大口径管道外对口安装施工工法.docx

1、大口径管道外对口安装施工工法大口径管道外对口安装施工工法1.前言：随着近年来随着市政管网体系的完善和发展，直埋大口径市政管道的敷设得到了推广，管道的管径逐步加大，其作用范围和功能逐渐加强，随着管道技术的发展，在确保管道运行过程中的安全性的前提下，人们朝着降低施工难度、降低工程造价、加快施工进度的方面努力。其中大口径管道对口焊接质量，成为制约大口径管道应用的一个难点，目前普通对口器的应用已经日臻成熟，但针对大管径管道其核心技术仍未突破，本工法即是研究利用大口径管道外对口器焊接对口质量的管控，从而提高管道系统运行的安全与可靠性。2.特点：本工法主要是通过改良市场现有对口器，适应大管径管道对口施工，

2、提高大管径焊接钢管的对口质量，提高焊接一次性合格率，同时达到节省人工及成本，缩短工期的目的。2.1市场普适对口器适用弊端管道外对口器是管道施工中不可缺少的施工辅助机具，该工具常用于管径为159-2019mm的市政管线连接工作中。图2.1是目前常用的大口径管道外对口器，该对口器由外排T型螺栓1、内排T型螺栓2、T型螺母连接板3、销轴连接机构4和刚性骨架5构成。为了将该对口器放在限位固定管口连接处，施工人员要先松开所有内外排T型螺栓，连接销轴将两个刚性骨架连接成环状；之后，将对口器套入管道1的管口处，并调整内排T型螺栓至管口处合适位置时，顺时针旋转对口器内排T型螺栓（内排T型螺栓与T型螺母连接板相

3、配合向心运动），使管道1与对口器同心且拧紧；之后，再将管道2送到与管道1相对的轴向管口处，顺指针旋转所有外排T型螺栓（外排T型螺栓与T型螺母连接板相配合向心运动），均匀地把管道2与管道1错口部分找平。图2.1市场普适对口器通常情况下，完成上述两根管道对口的工作至少需要两名工人，有时还需要其他人进一步配合才能顺利完成。从施工现场实际应用来看，这种刚性骨架双T型螺栓顶丝结构的管道外对口器不仅体积和重量较大，工人在进行对口作业时很不方便，而且由于顶丝数量较多，工人在操作时比较繁琐，搬运过程费时费力，工作效率不高非常笨重，严重的影响了工程的进度。2.2改良对口器的特点与优势由于市场上的对口器不能满足高

4、效高质量生产，我们在现有基础上进行了一定程度上的改造，目的就在于提供一种可适用于各种不同管径、壁厚的管道组对作业，达到一机多用；能够长期使用而不会变形，从而保证了对口精度；同时机构更为合理，提高了管道组对质量，减轻了现场工人的作业劳动强度，提高了劳动效率。本工法所用的对口器采用链式、单排、T型螺栓顶丝结构，在对口时对口器与管道接触会自然成型，由锁紧机构将对口器锁紧，工人操作单排顶丝进行快速对口。与现有的双T型螺栓顶丝结构的管道外对口器相比，搬运体积减小1/3，重量减轻1/2，省时省力、对口效率高，从而使管道施工作业水平得到进一步的提高，有着深远的经济和社会效益。3.适用范围：本次改良对口器适用

5、于管径为159-2019mm的焊接钢管，主要运用于市政工程及长输管线工程。4.工艺原理本工法应用的是一种可折叠半硬结构大口径管道外对口器，如图4，该对口器由链式抱紧机构16和锁紧机构15构成；链式抱紧机构16由多个链式机构11通过销轴相互连接成链条状；锁紧机构15通过销轴固定在链式抱紧机构16的两端。其中，每个链式结构11上焊接有一块T型螺母连接板13，T型螺母连接板13安装有外排T型螺纹12。外排T型螺栓12与T型螺母连接板13螺纹相配合向心运动。在实际应用中，外排T型螺栓与T型螺母连接板的数量相等，对于不同管径的对口器中的外排T型螺栓与T型螺母连接板的数量可以根据需要自行设置。其中，锁紧机

6、构15由T型螺母连接块17、带有半圆形沟槽的T型螺母块18和双向T型锁紧螺栓14构成；双向T型锁紧螺栓14的两头分别与T型螺母连接块17和带有半圆形沟槽的T型螺母块18螺纹连接，T形螺母连接块17通过销轴固定在链式抱紧机构16的一段，带有半圆形沟槽的T型螺母块18挂在连接抱紧机构16的另一端的销轴上与其配合；双向T型锁紧螺栓14的两头分别与T型螺母连接块17和带有半圆形沟槽的T型螺母块18相配合，通过左旋或者右旋双向T型锁紧螺栓14来预紧或者松开链式抱紧机构16，使其形成快速开合形式。图4大口径管道外对口器5.工艺流程及操作要点5.1 管道吊装前，保证沟槽开挖至设计高程并验槽合格；管道沟槽开挖

7、完成后，立即复核管线位置，用经纬仪放出固定墩的位置。在管道安装前先进行固定墩的施工。5.2所有管材均应由产品合格证，且规格、型号必须与设计要求一致；所有管子、弯头等在使用前应进行外观检查，应无重皮、严重锈蚀、撞击凹坑、裂纹等缺陷。5.3 管道运输及布管管材用16吨起重机配合运输车辆运输至施工现场，并沿沟排开，运输及布管时应注意:装卸车时，采用平衡吊带法，为避免吊装时磕碰，吊带宽度大于150mm，为保证起吊高度，采用25吨起重机，进行布管；使用起重机进行下管，吊点位置应据平衡条件选择，使用平衡架柔性宽吊带，吊起稳放。在吊管和放置过程中,应轻起轻落,管子悬空时,应在空中保持水平,不得斜拉歪吊,管子

8、不得在地上拖拉。吊运时,注意不碰撞起吊设备、其它管子及周围物体，不得将管子直接推入沟内。5.4 管子组对前，用经纬仪检查，复测管道中心线及标高符合设计规定，布管人员进行实地行走核对,核对管子壁厚、管子摆放位置、是否符合图纸的要求，以及所布管子支撑是否稳固，并经业主或监理复查确认后，方可进行下道工序的施工。5.5 对口器安装并找平如图5.5即是对口器安装示意图。安装步骤如下：图5.5对口器安装示意图1. 逆时针旋转双向T型锁紧螺栓14松开锁紧机构15，将链式抱紧机构16套入管道1的管口处，并调整好适当的位置。2. 顺时针旋转双向T型锁紧螺栓14，将链式抱紧机构16紧固于管道1的管口处。3. 将管

9、道2送到与管道1相对的轴向管口处，顺时针旋转所有外排T型螺栓12，外排T型螺栓与T型螺母连接板相配合向心运动，均匀地将管道2与管道1的错口部分找平。4. 钢管组对按照焊接工艺要求进行，对口角度5570，对口间隙1.01.5mm。不允许割斜口。对口时要注意管子间隙及错边量，不得超过施工及验收规范所规定的值。对口的点固焊的工艺与正式焊的焊接工艺相同。若需固定不同管径的对口，只需将链式抱紧机构16中的链式机构11做增减调整，通过销轴互相连接成贴合管径的尺寸，配合T型螺母连接块17、锁紧机构15共同锁紧对口。此外对口器整体重量约40kg，需两个工人配合安装，操作较方便。5.6 管道焊接施焊：1. 管道

10、材质为Q235,连接方式为手工电弧焊焊接，工作管采用氩电联焊，焊丝型号TiJ-50 2.5，焊条牌号为E4303 3.2。2. 其焊接参数如下： 底 层：焊接电流90110A，电压1216V； 氩气流量7-9L/min（氩弧焊打底）； 夹层及盖面：焊接电流110140A，电压2224V。（1）所用焊条应与正式焊接采用焊条相同，且与焊接工艺评定一致。（2）点焊焊工为该焊口的施焊焊工。（3）在纵向焊缝或螺旋焊缝的端部，不能进行定位焊。点固焊时点数不少于6点，点焊长度为60-70mm。（4）根部必须焊透。6.材料与设备本工艺中主要施工工序为沟槽开挖、支护、管道基础、下管、焊接、功能性试验、管沟回填。

11、管材为无缝钢管。使用的机械设备如表6：表6 设备表序号设备名称型号规格数 量国别产地制造年份额定功率（KW）生产能力用于施工部位1挖掘机1.2m32山东2015100120m3/h土方工程2自卸汽车15T3济宁201517730m3/h土方工程3起重机16t5江苏2017管道安装4倒链10 t6济宁管道安装5打夯机2.2kw4济宁20132.890m2/h土方工程6电焊机ZX5-31510济南2015103t/h钢筋及管道7交流电焊机BX1-50010济南2016102t/h钢筋及管道8直流电焊机ZXE1-4006济南2016101t/h钢筋及管道9切割机2.2Kw8济南20152.23t/h

12、钢筋及管道10洒水车2北京20185t90%环保11发电机120GF-11潍坊2015120kw90%焊接12热熔焊机8苏州201695%焊管13气割枪ACM-25任丘2015钢筋及管道7质量控制7.1质量控制需符合以下相关规范的要求：城镇直埋供热管道工程技术规程 CJJ/T81-2013；城镇供热管网设计规范 CJJ34-2010；城市供热管网工程及验收规范 CJJ28-2014工业金属管道工程施工及验收规范 GB50235-2010建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范 GB50242-2002给水排水管道工程施工及验收规范 GB50268-20087.2焊接质量检验7.2.1表面质量检验

13、焊缝表面质量检查前，应将妨碍检查的渣皮、飞溅物等清理干净。焊缝尺寸应符合设计图纸与焊接工艺的要求，焊缝表面质量应符合下表要求。表5.2.1管道表面焊接质量要求项目标准焊缝余高0-0.6mm，局部不得大于3mm，长度不得大于50焊缝宽度应比坡口宽1.5mm-2.5mm错边量壁厚10咬边深度0.5mm，若0.3mm允许任何长度，若0.3mm-0.5mm之间累计长度不得大于焊缝周围长的157.2.2焊缝无损检测1. 无损探伤应在外观检查合格后，且在焊接完成24h以后进行。2. 根据图纸要求的比例及等级进行探伤。3. 每位焊工至少应检验一个固定焊缝和一个活动焊缝。4. 在焊缝局部探伤时，如发现有不允许

14、的缺陷，应在缺陷方向或可疑部分作补充探伤。5. 探伤不合格的按规定进行返修，然后再次进行探伤检测，同一部位的返修次数不得超过两次，返修长度不大于50mm.如果出现两次以上不合格，则做报废处理，割除焊口两侧150毫米管段。6. 缝的无损探伤检验数量，按规定的检验百分数布置于每个焊口，个别焊缝不具备水压试验条件时，必须进行100%无损探伤，全部焊缝在管网强度试验合格后方认为合格。7. 焊缝无损探伤检验应采用射线探伤，焊缝数量为100%检验，焊缝质量不应低于现行行业标准承压设备无损检测（JB/T4730-20005）的规定的II级。7.2.3管道安装允许偏差及质量标准见下表：表7.2.3管道安装允许偏差质量标准表序号项 目允许偏差（mm）检 查 方 法1标高10水准仪测量2中心线位移每10米不超过5；全长不超过30经纬仪3对口间隙2.03.0计最大值焊接检验尺4对口错边1.5计最大值焊接检验尺5焊缝加强高高出母材2-3焊接检验尺个别管道焊缝不具备水压试验条件时，必须进行100无损探伤。8.安全措施遵照“安全第一、预防为主、综合治理”的方针，保障施工人员与施工过程的安全，需制定以下安全施工措施方案。8.1 作业标准化操作人员必须认真执行标准化作业，按科学的作业标