厂内道路埋管敷设，从现场动力箱至设备埋管敷设。 5.8.3.3 压力钢管制安加工厂办公营地

车间休息及办公用房布置在紧靠压力钢管制安加工厂的旁边，其建筑面积需约13500m2，主要布置施工所需的办公室、检验工作室、设备房和公共卫生等用房，最高峰期施工人员总数按130人考虑。 5.8.3.4 压力钢管制安加工厂场地布置

压力钢管制安加工厂根据压力钢管制造、安装施工进度要求，压力钢管制造按照月生产强度500t（最高时期）计算，压力钢管产品存放量（包括露天存放）不小于2500t进行设计。

压力钢管制安加工厂用于压力钢管及其附件制造、小型产品堆放区和安装施工设备堆放区（因安装施工小型设备占地不多，且与钢管制作及堆放时段错开，包含在卸料区，未单独划区），所有作业均在门机（起重量分别为55t、32t）工作范围内进行。两车间门机轨道采用平行布置，55t、 32t门机作业区主要负责钢管制造吊装作业，另外车间的55t门机作业区主要负责压力钢管防腐、产品堆放、装卸吊装作业。

压力钢管制安加工厂布置详见投标书附图《压力钢管制安加工厂》。 5.8.3.5 制造厂布置

制造厂主要根据压力钢管制造工艺流程进行布置，由材料堆场、下料切割区、卷板作业区、瓦片堆放区、拼圆焊接区、堆放区、防腐区等部分组成。

材料堆场、下料切割区、卷板作业区、半成品堆放区、拼装焊接区均位于主制作车间的32T及55T门机作业区。两门起升高度15米，均满足卷板、翻身高度要求，55t门机起升高度，满足钢管翻身。

下料切割区包括：一个数控切割平台、一个半自动机切割平台（同时可进行两件

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管臂材料切割）、一台刨边机工位（刨边进料视加工件长度可伸入另两下料平台），完成压力钢管板材划线、切割、坡口制备等作业。

卷板作业区布置一台60×3000卷板机，实现钢管卷板作业。

拼装组焊区位于55t门机下，实现拼圆与加强筋板的拼装工作，按照两个拼装平台、两个焊接房及一个翻身区进行布置。考虑门机起升高度限制，焊接房一部分沉入地下，顶部采用活动屋顶。拼装平台不在工房内，采用圆形可吊动活动顶棚，视天气情况进行封盖。

半成品堆放区内设一瓦片检验平台。55t门机的副车间主要用于钢管防腐和装车作业。

主副两车间中间采用台车转运，用2台5t卷扬机驱动。 5.8.4 压力钢管制造

钢管规格：压力钢管直径分为11 m和12m（内径）两种，管体材料为WDB620，劲板材料为16 MnR，钢管壁厚25mm~46mm不等。标准节长为3m，单节最重件约42 t。

5.8.4.1 钢管制作工艺流程

压力钢管制作工艺流程见图5-1 5.8.4.2 钢管主要制造技术方案规划

根据梨园水电站压力钢管的特点、钢管制造工期安排以及我单位的施工经验，所有压力钢管全部在电站现场制造。于发包人指定地点修建压力钢管制安加工厂，此金结加工厂用于压力钢管制造、钢结构制造及金属结构拼装、堆放。压力钢管制造厂场地布置以钢管制造工序流程及设备配备条件为依据，遵循低耗、优质、高效的原则。

（1）部件下料加工

生产效率高的数控切割机用于加劲环板、弯管管壁板以及小型附件下料，半自动切割主要用于直管管壁钢板下料切割。

直管管壁板坡口均采用14m刨边机加工；弯管管壁板直接用火焰切割，然后用砂轮机修磨。

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划地样 支墩垫平、检测 压头 刨边 切割 划线 纵逢焊接与及检测 调圆 加劲环、阻水环制造 平板 材料检验 技术准备 加劲环、阻水环等附件拼装 附件焊接与检测 管节加长 卷板 制造缺陷处理 对圆 防腐

内支撑制造 图5-1 压力钢管制造工艺流程框图

（2）拼圆、纵缝焊接

瓦片卷制完成并检验合格后，在对圆组焊平台上利用对圆装置进行纵缝拼装成圆，根据业主提供的材料情况采用二块或者三块对接拼圆。对圆平台及对圆装置分别详见投标书附图《混凝土支墩平台示意图》、《钢管对接施工示意图》。

对圆后，吊装至翻身区将钢管由立式翻身为卧式，并吊装上滚焊台车以进行焊接施工。压力钢管翻身工装详见投标书附图《钢管翻身示意图》。

纵缝焊接在滚焊台车上进行，实行埋弧焊焊接，详见投标书附图《钢管纵缝自动焊接示意图》。

（3）加劲环（止水环）拼装、焊接

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纵缝焊接完毕，在拼圆平台上进行加劲环（阻水环）拼装，组装工艺见投标书附图《加劲环、止水环组装图》，为防止变形，采用调圆加固工装固定。调圆加固工装详见投标书附图《压力钢管调圆加固工装》。

（4）埋弧焊的采用

本工程主要为圆形压力钢管制造，施工特点上便于利用滚焊台车和埋弧焊施焊，因此制造厂内大量焊缝的焊接均选用自动埋弧焊。如此不仅可减少人为因素对产品质量的影响，而且可提高生产效率，降低劳动强度，改善工作环境。 5.8.4.3 制造技术措施

根据招标文件规定，钢管材料由发包人提供。施工前根据合同文件规定及施工图要求编制材料采购计划（钢管材料定尺供应）并报送监理人审批。材料到场后进行入库检查，合格后方可入库存放，施工时根据施工进度安排进行取料。 5.8.4.3.1准备工作

从技术准备工作开始，分析施工图纸，充分理解设计意图；编制材料采购等各种计划；规范、设置制造场地；编制制造工艺、作业指导书，进行技术交底，针对本工程施工特点培训施工人员。

设计、制造各种专用工具、工装、样板等。 5.8.4.3.2材料接收、检验

每批钢材到场入库前，先进行钢材的入场验收，应先查验产品出厂合格证书，并报监理人检查，没有产品合格证的钢材不进行验收和使用。

对材料先进行外观检查，然后进行抽样检查。抽样检验项目包括：表面检查、化学成份、力学性能，并按JB4730要求进行超声波探伤检查，合格标准Ⅱ级。所有钢板进厂均进行抽样检验，每批钢板抽样数量为2％，且不少于2张。必要时报监理批准可随机抽样，增加附加检验量。发现有不合格者，再加倍，如此类推。同一牌号、同一质量等级、同一炉罐号、同一品种、同一尺寸、同一热处理制成的钢板可列为一批，每批各取一组试样进行复核性的抗拉试验和0℃的冲击韧性试验，检验成果及时报送监理人。

钢板按钢种、厚度分类堆放，在制造厂布置材料堆放墩位，混凝土结构，高出地面约250mm，材料接收完毕采用钢架架空1米左右的高度，并用彩条布封盖在上面，

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防止钢板腐蚀、污染和变形。

焊接材料的品种应与母材和焊接方法相适应，由焊接工艺评定试验选定，其极限抗拉强度、屈服点和延伸率等机械性能应与母材性能相匹配。焊接材料入库前按监理人指示对焊接材料进行抽样检验，焊接材料在存放和运输过程中应保证密封和防潮，焊接材料存放的库房应通风良好，室温不应低于5℃，相对湿度不应高于70％，专人保管，并定时记录室温和相对湿度。用于埋弧焊的焊剂应存放于干燥的容器内，始终保持焊剂的干净和干燥，不能相互混杂，焊丝同样应保持干净和干燥。

防腐涂料的化学性能、粘接强度和耐久性等必须满足施工图纸及有关规范、规程的规定。每批到货的涂料必须有制造厂的产品质量证明书和使用说明书，说明书的内容包括涂料特性、配比、使用设备、干硬时间、再涂时间、养护、运输、喷涂金属材料的纯度和保管办法等。涂料应在专用的库房内隔离存放，库房应通风良好，远离火源，配备有效的消防设施。 5.8.4.3.3平板

钢板使用前应检查有无急弯、卷角、扭曲等变形，若发现变形量超标，则需进行钢板平板处理。

平板在卷板机上进行，采用平尺检查平直度应≤2mm/m，平板时应采用小进辊量反复多次滚压，防止压坏钢板，平板过程中应及时清扫辊筒与钢板表面的氧化皮等杂物，以免对钢板造成损伤。 5.8.4.3.4划线

钢板划线严格按下料工艺图要求执行。划线前应核对材质及板材规格与下料工艺图及配料图要求的是否一致。

钢板划线采用数控喷粉法和手工划线两种，所有划线只许划在钢管管壁内侧，应注意压延方向与瓦片卷板方向一致。

钢板划线在下料平台上进行，划线平台与切割平台共用，平台应经常修整平齐，以确保划线的准确性。

钢管钢板划线应满足下列要求：

（1） 钢板划线极限偏差应符合表5-2的规定 ：

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表5－2 钢 板 划 线 的 极 限 偏 差 序 号 1 2 3 4 项 目 宽度和长度 对角线相对差 对应边相对差 矢高（曲线部分） 极限偏差（mm） ±1 2 1 ±0.5 （2）直管环缝间距不小于500mm； （3）相邻管节纵缝间距离应大于300mm； （4）同一管节上相邻纵缝间距不应小于500mm；

（5）压力钢管钢板在周长方向将根据业主提供的材料情况进行3块或2块进行分块划线下料，钢管纵缝位置与钢管的垂直轴和水平轴所夹的园心角均符合施工图纸规定的范围。

钢板划线后用油漆分别标示出钢管机组号、分节号、分块号，水流方向，水平和垂直中心线，灌浆孔位置，坡口角度，切割线，刨边基准线，刨边检查线及卷板内壁半径等符号。 5.8.4.3.5下料

规划直边构件选用半自动切割机下料，弯管管壁及加劲环等异型构件则选用数控切割机切割。火焰切割后用刨边机加工坡口，对于刨边机不能加工的弧形环缝坡口用火焰进行切割并用砂轮机进行打磨处理。

钢板其切断口表面形位公差及表面粗糙度应达到以下要求： （1）切断面应光滑、整齐、无毛刺；

（2）厚度方向的垂直度公差应不大于厚度的1/10，且不大于2.0mm。

（3）切割面的熔渣、毛刺和缺口，应用砂轮机磨去，切割后的边缘不得有裂纹、夹层和夹渣等缺陷。

刨边加工后钢板尺寸偏差应符合表5-3的规定。

坡口加工完毕后立即涂刷无毒、且不影响焊接质量和焊接性能的坡口防锈涂料，以防坡口生锈。

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表5－3 刨 边 尺 寸 极 限 偏 差 单位：mm 基本尺寸 允许偏差 ≤1000 ＞1000-2000 ＞2000-3150 ＞3150 ±0.5 ±1.0 ±1.5 ±2.0 5.8.4.3.6压头

为使钢管纵缝处组合后弧度满足施工图纸要求，管节瓦片在卷板机卷板前应对两端头进行预弯处理，以保证瓦片端部弧度，压头在60×3000mm卷板机上进行，并制造专用压头模具。压头过程中采用弦长为500mm的样板检查，样板与瓦片间的间隙要求≤1.0mm。 5.8.4.3.7卷板

瓦片在卷板机上卷制成型过程中实时用样板检查弯卷弧度，卷板所用样板弧度误差应小于0.5mm。

卷板前需清扫瓦片下料板块上的杂物，防止损坏设备和瓦片表面，卷板时不得锤击钢板，应防止在钢板上出现任何痕迹。

卷板时采用较小的辊压量，反复3～5次卷制成形，每次卷制逐渐减少辊压量，在卷制过程中应不断用样板检查比对，以免卷制过量。

卷板方向应和钢板的压延方向一致。

钢管瓦片长而且单薄，在卷板操作时需用厂内龙门吊吊住伸出卷板机较长的一端，以防止瓦片受重力作用而产生局部急弯，龙门吊车应随卷板机运转而配合行走与升降。

卷制后将瓦片以自由状态立于检测平台上，瓦片弧度偏差用弦长2500mm的样板检查，样板与瓦片间的间隙不应大于2.5mm，不许有急弯（检验平台设在和半成品堆放设在一起）。 5.8.4.3.8对圆

对圆组装在专设对圆平台上进行，首先进行平台清理，去除平台上的一些不用的工装卡具与多余焊疤。用水准仪测量并用楔形板调整支墩顶面水平，使顶部相对高度差≤2mm。用划规与钢卷尺在平台上放钢管内径、顶底左右中心线样。对圆前先用砂轮打磨去除掉瓦片纵缝上的油漆、铁绣等污物，然后进行钢管对圆组装。

对圆时采用专用工装设备进行操作。对圆成型后安装调圆加固工装，增加刚性，

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控制变形。调圆加固工装详见投标书附图《压力钢管调圆加固工装》。

压力钢管调圆加固工装图

对圆尺寸极限偏差按表5-4控制。

表5－4 对 圆 尺 寸 公 差 单位：mm 序号 项目 允许偏差 1 管口平面度 ≤3 2 纵缝处弧度与弦长1.2m样板间隙 ≤6 3 实测周长与设计周长差 ±24 4 相邻管节周长差 ≤10 5 纵缝错边 ≤2 6 实测管节长度与设计长度差 ±5 5.8.4.3.9纵缝焊接

纵缝焊接在滚焊台车上进行，先焊管外后焊管内。详见后面5.8.4.3.13焊接重点说明。

5.8.4.3.10加劲环（阻水环）拼装、焊接

纵缝焊接完毕，复测两端圆度、直径，如不圆，采用专用工具调整，检验合格后，进行加劲环（阻水环）拼装。加劲环（阻水环）拼装完成后，压力钢管的刚性得到了

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补强，其外形尺寸不采用加热很难改变形状，因此加劲环（阻水环）拼装前进行钢管几何尺寸检验至关重要。

为防止加劲环（阻水环）对接处出现无间隙或间隙过大的情况发生，此时主要采取分段的拼装方式以便于对间隙进行有效控制。加劲环（阻水环）长度方向等分6段，拼装时从等分点往同一方向延伸。

直管段加劲环（阻水环）与管节管壁垂直，划线相对简单，而弯管加劲环将出现与管口距离不一的情况，划线时采取均分圆周，计算不同点矢高进行放点、连线。

加劲环（阻水环）焊接施工在滚焊台车上进行，详见5.8.4.3.13焊接重点说明。加劲环与钢管管壁间的组合焊缝应为双面连续焊缝，环件焊接完毕，卸下调圆加固工装。

加劲环、阻水环的组拼偏差应符合表5-5。

表5－5 加劲环、阻水环组拼极限偏差 单位：mm 序号 1 2 3 4 5 项 目 加劲环（阻水环）与管壁间隙 加劲环（阻水环）对接缝 与钢管纵缝最小距离 加劲环（阻水环）与管壁垂直度 加劲环（阻水环）平面与 钢管轴线的垂直度 相邻两环的间距偏差 允许偏差 ≤3 ≥200 ≤0.02H，且≤5 H为加劲环（阻水环）高 ≤12 ±30 5.8.4.3.11加工灌浆孔并焊接孔壁加强板等附件。

按设计要求在管壁上加工灌浆孔并焊接孔壁加强板等附件。此道工序易出现方向错误，在开孔前必须再次核定开孔位置，准确无误后方可加工。灌浆孔待接触灌浆后将进行封堵，因此需于制造厂内按施工图纸要求加工灌浆孔堵头。 5.8.4.3.12防腐涂装

（1）表面预处理

压力钢管涂装在压力钢管制安加工厂防腐车间内进行。表面预处理前将钢材表面的焊渣、毛刺、油污等污物用钢丝刷、角向磨光机等清理干净。

压力钢管内、外壁均采用喷射除锈。喷射用铁砂应无尘、洁净、干燥、有棱角。喷射用的压缩空气利用油水分离器过滤，除去油水。

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当钢材表面温度低于露点以上3℃、相对湿度高于85%时，不得进行表面预处理。 喷刷后的表面不应再与人手等物体接触，防止再度污染。施喷涂料前，应使用钢刷和真空吸尘器清除残留砂粒等杂物。作业人员应带纤维手套，若不慎用手触及已清理好的表面，立即采用溶剂清洗钢管表面。

表面预处理质量，应符合规范有关规定及施工图纸的要求。钢管内壁采用涂料或金属喷涂时，除锈等级应达到GB8923规定的Sa21/2级；外壁采用喷涂水泥浆时，应达到Sa1级。

预处理后，表面不应有铁锈和氧化皮，表面粗糙度应达到： 1）常规涂料 40～70μm；

2）厚浆重涂料、金属热喷涂60～100μm。 （2）涂料涂装

涂装前，需根据施工图纸和涂料生产厂家说明书要求进行涂装工艺试验，涂装材料的品种以及层数、厚度、间隔时间、调配方法均应严格按照说明书进行。试验过程中应有生产制造厂的人员负责指导，试验成果报送监理人。

涂装时的气候条件及环境条件要求：当环境温度低于10℃，钢板表面温度低于大气露点温度3°以上，相对湿度超过85%以及产品说明书规定的不利条件时，均不得进行涂装。

涂装前准备：涂装前应仔细检查所用涂料的品种、型号、规格等是否符合施工图纸及合同文件的规定。涂装材料的使用应按施工图纸和制造厂家的说明书进行。涂装材料品种以及层数、厚度、间隔时间、调配方法等均应严格按厂家说明书的规定执行，并按施工要求配备合适的施工工器具。

（3）涂装工艺

1）清理后的钢材表面在潮湿气候条件下，应在4h内完成涂装；在晴天和正常大气条件下，涂装时间最长不应超过12h。

2）涂料涂装采用喷涂工艺，喷涂设备应与涂料相适应，并满足喷涂质量要求。涂装要求漆膜均匀，无气泡、无孔洞及无杂质，不能出现离析现象。

3）钢管内壁应涂刷自养护的底漆和面漆，干漆膜厚度为500μm。。

4）安装环缝两侧各200mm范围内，在表面预处理后，应涂刷不会影响焊接质量

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的车间底漆。环缝焊接后，应进行二次除锈，并消除由于焊接产生的锐边、咬边和气孔等，再用人工涂刷或小型高压喷漆机械施喷涂料。

5）除垫层管外其余外壁应均匀涂刷一层水泥浆，涂后注意养护。

6）施涂过程中，要特别注意防火、通风、保护工人健康。作业人员应穿防护服，防护服包括防水服、安全帽或护目镜、多功能手套和安全靴等，最好必备紧急医疗点。

7）施涂后的钢管应小心存放，保护涂层免受损伤，并防止高温、灼热及不利气候条件的有害影响。

8）涂料喷涂过程中要经常测量湿膜厚度，涂层漏涂处应予修补。涂装检查时如发现流挂、皱纹、裂纹、鼓泡等缺陷应及时处理，直至合格为止。漆膜干透前，应避免受到雨水和其它液体的污染，更不能有人员践踏。

9）喷涂涂料的压缩空气用油水分离器过滤去除油水，喷射压力为0.5 ～0.6Mpa，喷嘴与钢衬表面成垂直角度，喷枪距离钢衬表面200 ～300mm，保证附着力不受影响。

5.8.4.3.13焊接重点说明

焊接是压力钢管制作、安装中极其重要关键的工作，因此需特别予以关注。 （1）焊工资格

1）从事一、二类焊接的焊工必须持有劳动人事部门发给的锅炉、压力容器焊工考试合格证书或通过能源部、水利部颁发的适用于水利水电工程压力钢管制造、安装的焊工考试规则规定的考试，并持有有效合格证书。

2）焊工在钢管上焊接的钢材种类、焊接方法和焊接位置等均应与焊工本人考试合格的项目相符，严禁参与其未合格位置的焊接。

（2）焊接试验与工艺评定

焊接试验与工艺评定是压力钢管焊接前必不可少的重要环节。在进行焊接工艺评定前，先对钢管板材与焊接材料进行焊接试验。以验证母材与焊材焊接接头的抗裂纹性能，并确定预热温度。进行焊接工艺评定时，先按照预先选取的焊接工艺参数焊接试件，并经外观检验及内部质量检查（采用超声波无损探伤检查）合格后，进行弯曲、拉伸、冲击等机械性能试验。焊接工艺评定的试件，其试板钢材和焊接材料应与制造钢管所用的材料相同。试焊位置应包含现场作业中所有的焊接部位，并应按施工图纸

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要求作相应的预热、后热处理。对接焊缝试板尺寸不少于长800mm、宽300mm，焊缝位于宽度中部；角焊缝试板高度不少于300mm。试板的约束度应与实际结构相近，焊后过大变形应予以校正。

经监理人批准的焊接程序和工艺，还应通过生产性焊接试验不断加以修正已制订焊接工艺规程，从而确保焊接质量。试板与实际使用的焊件相同，试验应在监理人的监督下进行。

（3）焊接设备及焊接材料选用

加劲环（阻水环）对接焊缝均采用手工电弧焊焊接，钢管纵缝、加劲环（阻水环）与管壁连接角焊缝采用埋弧焊焊接。其焊接设备分别采用ZX7-400S型逆变式直流焊机、MZS1-1000型埋弧焊焊机。

焊接材料的品种应与母材和焊接方法相适应，由焊接工艺评定试验选定，其极限抗拉强度、屈服点和延伸率等机械性能应与母材性能相匹配。

（4）焊材保管

焊接材料设专人保管、烘烤和发放。焊接材料在存放和运输过程中，应密封防潮，存放材料的库房内通风应良好，室温不低于5℃，相对湿度不高于70%，材料距地和墙应大于300mm，仓库管理部门定时记录室温和相对湿度。

焊接材料实行三级管理，设备物资部门设一级库、焊接作业区设二级库、施焊人员配备保温筒使用。

1）手工电弧焊焊材保管

焊接材料按供货厂家产品说明书中的要求进行烘烤及存放。焊材烘焙后保存在100～150℃的恒温箱内，药皮应无脱落和明显的裂纹。在恒温箱内的保管时间不得超过72小时。因厂家不一，使用要求可能有少许差异，施工时严格按材料厂家提供的参数进行操作。

现场使用时应将焊条装入通电的保温筒内，随用随取，焊条在保温筒内时间不宜超过4小时，超过后应重新烘焙，但重复烘焙次数不宜超过两次。烘烤焊条时，严禁突然将焊条放入高温炉内，或从高温炉内突然取出冷却，以防止焊条骤冷骤热而产生药皮开裂脱落现象。

2）焊丝、焊剂保管

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焊丝成捆叠放，用枕木垫离地面一定高度，以防锈蚀，并用彩条布封盖在上面，以防污染。

用于埋弧焊的焊剂应存放于干燥的容器内，始终保持焊剂的干净和干燥，并不相互混杂。

埋弧焊焊剂中如有杂物混入，应对焊剂进行清理或全部更换，使用前将焊剂按厂家说明书进行烘焙。

（5）焊缝类别划分

1）一类焊缝：所有主要受力焊缝。例如：管壁纵缝；预留环缝；主厂房内环缝；凑合节合拢环缝。

2）二类焊缝：较次要的受力焊缝。例如：管壁环缝；加劲环、阻水环的对接焊缝及其与管壁间的组合焊缝。

3）三类焊缝：受力很小，且修复时不致停止发电或供水的附属构件焊缝。 （6）焊接一般程序

焊前清理→定位焊焊接→（装配校正与间隙保证）→焊前清理→（焊前预热）→焊接→焊缝检验

1）焊前清理

为避免焊接缺陷（如气孔等）的产生，所有拟焊面及坡口两侧各50～100mm范围内的氧化皮、铁锈、油污及其它杂物应清除干净，每一层焊道焊完后也应及时清理，检查合格后方可再焊。

2）定位焊

定位焊长度一般取80mm，间距约300mm，厚度为6mm，位置距焊缝端部30mm以上。施焊前检查定位焊质量，如有裂纹、气孔及夹渣等缺陷时应清除。

碳素钢和低合金钢的定位焊可留在二、三类焊缝内，构成焊接构件的一部分，但不得保留在一类焊缝内。对一类焊缝的定位焊焊在后施焊面，先焊面施焊后采用碳弧气刨清理，然后用砂轮机去除刨口表面氧化层。

3）焊前预热

焊前预热视板厚、焊接环境及施工图要求而进行，具体的预热温度根据焊接工艺评定选定。本工程压力钢管材料材质为WDB620，对于厚度大于30mm，预热温度

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80～100℃，焊前预热采用红外线通电加热的方式进行。见投标附图《钢管预热示意图》,使用监理人同意的表面温度计测定温度，测定宽度为焊缝两侧各3倍钢板厚度范围，且不小于100mm，在距焊缝中心线各50mm处对称测量，每条焊缝测量点不应少于3对。

钢管预热示意图

4）装配校正与间隙保证

装配中的错边采用卡具校正，不得用锤击或其它损坏钢板的器具校正。当规定有焊接根部间隙时，焊件边缘应予固定，以便在焊接时使间隙保持在允许偏差范围内。对于各衬板间隙应严格按照合格的工艺评定要求执行。焊接间隙过小易造成背面清根困难，使焊道窄而深，易产生夹渣等缺陷；焊接间隙过大则使焊接量增加，造成焊接角变形过大。焊件间隙可采用厚度相当于或略大于焊件间隙的钢板塞于焊件边缘予以保证。

（7）焊接环境要求

为确保焊接质量，当环境出现如下不利于焊接作业情况时，应采取有效的防护措施，否则，应停止焊接工作。

1）风速：气体保护焊大于2m／s，其它焊接方法大于8m／s； 2）相对湿度大于90%；

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3）环境温度低于-5℃ 4）雨天和雪天的露天施焊。 （8）焊接

焊接电流、焊接速度严格按焊接工艺评定后所选定的参数执行。为尽量减少变形和焊接应力，在施焊时应选定定位焊焊点和焊接顺序应从构件受周围约束较大的部位开始焊接，向约束较小的部位推进。

制造厂内施焊的纵缝和环缝，选用采用埋弧焊并配备滚焊台车以便利施工及质量保证。

双面焊接时(设有垫板者例外)，单侧焊完后进行反面清根并打磨干净，再继续焊另一面。对需预热后焊接的钢板，应在清根前预热。若采用单面焊缝双面成型技术，应提出相应的焊接措施，报经监理人批准。

起弧、断弧采用助焊板；定位焊在坡口内引弧、断弧；对于多层焊接，均错开接头。

单条焊缝尽量一次焊完。若长焊缝因故中断，需视板厚情况采用相应的防裂热处理措施。第二次焊接时，须检查焊缝确认无裂纹后方可继续施焊。

拆除引、断弧助焊板时不应伤及母材，拆除后应将残留焊疤打磨修整至与母材表面齐平。

（9）焊缝检验

焊缝焊接完成后，先通过肉眼、检验尺等对其进行外观检查。必要时可采用染色渗透、磁粉探伤等方法进行检查。

焊缝内部质量进行无损探伤抽样检查，抽查率应符合施工图纸的规定。若施工图纸未规定时，可按表5-6确定。抽查部位应按监理人的指示选择在容易产生缺陷的部位，并应抽查到每个焊工的施焊部位。无损检测在焊接完成24h以后进行，无损探伤的检验结果(包括射线探伤的摄片)及时报送监理人。

表5－6 焊缝无损探伤抽查率 无损探伤方法 焊缝类别 射线探伤抽查率（%） 超声波探伤抽查率（%） 一类 50 100 二类 30 100 注：1.任取上表中的一种办法即可，若用超声波探伤，还须用射线复验；

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2.若超声波探伤有可疑波形,不能准确判断、则用射线复验；

无损检测人员应经过专业培训，通过国家专业考试，取得无损检测资格证书。评定焊缝质量由获资质II级或II级以上的无损检测人员担任。

一、二类焊缝焊接完毕，由焊工自检后打上钢印。 （10）纵缝焊接

纵缝焊接前，需检查定位加固焊情况，并将坡口及其两侧50～100mm范围内的铁锈、熔渣、油垢、水迹等清除干净。纵缝为一类焊缝，焊接时要求一次性焊完。所有纵缝均为平焊对接，分多层多道施焊。焊接过程中，经常用样板检查钢管弧度，并根据变形情况，及时调整焊缝内外侧焊接顺序。

（11）加劲环（阻水环）焊接

加强环（阻水环）与管壁的组合焊缝焊接施工前需先进行加强环（阻水环）对接焊缝（立于对圆平台上施焊）的焊接，由多人对称施焊，从圆心端开始向另一端进行，采用平焊和仰焊两种焊位完成。对接焊缝全部完成后，将其横卧于滚焊台车上，采用埋弧焊进行加劲环（阻水环）与管壁组合焊缝焊接。

焊接时为保证结构刚性，以减少焊接变形，钢管内支撑不拆除。 （12）焊后消氢处理

按照招标文件及规范要求，对压力钢管厚度大于38mm的高强钢和低合金钢应作后热消氢处理；在焊接结束后立即进行消氢处理，后热温度控制在：低合金钢250℃～350℃，高强钢150℃～200℃，保温时间在lh以上。采用电加热器进行加温，红外线测温仪进行实时监控加温和保温的温度。

（13）焊缝缺陷处理

1）根据检验确定的焊缝缺陷，确定出缺陷返修的部位和返修措施并报送监理人同意后，安排返修工作，并作好返修工作记录。

2）焊缝内部或表面发现有裂纹时，应进行分析，找出原因，制订措施并报监理人批准后，方可返修。

3）焊缝内部缺陷应用碳弧气刨或砂轮将缺陷彻底清除并用砂轮修磨成便于焊接的凹槽。对深度大的先采用碳弧气刨，后采用砂轮机，对缺陷位置较浅的，直接采用砂轮机。清除时需清除彻底，经检查合格后方可进行焊接。

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4）焊缝返修施工应按规定的焊接工艺进行返修，同一部位的返修不超过两次，超过两次后补焊时，由技术人员制订可靠的技术措施，报送监理人批准后方可焊补，并作好相关记录。

（14）焊后消除应力处理

对施工图纸规定需进行焊后消除应力的钢管，制造厂内焊接应力消除主要热处理和振动消应相结合的方式，我公司在热处理和振动消应方面有成套的设备及成熟的施工经验，能充分保证焊接应力消除效果。因本工程钢管管径较大，安装焊缝焊接应力消除只能采用局部热处理方式，对焊缝两侧适当位置进行热处理加温并保温一定时间，完成焊后消应力处理。 5.8.5 压力钢管安装 5.8.5.1 工程概述

本标段电站压力钢管安装范围为压力钢管及附件的装车、运输、安装和凑合节的制造、安装、工地现场的涂装。为了减小外水压力，在压力钢管外壁，在钢管的底部布置有排水管，用于钢管检修时，排除钢管内的积水。并配合蜗壳安装的承包人进行蜗壳与压力钢管的连接处理和提供相关的施工场地。

4条钢管总重量为8902t（包括钢管凑合节的重量。不包括钢管安装、运输所用的吊耳、内支撑、埋件等重量）。 5.8.5.2 安装工艺流程

压力钢管安装前，根据监理人提供的测量基准点、基准线和水准点及其基本资料和数据，进行安装控制网点布置，网点布置完成后进行安装施工。单条钢管以始装节为基准，依次组装相邻管节，安装环缝采用手工电弧焊，一个单元管道安装合格后，浇筑混凝土，侍混凝土强度达到设计要求后，再安装下一个单元，单元管节数量和长度取决于混凝土浇筑要求。当管道浇筑混凝土并进行灌浆处理合格后，对灌浆孔补强处理，拆除内支撑，打磨焊疤和进行防腐处理，最后竣工验收。

钢管安装工艺流程图见图5-2。

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支墩安装 装车运输 样点放置 测量、放样 工器具准备 钢管尺寸复查 安装现场清理

钢管环缝焊接 钢管定位调整 轨道安装 钢管吊装、就位 钢管拼装、点焊、加固 安装控制尺寸复查

钢管灌浆处理 钢管竣工验收 钢管焊缝检查 钢管阶段验收 内支撑拆除及防腐 浇筑混凝土 灌浆孔封堵

图5-2 钢管安装工艺流程图

5.8.5.3 主要安装技术方案规划

（1）钢管安装顺序

从工程整体进度及土建施工要求方面考虑，压力钢管安装采用4条钢管4个工作面同时开展施工的方式进行。从下游段往上游段进行施工安装，从下往上安装，钢管便于就位、支撑、固定操作；4管齐下便于工位转移，减少施工干扰，提高生产效率。2011年10月05日开始压力钢管安装。

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（2）内支撑的采用

避免钢管在运输、吊装、二期混凝土浇筑过程中变形，防腐完工后，在大节钢管拼装时于其两端（距端部约500mm）部位设两个“米”字形内支撑增加钢管刚性，确保在制作及安装过程中的工序中钢管不变形。支撑材料按每个“米”字支撑为0.5吨，总共需要内支撑材料320吨材料。

（3）钢管固定方式

在钢管下部设置底支座进行支撑，在侧衬两侧根据混凝土浇筑层布置拉锚筋，其内部安设内支撑防止钢管变形。

（4）运输、吊装方式

车间采用55t门机装车，采用60t平板托车卧式平运方式运输，具体详见投标书附图《钢管拖车转运示意图》。

钢管拖车转运示意图

运输车将单节钢管吊装单元运送至1＃和2＃施工支洞口的自制50吨龙门吊下面，利用龙门吊进行钢管卸车、翻身及吊装至转运台车上。2台自制50吨龙门吊分别布置于1＃和2＃施工支洞口，最大吊重50t，轨距为10m。钢管在台车上用钢丝绳和葫芦进行紧固，采用钢丝绳捆扎吊运钢管时，应在钢丝绳与钢管间加设木垫。钢管经台车运输到施工支洞与钢管安装隧洞的交汇处时，利用天钩将钢管垂直吊起，将钢管换装在隧洞运输的专门台车上，同样进行钢丝绳的紧固，通过卷扬机牵引和张拉，将钢管运至安装位置，然后利用天钩及液压千斤顶进行调整安装。压力钢管安装吊装方式具体详见投标书附图《压力钢管安装运输转运图》。

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压力钢管安装运输转运图

（5）安装误差的消除

钢管安装时会存在中心与里程两方向误差。为减少中心偏差，单孔测量放点时一次尽可能长，而且采用同一测量基准点；为消除焊接收缩对里程的影响，采用凑合节处理。此凑合节仅作钢管长度调整，不存在传统的消除焊接应力问题，在其长度方向适当加长（加长100mm），待其安装完成后，根据测量放点的要求修去多余部分达设计要求即可。本标段所安装的单条钢管均含两个弯管，设置一个凑合节。

钢管始装节的里程偏差不超过±5mm，弯管起点的里程偏差不超过±10mm。始装节两端管口垂直度偏差不超过±3mm。 5.8.5.4 压力钢管安装技术措施 5.8.5.4.1安装准备

压力钢管安装施工前需进行充分的安装准备，为施工创造便利条件。安装准备工作主要包括技术资料准备、现场安装基准点准备、安装基础及工装准备、安装产品制造尺寸检测、安装现场清理及施工设备布置等。

1、钢管安装技术资料准备

钢管和相关的部件安装及验收根据合同文件中有关规定、设计图纸及设计修改通知、国家标准及有关的规程规范、监理人提供的标准、签发的施工更改通知单等执行。钢管安装严格按设计图纸及DL/T5017规范的要求进行施工，如有修改，应取得监理人的书面同意，并对修改的内容应做详细的记录。

2、安装基准点设置

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首先根据监理人提供的测量基准网点，放设钢管安装控制网点。根据设计图纸计算出每节钢管控制点位置坐标，将每节钢管的两腰点和顶（底）点作为控制点放设（视安装现场可适当弯动），控制点采用测量用的预埋钢板或水泥钢钉标记，在合适的位置放设高程控制点。

3、支座、轨道安装、工装制造

钢管安装支座、轨道及滚动工装主要用作钢管转运、安装调整及加固用。根据压力钢管安装图纸，计算和测放出支墩、轨道安装控制点位置，并利用一期埋件安装固定轨道支座，然后将轨道铺放在支墩上固定，再将滚动工装放于轨道上。

4、钢管尺寸复查

钢管装车前将对所吊管节的高度、周长、椭圆度（不少于2对直径）、管口不平度、焊接坡口（尺寸、正反转向、保护漆等）、顶底腰中心线标记、水流标记、内表面防腐层是否损伤等进行全面检查，弯管还应检查两管口平面夹角，管口倾斜度等，对不合格的管节进行返修处理。所有检查项目应作好记录，参加单位应签字，以作为竣工资料的一部分。 5.8.5.4.2工地运输

因本工程压力钢管制安加工厂在安装隧洞的下游对岸，考虑到压力钢管的直径超大，场内运输道路有一定的不平度和坡度，因此管节主要采用卧式平运方式运输，并用钢丝绳捆扎吊运钢管，在钢丝绳与钢管间加设软垫以保护管节。因管节属大件，运输前需将方案报送交通部门及有关部门审批。并组织专人对运输路线道路进行实地堪察，视具体情况对道路进行适当加固及拓宽处理，确保安全运输。依据土建施工及施工道路布置情况确定压力钢管运输路线：压力钢管制安加工厂→工区内临时道路→下游施工桥→工区内临时道路→施工支洞门机吊装平台。其间运输距离约2km。

压力钢管采用60t平板托车进行运输，其装车吊装设备采用压力钢管制安加工厂内55t龙门吊，卸车及翻身吊装设备采用施工支洞的自制50t龙门吊。 5.8.5.4.3吊装就位、调整

支撑座定位完成后，开始各分节钢管安装。钢管安装时，利用卷扬机及转运台车上的液压千斤顶并配合洞内的天锚钩将其吊装至安装位置上。并根据测量所设安装基准线、制造时厂内标识的钢管标记线，辅助利用千斤顶、手拉葫芦等工器具对钢管进

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行精确定位。调整时，按照里程调整（水流方向）→水平方向调整→焊缝位置调整→垂直方向调整→综合调整的顺序进行操作。

定位后须用全站仪复核安装管节里程、高程以及孔口中心线。。

钢管就位时，因支撑架稍低于钢管理论安装高程，则待其调整就位后在支撑架上另行焊接支承件支承钢管。

洞内安装吊运示意图 5.8.5.4.4始装节安装

压力钢管定位节的安装质量的好坏，直接影响着其余管节安装的质量，因此始装节的安装质量应予以重点保证。将始装节吊装到位后先初定位，然后采用全站仪进行精确定位，局部初步锚固，测量无误后加强锚固，最后进行测量复核，确保安装质量。

压力钢管安装的要点是控制中心、高程和环缝间隙。安装时，先进行中心的调整，用千斤顶调整钢管，使钢管口的下中心对准控制样点，然后采用4个千斤顶，均衡地将钢管调整到要求的高程。合格后用榔头在钢管支腿与支墩间隙之间打入锲型铁，撤出千斤顶，重新检测和调整中心、高程、里程，这样反复数次，直到满足安装设计要求后进行加固。加固完后再次进行中心、高程、里程的检测，并作好记录。

安装后始装节的里程偏差不应超过±5mm；弯管起点里程偏差不应大于±10mm；始装节两端管口垂直度偏差不应超过±3mm。 5.8.5.4.5拼接、钢管固定

钢管就位并经检测合格后进行固定。钢管固定分为底座支撑架固定、外部拉锚筋斜拉固定，所有外支撑焊接在本管节环焊缝焊接完成后进行。钢管内支撑待混凝土浇

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筑完成后拆除，支撑架、侧向拉筋等外部支撑与钢管一道永久埋于混凝土内。

（1）支撑座固定

钢管定位后，将其加劲环与支撑座连接固定，其焊缝取不小于8mm连续焊缝，使钢管与支撑座形成一个刚性整体结构。

（2）侧向固定

为防止混凝土浇筑时，由于钢管两侧混凝土浇筑不均衡而造成其发生侧向移动，因此在钢管两侧沿水流方向间距2m位置处布置规格为[10槽钢侧向拉筋。

（3）内支撑

为防止混凝土浇筑时，由于混凝土压力造成钢管变形，在钢管内部设置米字形内支撑。为减少安装工作量，内支撑在钢管制造时（防腐后）安装内支撑。

（4）拼接

钢管在固定前已调整好，但未进行对接拼装。拼装时为防止对接处错边超差，采用分段进行：先分别对两对接管口进行六等分，然后以分点为起点朝同一方向进行拼接。

安装后钢管及其附件与设计轴线的平行度误差应不大于0.2％。钢管安装中心的偏差和管口圆度应遵守DL5017表5.1.2条和第5.1.3条的规定。管口圆度应不大于40mm，至少测量4对直径。 5.8.5.4.6排水管布置

为保证工程质量，压力钢管布设有排水管，钢管安装加固完成后，配合土建施工进行装设固定角钢L75X5，然后将制备好的排水管与角钢焊接，并按施工图要求将排水管铺设至设计位置。铺设前需将排水管内清理干净，以便利排水，排水管铺设到位后进行加固处理。 5.8.5.4.6安装焊缝焊接

除下平段预留环缝外，钢管节间环缝在管节对接拼装完成后开始焊接。下平管预留环缝于大坝蓄水后发电前焊接，此焊缝焊接质量直接影响着电站能否如期运营，因此需特别予以关注。预留环缝焊接施工时其两侧的管节均已焊接完毕，此时需对焊接变形及焊接应力予以严格控制。焊接施工前先进行技术论证，制定合理的焊接工艺方案。尽量选用小线能量焊接，并配合焊前预热及焊后热处理，确保焊接质量。

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（1）焊接设备及焊接材料选用

钢管现场安装焊缝焊接全部采用手工电弧焊焊接。其焊接设备采用ZX7-400S型逆变式直流焊机。

焊接材料的品种应与母材和焊接方法相适应，由焊接工艺评定试验选定，其极限抗拉强度、屈服点和延伸率等机械性能应与母材性能相匹配。

（2）焊材保管

详见5.8.4.3.13压力钢管焊接中焊材保管。 （2）焊缝分类

见5.8.4.3.13压力钢管焊接中焊缝类别划分。 （3）焊接一般程序

详见5.8.4.3.13压力钢管焊接中焊接一般程序。 （4）焊接环境要求

详见5.8.4.3.13压力钢管焊接中焊接环境要求。 （5）焊缝检验

详见5.8.4.3.13焊接重点说明中焊缝检验。 （6）管壁对接焊缝焊接

除预留环缝外，压力钢管管壁对接均按照设计图采用 “X”形坡口，坡口具体厚度及角度的选定参考施工图纸及焊接工艺评定试验。

对接间隙取0～2mm，具体将视管壁板厚定，焊完一面后利用碳弧气刨进行反面清根并焊接余下焊缝。

焊接时为保证焊接结构刚性，内支撑不予拆除。每条钢管对接焊缝安排10名焊工对称施焊，并尽量选用相同（相对应）焊接工艺规范参数。

（7）锚筋、槽钢焊接

压力钢管外布置有锚筋与混凝土钢筋焊接连接，其搭接长度不小于5d，槽钢与混凝土钢筋焊接连接，且与混凝土基础顶紧。 5.8.5.4.7拆除、清理

拆除钢管上的工卡具等其他临时构件时，严禁使用锤击法，应采用碳弧气刨或氧--乙炔火焰切除，严禁伤及母材。切除后钢管壁、加劲环上残留的痕迹和焊疤应用砂

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轮磨平，并认真检查有无裂纹。必要时采用磁粉或渗透探伤检查。

内支撑在灌浆完后拆除，并对钢管内壁进行清理。 5.8.5.4.8灌浆及封堵

钢管接触灌浆完成后需对灌浆孔进行封堵，先旋下保护圈，清除孔中杂物，旋上孔塞及防渗石棉，烤干焊缝，封焊灌浆孔，焊后进行无损检测，焊缝打磨平滑（具体施工将因灌浆孔设计而有异）。 5.8.5.4.9防腐

因内支撑在混凝土浇筑后才能进行内壁防腐，防腐分两次进行，先进行外部防腐，后进行内壁防腐。防腐内容包括：

（1）安装施工过程中钢管表面涂装损坏的部位。

（2）钢管表面现场安装焊缝的两侧、灌浆孔处等未涂装的钢材表面。

涂装采用高压无气喷涂，按照压力钢管制安加工厂内有关涂装方法执行，详见12.4.3.13防腐涂装。安装环缝两侧各200mm范围内，在表面预处理后，应涂刷不会影响焊接质量的车间底漆。环缝焊接后，应进行二次除锈，再用人工涂刷或小型高压喷漆机械施喷涂料。 5.8.5.4.10充水试验

压力钢管在机组试运行时进行充水试验检查，根据设计图及设计技术资料进行充水。

5.8.6 质量安全保证措施 5.8.6.1 质量安全控制目标

梨园水电站压力钢管制造、安装工序检验一次合格率95%，焊缝无损探伤一次合格率96%，上道工序交付下道工序合格率100%，最终产品交付验收一次合格率100%；优良率为95%。

安全施工技术措施满足合同要求、符合国家相关规范、法规等规定。无施工责任重大质量事故，无保修责任影响产品正常使用的事故。 5.8.6.2 质量安全保证技术措施 5.8.6.2.1编制质量计划

为保证质量目标的实现，中标后立即组织研究并编制《梨园水电站压力钢管制造、

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安装质量计划》，施工时认真贯彻落实。 5.8.6.2.2编制细部工艺

根据梨园水电站水工压力钢管制造、安装的特点，组织技术、工艺、质量部门和生产工人在充分理解施工图纸的基础上深入研究，制定制造、安装技术方案并编制详细加工工艺文件。 5.8.6.2.3工艺试验与验证

对结构关键部位进行工艺试验和评定，编制作业指导书并在施工中进行工艺跟踪。

5.8.6.2.4提高操作人员技能

根据施工特点，对铆工、焊工、机加工和工艺质检人员进行针对性强化培训，提高技艺水平和加强工艺纪律。 5.8.6.2.5实施持证上岗制度

特殊工种未取得相应部门颁发的合格证、资格证者不允许上岗操作。 5.8.6.2.6强化工序质量控制

在生产过程中严格实行“三检制”，突出工序控制，以工序质量保证产品质量。上一道工序不合格，坚决不进入下一道工序；对各道工序均实施“质量传递卡”制度。 5.8.6.2.7作好质量记录

严格按规定和要求填写质量记录，确保质量记录真实、完整、齐全，保证出厂的各种资料准确可靠，完整齐全。 5.8.6.3 产品质量检测与控制 5.8.6.3.1材料的质量控制

对发包人提供的材料进行进场全面检查，合格后方可使用。

我方所进所有材料均采用通过了国家产品质量认证的、经我公司质量保证体系确定为合格的分承包商的大型厂家的产品。

材料进厂时，供货单位必须向质检部门提交该批材料的质保书原件。

材料进厂时，我方质检部门必须对材料的表面质量进行复检，对厚度、锈蚀程度、板面平整度超标的材料坚决拒绝入库。

对于首次使用的新型材料，还将对其进行机械性能试验和焊接工艺评定。

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5.8.6.3.2外购件的质量控制

对外购件供货单位的资质及经营状况进行详细调查与审查。按正常的进货渠道采购外购件，确保供货单位能按照合同要求完成分包项目，并具有相应的售后服务能力。

外购件质量控制见图5-3(具体视所购材料进行局部调整)。

编制外购计划外购准备外购计划校对外购计划评定外购计划批准初选外购厂商外购厂商评价拟定外购合同条款确定外购厂商拟定技术条款（附件）内部合同评审与外购厂商洽谈签订外购合同签订合同执行主合同有关规定执行国家经济合同法规外购厂商选定查阅外购档案收集外购厂商信息收集资质证明材料查阅有关规范．标准查阅图纸和技术资料产品数量规格型号验证产品合格证说明书验证进货验证检验试验质量记录验证抽样机械.化学等试验记录产品数量规格型号情况记录质量证明文件情况记录抽样试验化验情况由供应商签认验证结果 图5-3 外购件控制程序

5.8.6.3.3对下料质量的控制

此工序中主要控制材料的校正情况；钢板裁边后的边缘质量（肉眼观察，有疑问时用超声波或射线复查）；下料尺寸；坡口制备质量；拼接焊缝质量。

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下料利用数控切割机及半自动切割机下料，并由专人负责，确保下料原则一致，以保证相同构件的互换性。 5.8.6.3.4对焊接质量的控制

此工序主要控制焊缝质量及焊接变形，检验工作的重心应放在过程控制上，采用拉线、设置基准点、水平仪检测等方法监测变形情况，修正焊接工艺。

焊缝的内在质量主要用超声波探伤仪和射线拍片检测，检查率按施工图纸要求、合同文件及规范规定选取。

对未经工艺评定的钢材和焊材进行焊接工艺评定。

对主要部件的焊接编制专门的焊接工艺指导书，并在焊接前组织进行技术交底。 严格焊条烘烤使用管理制度，要求焊工焊接时随身携带通电的保温筒。 严格按焊缝级别进行焊接质量检查，根据检查结果分析焊接工艺的可行性并适时调整焊接工艺。

压力钢管焊接质量控制程序见图5-4（部分工艺步骤可依焊接工艺评定结果进行修改）。

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焊条．焊剂准备．出具合格证准备工作焊条焊剂烘烤学习操作规程和质量标准详细查阅图纸和技术资料焊接设备与检验工具准备技术交底书面交底（操作人员参加）焊工考试合格复检组装质量和焊缝区处理情况首次施焊的母材和焊材工艺评定办理上道工序交接检查大于30mm低合金板焊前预热处理焊接禁止在焊缝区外的母材上打火引弧中间抽查焊接质量自检注意焊缝长度高度及质量缺陷办理下道工艺交接检验手续退火消除焊接应力清理熔渣及金属飞溅物焊条合格证及烘烤记录清理现场.文明施工焊条质量检验记录执行评定验收标准焊接工艺评定记录质量评定焊接自检记录不合格品处理后复检焊接质量评定记录资料整理各种焊接记录不合格品处理 图5-4 压力钢管焊接质量控制程序

5.8.6.3.5热处理工序控制

主要针对焊前预热、焊后保温等热处理，在焊接工艺评定中重点进行试验，对需进行热处理的焊接必须严格按工艺评定的结果进行选取。 5.8.6.3.6对机械加工质量的控制

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压力钢管制造机械加工主要是坡口及堵头加工，因坡口是影响焊接的关键性工序之一，对其编制加工工艺指导书，并对操作工人进行技术交底。要求操作人员严格按照工艺指导书操作，并加强加工前后与加工过程中的检查控制。此阶段重点检查整体尺寸、坡口尺寸。

5.8.6.3.7防腐工序质量控制

此工序主要检查表面预处理及涂层附着力、涂层厚度是否满足设计要求。（表面预处理质量用肉眼和对比块检验；涂层附着力用切割剥离法检验；涂层厚度用涂层测厚仪检验）

压力钢管防腐质量控制程序见图5-5。

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按设计要求准备防腐材料和封闭材料准备工作采用喷砂或喷丸方法处理基层学习操作规程和质量标准详细查阅图纸和技术资料处理上道工序不合格内容技术交底书面交底（操作人员参加）防腐时,相对湿度不应大于85%办理工序交接检查控制涂层、漆膜厚度防腐不得任意稀释中间抽查,并提出书面纠正通知自检并填好自检记录防止灰尘污染清理现场,文明施工喷涂后漆膜固化前的保护执行评定验收标准涂层、油漆质量合格证明质量评定不合格品处理自检记录不合格品处理后复检施工操作记录资料整理质量评定图5-5 压力钢管防腐质量控制程序

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5.8.6.3.8产品制作过程控制

产品最终质量的好坏，关键在施工过程中的工序质量控制，因而在施工过程中，坚持关键工序的转序制度，上一道工序不合格，不让转入到下一道工序。 5.8.6.3.9检查、验收程序控制

严格按“三检制”进行，并配合监理工程师进行的终检。在施工过程中，由专职质检员对验收表格中的项目进行复检，并将复检合格的验收表格交质检部门，由质检部门进行最后检查。质检部门检查合格后，填写验收表格，报请监理工程师进行终检验收。

5.8.6.3.10质量监理工作的协调

（1）设计图纸经审核后，根据压力钢管制造、安装的特点和合同文件中的要求，制定出施工方案和工艺措施，报经监理工程师和设计单位批准后，方可施工。

（2）监理工程师对施工中使用的材料，均可随时检查，对出现的不合格材料有权停止使用，有权根据情节的严重性给出监理通知单并报告业主单位。

（3）在施工过程中，监理工程师可对工艺的实施情况进行跟踪检查。对违反工艺规程的施工行为有权制止，对出现的不合格零部件有权责令返工或返修。如果因工艺措施的不当而造成零部件的返工现象，可以口头或书面的形式告知工艺部门和厂质量部门，并可要求暂停施工，重新进行工艺评定。经重新验证的新工艺必须让监理工程师批准后，方可继续施工。

（4）对DL/T5017规定的一、二类焊缝，若返修两次以上，监理工程师有权索取返修原因和返修合格报告，并可要求进行返修工艺评定。监理工程师有权对未能通过返修工艺评定的产品作出报废的决定。

（5）对参加焊缝焊接的工人，监理有权索取其相应位置的合格证书，若其焊接水平达不到相应位置合格证书的要求，可作出停工决定并要求其参加现场取证考试。对无证施焊人员，可责令其停工。

（6）各部门各施工人员必须配合监理工程师的工作。对监理工程师的口头或书面通知必须在当天予以答复并作出施工上的改正或调整，直到监理工程师满意为止。

（7）若产品存在重大质量隐患，或未能达到设计要求，监理造工程师有权拒绝验收并拥有最终否决权。

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5.8.7 施工安全控制

5.8.7.1 施工安全保证织机构设置及人员配置

项目经理为安全文明生产及环境保护第一责任人，各级职能部门、各岗位人员坚持管生产必须同时管安全和环境保护的原则，在各自业务范围内，对实现安全文明生产和环境保护的要求负责；

安全科负责安全文明生产和环境保护日常管理工作；

施工作业班组设安全主管人员，负责本班组安全文明生产和环境保护工作。 5.8.7.2 施工安全措施

（1）认真执行《电力建设安全工作规程》（SDJ63）及国家有关安全法规、规程，经常教育职工文明施工，把安全生产放在首位，牢牢树立“安全第一、预防为主”的指导思想，遵守各项安全操作规程。

（2）结合以往安全管理成功经验，组织力量编印适合于本工程使用的安全防护手册；经监理单位审批后分发给全体员工及发包方（监理）单位的有关人员。

（3）进场人员必须先经过安全知识培训并考试合格后才允许上岗，定期组织已上岗的员工进行安全学习和培训。对特殊工种人员按国家和行业有关规定严格执行持证上岗制度。

（4）建立健全安全管理目标责任制，建立安全管理激励与约束机制，实施安全考核和奖惩；

1）建立和完善以项目经理和工地经理负责和各级人员安全文明生产责任制，明确各级、各岗位人员的安全职责；

2）安全科每年年底依据各岗位安全职责对各级岗位人员实施一次全面的安全考核，检查安全目标责任落实和完成情况，综合评价安全教育、施工安全措施落实、现场安全文明生产及安全事故等；

3）安全科依据安全考核情况提出安全管理奖惩方案，报项目经理批准后实施。 （5）安全施工技术措施和安全防护措施的管理：安全施工技术措施和安全预防措施由安全科负责编写，经技术办审查。特殊工序和关键工序及专项安全技术措施由项目总工程师负责审定；安全技术措施经审定并报监理工程师批准后，由技术办统一负责安全技术交底管理，技术办对作业队的安全技术交底与施工技术交底同时进行，并

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保存相应的记录；安全科负责监控安全施工技术措施和安全防护措施的落实和实施过程，并及时协调解决实施过程中出现的问题和矛盾。

（6）建立建全安全检查及安全例会制度：安全检查是发现不安全行为和不安全状态的重要途径，是消除事故隐患、落实整改措施、预防安全事故的重要方法；安全检查的内容主要是查思想、查管理、查制度、查现场、查隐患、查纠正和预防措施的落实情况，并督促生产单位全面落实各项安全施工技术措施和安全防护措施；安全科负责编制安全检查计划，组织相关职能部门及有关领导共同参加安全检查，并负责大件运输、吊装及特殊工序、关键工序的安全检查。

（7）大件设备运输、吊装及特殊工序、关键工序安全管理：安全科负责大件运输、吊装及特殊工序、关键工序的安全管理。大件设备运输、吊装及特殊工序、关键工序开工前实施安全检查（包括对安全技术措施的审查），必须通过安全检查后才准许开工。

（8）施工现场安全文明生产管理：安全科负责施工现场安全生产文明生产管理，生产调度部门负责协调配合管理，保证施工现场布置合理、整洁有序、道路和通道畅通、环境优美，杜绝施工现场的“脏、乱、差”现象。生产调度部门负责施工组织管理，坚持均衡生产的原则，在确保工程总进度计划顺利完成的前提下合理安排阶段性施工生产进度，为安全文明生产创造有利条件。各作业班组兼职安全员每天对该班组的安全作业情况进行检查和总结，协助班组长及时处理安全作业中存在的问题。配备充足的劳动保护和安全防护用品，施工区和生活区设置适当的照明系统，不便安装固定照明的区域采用电压低于36V的移动照明，确保施工和生活安全。在施工区和生活营地设置必需的信号系统，维护和管理好自已和发包人及其他单位设置的所有信号及标志。时性

5.8.8 施工设备及人员配置 5.8.8.1 施工设备配置

根据梨园水电站压力钢管制造、安装施工进度安排所要求达到的施工强度及工程施工特点，配备设备见表5-7、表5-8。

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表5－7 制 造 设 备 表 序号 设备名称 型号规格 主要技术性能 数量 购置 日期 生 产 厂 家 备注 一、起重运输设备 1 龙门吊 2 龙门吊 3 卷扬机 3 转运台车 二、防腐设备 1 喷丸机 2 空压机 3 PMR 3L-10/8 2 2 1 1 1 1 1 1 1 2005.1 2002.2 常德通用机械厂 2004.6 2001.6 时代集团 2002.1 0 2002.1 0 2002.1 0 2003.6 2002.8 美国 55t 32T 10T 50t 21.5m跨度,起吊高度15m 21.5m跨度，起吊高度15m 5m跨度 2 1 1 1 武汉矿山起重机 械厂 重庆特种起重机2004.7 厂 2003.0上海卷扬设备厂 8 2006.9 现场自制 高压无气喷涂GBQ6C 机 数值式覆 4 CTG-10 层测厚仪 5 湿度露点仪 6 针孔测试仪 7 湿度表 8 粗糙度样块 9 涂层测厚仪 TR-100 MINTESI 三、机加工及压力加工设备 1 车床 2 刨边机 3 三辊卷扳机 C6140 B81140A 60×3000mm 最大加工直径Φ400 最大加工长度14m 最大卷板厚度60mm，宽度3000mm 1 1 1 2005.1上海机床厂 1 新购 恒力 四、焊接、切割、加热设备 1 半自动气割机 2 逆变焊机 3 碳弧气刨装置 4 埋弧焊焊机 5 滚焊台车 中国水利水电第八工程局有限公司

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CG1-30 ZX7-400S ZX7-630 MZS1-1000 可手工焊、氩弧焊 2006.1上海气割机厂 2 2004.018 时代集团 8 2005.02 北京时代 8 6 4 2 2006.6 北京时代 2007.1阳通集团 1 φ5000~12000

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序号 设备名称 型号规格 主要技术性能 数量 2 2 若干 购置 日期 2005.1 0 2005.8 2006.1 0 生 产 厂 家 备注 6 焊条保温柜 7 焊条干燥箱 8 红外线加热器 FN202-4 10kw 9 数控切割机 CNC-CG5000A型 最大切割厚度120mm，宽度4500mm，跨度4.5m，切割长度24m 1 2005.0江苏阳通集团 8 五、检测设备 1 电子水准仪 2 超声波探伤仪 3 磁粉探伤仪 4 X射线探伤仪

表5－8 安 装 设 备 表 序号 设备名称 型号规格 主要技术性能 数量 购置 日期 生产厂家 备注 CTS-26 CDX-4型 XXQ-3005A 精度0.01mm 1 2 1 1 2003.7 托普康 2002.10 2001.10 2005.10 汕头仪器 北京华德威电子 厂 一、起重运输设备 1 龙门吊 2 大型拖车 3 卷扬机 4 卷扬机 5 转运台车 6 转运台车 50t 60T 5T 10T 50t 50t 起重量50t 5m跨度 3m跨度 2 1 5 2 4 2 2006.10 武汉机械厂 租赁 2004.10 上海卷扬设备厂 2005.10 上海卷扬设备厂 现场自制 现场自制 二、焊接、切割、加热设备 1 逆变焊机 2 碳弧气刨装置 3 焊条保温柜 ZX7-400S ZX7-630 可手工焊、氩弧焊 40 4 1 2002.08 时代集团 2002.08 时代集团 2006.10

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序号 设备名称 型号规格 主要技术性能 数量 购置 日期 生产厂家 备注 五、检测设备 1 电子水准仪 2 超声波探伤仪 3 磁粉探伤仪 4 X射线探伤仪 5 全站仪 CTS-26 CDX-4型 精度0.01mm 1 1 1 1 1 2003.7 托普康 2002.10 汕头仪器 2001.10 2002.10 北京华德威 2003.10 瑞士Lica公司 XXQ-3005A Lika TC1800 0.02’ 5.8.8.2 制造、安装人员安排

根据梨园水电站压力钢管制造、安装施工进度安排所要求达到的制造、安装强度，结合以往施工经验及本工程施工特点，配备的制造、安装人员见表5-9、表5-10（技术、质量及管理等部分人员重叠）。

表5－9 制 造 人 员 表 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 合计

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工种名称 电工 电焊工 钳工 车工 金属结构铆工 起重工 行车工 防腐作业人员 安全人员 技术人员 质量人员 其他管理人员 辅助人员 数量 4 30 2 1 8 6 5 8 2 2 4 2 5 79 备注 持特种操作证 持四门以上焊接合格证 技师4名 未含兼职安全员 工程师 持Ⅱ级或以上超声波、射线、磁粉等无损检测证（部分人） 含仓管、保卫人员等 梨园水电站电站进水口、引水道土建及金属结构安装工程 第Ⅲ卷 技术文件

表5－10 安 装 人 员 表 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 合计 电电钳起重焊工种名称 工 工 工 工 数量 4 36 2 12 6 4 2 2 4 2 4 78 备注 持特种操作证 持四门以上焊接合格证 技师1名 技师8名 （可从制造人员中调用） 未记兼职安全员 探伤人员从制造人员调用 金属结构铆工 防腐作业人员 汽车驾驶员 安全人员 技术、质量人员 其他管理人员 辅助 人员 注：考虑制作、安装工期部分错开，人员出现重叠，项目高峰期人员为130人。

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