陈明雄：浅议小断面隧洞出口钢管及阀门等安装技术

浅议小断面隧洞出口钢管及阀门等安装技术

陈明雄

（三门县滨海新城管理委员会，浙江 三门 317100）

【摘 要】 本文结合工程实例提出了在坡度大、小断面隧洞的施工条件下，较详细地介绍了在隧洞出口如何正确安装DN2500钢管、三通与蝶阀的安装工艺技术，该技术可靠、工艺成熟，可供在类似工程中借鉴参考。

【关键词】 小断面隧洞；钢管安装；工艺技术

1 工程概况

深圳市某水库扩建工程隧洞出口端钢管安装包括DN2500钢管7.5m、DN2000钢管38.22m、DN1600钢管20.38m、一个偏心异径三通（主管DN2500、支管DN2000）、一个Y型三通（主管DN2000、支管DN1600）、两个DN2000蝶阀等。其中DN2500钢管伸入隧洞内6m，偏心异径三通设置在C25钢筋砼镇墩中，DN2000钢管连接蝶阀井，DN2000钢管经过Y型三通接DN1600钢管后与消能箱连接。 2 施工准备

2.1 相关技术人员熟悉施工图纸，并根据施工图纸及经过审批的施工技术方案对施工班组进行详尽的技术（质量与安全）交底。

2.2 钢管运输前进行路线勘察，检查运输段有无障碍和阻挡，与相关单位作好协调，对所经过路段路障进行清理。

2.3 钢管安装部位移交，清除影响钢管安装施工的障碍物。相应的安装设备、材料准备到位。 2.4 一期与二期砼结合面进行凿毛处理并冲洗干净，且通过监理验收。

2.5 钢管安装测量控制点设置并做必要的保护。控制点根据现场情况尽可能与构件拉近距离，以利读数并减少测量误差。 3 安装程序

由于隧洞出口各构筑物工作面较小且坡度较大，为确保施工安全及施工质量，将隧洞、镇墩、蝶阀井及蝶阀井与消能箱段钢管分开铺设安装。钢管现场吊装采用35t汽车吊。

钢管安装工艺流程：钢管出厂验收后管节运输、吊装就位→隧洞内钢管调整定位、管节加固→砼浇筑→偏心异径三通吊装、调整定位、加固→环缝组装与验收→环缝焊接→焊缝外观检验及无损检测、验收→钢管现场防腐处理→分段中间验收→砼浇筑或回填土施工→依次进行其他钢管安装→竣工验收。

钢管安装顺序如下图所示。

图1 钢管安装顺序示意图

1钢管安装顺序示意图235544 隧洞内DN2500钢管安装

4.1 隧洞内DN2500钢管①安装前，隧洞内土工布、防水板、钢筋按设计要求已安装完成，对部分防碍钢管运输的钢筋预先拆除，待钢管安装到位后再进行这些钢筋的绑扎；用C25P8砼将隧洞底部浇平。

4.2 在隧洞内已浇筑的砼管距管口约2m适当位置设置3个地锚，挂3t手拉葫芦待用；在已浇平的隧洞底部通道中间布置Φ35㎜×20㎝长的活动钢管，为DN2500钢管顺利进入隧洞做准备。

4.3 在DN2500钢管安装前先在隧洞内对截水环进行试安装定位，并将截水环固定在离安装位置约500mm位置。

4.4 DN2500钢管安装前，在该段钢管顶部中心线的中心部位焊接吊耳，在上游侧钢管口适当位置焊3个吊耳，在下游侧钢管口利用型钢焊十字撑（挖掘机推钢管时接触部位在十字撑上，避免损伤钢管）。钢管吊装时，钢丝绳挂在吊耳上，用吊车吊起钢管尽量放入隧洞内，然后放在底板上的活动钢管上。上游侧钢管口与洞内3t手拉葫芦相连，手拉葫芦配合洞外挖掘机将钢管送入隧洞内离安装部位约500mm位置，在此位置将截水环与DN2500钢管拼焊合格后，再将DN2500钢管推入隧洞内安装部位。

4.5 钢管加固

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4.5.1 钢管洞内加固：在与钢管连接的砼洞边沿八个方向对称凿槽（约100mm×100mm×100mm），将砼洞壁钢筋凿出，利用加固钢筋将洞壁钢筋与钢管截水环焊接固定，待钢管部位砼浇筑完成后，将凿槽补平。

4.5.2 钢管洞口加固：在隧洞出口端沿八个方向（对称）用钢筋将钢管与隧洞原初衬面钢筋连接加固。

4.5.3 隧洞外钢管加固：因洞外钢管外壁为2布5油防腐，无法施焊，拟制作钢支墩支撑在钢管底部。待镇墩段砼浇筑后，取出钢支墩。

4.5.4 钢管加固完，复查钢管安装精度满足规范要求后，并完善其他土建工作后进行砼浇筑。 5 镇墩段偏心异径三通安装

因钢管接头部位为双面焊接，钢管连接口底部均需预留30～50㎝空隙，便于焊工电焊操作。 5.1 先将镇墩基坑按设计要求进行全面开挖，基坑开挖完成后按照土建的相关技术要求将镇墩的垫层铺设完成。因钢管接头部位为双面焊接，为方便钢管焊接施工，镇墩底板砼浇筑时先浇筑到距设计底板高程30㎝处，并在镇墩上预埋插筋用于后期钢管加固。

5.2 制作两个钢支墩，并将其沿钢管安装中心线放在镇墩底板上，吊装偏心变径管②放在钢支墩上，调整钢管安装位置满足规范要求后，将偏心变径管②与已安装的钢管①组拼，复检偏心变径管②安装合格后，对偏心变径管②进行加固（与预埋插筋搭接焊接）。

5.3 安装支管③，安装方法同偏心变径管②。 6 蝶阀井、消能箱段钢管安装

先将蝶阀井垫层铺设、底板砼浇筑完成，在浇筑蝶阀井侧墙前先将防水套管用钢筋定位，待防水套管经检查复核确定中心位置无误后再浇筑砼。蝶阀井钢管安装时先吊装DN2000钢管④后再吊装DN2000钢管⑤。消能箱安装钢管时先将垫层铺设、底板砼浇筑完成后在侧墙砼浇筑前安装防水套管。防水套管安装完成后再浇侧墙砼，施工工艺与蝶阀井钢管安装相同。钢管安装时先吊将DN1600钢管⑥，再吊装Y型三通及DN2000钢管⑦。

蝶阀井、消能箱段钢管安装方法与镇墩段偏心异径三通安装方法相同。 7 钢管现场焊缝焊接

7.1 焊工及无损检验人员资格

从事现场安装焊缝的焊工，必须持有有关部门签发的有效合格证书。无损检测人员必须持有国家专业部门签发的资格证书。

7.2 焊接工艺

7.2.1 焊前将坡口及其两侧10mm-20mm范围内的铁锈、熔渣、油垢、水迹等清除干净，并检查焊缝组装情况，如存在因点焊焊缝崩裂引起的钢管错牙超标等，需重新处理。

7.2.2 根据钢管组装记录，由2名焊工在钢管内壁对称施焊，内壁焊接完成后，转至外壁进行清根及对称焊接，减少焊接变形。

7.2.3 电焊条按其使用说明书的要求进行焊前烘焙与保温，并置于100～120℃的保温筒内，随用随取。

7.2.4 施焊前将坡口及其两侧10mm-20mm范围内的铁锈、熔渣、油垢、水迹等清除干净。 7.2.5 焊缝焊接完成后进行外观及无损检测，验收标准执行《水电水利工程压力钢管制造安装及验收规范》（DL//T5017-2007）。

7.2.6 焊接完毕并经检查合格后，对焊缝部位及焊缝两侧各200mm部位，按设计要求进行防腐处理。 8 现场防腐

钢管现场焊缝、油漆破损处防腐涂装严格按照设计要求进行现场防腐。钢管内壁防腐采用ES无毒高分子防腐涂料（两底两面），外壁防腐采用环氧煤沥青涂料（两布五油特强防腐）处理，其中隧洞内钢管外壁防腐采用五油防腐。 9 结语

在坡度大、小断面隧洞施工条件下，通过DN2500钢管、三通与蝶阀在深圳市某水库扩建工程隧洞出口端的成功安装，说明了该安装技术可靠、工艺成熟，可供在类似工程中借鉴参考。

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