甘再PH1电站大型压力钢管洞内安装DOC.docx
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甘再PH1电站大型压力钢管洞内安装DOC
甘再PH1电站大型压力钢管洞内安装
【摘要】柬埔寨甘再PH1水电站的引水系统，主要由引水遂洞和压力钢管组成，压力钢管分上平段、竖井段、下平段、弯管段、岔管及支管等部分，全部为洞内安装，而且钢管尺寸大φ6756X3000mm，重量为16.5t，洞内空间狭小，运输、吊装、翻身施工特别困难，为了确保钢管安装施工安全，，必须采取可靠的运输、翻身、卸车等施工措施，本文就该钢管安装过程中采取的安装技术与施工措施作简单的介绍，以供探讨。
【关键词】大型压力钢管洞内安装运输吊装卸车定位节竖井段下平段
一、工程概况
甘再PH1电站引水压力钢管共1套，主要包括上平段、竖井段、下平段、弯管段、岔管及支管结构等，材质分别为Q345C、WDB620等，壁厚25～28mm，岔管肋板为76mm，总重约为2000t，其单节最重约为16.5T，具体构件详见表1-1。
表1-1PH1压力钢管各段管节主要性能参数统计表
序号
名称
数量（节）
外形尺寸
（管径x壁厚mm）
材质
板厚（mm）
备注
1
上平锻
3
φ6750x25-3000
Q345C
25
16.5T
2
竖井段
13
Φ6756x28-3000
Q345C
25、28
3
下平段
41
φ6756x28-3000
Q345C
25、28
4
弯管
43
φ6756x28-2400
Q345C
25、28
12t
5
岔管
19
Q345C/WDB620
28/32/76
10t
6
支管
24
φ2800x25-3000
Q345C
18、25
6t
7
143
钢管安装主要将钢管上平段、竖井段、下平段、弯管段、岔管、支管及附件等按图纸设计的要求，进行整体安装、定位、焊接、防腐，保证各组装尺寸满足设计及规范要求。
二、施工重点及难点
钢管洞内安装的难点主要就是运输与吊装：
由于钢管尺寸大φ6756x3000mm，重16.5t，洞内空间狭小，吊车等常用的一般起吊设备洞内根本无法使用，洞内运输及吊装特别困难；大件吊装、高空及交叉作业的施工重点就是施工安全，所以洞内大型钢管安装必须设计适合洞内使用的工装，采取可靠的施工措施与方法，才能保证钢管的运输、吊装、翻身等安全施工，以确保钢管安装的施工安全。
三、主要施工方案
根据钢管位置的特点与运输吊装方式不同，钢管安装大概可分以下部分安装：
竖井段主要通过1#施工支洞，用拖车倒行运到上平段位置，利用调压井25t电动葫芦进行卸车，并通过台车平移到竖井上部，然后用10t卷扬机慢慢放下就位、安装；上平段钢管用拖车运输至调压井段位置，利用调压井壁位置的25t葫芦就地翻身，然后用台车运输到设计位置，进行安装；下平段主要利用台车通过2#施工支洞进行整节安装，钢管运输至2#施工支洞口，利用80t吊车卸车、翻身，按工作位状态用台车进行运输、安装，采用4个千斤顶同时顶起进行卸车；钢管岔管段主要采用瓦块安装，利用货车将各节瓦块按顺序运输到洞内进行安装，卸车、拼装起吊主要利用在洞顶支护工字钢上设置链条葫芦（或用5t叉车辅助卸车）；支管段安装通过机坑内用型钢轨道、卷扬机运输至洞内，利用在洞顶支护工字钢上设置链条葫芦或千斤顶安装；钢管各段具体位置及安装顺序见下图一。
四、施工准备
钢管安装前必须进行技术措施、工装设计及实施等准备工作，主要内容包括：
1、技术准备：
根据施工图纸、现场施工环境等编制压力钢管安装的施工组织设计、技术方案，并对相关施工人员进行技术交底。
2、龙门架、台车及轨道安装：
将钢管位置的水、模板等杂物全部清除干净；根据设计要求埋设台车轨道；制造、安装运输台车。
3、施工工器具及人员组织准备：
根据施工组织设计，准备安装施工所需要的工具和人员等，以保证压力钢管安装的顺利进行。
4、施工放样：
根据压力钢管设计位置及高程，定出压力钢管各段桩号、高程，作出醒目的标识，标记钢管的安装基线。
五、施工工艺
（一）定位节确定与安装
钢管安装定位节选择必须遵循的原则：
从下向上、从内到外到行安装的原则，以便于运输；多个安装面均衡施工的原则，以便开展多个工作面；减少施工难度，便于定位与加固的原则。
总上所述决定将下平段定位节选在2#弯管水平与圆弧段相接的管节，岔管段定位节选在最内4#弯管的位置，然后每个定位节安装后分别向2边延伸安装，因此，钢管安装可分竖井段、下平段、岔管段与支管4个工作面，同时进行安装。
下平段定位节安装，2#弯管与水平段之间的定位节用卷扬机和台车从2#施工支洞将其运输到洞内相应的位置，然后利用4个千斤顶同时将管节顶起进行卸车、安装，并用4个顶杆进行临时支撑，将台车退出后，然后进行调整、加固。
调整其管节中心的高程、里程、轴线偏差等满足设计要求后用安装支腿进行定位、加固；用锚筋或型钢将其与基础锚板、洞内支护工字钢连接、焊接加固，验收合格后进行混凝土浇注。
具体运输方案见下图：
岔管段定位节安装：
岔管安装以4#弯管的首节为定位节，用货车将其运输到岔洞弯管位置，然后用5t叉车卸车后直接放在轨道上，用葫芦拉到对应的设计位置，然后进行安装、调整，加固。
（二）竖井段及上平段安装
上平段、竖井段钢管主要采用管节的形式进行运输、安装，用货车从1#施工支洞倒行将各节运输到洞内相应的位置，然后利用调压井位置的25t电动葫芦进行卸车、通过台车平移到竖井管口，然后利用10t卷扬机进行下放、拼装。
2#弯管管节安装：
定位节安装完成后，从1#施工支洞用货车倒行将2#管各节安顺序运输到洞内相应的位置，用电动葫芦进行卸车，并通过运输台车平移到竖井管口，然后利用卷扬机将管节平放到2#弯管位置底部；
管节翻身：
2#弯管下部管节下放到2#弯管位置底部的轨道上，然后用卷扬机与手动葫芦辅助将其进行翻身，定位、点焊；由于洞内空间限制，2#弯管下部管节安装完成后上部管节不能在地面翻身，而且管节翻身的角度逐渐变小，因此上部管节水平下放时必须采用手动葫芦吊装，然后在安装位置通过手动葫芦进行空中翻身；竖井段各管节不用翻身，用卷扬机依次进行平放安装就位即可；上平段及1#弯管各节翻身，采用25T电动葫芦直接进行翻身、用台车与托架运送到安装位置进行就位。
各管节吊装到位后，进行环缝拼装，调整其管节中心的高程、里程、轴线偏差、错边、焊缝间隙等满足设计要求后用型钢进行定位、点焊，用锚筋或型钢将其与基础锚板、洞内支护工字钢连接、焊接加固，验收合格后进行混凝土浇注，用同样的方法将其余管节依次进行调整、定位、点焊、加固，合格后进行焊接与混凝土浇注。
竖井段安装注意事项：
①、钢管运输前必须进行路线沿途全线考察与试车，保持运输通道畅通；
②、运输吊装时必须注意钢管的编号与水流方向；
③、下弯管管节安装、翻身必须预先设置牵引绳，辅助下放。
（三）下平段安装
下平段钢管主要采用管节的形式进行运输、安装，用卷扬机和台车从2#施工支洞将其运输到洞内相应的位置，然后利用4个千斤顶同时将管节顶起进行卸车、安装，并用4个顶杆进行临时支撑，将台车退出后，然后进行调整、加固。
下平段安装：
定位节安装及加固完成后，利用台车与卷扬机采用同样的方法将水平段各管节，依次进行运输、安装，调整满足：
高程、里程、错边、焊缝间隙等满足设计要求后，进行定位、安装与加固，合格后进行焊接。
下平段安装注意事项：
①、运输前注意管节的方向、状态，以便洞内卸车及安装；
②、卸台车时必须用临时支撑对钢管进行保护，防止钢管跌落倒塌；
③、严格控制台车与轨道高度，便于卸车后安装调整。
（四）岔管、支管安装
由于岔管段各节尺寸大，管节几何尺寸不规则，整节无法通过2#支洞，而且2#施工支洞与岔管段位置有约120度的夹角，台车运输转弯特别困难，所以岔管段主要采用瓦块的形式进行运输、安装（部分小管节整节安装），用货车从2#施工支洞将各节瓦块运输到洞内岔管位置，然后利用洞顶衬护工字钢设置吊点与链条葫芦或5t叉车卸车、安装；支管主要通过塔机吊装，由机组的机坑内，铺设轨道用链条葫芦将各节运输到相应位置，然后利用在洞顶支护工字钢上设置链条葫芦和千斤顶进行调整、安装。
定位节与4#弯管安装：
岔管安装以4#弯管的首节为定位节，用货车将其运输到岔洞弯管位置，然后用5t叉车卸车后直接放在轨道上，用葫芦和千斤顶进行安装、调整。
调整各管节中心的高程、里程、轴线偏差等满足设计与规范要求后，用锚筋或型钢将其与洞内支护工字钢连接、焊接加固，然后用同样的方法将其余管节进行安装调整、定位，焊接及混凝土浇注。
2#岔管安装：
4#弯管安装完成浇注混凝土后，用货车将2#岔管各管节按从内向外的顺序依次进行运输到设计位置，然后利用洞顶衬护工字钢设置吊耳，用葫芦将上部瓦块吊起，并用临时支撑进行固定，将下部瓦块利用叉车或葫芦从下部空间运送到对应位置，然后利用支腿进行安装调整、固定，加固后将上部瓦块放下，并与下部瓦块组圆，进行整体安装、调整，高程、里程、焊缝错边及间隙等满足设计要求后，用型钢连接、点焊加固；用同样的方法依次各节瓦块、肋板等进行定位、安装与加固，合格后进行整体焊接。
2#岔管安装焊接完成混凝土浇注后，用同样的方法分别进行过渡段与1#岔管安装、焊接与混凝土浇注。
支管安装：
4#弯管、岔管安装、焊接完成混凝土浇注后，用塔机将1-3#支管的管节从机组段位置依次吊在轨道上，用链条葫芦拉到洞内对应位置，然后进行安装，调整其高程、里程、错边、焊缝间隙等满足设计要求后，进行定位、点焊，用锚筋或型钢将其与洞内支护工字钢连接、焊接加固，验收合格后进行焊接与混凝土浇注。
岔管及支管安装注意事项：
①、运输前充分考虑瓦块（管节）的方向、状态，以便洞内卸车及安装；
②、岔管吊装时，支洞口位置衬护工字钢必须用进行支撑进行加固；
③、在厂房混凝土封闭前，将各支管管节提前运送到支洞内。
六、施工安全
压力钢管安装为高空作业，洞内施工环境差，而且管节吊装、运输、翻身特别频繁，施工安全尤其重要，主要安全保证措施如下：
1、施工前，对施工人员进行安全技术交底，增强施工人员的安全意识。
2、施工过程中，设安全员在现场严密监督施工人员遵守有关安全规程，检查安全设施，消除安全隐患。
3、根据施工需要洞内必须配置施工照明设备，保证施工安全，洞内施工管理人员每人配备一把手电筒，防止突然停电引发安全事故。
4、施工人员上下施工现场要搭设施工楼梯，铺设踏板、两侧按规范设置扶手。
5、施工平台必须设置栏杆、安全网，使用前必须对其认真检查，确认无问题后，方可使用。
6、钢管吊装、卷扬机操作等必须由专业人员进行，且由专人指挥。
7、钢管运输、吊装等必须捆绑牢固，防止滑落或倾翻。
8、吊装前必须全面检验起吊设备、钢丝绳等吊具的性能状况，不合格的严禁使用。
9、调压井、竖井段等位置施工，必须严格执行让面制度或制定可靠的交叉作业安全保护措施，由安全部门许可后方可施工。
七：
注释
大型钢管洞内安装是一个特定环境下的系统工程，必须根据洞内外施工环境、吊装设备等施工条件的不同，采取不同的吊装、运输措施，只有具体问题，具体分析，并根据不同的特点，对施工方案不断地进行改进、优化，才能确定适合不同项目的最优方案；同时，为了保证安装施工的顺利进行，必须充分考虑洞内用电及照明、排水、通风等各种辅助系统，采取有效措施，确保洞内压力钢管安装工作的顺利实施与施工安全。
【参考文献】《水电水利工程钢管制造安装及验收规范》DL/T5017--2004
《水工金属结构防腐蚀规范》SL105--95
《水利工程建设百科全书》............作者:
齐金苑.2003.8
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