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，以此保障鋼管質量、水電站質量。本文將以此為基礎展開分析，希望為水電站的健康發展提供幫助。

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

在經濟發展的過程中，水電站所發揮的作用是十分顯著的。為了保障水電站工作質量，發電能力，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、質量造成影響。在長時間的太陽直射作用下，鋼管會出現溫度變形問題[1]。不同照射角度所受的影響不同，故呈現出不同的溫度變形大小，故鋼管安裝中會出現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，伸縮節兩側擁有較長壓力鋼管。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鋼支撐結構，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，出現變形問題[3]。另外鋼管與墊板混凝土摩擦會引起連續性傷害。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、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，隨后剩余的所有管節各放一個U形支架。安裝中，鋼管與U形支架以斷開狀態呈現。U形支架的擺放不會影響到后續的鋼筋網鋪設，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部，保障壓力鋼管獲取良好伸縮條件，規避了傾倒、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生，能夠應對壓裂墊層問題的要求。

（3）澆筑與鋼管協調施工。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，就會出現結構變形問題。對于工程施工來說，在結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，減少環境溫度帶給鋼管安裝的不良影響。

3 施工技術、焊接技術

（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，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。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。運輸管節的過程中，將鋼管放到墊木梁，以此保護坡口與管節。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。千斤頂微調需要滿足技術要求，使用型材固定與支撐管道，隨后做其他管節的運輸和安裝。

（2）安裝。在施工中需要做好壓力鋼管安裝順序的控制與調整，依照現場施工實際情況，例如定位節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、千斤頂等設備完成鋼管安裝位置的調整需求，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。必須說明的是結束定位節安裝后才可以進入后面的管段施工與安裝。

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

環縫對接中必須保障對接工作參數得到滿足，隨后進入到電焊環節。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，保障后續的鋼管澆筑質量。結束壓力鋼管安裝流程后，整理相關資料，交至監理人員，方便后續的驗收工作。

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 結語

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

參考文獻：

[1]康曉娟，許戰軍，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.