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锦屏二级水电站压力钢管制作安装--施工组织设计

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锦屏二级水电站厂房枢纽工程压力钢管制作安装施工组织设计1概述1.1工程概况雅砻江锦屏二级水电站共布置8条压力钢管,每条压力钢管总长度为519.5m,平均约为175节。钢管最大直径6500mm,最小直径6050mm,压力钢管单节最大轴线长度为3m,单节最小轴线长度为1.296m,8条压力钢管总工程量为24625t(包括附件)。压力钢管在现场制作,8条压力钢管下平段均通过厂2#施工支洞安装,压力钢管安装中心线高程为1317.525m-1316.8m,钢管为水平安装状态;8条压力钢管竖井段均通过厂8#施工支洞安装,压力钢管安装中心线高程为1317.525m-1567.95m,钢管为弧形弯曲安装状态和竖直安装状态。压力钢管制作所需钢板由业主供货,钢板到货在漫水湾转运站,漫水湾转运站距压力钢管制造厂约64km。我部承担压力钢管的制作、焊接、试验、运输、安装、涂装以及质量检查和验收等全部工作。1.2工程特点(1)安装工期。压力钢管安装总工期为2009年11月至2013年3月,钢管安装高峰期在2010年9月至2012年5月,持续时间为21个月。高峰期钢管有12个施工面同时施工,高峰期平均每月安装钢管52节,工程量约900t。(2)现场运输。由于模萨沟和周家坪隧道断面尺寸均为9.5m×4.5m(净宽×净高),30t平板车装上单节钢管后高度约4.2m。因此本方案拟定穆家铺子钢管加工厂制作的钢管单节验收后出厂安装。周家坪钢管加工厂制作的钢管,如现场道路运输条件许可,可考虑在适当位置将钢管组拼成两节一组,然后再运入洞内进行安装,以减少钢管洞内拼装及焊接工程量,提高钢管安装效率。(3)施工组织。锦屏二级水电站压力钢管安装工程量大,施工强度大,施工现场8条隧洞压力钢管运输及卸车交叉作业。压力钢管安装需投入数量足够的人力和设备资源,且要提前做好各项施工准备,合理安排好安装施工工序,尽量将焊接、探伤、防腐等工作安排在晚上进行,充分利用白天时间进行钢管运输、吊装及拼装工作,确保钢管安装施工进度及施工安全。(4)与土建施工的协调。钢管安装与土建开挖及砼浇筑存在干扰,现场施工过程中需协调好土建施工与钢管安装的关系,土建施工需按时提供钢管安装部位,同时在浇砼过程中需确保厂2#、8#施工支洞等运输线路的交通畅通,给钢管安装创造良好的施工环境。1.3现场交通条件业主在成昆铁路线的漫水湾设置有转运站,工程建设物资可经周边铁路线运至漫水湾转运站,再经对外交通专用公路运至工地。 工地场内交通设计路基宽9.5m,路面宽8m,断面尺寸9.5×4.5m(净宽×净高),设计标准为山岭重丘三级公路,设计荷载为汽-40挂-300,最小平曲线半径30m,回头弯曲线半径15m、20m,最大纵坡9%。2压力钢管制造厂布置本标段压力钢管均在现场压力钢管制造厂加工,压力钢管制造厂厂址为周家坪和穆家铺子两个厂址。2.1穆家铺子钢管厂规划布置穆家铺子钢管厂总占地约7500m2,生产厂区面积约5000m2,本压力钢管制造厂的布置适当考虑有一定的钢结构制造及机电埋件制造场地。穆家铺子压力钢管制造厂自2008年11月开始建设,2009年4月具备使用条件并进行钢管的试生产,2009年6月正式开始压力钢管的制造,2011年12月压力钢管制造完成。设计的钢管制造厂制造能力为:平均每月制造40~50节钢管。钢管制造厂用电拟采用一台1250kVA变压器,经由附近的10kV线路引入电源。穆家铺子压力钢管制造厂布置见附图,主要包括以下几部分:2.1.1固定式钢结构厂房固定式钢结构厂房跨度24m,长84m,主要用于瓦片的下料、卷制及其它零星钢结构的制作。根据瓦片制造工艺流程,厂房内规划有划线平台、下料切割平台、卷板工作区、瓦片检查及堆放平台等,厂房旁布置有作业工具房等。固定式厂房内布置有以下主要设备:①1台30t龙门吊(轨距18m,运行范围约131m),承担钢板和瓦片转运以及卷板配合工作。②1台EEWIIS-120×3200mm三辊卷板机,承担瓦片卷制工作。③1台数控切割机,4台半自动切割机,1台坡口机,承担瓦片和加劲环片等下料及坡口加工工作。④1台20×2500三辊卷板机,用于机电埋件制作。2.1.2活动式钢结构厂房8个活动式钢结构厂房,长、宽均为9m,为钢管拼焊区。厂房旁布置有作业工具房等。活动式厂房厂区内布置有以下主要设备:①1台30t龙门吊(轨距25m,运行范围约62m),作为钢管组焊、成品管节转运及装车的主要吊装手段。②2台富氩气体保护全位置自动焊机,8台半自动气体保护焊机,10台逆变手工电弧焊,分别用于纵缝、加劲环及附件的焊接。2.1.3钢管防腐车间 (1)防腐车间内设有2个10m×10m工作间,用于喷砂除锈和涂装作业;配套布置6m×8m空压机房1个。(2)主要设备配备①配备专用防腐用钢管转运台车2台,用于车间内外联系;②配备6m3/min空压机2台,6m3储气罐1个,10m3砂罐1个。生产用压缩空气由空压机房接D40无缝钢管到焊接车间供气点,各作业点用气用D10高压软管由供气点引用。对于固定供气点无法覆盖的作业区域,另外补充数台小型移动式空压机作为辅助补充供气气源,供厂内其它部位施工提供供气。③配备相应的喷砂除锈机、无气喷涂机等防腐设备。2.1.4板材、钢管成品及其它金结件堆放场压力钢管制造厂内设板材堆放场约450m2,钢管成品堆放场约1000m2。为不影响钢管安装进度,还需另外安排部分场地用于成品钢管堆放,堆放场地面积约10000m2(含周家坪钢管厂所需成品堆放场)。2.1.5板材及钢管场内转运单节钢管最大外形尺寸为Φ7.176m×3m,最大运输单元重量(包括内支撑)约30t。板材及钢管的厂内转运存放、装车、运输除已有30t/10t龙门吊外,另配有50t汽车吊、75t汽车吊和30t平板汽车各一辆。2.1.6消防设施厂内消防供水拟与施工用水和生活用水共用一根D80mm钢管,由生活用水供水点就近接入,引入车间及仓库等处,并设消防栓。另设CO2干粉灭火器、消防砂箱若干。2.2周家坪钢管厂规划布置周家坪钢管厂总占地约5500m2,生产厂区面积约3000m2。周家坪钢管厂计划于2009年7月开始规划建设,2009年10月开始投产。设计的钢管制造厂制造能力为:平均每月制造400吨钢管。钢管制造厂用电拟采用一台1000kVA变压器,经由附近的10kV线路引入电源。周家坪压力钢管制造厂布置见附图,主要包括以下几部分:2.2.1固定式钢结构厂房固定式钢结构厂房跨度23.5m,长42m,主要用于瓦片的下料、卷制及其它零星结构的制作。根据瓦片制造工艺流程,厂房内规划有划线平台、下料切割平台、卷板工作区、瓦片检查及堆放平台等,厂房旁布置有作业工具房等。固定式厂房内布置有以下主要设备:①20吨、35吨龙门吊(轨距20m,运行范围约140m)各一台,承担钢板和瓦片、钢板 转运以及卷板配合工作。②1台80×3200mm三辊卷板机,承担瓦片卷制工作。③1台数控切割机,4台半自动切割机,承担瓦片和加劲环片等下料及坡口加工工作。2.2.2活动式钢结构厂房8个活动式钢结构厂房,长、宽均为10m,为钢管拼焊区。厂房旁布置有作业工具房等。活动式厂房厂区内布置有以下主要设备:2台富氩气体保护全位置自动焊机,8台半自动气体保护焊机,10台逆变手工电弧焊,分别用于纵缝、加劲环及附件的焊接。2.2.3钢管防腐车间(1)防腐车间内设有2个10m×10m工作间,用于喷砂除锈和涂装作业;配套布置6m×8m空压机房1个。(2)主要设备配备①配备专用防腐用钢管转运台车2台,用于车间内外联系;②配备6m3/min空压机2台,10m3储气罐1个,2m3砂罐4个。生产用压缩空气由空压机房接D40无缝钢管到焊接车间供气点,各作业点用气用D10高压软管由供气点引用。对于固定供气点无法覆盖的作业区域,另外补充数台小型移动式空压机作为辅助补充供气气源,供厂内其它部位施工提供供气。③配备相应的喷砂除锈机、无气喷涂机等防腐设备。2.2.4板材、钢管成品及其它金结件堆放场压力钢管制造厂内可利用面积小,无板材堆放场和钢管成品堆放场。钢板到货沿着钢管厂至炸药库的路边堆放,需用时再进行二次倒运。为不影响钢管安装进度,还需另外安排部分场地用于成品钢管堆放,堆放场地面积约10000m2(含穆家铺子钢管厂所需成品堆放场)。2.2.5板材及钢管场内转运单节钢管最大外形尺寸为Φ7.176m×3m,最大运输单元重量(包括内支撑)约30t。板材及钢管的厂内转运存放、装车、运输除已有35t/20t龙门吊外,另配有70t汽车吊和30t平板汽车各一辆。2.2.6消防设施厂内消防供水拟与施工用水和生活用水共用一根D80mm钢管,由生活用水供水点就近接入,引入车间及仓库等处,并设消防栓。另设CO2干粉灭火器、消防砂箱若干。 3材料采购及存放3.1原材料的采购及验收3.1.1钢板(1)压力钢管的钢板材料由业主提供。钢板的规格、尺寸、材质由我方技术部工艺员依据设计图纸编制的钢管拼料图及下料工艺卡确定。工艺员提出详细的材料到货清单经技术部、总工审批后,在钢管工程开工前56天报送监理,由业主组织采购。如要变更代用,须报技术部申报设计单位同意并得到设计修改通知单以后,才能变更。(2)每批钢材入库验收时,应向监理人提交产品质量证明书,并接受监理人的检查,没有产品合格证件的钢材不得使用。进口钢板还需附商检报告。(3)我方将对所有钢板进行抽样检验。每批钢板抽样数量为2%,且不少于2张,必要时根据监理人的指令随机抽样,增加附加检验量。(4)钢板抽样检验项目包括表面检查、化学成分、力学性能,并按JB4730及第一号修改单要求作超声波探伤检查,合格标准为:高强钢Ⅱ级;低合金钢Ⅲ级。(5)钢板应按钢种、厚度分类堆放,垫离地面,并注意防止灰尘、油脂及酸性有机物等的污染。户外堆放时,应架设防雨棚,防止腐蚀、污染和变形。3.1.2焊接材料(1)压力钢管使用的焊接材料必须符合施工图纸或设计文件中的有关规定,并必须具有出厂质量证明书,如无出厂质量证明书或标号不清、有疑问者不得使用。(2)焊接材料的品种应与母材和焊接方法相适应,并根据焊接工艺评定结果予以确定。(3)焊接材料应根据生产计划分批订货,不得使用库存6个月以上的、有锈的、药皮受潮的焊丝与焊条。焊材入库前要进行外观检查,查验出厂日期、出厂合格质量证明。(4)焊接材料在存放和运输过程中,应密封防潮。存放的库房内通风良好,室温不应低于5℃,相对湿度不应高于70%,并定时记录室温和相对湿度。3.1.3涂装材料(1)涂料的化学性能、黏结强度和耐久性等应满足施工图纸或设计文件中的有关规定。(2)每批到货的涂料应附有制造厂的产品质量证明书和使用说明书。说明书内容应包括涂料特性、配比、使用设备、干硬时间、再涂时间、养护、运输和保管办法等。(3)涂装材料运抵工地后,我方按监理人指示进行抽样检验,并将检验成果及产品质量证明书和使用说明书提交监理人。3.2原材料的存放 3.2.1钢板的存放。钢板按钢管制作计划及堆放区大小分批到货。钢板存放区位于钢管加工厂的板材堆放区,总堆放面积约450m2,满足在制造厂内按钢种、厚度分类的要求。堆放时钢板应用道木支垫,垫离地面,钢板上部应加雨蓬,防止腐蚀、污染、变形。3.2.2焊材的存放。在钢管厂内设置焊材二级库。焊材在二级库,应按焊材牌号、型号和规格分类存放,垫离地面,烘烤过的焊条和未烘烤的焊条分开存放,按规范进行烘烤与保温,做好焊条烘烤、领用、退库记录。3.2.3涂料的存放。涂料仓库布置在钢管制造厂的一角,远离火源、热源,与其他建筑物的安全距离大于10m。仓库内通风良好,并配温湿度计,以控制室内温湿度的变化。仓库内使用防爆灯具,严禁吸烟或使用明火。仓库内存放的涂料分类堆放整齐,各类涂料、固化剂、稀释剂间的间距应≥1m并避免日光直接照射。仓库外配备有相应数量的泡沫灭火器、二氧化碳灭火器和黄砂等消防器材,并悬挂明显的防火安全警示牌。在临时存放已打开的涂料、固化剂和稀释剂的配料间内,严禁吸烟或使用明火。操作人员应尽量避免在内停留过久。4压力钢管的制造4.1制作前准备4.1.1技术部门收到压力钢管施工设计图纸后,首先进行技术性审图和工艺性审图,并根据审图结果编制审图记录。如审图发现有疑问,还要编制《工作联系单》报送监理,根据《工作联系单》返回意见以书面形式相应修改工艺文件。4.1.2由技术人员编制钢管零件加工工艺、材料采购计划表、焊接工艺评定、工装设计方案、焊接工艺、无损检测工艺、防腐施工工艺等报监理认可后,作为压力钢管制造作业指导文件。4.2压力钢管制造工艺流程4.2.1压力钢管制造工艺流程见图4-1。材料进场检验平板划线、编号下料(数控下料、切割下料、机加工)焊接工艺评定焊接及检验单元对接及检验涂装、防腐运输施工准备修磨坡口压头、卷板检验组圆图4-1压力钢管制造程序图 4.2.2瓦片制作工艺流程见图4-2。施工技术准备编制管节拼图及零件工艺卡编制材料分批供应计划材料采购材料进厂检查(含抽样理化试验和UT抽样检验)材质确认编制各种瓦片数控下料程序编号、标记移植数控下料(含加劲环及止水环等)瓦片压头瓦片卷制瓦片检验不合格隔离坡口加工、涂刷保护漆图4-2瓦片制作工艺流程图4.2.3压力钢管管节组焊工艺流程图见图4-3。4.3压力钢管制造工艺方法及主要技术措施4.3.1技术准备。钢管制造过程中,我方从制造材料、工艺、焊接、无损检测、计量、工装等环节对钢管制造生产过程进行质量监控,确保钢管制造始终处于受控制状态。4.3.2压力钢管制造方法及技术措施(1)材质确认与复验。钢板投料前,下料人员应根据材料入库检验单、下料工艺卡对拟下料钢板的材质、外形尺寸等进行确认。(2)排料。根据现场交通条件和压力管道结构特点,确定钢板排料原则如下:每个管节由2块瓦片组装焊接而成。板料长度约10.328~10.5m,宽度约3.04m;加劲环瓣片弧长约3.0m,每圈由7(φ7.012m)~8(φ7.176m阻水环)块组焊成形。钢板划线的极限偏差应符合表4-1规定。 表4-1钢板划线的极限偏差序号项目允许偏差(mm)1宽度和长度±12对角线相对差23对应边相对差14矢高±0.5施工技术准备编制管节装焊工艺流转卡管节组圆、尺寸检查纵缝焊接(含预热后热)纵缝角变形矫正材质编号正确的瓦片(验收合格)焊接工艺评定焊接工艺计划、工艺规程编制焊缝检查(NDT)调圆、加劲环装配加劲环焊接检查24h后不合格检查验收24h后纵缝产品试板NDT及机械性能试验合格附件组装、焊接焊缝检查终检验收、出厂管段防腐处理图4-3压力钢管管节组焊工艺流程图焊缝返修不合格焊缝返修(NDT)内支撑装配涂装工艺试验编制涂装工艺措施(4)板材切割及坡口加工①直管板料主要采用人工划线(划出切割线、检查线、方位线)打好样冲,半自动切割机切割后保留半个样冲眼,切割后每边留3~4mm机械加工余量。 ②数控切割机主要用于渐变管、弯管及加劲环下料,有空闲时间也可用于直管下料。③坡口加工:对于弯管的环缝坡口采用半自动切割机直接切割,然后采用人工打磨;纵缝不割坡口,由坡口机加工坡口。直管由坡口机加工纵缝和环缝坡口。坡口加工后,尺寸偏差应符合加工图纸的规定,并须经过质检员用样板检查确认。坡口加工完毕后,立即喷刷无毒且不影响焊接性能和焊接质量的坡口防锈涂料。(5)瓦片卷制①钢管瓦片卷制采用冷卷法。卷板机为EEWIIS-120×3200mm,微控、液压水平下调式三辊卷板机。②在卷板机上利用车间内龙门吊起吊配合压头和卷板,防止钢板初始卷制压弧时因自重引起反向折弯。卷板方向与钢板压延方向一致,钢板端口处不允许用锤击法使钢管弯曲成型和校正曲率。钢管卷制过程中采用弧长不小于1.5m的内弧样板检查。③瓦片压头。先将卷板机下辊向一边移动到极限位置,将钢板送入卷板机,分3-4次预压弯到设计的弧度,用样板检查是否合格。如弧度检查合格,把钢板转到卷板机另一边,从复上述工序。本卷板机最小压头长度为1.5-2.0倍板厚,预压弯长度控制在500-600mm。④瓦片卷制。卷板时根据板材的材质、板厚等采用分段、分次的方法进行。渐变段瓦片卷制采用卷板机上专门配备的卷锥装置控制其成形。卷板时利用30/10t龙门吊及一个特制胎具辅助卷板,防止钢板初始卷制压弧时因自重引起反向折弯。⑤瓦片卷制、矫正合格后吊至瓦片检查平台上,在直立状态下检查,样板与瓦片之间的间隙≤2.5mm。⑥瓦片卷制合格后用30t/10t龙门吊吊到瓦片存放区放置待用。(6)钢管组圆:钢管单节组圆时,利用30t/10t龙门吊将验收合格的钢管瓦片吊至专用的组圆平台上,用调圆架调整管节的椭圆度,采用专用工具进行纵缝对装,同时将管节上的加劲环等附件进行装配。组圆时,要控制钢管周长、焊缝间隙、坡口错牙和管口平整度等,不得用锤击或其它损坏钢板的器具校正。单节钢管组装完毕,其管节椭圆度、管口平整度、坡口错牙、纵缝反变形值及焊缝间隙等应符合工艺要求。管节组圆时纵缝利用手工电弧焊点焊,点焊长度50~100mm,厚度约10mm,间距约400mm。为保证钢管制作质量,组圆平台平面度需在1mm以内。(7)钢管纵缝焊接:钢管纵缝采用X型坡口双面焊。纵缝焊接时采用富氩气体保护、实芯焊丝焊接工艺,设备选用自动立焊机。纵缝焊接前,将焊缝处预热,先焊内缝,然后将外缝用碳弧气刨清根,用砂轮机清理干净后焊接外缝,以适应焊接收缩原理,使钢管纵缝弧度尽可能平滑过渡。焊接具体要求及焊缝检测详见本章第7条。(8)纵缝焊后角变形矫正。由于管节端部本身直边以及焊接应力应变等原因,纵缝焊后会产生超过规范的角变形,这时需要矫正。 纵缝焊接完毕,对纵缝角变形超过规范部位利用320t液压机配专用矫正架进行校正(见附图4-5)。经过校正后,纵缝全长范围内弧度偏差不应超过DL/T5017-2007的规定。(9)调圆。单节焊接探伤完毕,使用刚度较大的、具有8支点的米字形调圆架及组圆平台上的千斤顶调整管节圆度,钢管椭圆度经检查达到规范要求后,方可安装加劲环或阻水环。(10)加劲环或阻水环装配及焊接。钢管椭圆度经检查达到规范要求后,方可安装加劲环或阻水环。加劲环或阻水环装配前,人工在管节上划出安装线,然后分块安装,点焊在管壁上。安装时要严格控制以下三个方面:加劲环或阻水环的对接焊缝应与钢管纵缝错开100mm以上;加劲环或阻水环的内圈弧度与钢管外壁之间局部间隙不大于3mm;加劲环或阻水环垂直于管壁。加劲环分块对接缝与角焊缝采用手工电弧焊及CO2气体保护焊,其焊接工艺与钢管焊接工艺相同。(11)开灌浆孔。灌浆孔在瓦片下料前划出加工位置,使用数控切割机制孔。钢管灌浆孔补强板和丝塞用半自动切割下料,然后在车床上加工。管节成形后补强板便可按预热和焊接等有关工艺焊到钢管外壁上。在内螺纹上涂钙基润滑脂,加上旋塞以保护螺纹。(12)吊耳板装配、焊接。按120°方位在钢管上装配焊接3个吊耳板,用于钢管吊装、翻身。吊耳板焊于加劲环上,其焊接位置应保证钢管起吊时不损伤钢管和产生过大的局部应力。吊耳板焊接工艺与钢管焊接工艺相同。(13)车间涂装施工①压力钢管制造厂布置有空压机房和除锈喷丸设备。管节制作完成,几何尺寸及焊缝无损检测验收合格后,用30t龙门吊将管段吊在运输台车上后,推进除锈车间内进行内外壁除锈,然后按设计图样的规定完成除环缝两侧各200mm范围外的所有涂装作业。②在压力钢管制造厂内,钢管表面除锈采用喷铁砂除锈工艺,内壁涂料涂装采用高压无气喷漆机进行喷涂,外壁水泥浆采用人工涂刷法施工。③表面处理与油漆涂装施工工艺方法及主要技术措施见本章第7条。(14)内支撑制作及装配。待钢管防腐处理后,在钢管两端对称加设辐射形内支撑,以保证管体圆度,防止钢管在焊接、吊运及混凝土浇筑时变形。钢管内支撑采用有8个可调节支撑点的辐射型结构,每个管节装配两榀。高强钢钢管内支撑与管壁间不进行焊接加固,为防止吊运时内支撑移位,并增加其侧向稳定性,将两榀内支撑之间使用角钢横向连接,使用钢板卡或拉条固定于管口处。与管壁接触处垫橡皮防止损坏油漆漆膜。5压力钢管的运输在钢管安装工作开始前28天,我部根据钢管各运输部件的不同情况,制定详细的运输措施报送监理人审批。压力钢管运输措施内容包括采用的吊装、运输设备,大件运输方法以及防止钢管变形的加固措施等。 钢管安装工作面按1#-8#引水隧洞分为16个工作面,下平段下游侧钢管从厂2#施工支洞运入,由下游侧向上游侧安装;下平段上游侧钢管从厂2#施工支洞运入,由上游侧向下游安装;竖井段、下弯段及部分上弯段钢管由厂8#施工支洞运入,利用双16t桥机进行吊装;上平段及上弯段上部钢管由厂10#施工支洞运入,利用双16t桥机进行吊装。因此每条引水隧洞钢管转运时按不同安装部位,由2#施工支洞、8#施工支洞和10#施工支洞分别运入,8条引水隧洞钢管交叉转运。5.1压力钢管运输线路及运输方式5.1.1压力钢管运输路线:下平段:钢管制造厂→模萨沟隧道(或经接线公路)→进厂交通洞→厂2#施工支洞→1#~8#压力钢管下平段;竖井段及下弯段:钢管制造厂→模萨沟隧道→周家坪遂道→接线公路→锅膛岩隧道→辅助洞口→大水沟隧道→大水沟桥→EL1560m平台→东引1#施工支洞→厂8#施工支洞→厂8-1#~8-8#支洞到达1#~8#竖井;上平段及上弯段:钢管制造厂→模萨沟隧道→周家坪遂道→东引1#施工支洞→厂10#施工支洞→调压室→1#~8#压力钢管安装洞。模萨沟及周家坪隧道断面尺寸9.5m×4.5m(净宽×净高),进厂交通洞断面尺寸10m×8m(净宽×净高),厂2#施工支洞断面尺寸8.5m×9m(净宽×净高)。5.1.2单节钢管水平装在30t平板车上后,其高度约4.2m,钢管只能单节平运通过模萨沟、周家坪隧道。钢管运输及过隧道情况详见附图5-1。5.1.3因8条引水隧洞压力钢管在安装高峰期同时施工,受厂2#、8#及10#施工支洞宽度限制,运输车辆在洞内不能错车。为确保运输及卸车安全,运输车辆可依次进洞,卸车后依次倒退出厂2#、8#及10#施工支洞,现场需保证有2辆30t平板运输车。5.2压力钢管制造厂内吊装及转运压力钢管安装单元最大外形尺寸为Φ7.176m×3m,最大运输单元重量(包括内支撑)约30t。钢管制造厂内的钢材、管节转运吊装利用30t/10t龙门吊,钢管管节转场堆放及装卸车利用50t汽车吊、75t汽车吊及30t平板拖车。5.3压力钢管厂外运输压力钢管运输工具选用30t平板拖车。钢管水平放在30t平板车上,并用手拉葫芦固定于30t平板车上。装运前用油漆标明所运节段的名称及编号。钢管运输示意图见附图。5.4引水隧洞内卸车及运输5.4.1洞内卸车设施:钢管安装工作面按1#~8#引水隧洞分为16个工作面,分别由2#施工支洞、8#施工支洞及10#施工支洞运入进行安装。厂2#施工支洞高9m,将厂2#施工支洞与1#~8#引水隧洞交界处洞顶部位扩挖2m深使洞高达11m(扩挖范围视现场情况定),在此部位进行下平段钢管洞内卸车。在该部位布置2组Φ32全长砂浆锚杆(4根/组,长6.6m,插入洞壁6.0m),在锚杆下方各布置1个32t滑轮组,在每条引水隧洞适当位置设置5t卷扬机和导向滑轮。32t滑轮组配合5t卷扬机用于洞内卸车。厂8-1#~8-8#施工支洞高7m,宽8m,将此施工支洞竖井段上部进行局部扩挖,扩挖长度约 47m,宽度11m,高度约6.5m。对洞口扩挖并作好支护后,在扩挖段两侧浇筑桥机轨道砼基础,安装桥机轨道及双16t桥式起重机。利用双16t桥机进行竖井段及弯段钢管的洞内卸车(洞内锚杆、卷扬机、桥机、滑轮组等布置见附图5-3)。5.4.2引水隧洞内运输设施:在1#~8#引水隧洞下平段压力钢管安装段直至与厂2#施工支洞相交处浇筑砼支墩(砼支墩高约300mm,长2m,间距800mm,后期不再拆除),在砼支墩上预埋钢板(或插筋)用于固定铺设在其上的钢管运输轨道(43kg/m钢轨)。在厂2#施工支洞与1#-8#引水隧洞相交处铺设活动轨道(长3.5~4m),将自制钢管运输台车置于轨道上。在各引水隧洞下游侧布置1台5t卷扬机,并在各条引水隧洞压力钢管中心线下游侧布置地锚及导向滑轮。考虑到竖井段深度达250米的实际情况,为使竖井段压力钢管安装能够安全、有效地进行,特采用双16吨桥机对下弯段、竖井段以及上弯段压力钢管进行吊装。为此,须对8-1#~8-8#施工支洞高压管道竖井段上部进行局部扩挖,扩挖长度约47m,宽度11m,高度约6.5m。对洞口扩挖并作好支护后,在扩挖段两侧浇筑桥机轨道砼基础,进行桥机轨道及桥机的安装。采用双16t桥机依次吊装下弯段、竖井段及上弯段压力钢管。洞内轨道、台车、卷扬机、桥机等布置见附图。5.4.3钢管卸车及运输:下平段钢管利用30t平板拖车从钢管制造厂运至厂2#施工支洞与引水隧洞交界处,利用2个32t滑轮组配合5t卷扬机将钢管卸车,退出30t平板车,布置活动轨道并将自制钢管运输台车移至活动轨道上。将钢管翻身并放至运输台车上,用5t卷扬机和导向滑轮将钢管水平拖运到安装部位;竖井段、下弯段及部分上弯段钢管利用30t平板拖车从钢管制造厂运至厂8-1#~8-8#施工支洞,利用双16t桥机将钢管卸车,退出30t平板车,桥机向竖井方向行走,至钢管中心线对准竖井中心线时停止,落钩将钢管缓慢吊至安装部位。采用此方法按照从下弯段→竖井段→上弯段的顺序依次进行钢管的吊装。在进行竖井段钢管的安装时,利用桥机将自制焊接工作平台吊入管内,每安装好一节竖井段钢管,则将工作平台挂于钢管内侧,施工人员通过升降电梯进出平台,在工作平台上进行竖井段钢管的组装及焊接;剩余部分上弯段及上平段钢管,利用30t平板拖车从钢管制造厂通过厂10#施工支洞运至8-1#~8-8#施工支洞,利用双16t桥机将钢管卸车并翻身后,逐段进行安装。钢管洞内卸车、翻身、运输及吊装示意见附图。5.5压力钢管运输安全技术要求5.5.1一般要求(1)运输专职工程师(技术负责人)应按照经监理人批准的压力钢管运输措施,对运输人员进行技术交底,在实施过程中,应严格按照运输措施执行。(2)参与施工的起重指挥、起重及运输机械操作司机属特种作业人员,必须持有政府主管机构颁发的技能证书和安全操作证书才能上岗操作。 (3)凡参加运输作业人员要明确责任,现场吊装应指定专人指挥,指挥信号应采用水利水电建设系统通用信号,并且做到发出的信号要清晰、醒目、明确。(4)凡用于起重运输作业的车辆、机具、绳索器材、吊具等,在投入使用前应详细检查及检验,并应由责任工程师和专职安全员共同鉴定,确认合格,方可投入使用。5.5.2装卸作业时(1)装卸作业时,现场负责人应事先了解设备的形状、重心位置、运输重量、特殊防护要求等参数,使用专用吊具,布设位置应正确,应根据设备运输的特殊要求,结合现场的具体情况,采用正确装卸措施。(2)吊点的位置选择,应满足吊装条件的需要,并能保证所选择受力位置的安全可靠性。钢管在平板运输车上搁置时,应尽量保证钢管重心对准平板车承压中心,平板车与钢管之间应采用捆绑方式固定,以防滑移。5.5.3大件运输途中(1)钢管装车后在启运前,应在超出平板车部位白天挂红旗,夜间挂红灯标示,跨越高压线时,应保持安全距离,跨越空中障碍时,应低速行驶(3km/h)。(2)运输车辆上路前应对运输机械和钢管的捆绑情况进行认真的检查,途中通过桥梁、涵洞时,必须沿桥中心轴线匀速慢行驶,不得在桥上停留,严禁其他车辆及行人通行。5.5.4大件吊装时(1)起吊作业信号指挥人员与操作司机要精力集中,动作要准确,在提升负荷离地面后10~30cm后,检查物体的平稳性及绳索受力是否均匀,制动机构是否安全可靠。(2)钢管吊装所需的起吊工装(包括卡具、吊耳板、卷扬机锚固,定滑轮拉环等),应经验算,焊接部位应进行探伤检查,并申报监理人审批后,方能使用。(3)钢管起吊时,钢丝绳之间的夹角应不大于60°,且保证所选用的钢丝绳有8倍以上的安全系数。(4)利用台车转运钢管时,钢管与台车要牢靠固定,卷扬机牵引台车的钢丝绳要固定可靠,并经常检查。两条轨面要将杂物清理干净,行进速度要慢速(不大于5m/min),两节钢管对接时,严禁手、脚(或头部)伸入对接坡口。5.6主要注意事项5.6.1根据钢管不同位置的运输、吊装条件及钢管重量、尺寸等实际情况制定详细的运输、吊装方案。5.6.2钢管运输、吊装前,作好技术交底,每个施工人员必须心中有数。5.6.3钢管运输前将规划运输时间及路线报监理工程师以便进行协调。5.6.4 钢管运输前,根据钢管的最大重量、外形尺寸,对所通过的道路事先考察,对不适应的道路作好临时维护、加固处理。5.6.5钢管装卸车时,注意用枕木或木板垫平、垫牢。同时,钢管的重心一定要装在运输平板车的中心,并捆绑牢固,在钢管的最大尺寸处加警示标志。采用钢索捆扎吊运钢管时,在钢索与钢管间加设软垫。5.6.6运输平板车必须限速行驶,引路车开道,遇到转弯处时必须减速行驶。6压力钢管的安装钢管安装工作面按1#-8#引水隧洞分为16个工作面,每条压力钢管安装可分为:下平段从2#施工支洞分别向下游侧及上游侧进行安装;上弯段、竖井段及下弯段从8-1#~8-8#施工支洞由下至上进行安装,共2个作业面,而竖井段必须在下弯段安装完后才能开始,上弯段必须在竖井段安装好后开始,且从上弯段至下弯段是一条管线安装施工工期最长区段,因此,将这一段的安装时间作为整条管线的安装工期。安装高峰期有12个工作面同时拼装,8个工作面同时焊接。钢管安装前,钢管运输轨道、支承结构形式,隧洞各断面上布置的钢管外壁加固点,加固结构图样,在合同签订后60天内完成设计工作并报监理工程师审批。钢管外部支承及加固结构等根据经监理工程师审批的有关设计图纸进行制作和安装。在钢管安装后,对现场安装焊缝进行工地除锈和涂装,以及埋管外壁涂刷水泥浆。在钢管工程全部完工后提交工程验收申请报告和完工验收资料,经监理人报送业主批准后,进行钢管工程的完工验收。6.1施工准备(1)检查厂2#、8#及10#施工支洞断面满足30t平板车运输钢管的要求。(2)洞内起吊锚杆埋设及滑轮组、桥机已布置完成,并布置好卷扬机和导向滑轮等洞内运输设备。已布置完成的洞内起重设备已通过1.25倍的负荷试验。(3)钢管运输轨道及首装节加固埋件(φ32mm锚杆)已安装完成。用一个模拟工装对引水隧洞断面尺寸进行检查,确保钢管洞内运输时不被岩体阻卡。(4)完成施工电源、工具房(含焊机)布置。施工电源利用土建现有电源就近解决,用电负荷约750kVA。(5)所有安装用的空间控制点线(其精度不低于±1mm)已按要求测放。钢管轴线位置已与隧洞设计中心和厂房蜗壳中心校核无误。控制点设在预埋于引水隧洞两侧和管轴线底部的混凝土中的小铁板上或平整的混凝土面上。6.2钢管安装工艺流程6.3钢管的安装方法(1)受模萨沟及周家坪隧道断面尺寸9.5m×4.5m(净宽× 净高)限制,穆家铺子钢管厂目前拟定单节钢管验收后出厂安装。周家坪钢管加工厂制作的钢管,如现场道路运输条件许可,可考虑在适当位置将钢管组拼成两节一组,然后再运入洞内进行安装,以减少钢管洞内拼装及焊接工程量,提高钢管安装效率。外支承轨道及埋件安装其他单元装车、运至安装现场调整、加固与验收首装单元卸车、洞内运输首装节装车、运至安装现场测量点的设置洞内卸车、运输调整、加固检查验收环缝组装编制安装程序及规程一条引水隧洞钢管安装施工流程图(见图6-1)。环缝焊接焊缝质量检查(含NDT)安装焊缝防腐处理返修NO分段(约12m)中间验收外包混凝土回填施工内支撑拆除按此顺序重复进行预热产品试板YES说明:分段中间验收指通常为安装12m进行一次验收,然后交付混凝土回填。中间分段验收长度由监理工程师确定。技术要求:根据焊接工艺评定确定的参数,进行焊前预热、焊接层间控制,焊后热处理。灌浆施工灌浆孔封堵油漆破损处补涂装终检验收图6-1压力钢管安装施工工艺流程图(2)首装节钢管安装前,在其安装部位预埋插筋用于外部支撑加固。插筋埋入砼深度不小于60cm,外露长度约20cm 。钢管首装节安装时控制要点是管口中心里程、高程及管口的垂直度。安装时,先调整中心,用千斤顶支于钢管洞内,顶动钢管,使其下中心对准底部布置的控制点,然后用千斤顶均匀的顶升,使钢管达到要求的高程。高程由预先测量布置在左右边坡(或洞壁)上的控制点拉线或用水准仪进行检测。合格后应与地面及隧洞边墙上事先预埋的埋件加固,拆去千斤顶后重新复核管口中心里程、高程及垂直度,合格后应进一步加固(首装节应与一期埋件焊接牢固)。(3)其余管节安装时重点控制上管口中心、高程、倾角,下管口控制与已安装钢管管口之间的组装间隙。将管节吊入后,将其下管口中心对准已安装管节下中心,再用千斤顶和拉紧器(或手拉葫芦)调好两相邻管口的间隙,然后检查上管口中心、高程、倾角,合格后,方可对下管口进行压缝,可由下管口中心分两个工作面进行压缝。(4)钢管环缝组装①环缝相邻的单元调整加固并经检查合格后方可进行环缝的组装。环缝组装前根据制造时所测的管口周长值确定环缝错牙值,并尽量将错牙平均分配在整个环缝周长内。每条环缝对称压缝和点固焊接。②管节单元安装、环缝对装应符合图纸或DL5017-2007的要求。环缝对装时尽量采用活动压杆配合千斤顶逐段装配,外壁可辅助短定杆配千斤顶调整,同时使用千斤顶或手拉葫芦调整环缝间隙,合格后对称进行环缝点固焊接。③对600MPa级钢板,环缝组装采用活动顶杆配32t千斤顶进行压缝。如无监理人许可严禁使用压码和楔子板进行600MPa级压力容器钢板材质钢管组缝。安装时,不得随便在钢管本体上焊接脚手架、脚踏板等。(5)现场安装环缝焊接①在现场焊接钢管环缝前,应校测钢管位置和管口圆度,若发现其安装偏差超过规定,应及时纠正,并经监理人检查认可后,才准施焊。每条焊缝应连续完成,不得中断。②从首装节开始依次施焊,禁止隔缝施焊,以控制焊接应力。③环缝焊接时,在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ象限各布置1~2名焊工同步对称施焊。④焊前预热和焊后后热消氢处理采用电脑温控仪配远红外电加热器进行加热。⑤按规范要求需要进行焊后消应力处理的钢管在每个安装段钢管安装完后,在现场进行焊后消应处理。③安装环缝焊接及焊缝检测具体要求详见压力钢管的焊接工艺。(6)灌浆孔的封堵。在混凝土浇筑、灌浆完成后,对灌浆孔进行可靠封堵。堵焊灌浆孔前应将孔口周围积水、水泥浆、铁锈等清除干净,焊后不得有渗水现象。堵焊后应用超声波和磁粉或渗透探伤按不少于10%个数的比例进行抽查,不允许出现裂纹。(7)钢管外部支撑加固。 钢管外部支撑设计时,考虑混凝土浇筑时的上浮和侧向位移,要在上下左右4个方向加固外支撑,支撑顶至岩体。外部支撑应有足够的强度和稳定性,以保证钢管安装及混凝土回填过程中不发生位移。为防止首装节变位影响整体钢管安装精度,将首装单元加劲环采用14#槽钢与洞壁预埋的φ32mm锚杆搭焊加固,其它管节主要采用L63×6角钢搭焊加固,局部增加槽钢加固。所有管节加固搭接采用双面焊接,焊缝长度不小于150mm。(8)安装现场涂装施工①在安装现场完成安装焊缝(两端口各200mm范围内)、灌浆孔封堵部位及其他油漆破损处的涂装,计划安排在钢管段混凝土回填结束,拆除钢管内支撑后进行。②安装环缝及其它需补漆部位采用电动钢丝刷或专用除锈机进行表面除锈,涂装采用高压无气喷涂机进行涂装施工。局部补漆采用人工涂刷。③安装现场涂装具体要求详见第8条压力钢管的防腐方案。7压力钢管的焊接压力钢管是通过钢板材料下料、卷制、组装、焊接与无损检验等工序形成一个能够承受一定内压的管状结构。除合理选择材料以外,焊接是保证压力钢管制造质量最关键的工序。因此必须用全面质量管理的方法,对焊接质量进行全过程管理与控制。7.1焊接方法7.1.1在钢管制造厂内进行的钢管纵缝焊接拟采用富氩气体保护(80%Ar+20%CO2)、实芯焊丝自动焊接工艺进行焊接,设备选用自动立焊系统。该项技术目前已在其它电站得到广泛推广使用,具有生产效率高、焊缝一次合格率高(99.5%以上)且稳定、焊缝外观成形美观等优点,且能有效控制焊接线能量,将能更好地保证高强钢焊缝质量和焊缝接头性能。7.1.2加劲环、阻水环及安装环缝焊接等采用C02气体保护焊或手工电弧焊。7.2焊工及无损检测人员资格7.2.1焊工。凡参加钢管焊接的焊工,均应按DL/T5017-2007的规定通过考试,并取得相应的合格证。焊工中断焊接工作6个月以上者,应重新进行考试。7.2.2无损检测人员。无损检测人员应经过专业培训,通过国家专业部门考试,并取得无损检测资格证书。评定焊缝质量应由II级或II级以上的无损检测人员担任。7.3焊接工艺评定7.3.1在施工准备阶段,我方会同监理人按DL/T5017-2007的规定进行焊接工艺评定,并按评定合格的工艺编写焊接工艺评定报告,报送监理人审批。焊接工艺评定报告的编制参考DL/T5017―2007规范推荐的格式。7.3.2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,并应按施工图纸要求作相应的预热、后热或焊后热处理。7.3.3根据钢管使用的不同钢板和不同焊接材料,组成以下各种焊接试板进行焊接工艺评定:评定对接焊工艺时采用对接焊缝试件;评定角焊缝焊接工艺时采用角焊缝试件或对接焊缝试件;评定组合焊缝焊接工艺时采用对接焊缝试件 ,当组合焊缝要求焊透时,应增加组合焊缝试件。对接焊缝试件或角焊缝试件,经评定合格的工艺用于焊接角焊缝时,焊件厚度的有效范围不限。7.3.4按DL/T-2007的规定可不作焊接工艺评定的焊缝,我方必须提交已进行过的合格评定报告,报送监理人审批,经监理人批准后,可不另作评定。 7.3.5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300m。试板的约束度应与实际结构相近,焊后过大变形应予校正。7.3.6试板应打上试验程序编号钢印和焊接工艺标记。试验程序和焊接工艺应有详细说明。7.3.7我方会同监理人对试板焊缝全长进行外观检查和无损探伤检查(检查方法与生产性施焊焊缝相同),并进行力学性能试验,试板不得有缺陷。若需修整的缺陷长度超过试焊长度的5%,则该试件无效,须重作评定。7.3.8试板力学性能试验、对接试板评定项目和数量按DL/T5017-2007规定执行,试验方法按DL/T5017-2007规定执行。7.4生产性施焊7.4.1焊接工艺规程。施焊前,我方根据已批准的焊接工艺评定报告,结合本工程实际,编制钢管焊接工艺规程,报送监理人。7.4.2焊前清理。施焊前将所有拟焊面及坡口两侧各50~100mm范围内的氧化皮、铁锈、油污及其它杂物等清除干净,每一焊道焊完后也应及时清理,检查合格后再焊。7.4.3定位焊。定位焊可留在三类焊缝内,但不得留在一、二类焊缝中。定位焊焊缝有缺陷时在施焊前要清除干净。7.4.4装配校正。装配中的错边应采用卡具校正,不得用锤击或其它损环钢板的器具校正。7.4.5焊前预热(1)对经焊接工艺评定需进行预热的焊件,其定位焊缝和主缝均应预热(定位焊缝预热温度较主缝预热温度提高20℃~30℃)。一、二类焊缝预热温度应符合焊接工艺的规定。(2)我方采用履带式陶瓷加热器对其定位焊缝和主焊缝进行预热。如有部位加热困难需使用火焰加热时,报监理工程师批准后使用。(3)预热时需均匀加热,预热区的宽度为焊缝中心线两侧各3倍板厚,且不小于100mm。(4)在焊接过程中保持预热温度;层间温度不应低于预热温度,低合金钢不高于230℃,高强钢不高于200℃。(5)预热温度测量使用电脑温控仪。在距焊缝中心线各50mm处对称测量,每条焊缝测量点间距不大于2m,且不少于3对。7.4.6焊后后热(1)高强钢和厚度大于38mm的低合金钢,可根据设计图纸及合同文件要求进行后热处理。(2)后热温度:低合金钢为250℃~350℃,高强钢为150℃~200℃。 (3)保温时间:保温时间不少于1h,后热应在焊后立即进行。(4)焊后立即进行消除应力热处理者可不做后热处理。(5)温度测量使用电脑温控仪。7.4.7焊接技术要求(1)焊接环境出现下列情况时,应采取有效的防护措施,无防护措施时,应停止焊接工作。风速:气体保护焊大于2m/s,其它焊接方法大于8m/s;相对湿度大于90%;雨雪环境;环境温度:碳素钢-20℃以下,低合金结构钢-10℃以下,高强钢及不锈钢0℃以下。(2)施焊前,应对主要部件的组装进行检查,有偏差时应及时予以校正。(3)各种焊接材料应按DL/T5017-2007的规定进行烘焙和保管,采用专人烘焙,作好烘焙与发放记录。焊接时应将焊条放置在专用的保温筒内,随取随用。(4)为尽量减少变形和收缩应力,在施焊前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。(5)双面焊接时(设有垫板者例外),在其单侧焊接后应用碳弧气刨进行清根,打磨干净并认真检查,保证无缺陷后再封焊。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,应提出相应的焊接措施,并经监理人批准。(6)纵缝焊接应设引弧和断弧用的助焊板,严禁在母材上引弧和断弧。定位焊的引弧和断弧应在坡口内进行。(7)多层焊的层间接头应错开。(8)每条焊缝应一次连续焊完,当因故中断焊接时,应采取防裂措施。在重新焊接前,应将表面清理干净,确认无裂纹后,方可按原工艺继续施焊。(9)拆除引、断弧助焊板时不应伤及母材,拆除后应将残余焊疤打磨修整至与母材表面齐平。(11)钢管焊接完毕,焊工应先进行自检。焊缝外观质量符合DL/T5017-2007要求后,进行内部无损检测。7.4.8产品焊接试板。每种厚度钢板作两块产品焊接试板。试板尺寸、试件数量及试验项目与焊接工艺评定的规定相同。试板须在纵缝的延长部位与管壁同时施焊,试板的厚度和焊接工艺须与管壁相同,可以延长试板长度而不设助焊板。7.4.9管壁表面缺陷修整。管壁内面的突起处,应打磨清除。管壁表面的局部凹坑,若其深度不超过板厚的10%,且不超过2mm时,应使用砂轮打磨,使钢板厚度渐变过渡,剩余钢板厚度不得小于原厚度的90%;超过上述深度的凹坑,应按监理人批准的措施进行焊补,并按本章第6.5条的规定进行质量检验。7.5焊缝检验7.5.1外观检查。所有焊缝均应按DL/T5017—2007的规定进行外观检查。7.5.2无损探伤检测 (1)进行探伤的焊缝表面的不平整度应不影响探伤评定。(2)焊缝无损探伤应遵守DL/T5017—2007的规定。(3)焊缝无损探伤的抽查率应按施工图纸或设计文件规定采用。若施工图纸或设计文件未规定时,可按表7-1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。表7-1焊缝无损探伤长度占全长百分数钢种超声波探伤%射线探伤%一类二类一类二类低合金钢100502510高强钢1001004020注1:钢管一类焊缝,用超声波探伤时,根据需要可使用射线探伤复验。注2:探伤部位应包括全部T形焊缝及每个焊工所焊焊缝的一部分。(4)无损探伤在焊接完毕24小时以后进行,并符合射线探伤GB3323-87《钢熔化焊对接接头射线照相和质量等级标准评定》或GB11345-89《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果的分级标准评定》。(5)无损探伤的检验结果(包括射线探伤的摄片)须在检验完毕后48h内报送监理人。7.6焊缝缺陷处理7.6.1我方根据检验确定的焊缝缺陷,提出缺陷返修的部位和返修措施,经监理人同意后,我方进行返修。返修后的焊缝,仍按本章6.5条的规定进行复验。7.6.2我方严格按DL5017-2007第6.5节的规定进行缺陷部位的返修,并作好记录,直至监理人认为合格为止。7.6.3低合金钢同一部位返修次数不得超过两次,高强钢不宜大于1次。如超过规定次数,应找出原因,制定可靠的技术措施,报送监理人批准后实施,并作好记录。7.7焊后消除应力处理7.7.1采取局部热处理方法来消除钢管焊后残余应力。热处理前应作严格试验来确定热处理规范,热处理后钢材性能应满足设计要求,不得出现回火脆性和再热裂纹。600MPa高强钢不作焊后热处理消应。7.7.2局部热处理消除焊后应力处理工艺方案:(1)加热设备:履带式陶瓷加热器。(2)保温材料:石棉布。(3)测温仪:电脑温控仪。(4)热处理温度:按图纸规定或焊接工艺评定的温度进行。(5)加热宽度从焊缝中心算起,两侧应为各焊接区板厚的6倍以上 。内外壁温度应力求均匀,在加热带以外部位应予保温,以减少温度梯度,防止产生更大的热应力和影响母材的组织及性能。(6)加热速度、恒温时间及冷却速度:a.加热速度:升温至300℃后,加热速度不应超过220×(25/δ)℃/h,且不大于220℃/h,不小于50℃/h。(δ为焊接接头的最大板厚,下同)b.恒温时间:不少于2小时。保温时各部温差不得超过50℃。c.冷却速度:恒温后的冷却速度不应超过275×(25/δ)℃/h,且不大于275℃/h,不小于50℃/h。300℃以下可自然冷却。8压力钢管的防腐涂装分为制造涂装和安装涂装,我方在涂装作业前28天,提交钢管制造涂装和安装涂装工艺措施,报送监理人审批。涂装工艺措施应详细说明各种涂装材料的施涂方法、使用设备、质量检验和涂装缺陷修补措施等。8.1防腐蚀材料(1)涂料的类型必须符合设计图纸及合同文件中的规定,在采购以前选定生产厂家必须经监理工程师的审批。(2)涂料订货和使用前必须取得下列资料:①产品使用说明书、产品批号、生产日期、防伪标志、合格证及检验资料。②工艺参数:闪点、比重、固体含量,表干、实干时间,最长和最短的涂覆间隔时间,理论涂布率等。③涂料生产厂家对基体金属表面预处理等级、涂料涂装施工环境的要求等。④多组份涂料的混合比及混合后使用时间的指导性说明。(3)材料入库前应由机电物资部负责仔细核对产品牌号、批号、生产日期,产品合格证,外包装完整无损方能验收入库。然后按监理工程师的指示对涂料进行抽样检查,提出检验报告,报送监理人签证确认,方可用于钢管的涂装施工。8.2施工人员资质(1)质检人员持有水利部颁发的《防腐蚀质检员证书》。(2)进行喷射除锈、金属喷涂、涂料涂装等工序的操作人员均应取得水利部颁发的《防腐蚀操作工合格证书》。8.3施工设备、检测仪器(1)施工前必须对各种机械设备以及检测仪器进行调试,以保证施工的有序进行。(2)所使用的检测仪器须在计量器具周检有效期内。8.4涂装技术要求8.4.1压力钢管内外壁采用石英砂或钢砂喷射除锈。钢管内壁表面采用喷涂自养护的超厚浆型环氧沥青防锈底漆和面漆,除锈等级符合GB8923-88规定的Sa2.5 级,埋管外壁采用喷涂苛性钠水泥浆,除锈等级应达到Sa1级。8.4.2预处理后表面粗糙度应达到:厚浆重涂料60~90μm,常规涂料40~70μm。8.4.3压力钢管表面涂装①内壁防腐涂料。钢管内壁涂刷自养护的超厚浆型环氧沥青防锈底漆和面漆,干漆膜厚度为400μm,其中底漆干漆膜厚度为150μm(一道),面漆干漆膜厚度为250μm(两道)。总干漆膜厚度为400μm。②外壁防腐涂料。外壁防腐涂料采用苛性钠水泥浆。8.4.4安装环缝两侧各200mm范围内,在表面预处理后,涂刷不会影响焊接质量的底漆;安装环缝焊接验收后,进行二次除锈,用人工涂刷或小型高压喷漆机械施喷涂料。8.5涂装工艺试验(1)准备3块300×300mm与压力钢管同等材质的钢板,作为试样A、B、C。(2)按照标书涂装要求,进行喷射除锈,清洁度为Sa2.5级,试样粗糙度符合设计图纸及招标文件要求。喷涂自养护的超厚浆型环氧沥青防锈底漆和面漆,每次喷涂300μm,间隙24h,喷涂2次后干膜厚度达到500μm。(3)试样涂料固化后进行外观、涂层厚度与附着力检验。(4)填写检验报告,报送监理人。8.6防腐蚀施工工序(1)钢管内壁施工工序见图8-1。涂料涂装表面预处理清洁度、粗糙度检验涂层厚度、外观、附着力检验(干漆膜厚度为500μm)成品图8-1钢管内壁防腐涂装施工工序(2)钢管外壁施工工序见图8-2。表面预处理苛性钠水泥浆涂装清洁度、粗糙度检验成品涂层厚度、外观、附着力检验图8-2钢管外壁防腐涂装施工工序(3)钢管安装环缝两侧各200mm范围内车间底漆施工工序见图8-3。表面预处理车间底漆涂装清洁度、粗糙度检验成品涂层外观检验图7-3钢管安装环缝两侧各200mm范围内车间底漆施工工序 (4)安装环缝(两侧各200mm范围内)施工工序见图8-4。表面二次除锈涂料涂装终检验收涂层厚度、外观、附着力检验清洁度、粗糙度检验图8-4安装环缝(各200mm范围内)涂装施工工序8.7防腐涂装施工工艺要点(1)表面预处理①压力钢管内外壁金属表面采用喷砂除锈,在相对密封房内进行施工。其除锈等级符合GB8923-88《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》标准中规定的Sa2.5级。埋管外壁金属表面除锈等级符合GB8923-88中规定的Sa1级。表面粗糙度符合招标文件技术条款的规定。②对于涂层缺陷的局部修理可采用手工和动力除锈,其表面清洁度等级应达到GB8923中规定的St3级。③采用干燥清洁且有棱角无杂质的棱角钢砂或石英砂,粒径均为0.8~1.5mm。④表面预处理施工气候条件要求:a.空气相对湿度不得低于85%。b.基体金属表面温度不得低于露点以上3℃。c.在不利的气候条件下,采用有效措施,如遮盖、采暖或输入净化、干燥的空气等措施,以满足对工作环境的要求。⑤喷射除锈所用的压缩空气必须经过冷却装置及油水分离器处理。并定期清理油水分离器。⑥喷射除锈前预备工作:a.金属表面上的焊渣、焊疤、毛刺等缺陷应清理完毕。b.彻底清洗钢管表面上的油脂等有机杂质。⑦喷射处理工艺参数:a.距离:喷嘴到基体金属表面宜保持100~300mm的距离。b.角度:喷射方向与基体表面法线的夹角以15°~30°为宜。c.喷嘴:因为磨损,孔口直径增大了25%时宜更换喷嘴。⑧喷射处理操作完毕后,不得用手触摸已处理过的钢管金属表面。并用吸尘器或干燥、无油的压缩空气清除钢管金属表面上的浮尘和碎屑。 (2)表面预处理检验①表面清洁度和表面粗糙度的评定,均应在良好的散射日光下或照度相当的人工照明条件下进行。②涂层质量检验按照施工设计图纸和招标文件技术条款的要求。③认真做好表面预处理的质量检验工作,并填好质量记录。(3)钢管内壁涂料涂装①钢管内壁表面预处理质量评定合格后应及时进行涂装施工,涂料涂装宜在4h内完成,晴天或不太潮湿的天气,涂装工作应在8h内完成。②钢管内壁涂装自养护的底漆和面漆,用高压无气喷涂法分三次涂装,每次涂装间隔为24小时,二次涂装后干膜厚度为400μm。③当空气相对湿度超过85%,基体金属表面温度低于大气露点3℃以上时,均不得进行涂装施工。④严格遵照涂料厂家说明,进行涂装施工。⑤在安装环缝两侧各200mm范围内涂刷一道不会影响焊接质量的车间底漆。⑥涂装后,涂层应认真维护,在固化前要避免雨淋、曝晒、践踏、搬运时应对涂层做好妥善的保护。⑦施工场地必须干燥清洁,通风良好。(4)钢管内壁涂装检验①涂层外观检查:涂层表面应光滑、颜色一致,无挂流、皱皮、气泡、发白,漏涂等缺陷。②涂装过程中,应用湿膜测厚仪及时测定湿膜厚度。a.使用的测厚仪精度应不低于±3%。b.测厚仪在测量前应先在标准样块上对仪器进行系统调节,以确保其测量精度。c.涂膜固化干燥后,进行涂层厚度(干膜厚度)测定:用磁性测厚仪进行涂层厚度的测量,在钢管轴向每隔1.5m的圆周上,沿周向每隔1.5m测一点,漆膜厚度应满足招标文件技术条款的有关要求。d.使用针孔检测仪按监理人的规定的电压值检测针孔。e.附着力的检测按招标文件技术条款的要求进行。f.做好钢管内壁涂料涂装过程的质量检验工作,并填好质量记录。(5)钢管外壁水泥浆涂装与检验①表面预处理质量检验合格后,用毛刷、滚筒进行加有缓蚀剂的苛性钠水泥浆的涂装,泥浆完成涂装后,应进行养护。②对钢管外壁苛性钠水泥浆涂装进行检验,要求水泥浆涂层应均匀一致,无漏涂、结块等缺 陷,水泥浆涂层应粘着牢固不起粉状。8.8防腐涂装检查验收涂装结束后,我方会同监理人对钢管的全部涂装面进行质量检查和验收。钢管涂装质量应符合设计图纸及DL/T5017-2007规范要求,钢管涂装的质量检验成果应报送监理人。9质量检查和验收9.1钢管材料的检查和验收钢管制造和安装所需的钢材、焊接材料、连接材料和涂装材料等均应按合同文件及技术规范的规定进行检验和验收。每批材料均须经监理人签认后方准使用。9.2钢管制造质量的检查和验收钢管管节制造质量拟采用阶段性验收。我方在钢管工程开始安装前28天,向监理人提交已制作完成钢管管节和附件的验收申请报告,并应同时提交以下各项验收资料:(1)钢管管节和附件清单;(2)钢材、焊接材料和涂装材料的质量证明书、使用说明书或试验报告;(3)焊接程序和工艺报告;(4)焊缝质量检验结果;(5)缺陷修整和焊缝缺陷处理记录;(6)钢管管节和附件的尺寸偏差检查记录;(7)涂装质量检验记录。经监理人审查同意后,组织对钢管管节和附件的验收。验收合格后由监理人签发质量合格证。10施工进度计划及施工强度分析10.1压力钢管制造施工进度计划及施工强度分析钢管制造时主要考虑满足前方的安装需要,同时尽量均衡生产。(1)由于受到模萨沟隧道断面尺寸9.5m×4.5m(净宽×净高)的限制,钢管宽度3.0m,30t平板车,装上钢管后高度约为4.4m。钢管只能单节验收出厂安装。(2)压力钢管每条钢管平均约为175节,8条钢管有1397节,总工程量24625t。(3)穆家铺子钢管厂从2008年11月开始建设,2009年5月31前完成钢管制造设备安装调试工作并完成试生产任务,6月正式开始钢管制造;周家坪钢管厂计划从2009年6月开始建设,2009年10月31前完成钢管制造设备安装调试工作并完成试生产任务.计划2011年12月全部完成钢管制造任务,计划钢管制造总工期33个月,平均每月须制作42节钢管,高峰期每月制作65节钢管。压力钢管制造强度见附表10-1。10.2压力钢管安装施工进度计划及施工强度分析 (1)8条压力钢管施工总体安装强度分析:按照高压管道调整进度计划要求,压力钢管在2009年11月16日开始安装,2013年3月安装结束,安装工期约为40个月,根据压力钢管安装进度计划经过计算分析,钢管安装月平均强度约582.2t/月(35节/月),高峰期安装强度约为900t/月(52节/月),高峰期有12个工作面同时进行施工,高峰期从2010年9月至2012年5月,持续时间约为21个月。压力钢管安装高峰期有16条隧洞压力钢管同时安装,极限状态下有8个焊接工作面(64个焊工),12个拼装工作面(40个铆工,16个焊工),2个转运工作面(20个起重工及铆工)。(2)单条高压管道下平段2#施工支洞下游侧压力钢管安装进度分析:平段施工支洞下游侧压力钢管安装进度,详见附图:《单条压力钢管下平段支洞下游侧压力钢管安装进度计划分析图》,按照本图分析,压力钢管做成3m节,共50节,分12个安装和回填单元。最快约需10个半月时间完成一条隧洞下平段2#施工支洞下游侧压力钢管的安装工作。(3)单条高压管道压力钢管安装进度分析:每条压力钢管安装可分为:下平段下游侧钢管从厂2#施工支洞运入,由下游侧向上游侧安装;下平段上游侧钢管从厂2#施工支洞运入,由上游侧向下游安装;竖井段、下弯段钢管由厂8#施工支洞运入,利用双16t桥机进行吊装,共3个作业面,而竖井段必须在下弯段安装完后才能开始,上弯段必须在竖井段安装好后开始,且从上弯段至下弯段是一条管线安装施工工期最长区段,因此,将这一段的安装时间作为整条管线的安装工期。单条高压管道压力钢管安装进度,详见附图10-4:《单条压力钢管安装进度计划分析图》,从上弯段至下弯段管节数约为100节,按4节1个单元划分,共有25个安装单元,完成这一区段,也即一条高压管道压力钢管的安装工期为17个半月。压力钢管安装进度见附表10-2。10.3穆家铺子钢管加工厂厂内制造能力分析(1)瓦片车间内安装1台高性能数控切割机及4台半自动切割机,能满足每天至少6-10块瓦片及加劲环下料。(2)卷板机选用的是自动化程度较高,能记忆前面卷制成功的卷板参数,每个班至少可完成4-6块瓦片的卷制。(3)用坡口机加工1块钢板焊缝坡口约4.5小时,每月可加工钢板90块左右。(4)8个组圆焊接平台如需每天完成2节钢管的组圆、焊接、加劲环施工等工作,则需在4天之内有两节钢管完成以下工序工作:每节钢管:组圆(8小时),纵缝焊接(2个焊工,1个辅助工,12小时),加劲环组拼及焊接(2个焊工,1个辅助工,24小时)。焊缝探伤检查及返修处理穿插进行。钢管内支撑架设待防腐工作完成后在钢管堆放场进行。因此8个管节组圆焊接平台满足每天完成1~2个管节的制造能力。 (5)钢管制造厂2个防腐间能够满足每月约50个管节的防腐需要。(6)按以上制造能力,则钢管制造厂每月可制作30-50节压力钢管,满足计划所排平均每月制作42节钢管的制造能力,但不能满足高峰期每月制作65节钢管的要求,制作高峰期周家坪钢管制造厂已开始生产,两个钢管厂同时生产可满足这一要求。(7)钢管制造厂计划平均每月制造钢管40节(高峰期65节),现场安装计划平均每月安装钢管35节(高峰期52节),钢管开始制造时间比钢管开始安装时间提前2个月,因此,钢管制造厂始终存放有约50~100节钢管,钢管制作厂的装备能力完全能满足钢管安装需要。11主要资源配置11.1劳动力配置计划本压力钢管制作安装工程劳务计划见附表11-1。11.2主要施工设备配置计划拟投入的主要施工设备见表11-2。表11-2拟投入的主要施工设备表设备名称规格及型号数量备注1、起重运输设备平板拖车TLE302L(30t)2汽吊车QY50E(50t)1汽吊车TG700(70t)1龙门吊30/10t-18m1穆家铺子龙门吊30/10t-25m1穆家铺子龙门吊20t-20m1周家坪龙门吊35t-20m1周家坪桥式起重机(16+16)t-9m8竖井安装滑轮组32t48定滑轮16个,动滑轮32个手拉葫芦20t15手拉葫芦10t15手拉葫芦5t15手拉葫芦2t10卷扬机3t5卷扬机5t40导向滑轮40千斤顶32t10千斤顶16t12 千斤顶8t8运输台车30吨12台下平洞8台,厂内防腐4台2、金结加工设备变压器S11-1250/10/0.43数控切割机HQCS60001穆家铺子数控切割机4.5米1周家坪卷板机120×32001穆家铺子卷板机20×25001穆家铺子卷板机80×32001周家坪坡口机CHP-21G1穆家铺子移动式空压机0.9m3/min18半自动切割机CG1-10012座式砂轮机S35L-4001摇臂钻床Z30501穆家铺子摇臂钻床501周家坪3、焊接设备富氩气保自动焊机4穆家铺子、周家坪各2台半自动气保焊机NB-50016直流电焊机ZX7-40060直流电焊机ZX7-63010交流电焊机BX1-5006焊条烘箱150kg6加热温控箱180KW6履带式加热板2kW200块电脑温控仪2台4、防腐设备电动空压机6m3/min4穆家铺子、周家坪各2台储气罐10m32穆家铺子、周家坪各1台砂罐3m36穆家铺子、周家坪各3台压力式喷砂机PBM-027R2高压无气喷枪GPQ6C4高压无气喷涂机BPQ9C45、试验、检测设备超声探伤仪CTS-233 X射线探伤仪30052粗糙度仪123A-M2电脑涂层测量仪HCC-242测漏仪DJ-ⅡB2湿膜测厚仪SHJ2干膜仪温仪CTG-10212质量与安全保证措施12.1质量保证措施12.1.1质量目标(1)质量方针“诚信守约,追求卓越”(2)质量目标质量优良,业主满意、设计满意、监理满意、用户满意、自己满意。单元工程合格率100%,单位工程优良率≥95%;单位工程合格率100%,单位工程优良率≥95%;分项工程合格率100%,分项工程优良率≥95%;竣工验收合格率100%,竣工验收优良率≥95%。12.1.2压力钢管安装施工质量控制措施(1)质量保证管理措施①建立健全质量管理制度和管理机构,加强全员的质量意识,牢固树立“质量第一”的原则和信念。②加强职工的技能、技术培训,严格执行国家的有关标准和规程、规范。③科学制定各项施工技术措施,并向作业人员作详细交底,严格控制施工过程和每道工序质量,杜绝质量事故和不合格品的出现。④工程施工过程中,严格按照GB/T19002-1994质量保证标准以及北京9000标准质量体系的要求,对施工质量进行严格的控制。⑤项目参与人员都有明确的职责分工,各负其责,忠于职守。(2)质量检验体制①实行制作、安装质量三检制,即作业班组自检、安装队质检组复检,项目管理部质检科终检的质量检查制度;②按合同规定在工程施工各阶段自觉接受监理工程师对制作、安装质量、进度完成情况的检查、签认工作,接受监理工程师的检查意见和建议,并改进之。③ 压力制作、安装施工的验收管理:每制作或安装一节完成,经三级检查合格后,整理上报制作安装记录。报请监理工程师单位人员会同本承包人的质检人员到现场检查验收。监理单位签发合格证后,才能进行下一道工序的安装工作或覆盖混凝土。(3)质量保证技术措施①编制科学、合理的施工组织设计;②工程项目的有关技术文件、资料、图纸、规范、规程要准备齐全,使项目各部门及施工班组的作业人员在项目实施全过程中有准则可依,有规程可守;③编写制作安装施工总措施;各个项目按施工制作安装阶段分别编写单元工程和单项工程的施工安装技术措施。以上各项措施按合同规定时间报送监理工程师审查,同意后发安装队和职能部门贯彻实施。④针对各项目,编制切实可行的质量控制措施,对关键工序设置合理监控点,以对疑难部位进行重点监控;⑤对检测设备、工具,进行专人管理,保证其实用性能的完善准确;⑥各类工程记录、规格按规定真实填写;⑦制作安装工程竣工时,按照标书要求准备完成、合格的竣工资料。12.2 安全保证措施12.2.1安全方针我公司始终坚持“安全第一,预防为主”的安全工作方针,认真贯彻执行有关国家安全技术规程。我们将在本工程的生产作业过程中一如继往,从严务实抓搞好安全文明施工。12.2.2安全工作目标在制造安装生产期间不发生人身重伤事故、一般设备事故、机械事故及火灾事故。轻伤事故控制1.5‰以下。12.2.3压力钢管安全保证的施工技术措施(1)建立健全安全质量保证体系和机构,树立“安全第一”的责任意识。(2)现场施工人员按照有关规定穿带好各种劳保用品。高空作业用的平台必须搭设牢固,并设防护栏杆,跳板绑扎可靠,作业人员必须系好安全带和安全绳。(3)在所在高空作业面搭设符合标准要求的钢管脚手架及作业平台。临时平台必须设防护栏杆和安全网。(4)施工场地要整洁,要有安全施工通道,严禁乱堆放杂物,文明施工,文明作业。(5)操作人员必须持证上岗,严禁违章作业,杜绝酒后作业。(6)安装与土建交叉施工时,孔顶设置安全隔离平台,必要时,在孔顶安排安全哨。(7)高空作业必须带好安全带,防止高空坠落,严禁高空抛掷物件、物品。 (8)进行焊接、切割及安装作业时严格按《气焊、电焊操作规程》进行,防止火花、构件、工器具坠落伤人和设备。(9)做好作业面的防触电、漏电措施,所有供电设施安排专人值班,持证上岗。(10)参加起吊、起重机械操作人员,必须持有主管部门颁发的技能操作证书和安全操作证书才能上岗操作。(11)凡参加大件运输、起吊人员,要明确责任,掌握本工种的应知应会及操作规定,大件运输、起吊工作应指派有经验人员指挥,严禁多头指挥,指挥作业中信号应清晰、醒目、明确。(12)凡用于运输的车辆、机具、绳索、器材等,在作准备工作时,详细检查、调试及维修,由专管工程师组织质检员、安全员共同鉴定,确认合格方可使用。(1)所有参加运输、拼装、安装、焊接、吊装的施工人员在施工前,必须进行安全交底,提高安全意识,遵守有关安全制度。(12)遇六级以上大风、暴雨、大雪时,不准进行装卸与运输作业,一般情况下,夜间露天不宜进行装卸作业,特殊情况作业场所在工地交接验收,起吊、运输、存放应按技术文件或设备上标示的要求操作,对监理人的指令应遵照执行。(13)重点部位配备专用的消防、防火设施。(14)工作现场水、气、风、电源、氧气、乙炔、焊机等应按规定布置。(15)临时加热和照明等用电设施按规定接线,并由专人负责。(15)设备、材料吊装,由专人指挥,吊装用的钢丝绳、卸扣等必须认真挂装,且仔细检查,正式吊装前,必须进行试吊。(16)焊接和切割时,均应穿好防护用具,防止烧、烫伤,焊接狭窄处要搞好通风,防止缺氧及有毒气体浓度上升,危害人体安全。(17)射线探伤时,应设置警戒区域,设立醒目的警示牌(18)在潮湿环境场所作业,照明电源不得大于24伏,使用行灯的电源电压不超过36V。(19)现场及工地入口设置安全生产标识牌和标语。(20)所有移动式电动机具,必须进行绝缘电阻、电缆外泡沫层、开关、插头及机身的安全检测,合格后列表登记,才允许使用。(21)使用电动工具,必须严格遵守《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-88的规定。(22)安全用电管理制度。施工现场一切电气安装必须按照中华人民共和国国家标准《建设工程施工现场供电安全规范》GB50194-93T和《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-88要求执行。