大型水电站金结制安施工工法.docx
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大型水电站金结制安施工工法
前言1
第一章压力钢管制作安装1
1.1原材料控制与管理1
1.2钢管制作2
1.3钢管安装6
1.4钢管焊接9
1.5钢管防腐12
第二章平面闸门门槽安装14
2.1埋件安装工艺流程14
2.2平面闸门埋件安装工艺14
第三章平面闸门的安装16
3.1平面闸门安装工艺流程17
3.2平面闸门安装工艺17
第四章弧门及其门槽埋件的安装21
4.1弧形闸门及埋件安装工艺流程22
4.2弧形闸门及埋件安装工艺24
第五章液压启闭机安装28
5.1液压启闭机安装工艺流程29
5.2安装前准备工作30
5.3运输及吊装30
5.4液压启闭机安装主要工艺说明30
5.5液压启闭机试运转32
第六章固定卷扬式启闭机的安装33
6.1安装工艺流程33
6.2安装前准备工作34
6.3运输及吊装34
6.4固定卷扬式启闭机安装工艺措施35
6.5导流洞封堵闸门固定卷扬式启闭机的拆除36
第七章坝顶门机安装36
7.1安装工艺流程37
7.2安装前准备工作38
7.3运输及吊装38
7.4门机轨道安装38
7.5门机安装38
7.6门式启闭机的试运转及试验40
第八章质量控制41
8.1质量保证措施41
8.2验收42
第九章安全管理44
9.1安全管理体系44
9.2安全保证措施44
第一章压力钢管制作安装
1.1原材料控制与管理
1.1.1钢管母材
1、本工程引水发电压力钢管板材采用16MnR和WDB620高强钢两种，板厚δ＝24～36mm；冲沙钢管板材采用16MnR，板厚δ＝24、26mm两种。
钢板的检查验收由项目部质量部、实验中心以及相关的操作部门共同负责实施，其力学性能和化学成分满足国家标准，并具有出厂合格证和材质证明。
2、钢板到货验收主要检测项目有：
a、外观质量b、形体尺寸和厚度c、钢板的平面度d、钢板按规范比例进行无损探伤抽检e、按规范比例进行理化试验等。
3、材料的储存按相关要求执行，并有明显的标记，材质证明等资料存档保管，保证原材料质量具有追溯性。
钢管使用的板材应对钢板的炉号、板号进行质量跟踪记录。
1.1.2焊接材料（包括焊条、焊剂、焊丝）
1、用于压力钢管焊接的焊材必须与母材相匹配，焊接材料符合相应的国家标准，所有焊材均需具有出厂质量证明书。
本工程16MnR板材手工焊采用CHE507，自动焊采用实芯焊丝，焊丝牌号为CHW-50C6SM；WDB620高强钢手工焊焊接材料选用CHE62CFLH，自动焊采用实芯焊丝，焊丝牌号为MGS-63B。
2、焊材要设专库进行保管，库房需具备良好的通风条件、保温措施；焊材应根据品种、类别、级别批号分别堆放，并有明显标记。
3、焊材的发放与回收应有详细记录，保证焊材的质量具有可追溯性。
1.1.3防腐材料
1、钢管内壁、厂房上、下游侧设置垫层钢管段内、外壁应涂刷自养护的超厚浆型环氧沥青防锈底漆和面漆。
涂料的成分、黏度、比重等指标必须满足要求，并具有质量证明文件。
2、钢管外壁应均匀喷涂苛性钠水泥浆，水泥浆现场自拌，水泥标号为不低于C42.5级。
1.2钢管制作
1.2.1钢管制作工艺流程
钢管制作工艺流程图
1.2.2钢管制作测量工具
钢管制安所采用的钢卷尺和测量仪器满足下列精度，并经计量检定机构检定合格：
a、精度为万分之一的钢卷尺；b、J2型经纬仪；c、S3型水准仪；d、划线所用的样板，其误差按0.5mm控制。
1.2.3钢板表面清理
钢板在划线下料之前，将表面的油污、焊渣及氧化铁皮等硬质污物清除干净。
1.2.4排料、划线
1、根据设计图纸要求，技术人员对钢板进行排料，然后按排料图划线。
本工程引水压力钢管由三块瓦片组成一个管节，冲沙钢管由两块瓦片组成一个管节。
压力钢管板材订货为双定尺钢板，直管为一张钢板下一块瓦片，划线时划出下料线和检查线，下料线是下料切割的依据（下料线应清晰）。
对由一张钢板下两块瓦片，在划线前先排料，同时将两块瓦片的下料线划出。
当下料线划完后，经检查无误后还应在距下料线内侧一定距离的位置划出检查线，检查线校核整个下料过程是否正确，检查线对弯管瓦片尤为重要。
划线极限偏差满足下列要求：
序号
项目
极限偏差（mm）
1
宽度和长度
±1
2
对角线相对差
2
3
对应边相对差
1
4
矢高（曲线部分）
±0.5
2、划线前对钢板表面质量及不平度进行检查，如存在不允许的质量缺陷先按要求进行钢板表面的处理和钢板不平度的校正。
3、钢板划线后用钢印、油漆和冲眼标记分别标出钢管分段、分节、分块的编号、水流方向、水平和垂直中心线、灌浆孔位置、坡口角度以及切割线等符号；高强钢在卷板前不得在卷板外侧表面打冲眼，在卷板内侧表面，用于校核划线准确性和卷板后的外侧表面允许有轻微的冲眼标记。
1.2.5钢板切割、坡口加工
划线合格后的钢板采用半自动氧-乙炔火焰切割机或数控切割机切割，纵缝和环缝（直线部分）坡口用12m刨边机或数控切割机加工；环缝曲线坡口用数控切割机加工。
切割后切割面的溶渣、毛刺和由于切割造成的缺口采用砂轮修整，并将淬硬层磨除。
钢板加工后坡口尺寸的极限偏差符合图纸及GB985-88《气焊、电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本型式与尺寸》、GB986-88《埋弧焊焊缝坡口的基本型式与尺寸》的规定。
坡口为不对称X型坡口，坡口角度为50°~60°。
1.2.6钢板两纵缝端头预弯
坡口加工检查合格后，钢板纵缝端头在钢制专用胎模上进行预弯，预弯时利用样板进行检查，确保预弯弧度满足要求。
1.2.7钢板卷制
1、钢板端头预弯后，进行瓦片卷制。
瓦片卷制前对附着在钢板表面的氧化皮等硬质杂物进行清理，在卷制过程中随时进行清扫，避免钢板在卷制过程中产生压痕、凹坑等现象。
2、瓦片的卷制方向和钢板压延方向一致，钢板在卷制过程中，随时用弦长1.5m的样板对钢板弧度进行检查，样板与瓦片间隙≤2.5mm。
卷板时不允许锤击钢板，防止在钢板上出现任何伤痕。
3、瓦片卷制成型后，以自由状态立于组圆平台上，用弦长1.5m样板检查弧度，样板与瓦片间的极限间隙小于1.5mm。
4、一种厚度的钢板在首次卷制时记录辊压次数，卷成后需测量瓦片外弧长度，计算钢板通过辊压外层的伸长量，后续钢板下料长度作参考。
1.2.8瓦片组园
1、钢管组圆需在平台上进行，在施工过程中，因随时检查组圆平台的平面度，以保证平台的平面度满足要求。
2、将组成管节的瓦片立于组圆平台，利用自制专门的对拉工装、压缝工装进行纵缝组对，纵缝间隙需按瓦片长度、钢管设计周长、相邻管节周长差、纵缝焊接收缩量等参数进行综合考虑，保证钢管纵缝焊接完成后实际周长与设计周长差不应超过±24mm，相邻管口周长差不得大于10mm。
3、一种厚度的钢板首次组圆时，对瓦片长度、组圆后的纵缝间隙、纵缝焊接前钢管周长、纵缝焊接后的钢管周长、焊接参数、纵缝的焊接方法等各参数进行收集分析，为同种厚度钢板组圆提高经验参考值。
4、周长为钢管的重要质量指标，钢管周长的保证因素主要有下料尺寸、卷板时瓦片压延伸长量、瓦片长度、组圆时的纵缝间隙、纵缝焊接时的电流特性、焊接方法等，所以为保证钢管周长，各道工序必须紧密衔接，并对跟踪检测的数据进行对比分析，逐步总结最为合理的各项参数。
1.2.9纵缝焊接
纵缝焊接采用脉冲电源实芯焊丝富氩气体保护焊或手工焊，当采用手工焊，纵缝长度超过1m以上时，应采用从中间向两侧反向分段退步焊法，以减少焊接变形。
整个焊接过程应严格执行经审定的焊接工艺规程，并随时用弧度样板检查纵缝处的变形情况。
1.2.10调圆
纵缝焊接完成，将钢管吊到调圆平台，用头部带有螺旋千斤顶的米字支撑调圆。
钢管调圆完成后，米字支撑的顶头必须全部顶紧，不得松动。
钢管调圆各项指标应符合下表要求：
序号
项目
允许偏差（mm）
备注
1
管口平面度
3
2
相邻管节周长差
≤10
3
纵缝对口错边量
2
任意厚度
4
纵缝处弧度
≤4
样板1200mm
5
钢管圆度
30
每端管口至少测两对直径
1.2.11
纵缝质量检验
纵缝焊接完成后，先进行焊缝外观质量检查，无损检测在焊接完成24小时以后进行，进行检测比例按设计和DL5017-93规范执行，无损检测整个过程遵照无损检测工艺规程和规范规定。
1.2.12加劲环、支腿、吊耳等附件安装
加劲环为钢管的重要附加，采用半自动氧—乙炔切割机或数控切割机切割，加劲环、阻水环的内圈弧度用1.5m样板抽查，间隙小于2.5mm，安装时与钢管外壁的局部间隙≤3mm，以免焊接引起管壁局部变形，加劲环组装的极限偏差符合下表要求：
序号
项目
极限偏差
备注
1
加劲环与管壁垂直度
≤5mm
2
加劲环组成平面与管轴线垂直度
≤12mm
3
相邻两环的间距偏差
±30
加劲环与管壁角焊缝的焊接采用手工焊焊接或半自动焊，加劲环的对接焊缝与钢管纵缝错开100mm以上。
1.2.13钢管摞节
1、本工程根据制作、安装吊装手段，除凑合节等特殊管节外，一般将两节钢管在厂内进行摞节。
2、摞节环缝压缝采用旋转式压缝工装，保证环缝的组对间隙及错边量。
环缝的组对间隙≤4mm，环缝对口错边量：
当壁厚小于30mm时，应不大于壁厚的15%，且不大于3mm；当壁厚大于30mm时，应不大于壁厚的10%，且不大于4mm。
3、摞节环缝为横缝，在厂内焊接完成，焊缝的检验根据施工条件，一般在厂内完成，但如遇工期紧等特殊条件，摞节焊缝检验也可在安装现场进行。
1.2.14钢管厂内防腐
除在安装现场需焊接的部位不进行防腐外，钢管的防腐均需在厂内完成，防腐工艺见，钢管防腐完成后，在钢管外壁醒目部位标注：
水流方向、管节号、上下口钢管周长、水平和垂直坐标标记等。
1.3钢管安装
1.3.1钢管安装工艺
钢管安装工艺流程图
出厂及运输
1.3.2钢管验收出厂、运输
钢管单节制作、防腐工序完成后即可验收出厂。
钢管运输采用40T拖车，并制作专用托运架放置在拖车上，以保证钢管在运输过程中不发生变形。
由于钢管体形大（最大体形11﹡4m），钢管运输前，必须协调好道路交通，避免造成交通堵塞，确保运输安全。
1.3.3钢管的安装顺序
本工程压力钢管分5个安装段，即下水平段、下弯段、斜直段、上弯段、上斜直段（左冲沙压力钢管为上水平段）。
钢管安装的顺序根据大坝砼浇筑进度，一般自下而上安装，本工程引水压力钢管以下弯段起始点管节（G74/75）为定位节，自定位节向下安装下水平段，向上安装下弯段；左冲沙压力钢管以标段分界线（G62/63）管节为定位节，向上游安装。
1.3.4基准点设置
钢管安装前先设置定位节安装基准，测量基准设置采用投影法，分部设置上下管口+X、-X、+Y（-Y）点的投影点，投影点的精度必须满足相关规范。
为保证钢管轴线的安装精度，确保标段间钢管安装基准相同，定位节测量基准需经监理工程师复核合格后才能用于钢管定位基准。
1.3.5钢管安装轨道铺设及预埋件埋设
在钢管槽砼浇筑过程中，根据钢管安装轨道支腿及钢管加固支撑点位置埋设插筋（如砼浇筑过程中埋设有困难，可采用后期打孔的方法埋设插筋）。
钢管安装轨道采用I20a，轨道安装保证轴线偏差及轨顶高程（实际安装高程宜低于理论高程0~20mm），轨道支撑件有足够的强度及稳定性。
1.3.6钢管吊装
钢管吊装必须根据吊装节的重量确定吊装设备，本工程压力钢管就位采用30T缆机吊装，为减少安装工作量，提高施工质量，除特殊管节（凑合节）外将两个单节组成一个吊装单元节。
因此
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