對水電站壓力鋼管安裝鋼管變形控制的研究

王凱

摘 要：水電站壓力鋼管安裝需要予以鋼管變形足夠的關注與重視，如果忽略鋼管變形，很有可能對后期安裝造成不良影響，拖累水電站施工進度。所以必須做好水電站鋼管安裝控制，以此保障鋼管質(zhì)量、水電站質(zhì)量。本文將以此為基礎展開分析，希望為水電站的健康發(fā)展提供幫助。

關鍵詞：水電站;壓力鋼管;鋼管變形控制

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.20.152

0 前言

在經(jīng)濟發(fā)展的過程中，水電站所發(fā)揮的作用是十分顯著的。為了保障水電站工作質(zhì)量，發(fā)電能力，就需要做好鋼管變形問題的控制，只有這樣才能夠體現(xiàn)與突出水電站工程作用。

1 鋼管變形原因

（1）溫差與風力。如果施工地點存在晝夜溫差大、風速大、日照長的情況，就會對鋼管本身的性能、質(zhì)量造成影響。在長時間的太陽直射作用下，鋼管會出現(xiàn)溫度變形問題[1]。不同照射角度所受的影響不同，故呈現(xiàn)出不同的溫度變形大小，故鋼管安裝中會出現(xiàn)不同的扭曲變形情況。

（2）長度、自重與底板支撐。水電站所用鋼管通常有著很大的自重與較長的長度。鋼管安裝中普通鋼支撐無法完全滿足使用需求，伸縮節(jié)兩側(cè)擁有較長壓力鋼管。鋼管長度在達到一定長度以后就會出現(xiàn)傾倒、偏移、塌陷問題[2]。此外鋼管重量的增加會進一步加劇這一情況，致使鋼支撐無法滿足要求，引起鋼管倒塌、塌陷。根據(jù)設計情況，鋼管墊塊和鋼管往往無法直接連接，此時就需要切除澆筑段外鋼支撐部位。此時鋼管重量會集中在少數(shù)鋼支撐結(jié)構(gòu)，引起鋼管傾倒、偏移與塌陷。

2 鋼管變形控制辦法

（1）油氈防護與閉空板防護。在水電站鋼管安裝過程中需要運用油氈與閉孔板這兩種形式，能夠很好的達成鋼管保護要求。水電站鋼管安裝中會受到溫差因素影響，出現(xiàn)變形問題[3]。另外鋼管與墊板混凝土摩擦會引起連續(xù)性傷害。施工中施工人員需要應用油氈的方式保護鋼管底部。如果條件允許還可以在鋼管與伸縮節(jié)室墻體中鋪設閉孔板，用這種方式減少混凝土與鋼管之間的摩擦力，保障鋼管能夠在伸縮節(jié)、支座之間流暢伸縮。施工中需要預留足夠空間，保障這一要求得到保障。該方法能夠有效解決摩擦力引發(fā)的鋼管變形情況。

（2）U形支架。壓力鋼管的安裝以及鋼支撐方案的落實會受到眾多外界因素的影響。為克服外界因素影響與限制，就需要在考慮滿足施工要求基礎上，在壓力鋼管底部放置U型支架，并做好壓力鋼管固定工作。U形支架以型鋼、鋼板組合焊接的方式制作，有著很好的固定效果。壓力鋼管施工中需要將兩個U形支架放在始裝節(jié)，隨后剩余的所有管節(jié)各放一個U形支架。安裝中，鋼管與U形支架以斷開狀態(tài)呈現(xiàn)。U形支架的擺放不會影響到后續(xù)的鋼筋網(wǎng)鋪設，并且其能夠保障鋼管的自由伸縮，滿足了壓力鋼管支撐需求。并且U形支架本身有著較大的受力面積，U型支架的使用能夠直接把U形支架澆筑至墊板內(nèi)部，保障壓力鋼管獲取良好伸縮條件，規(guī)避了傾倒、偏移問題。除此之外該方法有效解決與處理了二次施工情況的發(fā)生，能夠應對壓裂墊層問題的要求。

（3）澆筑與鋼管協(xié)調(diào)施工。水電站施工中如果地點有著較大的晝夜溫差，就會因熱脹冷縮原理導致鋼管出現(xiàn)變形、位移。所以壓力鋼管混凝土澆筑應當與鋼管安裝進度保持同步。假設底部支墩并沒有澆筑，那么在壓力鋼管受到溫度影響以后，就會出現(xiàn)結(jié)構(gòu)變形問題。對于工程施工來說，在結(jié)束壓力鋼管的安裝后，必須第一時間展開模板安裝、混凝土澆筑。在周圍氣溫環(huán)境并沒有對壓力鋼管造成影響的時候，用混凝土保障鋼管強度，減少環(huán)境溫度帶給鋼管安裝的不良影響。

3 施工技術(shù)、焊接技術(shù)

（1）運輸。壓力鋼管需要用平板拖車以管口向下平放的方式運輸。

鋼管施工在引水洞下平段與延長線使用運輸臺車進行，鋼管的倒運吊裝、翻身與卸車全部使用卷揚機系統(tǒng)，即鎖具、卷揚機、滑子、錨固桿。

引水洞鋼管運輸需要將鋼管放在洞內(nèi)滑行臺車。之后用卷揚機做鋼管托運，延長施工支洞。最后用千斤頂微調(diào)。主工字鋼、枕木、軌道可以重復使用，施工中所用的小支撐不需要撤出。

在壓力鋼管安裝就位以后，擴挖引水道洞截面。鋼管運輸應用鋼軌鋪設與軌道運輸車組合方式，水洞鋼軌順著水流鋪設。運輸管節(jié)的過程中，將鋼管放到墊木梁，以此保護坡口與管節(jié)。吊運鋼管需要設置軟墊。如果管徑較大，引水洞就需要保障鋼管與車體足夠牢固，做好固定工作。運輸中指派專人巡查，在遇到問題的時候第一時間處理。

引水洞運輸臺車壓力鋼管卸車使用千斤頂，用千斤頂頂起管道。千斤頂微調(diào)需要滿足技術(shù)要求，使用型材固定與支撐管道，隨后做其他管節(jié)的運輸和安裝。

（2）安裝。在施工中需要做好壓力鋼管安裝順序的控制與調(diào)整，依照現(xiàn)場施工實際情況，例如定位節(jié)的安裝就需要使用全站儀初步分析鋼管的安裝高程、樁號與中心，隨后應用手拉葫蘆、千斤頂?shù)仍O備完成鋼管安裝位置的調(diào)整需求，最后用加固的方式保障壓力鋼管支撐效果。壓力鋼管加固中需要保障鋼管澆筑中不會發(fā)生移位與變形問題。管壁、洞壁的處理可以用14號槽鋼在8至16個點支撐。必須說明的是結(jié)束定位節(jié)安裝后才可以進入后面的管段施工與安裝。

安裝完所有定位節(jié)后，立刻將上游部位的第二節(jié)鋼管下放，并使其靠近定位節(jié)，隨后用千斤頂頂起鋼管，用U形支架支撐其管節(jié)底部，通過手拉葫蘆的方法調(diào)節(jié)鋼管安裝尺寸，保障后續(xù)工作順利展開。

環(huán)縫對接中必須保障對接工作參數(shù)得到滿足，隨后進入到電焊環(huán)節(jié)。電焊中需要做好電焊間距與長度控制，間距控制在600毫米至800毫米之間，長度控制在80毫米至100毫米之間。此外還要用角鋼支撐管壁與洞口，保障后續(xù)的鋼管澆筑質(zhì)量。結(jié)束壓力鋼管安裝流程后，整理相關資料，交至監(jiān)理人員，方便后續(xù)的驗收工作。

焊接活動開始前，需要使用工字鋼搭接制作臨時腳手架，目的是為了做探傷工序與鋼管焊接。

4 結(jié)語

水電站有著非常特殊的施工環(huán)境，其在風力、晝夜溫差、自重、長度等因素的作用下會發(fā)生各種變形問題。通過分析不難看出，參照現(xiàn)場實踐與工作經(jīng)驗制定的變形控制舉措能夠妥善處理工程問題，保障工程順利結(jié)束。

參考文獻：

[1]康曉娟，許戰(zhàn)軍，謝瑞昌.某水電站壓力管道局部變形處理[J].西北水電，2017（06）：60-61.

[2]鄧勇，張小山.水電站壓力鋼管安裝過程中的鋼管變形控制[J].科技創(chuàng)新導報，2017，14（26）：58+60.

[3]孫文.水電站壓力鋼管安裝危險辨識及控制[J].勞動保護，2011（01）：98-99.