對水電站壓力鋼管安裝鋼管變形控制的研究

陳超 中國葛洲壩集團(tuán)機(jī)電建設(shè)有限公司

在水電站建設(shè)過程中，需要重點的關(guān)注壓力鋼管的安裝工作，為了提升安裝質(zhì)量，消除水電站中的質(zhì)量隱患，要合理的控制壓力鋼管的形變問題。下文對此進(jìn)行簡要的闡述。

一、壓力鋼管形變的成因

（一）環(huán)境因素

壓力鋼管安裝施工會受到環(huán)境因素的影響，實際上，環(huán)境因素也是造成壓力鋼管形變的主要原因之一，需要引起施工方面的高度重視。在實際的壓力鋼管安裝施工環(huán)節(jié)，如果施工環(huán)境的溫差比較大，或者安裝施工現(xiàn)場風(fēng)力較大，就會增加形變發(fā)生的概率。風(fēng)力會對壓力鋼管產(chǎn)生直接的橫向荷載，如果實際荷載超出了壓力鋼管承受能力，壓力鋼管會發(fā)生彎曲，產(chǎn)生質(zhì)量問題。另外，壓力鋼管在溫度的作用下，也會發(fā)生輕微形變，在陽光的照射下，壓力鋼管的溫度會逐漸上升，受陽光直射的位置溫度上升較高，而背對陽光的位置溫度較低，在溫差的作用下，會加劇形變，產(chǎn)生扭曲的情況，對水電站的運行會產(chǎn)生非常不利的影響。

（二）長度以及自重原因

在水電站的建設(shè)環(huán)節(jié)，壓力鋼管安裝屬于其中的重點工作內(nèi)容，基于水電站的實際要運行需求，壓力鋼管的長度一般都比較大，具有很大的自重，壓力鋼管自身的這種特點，會增加形變發(fā)生的概率。在高長度和自重的影響下，對鋼管的支撐體系提出了更高的要求，一般的鋼支撐提供的支撐力往往無法滿足實際的安裝要求，在鋼管在自重的作用下，會向一側(cè)傾斜，造成壓力鋼管的倒塌，這種情況的發(fā)生概率與壓力鋼管的長度以及自重成正比，需要引起施工方面的高度重視，減少壓力鋼管形變。

二、壓力鋼管形變控制建議

（一）設(shè)置U型支架

通過上文分析可以得知，在水電站壓力鋼管安裝過程中，由于壓力鋼管長度和自重都比較大，一般的鋼支架無法滿足實際的支護(hù)要求，很容易發(fā)生壓力鋼管的傾斜和倒塌，引發(fā)比較嚴(yán)重的后果，為了遏制壓力鋼管的形變，可以在實際的安裝過程中，應(yīng)用U型支架，提升支護(hù)力度，實現(xiàn)高效的壓力鋼管安裝施工。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(chǔ)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(shè)，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(yīng)對壓裂墊層問題的要求。

（二）油氈防護(hù)與閉空板防護(hù)

在水電站建設(shè)過程中，為了實現(xiàn)對壓力鋼管的有效防護(hù)，減少壓力鋼管形變對施工造成的消極影響，就需要采用合理的措施，對壓力鋼管進(jìn)行防護(hù)，利用油氈和閉空板可以為壓力鋼管提供有效的保護(hù)，對于水電站的建設(shè)具有非常重要的意義。在上文中闡述了，水電站壓力鋼管安裝過程中，溫度因素屬于一種直接影響因素，如果溫度因素不能得到合理的控制，很容易引發(fā)的壓力鋼管形變，引發(fā)嚴(yán)重的質(zhì)量問題，而且壓力鋼管與混凝土摩擦，會產(chǎn)生連續(xù)性傷害，對于水電站的建設(shè)尤其不利。在實際的壓力鋼管安裝施工環(huán)節(jié)，工作人員需要注重油氈的應(yīng)用方式，利用油氈對壓力鋼管的底部進(jìn)行保護(hù)，降低壓力鋼管的形變概率。另外，如果條件允許的話，可以利用閉空板對壓力鋼管進(jìn)行防護(hù)，達(dá)到更好的防護(hù)效果，通過閉空板的有效設(shè)置，減少壓力鋼管與混凝土之間的摩擦力，為壓力鋼管提供良好的伸縮空間，保證壓力鋼管可以在溫度的作用下自由的形變，同時，消除形變帶來的消極影響，保證壓力鋼管安裝施工的順利進(jìn)行，消除水電站施工質(zhì)量隱患。

（三）澆筑與鋼管協(xié)調(diào)施工

在水電站建設(shè)過程中，溫度因素會對施工產(chǎn)生直接的影響，如果當(dāng)?shù)氐臅円箿夭畋容^大，在溫度的作用下，壓力鋼管會產(chǎn)生形變，出現(xiàn)位置的變動，引發(fā)的各種不良的后果，基于此，為了減少環(huán)境因素對壓力鋼管安裝施工產(chǎn)生的影響，就需要進(jìn)行合理的工序調(diào)節(jié)，使壓力鋼管安裝施工與混凝土施工同時進(jìn)行，通過工序的調(diào)節(jié)，即便溫度發(fā)生了較大的變化，壓力鋼管的形變與混凝土結(jié)構(gòu)的形變也會保持同步狀態(tài)。假設(shè)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(qiáng)度，減少環(huán)境溫度帶給鋼管安裝的不良影響。

三、施工技術(shù)與焊接技術(shù)

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(yīng)用手拉葫蘆、千斤頂?shù)仍O(shè)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(jìn)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。

四、結(jié)束語

綜上所述，在水電站的建設(shè)過程中，一定要注重壓力鋼管安裝形變的控制，引入合理的防護(hù)措施，減少形變問題的發(fā)生，消除水電站中的質(zhì)量隱患，推動我國電力事業(yè)的發(fā)展。