水电站金属结构制安施工方案.docx

1、水电站金属结构制安施工方案贵州省桐梓河圆满贯水电站金属结构制安（压力钢管、闸门、启闭机）施工方案湖南省桃江县水利水电建设公司二OO七年十二月目录1工程概况 22金属结构制造、安装工程量 33主要技术规程、规范及标准 44制造安装体系 45压力钢管制安主要施工技术措施 46闸门制安及启闭机安装主要施工技术措施 187安全保护措施 28金属结构制安（压力钢管、闸门、启闭机）施工方案一、 工程概况 圆满贯水电站位于贵州省仁怀境内，为引水式电站。电站主要由拦河闸坝、引水隧洞、压力管道及发电厂房等水工建筑物组成。 本电站的设计方为遵义水利水电勘测设计研究院设计，我公司承担了水电站金属结构制安任务。压力钢

2、管长33.484m，其始端分岔为两个支管。其中的主管直径为5m，长2m，重5.45t；支管直径3.2m，长29.564m，重42.232t；加劲环17个，重6.172t；阻水环3个，重2.019t；岔管1个，重49t。总制安装吨位104.88t（由厂方提供的构件未计）。压力钢管的材质为16MnR，主管管壁厚度为22mm；支管管壁厚度为18mm；岔管的壁厚为2226mm。闸门及启闭机：大坝泄洪系统设置弧形工作闸门，共5孔，每孔闸门及埋件重50.2t，总重为251t，每孔闸门由一台QHLY2630KN固定卷样式启闭机负责启闭；引水系统在进水口设置一孔拦污栅及一孔事故平板门，拦污栅栅体及埋件重60t

3、，事故门门体及埋件重48t，总重为108t，事故门由一台QPG2800KN固定卷样式启闭机负责启闭；厂方尾水系统设置两孔平板闸门，每孔闸门及埋件重8t，总重为16t，钢板安装15t，闸门由两台SH150KN电动葫芦负责启闭本工程项目计划于2007年10月15日开工，于2008年8月30日全部完工。二、金属结构制造、安装工程量：494.88T（不含起闭机） 序号项目名称单位数量单重t总重t尺寸容量大坝泄水系统2511工作门扇5422262工作门埋件套55253工作门起闭机台5QHLY2630引水发电系统212.881事故门扇134342事故门埋件套114143拦污栅套142424拦污栅埋件套11

4、8185事故门起闭机台1QPG26306压力钢管t104.88104.88发电厂房系统311尾水门扇2482尾水门埋件套2483钢板安装t15154电动葫芦安装台2SH150三、主要技术规程、规范及标准1、压力钢管制造安装及验收规范DL5017-93；2、 圆满贯水电站工程压力钢管制作安装施工技术要求；3、 水利水电工程施工手册金属结构制作与机电安装工程第4卷 4、 气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝焊缝坡口的基本型式与尺寸GB985-885、 埋弧焊焊缝坡口的基本型式与尺寸GB986-886、 钢熔化焊接接头射线照相和质量分级GB3323-87；7、 水工金属结构防腐蚀规范SL105-95；8

5、、 施工现场临时用电安全技术规范JGJ46-88；9、 建筑施工安全检查标准JGJ59-99；10、水电水利工程钢闸门制造安装及验收规范DL/T5018四、制造安装体系1制造安装组织体系 为适应工程项目优质、高速、高效，本投标项目的制造和安装设立项目队伍组织实施，采用现场制作方式，其项目组织机构如下： 2、生产场地 2.1制造场地面积1100平方米（2250米），露天场地、移动式覆盖工棚，地面铺设钢平台。厂内布置10T/19.5米龙门式起重机。2.2工具、材料仓库（包括水泥仓库）面积72平方米（64米3间），按建石棉瓦围护与屋盖、三合土地面房屋与租用民用住房择费用最少选取。2.3办公用房面积4

6、8平方米（64米2间），按建石棉瓦围护与屋盖、三合土地面房屋与租用民用住房择费用最少选取。2.4职工宿舍面积120平方米（64米5间），竹席围护石棉瓦屋盖、沙粘土地面与租用民用住房择费用最少选取。3、拟投入的主要设备表中拟投入的主要设备数量系根据加工工艺、安装方案及总进度要求暂拟定的投入数量，若制造、安装实施中有工期加快要求，可根据需要增加设备投入数量。机具、设备需用一览表：序号名 称规 格数 量备 注1卷板机30*20001210吨龙门吊13汽车10t14生活车15汽车吊16t16卷扬机5T37半自动切割机48CO2气体保护焊机29埋弧焊机110直流焊机10KW1511电烘箱30KG2两用1

7、2空压机6立方米113空压机2立方米214电动试压泵60MPa115超声波探伤仪116X射线探伤仪118卷扬机1T219链条葫芦5T420链条葫芦2T821千斤顶16T322高压喷涂机123保温筒2024水准仪225经纬仪126步话机4个27钢丝绳16600米28钢丝绳6.5150米29大锤18磅430大锤12磅631角向磨光机180832角向磨光机125432角向磨光机1001033氧气、乙炔软管30米各1235氧气瓶2036乙炔瓶1037气割枪1038烤枪大号339钢号码0-9240盒尺5米241盘尺20米242盘尺50米243盘尺100米24、拟投入的主要劳动力高峰期劳动力需用计划工 种

8、铆工焊工电工油漆工探伤起重普工后勤管理合计人 数8151614823485、 装总进度计划根据本招标项目的工程量以及招标文件明确的工程及完工工期情况和产品的制造加工特点，本项目工程量制造安装时间为2007年10月15日至2008年8月1305日前，各个子项的进度如下所示，但工程需要提前或延长交货时，实际生产过程可以对计划进行适应性调整。圆满贯水电站工程金结制造、安装进度表项目名称2007年2008年10月11月12月1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月大坝泄水系统1工作门2工作门埋件3工作门起闭机引水发电系统1事故门2事故门埋件3拦污栅4拦污栅埋件5事故门起闭机6压力钢管发电厂房系统1尾

9、水门2尾水门埋件3钢板安装4电动葫芦安装五、压力钢管制安主要施工技术措施根据工程实际情况需要，压力钢管主要施工过程分解为1、 材料进货物资检验所有构成实物工程的钢材、焊条、焊剂、焊丝以及油漆等送到现场后，项目部立即组织相关技术负责人，材料员对来料依据设计图纸，设计更改，材料计划等进行验收，主要检查材料的规格及型号是否与材料质量证明书相符，几何尺寸是否超标。本工程所用的16MnR,必须满足压力容器用钢GB6654-1996的规定。对可疑钢板采用超声波检查或采用样送检，检查合格后方能使用。2 、钢管制作钢管的制作采用以下的工艺流程2.1 样本制作为方便检查，保证钢管及各种管道零部的制作安装精度，采

10、用=0.5mm镀锌钢板制作样板。根据设计要求，钢管内径弧度检查、支撑环、加劲环等都须制作样板，样板的弧长必须符合规范要求（根据管径不同，样板的弧长在1.52m）。样板制作完毕后，必须经过专业施工员检查，同时作上标记，以防止在使用过程中混用。弯头、锥管及叉管采用地规、钢直尺等直接在拼接好的钢板上放样，由专业施工员，质量员或技术负责人检查无误后，方可下料。2.2钢板拼接及下料根据设计要求，结合现场实际情况，制作钢管的钢板全部采用定尺钢板，长、宽边均留有少许余量；为保证将钢管周长误差控制在最小范围内，采用将两张定尺板拼接好后下料的方法；拼接采用二氧化碳保护焊工艺焊接，拼接前应检查边长是否为直线、宽边

11、与长边是否垂直，同时，用氧气-乙炔焰割刀对钢板进行修整，保证钢板宽度与设计相符，切割和刨边面的熔渣、毛刺和缺口，应用砂轮磨去，所有板材加工后的边缘不得有裂纹、夹层和夹渣等缺陷；焊前将焊口两侧1020厘米范围的铁锈、熔渣、油垢、水渍等清除干净，检查合格后方可施焊；当单侧焊完后，将钢板用龙门吊缓慢翻面，用电弧刨清根、打磨干净后再继续施焊。拼接好的钢板根据板厚的不同，确定展开尺寸，同时在钢板上画出展开图，认真检查平行线和对角线，检查无误后方可下料；下料采用氧气-乙炔焰割刀切割。叉管、弯管、渐缩管等管件与钢管的下料方法相同。异径叉管的管壳，实际上是由锥管割去开口部分而成；首先用电脑绘制出叉管管壳的平面

12、展开图，找到各点在X轴和Y轴上的坐标后，将得到各基准点的弦长；在实际放样时，将两张钢板对接，长度大于最大口的弦长，宽度为小口展开弦高加钢管的实际高度，同时，在钢板上画出各坐标点，圆滑连接各坐标点，认真检查支管与主管连接处的弧长是否相同，核对无误后方可下料。下料后，焊缝处的坡口用氧气-乙炔焰切割，然后用角向砂轮机打磨成型。叉管、弯管、渐缩管等管件与钢管的下料方法相同。板材放样及下料时应考虑板材的切割余量和焊接收缩余量，一般情况下留3-4mm。3 、钢管卷制3.1钢管卷制时利用加工场已安装好的壹台龙门吊配合卷制。首先，利用10T龙门吊将钢板缓慢送入卷板机，调整好小车与卷板机的位置，在卷制过程中，大

13、车与卷筒保持同一速度，用准备好的样板对钢管的弧度进行监控，随时调整卷板机上下轴的间距；当钢板卷至一定长度时，用龙门吊将卷制好的部分吊住，使钢板自重不致将卷制中的钢板压变形。卷制成形后，用夹具将接口对平，点焊牢固，同时，用与管道内径等长的临时支撑在管口两边加以固定，使其不致在吊装过程中发生变形。3.2叉管、弯管制作叉管制作时，将卷板机的上滚筒调到一定倾斜角度，按照大、小边弧度的等分线卷制，在卷制的同时，用两块不同半径的样板，在管口平面位置检查，当一段钢板已卷制成型时，继续转动钢板到下一等分线继续卷制；当叉管卷制成型后，局部地方的弧度可能会出现偏大或偏小的现象，需采用火焰对叉管进行校弧，校弧完毕后

14、，采用临设支撑加固两端管口。当叉管各段均加工完毕后，应在加工现场进行预组装，经检查合格后再分段运至现场安装。弯管、渐缩管的制作方法与叉管的制作方法相同。3.3 钢管卷制成型后，为防止自然变形，直接采用龙门吊吊至焊接平台上施焊。4、 钢管焊接4.1压力管道工程的管道材质为16MnR,；根据设计文件及施工现场的具体情况，焊接采用手工电弧焊，二氧化碳保护焊和埋弧焊相结合的焊接方式，一般情况下，钢板接料和管道的纵缝焊接采用埋弧焊，二氧化碳保护焊和手工电弧焊，管道环缝及加劲环采用二氧化碳保护焊和手工电弧焊，其余部分采用二氧化碳保护焊或手工电弧焊焊接。4.2 坡口加工预制（1） 管道坡口加工时，壁厚小于2

15、5mm，故均采用V型坡口（2530）。（2） 管道坡口采用氧气-乙炔半自动割刀加工，半自动割刀无法加工的特殊部位可采用手工切割加工。（3） 坡口加工后必须除去坡口表面的氧化皮、溶渣及影响接头质量的表面后，并应将凹凸不平处打磨平整。4.3 焊接工艺（1） 工程管道焊缝按其重要性分为三类。其中：一类焊缝：A、岔管的所有焊缝。B、主管管壁纵缝。C、主厂房内明管环缝。D、凑合节合拢环缝。E、闷头与管壁的连接焊缝。此类焊缝若用超声波探伤抽查率为50%，射线探伤复查率为5%，质量要求为B1级合格。二类焊缝：A、钢管管壁环缝；B、止水环、加劲环的对接焊缝及其与管壁之间的组合焊缝。此类焊缝若用超声波探伤抽查率

16、为50%，质量要求为B2级合格。三类焊缝：受力很小，且修复时不致停止发电或供水的附属构件焊缝。（1） 焊缝组对前应将坡口及其内侧表面不小于10mm范围内的油、漆、垢、锈、毛刺等清除干净，且不得有裂纹、夹层等缺陷。（2）管子或管件对接焊缝组对时，内壁应齐平，内壁错边量不宜超过管壁厚度的10%，且不应大于2mm；（3） 焊条使用前应按规定进行烘干，并应在使用过程中保持干燥。焊丝使用前应清除其表面的油污、锈蚀等。压力管道焊接各类焊缝所选用的焊条、焊丝、焊剂可参照下表选用。钢种牌号手 工 焊二 氧 化 碳 气 体 保 护 焊焊条牌号符合国标型号相当于AWS型号焊丝牌号焊 剂牌号符合国标型号相当于AWS

17、型号低合金钢16MnRJ506J507J507HE5016E5015E5015E7016E7015 E7015H08MnSiH10MnSiH08Mn2SiA（5）焊接材料应按下列要求进行烘焙和保管：焊条、焊剂应放置于通风、干燥和室温不低于5的专设库房内，设专人保管，烘焙和发放，并应及时作好实测温度和焊条发放记录。烘焙温度和时间应严格按厂家说明书的规定进行。烘焙后的焊条应保存在100-150的恒温箱内，药皮应无脱落和明显的裂纹。现场使用的焊条应装入保温筒，焊条在保温筒内的时间不宜超过4h，超过后，应重新烘焙，重复烘焙次数不宜超过2次。焊丝使用前应清除铁锈和油污。（6）遇有穿堂风或风速超过8m/s

18、的大风和雨天、雪天以及环境温度在-5以下、相对湿度在90%以上时，焊接处应有可靠的防护措施，保证焊接处有所需的足够温度，焊工技能不受影响，方可施焊。（7）施焊前，应将坡口及其两侧50-100mm范围内的铁锈、熔渣、油垢、水迹等清除干净。（8） 焊缝（包括定位焊）焊接时，应在坡口上引弧、熄弧，严禁在母材上引弧，熄弧时应将弧坑填满，多层焊的层间接头应错开。（9） 定位焊焊接应符合下列规定：一、二类焊缝的定位焊焊接工艺和对焊工要求与主缝（即一、二类焊缝，下同）相同；对需要预热焊接的钢板，焊定位焊时应以焊接处为中心，至少应在150mm范围内进行预热，预热温度较主缝预热温度高出20-30；定位焊位置应距

19、焊缝端部30mm以上，其长度应在50mm以上，间距为100-400mm，厚度不宜超过正式焊缝高度的二分之一，最厚不宜超过8mm；施焊前应检查定位焊质量，如有裂纹、气孔、夹渣等缺陷均应清除。（10）工卡具等构件焊接时，严禁在母材上引弧和熄弧。（11）双面焊接时，单侧焊接后应用碳弧气刨或角向砂轮机进行背面清根，将焊在清根侧的定位焊缝金属清除。采用碳弧气刨清根时，清根后应用砂轮修整刨槽。（12）焊缝组装局部间隙超过5mm，但长度不大于该焊缝长的15%时，允许在坡口两侧或一侧作堆焊处理，但应符合下列规定：a、 严禁在间隙内填入金属材料；b、 堆焊后应用砂轮修整；c、 根据堆焊长度和间隙大小，对堆焊部位

20、的焊缝应酌情进行无损探伤检查。（13） 纵缝埋弧焊在焊缝两端设置引弧板和熄弧板，引弧板和熄灭弧板不得用锤击落，应用氧-乙火焰或碳弧气刨切除，并用砂轮修磨成原坡口型式。（14）焊接完毕，焊工应进行自检。一、二类焊缝自检合格后，应在焊缝附近用钢印打上代号，作好记录。5、钢管的校正和加固5.1 加劲环焊接钢管校正加固后就地进行加劲环组装焊接，加劲环在组装前，先在钢管壁上划出组焊的位置，焊好托板，将加劲环放在托板上，加劲环要垂直、紧贴管壁，局部间隙不得大于3mm，在拼接加劲环时，其接头间隙应小于4mm，组对时，应错开拼接时的焊缝。加劲环焊缝采用平角焊，一面焊完后管道进行180度翻身，并进行气刨、清根、

21、打磨后继续施焊。5.2因钢管在制作、焊接、吊装、运输、安装过程中可能会出现局部变形，必须重新对钢管的弧度进行校正，校正主要采用千斤顶调整钢管的圆度，局部地方可采用火焰校正。5.3为确保钢管在运输及安装过程中不会发生大的变型，校正后的管段需重新进行加固处理，加固采用临时支撑点焊在管口内壁上，支撑点的多少根据现场实际情况进行调整，以满足强度需要为原则，尽量减少在管道内壁的焊接量。5.4 钢管探伤所有在加工完成的焊缝，必须经过检验合格后，才能进入安装工序，具体见管道焊接工艺施工技术。5.5 管道油漆防腐管道油漆防腐必须在焊接检验合格后进行。5.6 表面预处理钢材表面涂装前，必须进行表面预处理。在预处

22、理前，钢材表面的焊渣、毛刺、油脂等污物应清除干净。表面预处理质量，应符合施工图纸的规定。钢管内壁采用喷涂材料、除锈等级应达到GB8923-88规定的Sa21/2级。埋管外壁采用喷涂水泥浆时，应达到Sa1级。表面预处理应使用洁净、干燥、有棱角的石英砂喷射处理钢板表面。喷射用的压缩空气应经过过滤，除去油水。当钢材表面温度低于露点以上3、相对湿度高于85%时，不得进行表面预处理。喷刷后的表面不应再与人手等物体接触，防止再度污染。施喷涂料前，应使用钢刷清除残留砂粒等杂物。作业人员应带纤维手套。若不慎用手触及已清理好的表面，应立即用溶剂清洗钢管表面。5.7 涂装施工施涂前，专业技术人员应根据施工图纸要求

23、和涂料生产厂的规定进行工艺试验。试验过程中应有生产制造厂的人员负责指导，试验结果应报送监理人员。组焊后的管节、岔管及附件（除安装焊缝外），现场安装焊缝及表面涂装损坏部位应在现场进行涂装。清理后的钢材表面在潮湿气候条件下，涂料应在4h内涂装完成，金属喷涂应在2h内完成；在晴天和正常大气条件下，涂料涂装时间最长不超过12h，金属喷涂时间不超过8h。涂装材料的使用应按施工图纸及制造厂的说明书进行。涂装材料品种以及层数、厚度、间隔时间、调配方法等均应严格执行。当空气中相对湿度超过85%、钢板表面温度低于大气露点以上3，以及产品说明书规定的不利环境，均不得进行涂装。本工程的钢管内壁应涂刷超厚浆型环氧沥青

24、漆,漆膜厚度:底漆250m，面漆250m。安装环缝两侧各100mm范围内，在表面预处理后，应预留不刷漆，其它采用小型高压喷涂机械施喷涂料。埋管外壁应均匀涂刷一层水泥浆，涂后注意养护。施涂过程中，要特别注意防火、通风、保护工人健康。施涂后的钢管应小心存放，保护涂层免受损伤，并防止高温、灼热及不利气候条件的有害影响。各喷涂层间的喷枪走向应相互垂直，交叉覆盖。上一层涂层表面湿度降到70%后，再进行下一层喷涂。5.8涂层质量检验在不适于施涂和养护的环境条件下所作的涂装，监理人员有权指示施工单位清除后重新涂刷。涂层漏涂者应予修补。若检查发现流挂、皱纹、针孔、裂纹、鼓泡等现象时，应进行处理，直至监理人员认

25、为合格为止。涂层内部质量检验应符合施工图纸要求。涂层厚度及结合性能检验按施工图纸要求进行质量检验。涂装结束后，专业技术负责人应会同监理人员对钢管的全部涂装面进行质量检查和验收。钢管涂装的质量检验成果应报送监理人员。6 钢管安装6、 压力管道安装6.1 压力管道安装程序6.2 压力管道安装工艺：（1）基础复核为确保管道的平面坐标位置及高程，在管道安装前，应重新复核管道的中心线及临时支墩的标高，核对无误后方可施工，同时作好检测记录。（2）管道运输及安装顺序待安装的管段加工好以后，需用5T汽车转运到安装地。桩号引0+320.000位置洞顶中心线上部设置30*800的预埋钢筋作为吊点见附图，采用5T手

26、动葫芦将管段下车，放在C24轻轨或10#上面的运输小车上。管段通过5T卷扬机牵引，托运至安装点。本工程拟将发电机前的第一节支管作为首装节，逆水流方向施工。如果现场情况不允许按上述顺序施工，则按实际情况调整。 （3）安装方法a. 首装节安装按本工程的施工顺序，拟将发电机前的第一节支管管段作为安装起始节。利用汽车或者其他方式将该管节运至安装位置，根据已复核后的基准台进行中心、高程的调整，经过检查合格后，即可用型钢将钢管临时固定于预埋的锚筋上，经检查固定牢固后，将第二节管段运至安装位置，以第一节钢管为基准调整第二节钢管的中心和高程，同时用千斤顶和拉紧器调整相邻两管口的间隙，管口压缝采用压马和楔子板压缝，压缝一般从上中心向下分两个工作面进