水利工程論文-三峽左岸電站110機組壓力鋼管的制作與安裝（一）論文關鍵詞：三峽電站110壩段壓力鋼管制作安裝論文摘要：三峽電站左岸1#10#壩段壓力鋼管直徑12.4m，材質分別為60kgf/mm2級高強度低合金調質鋼和16MnR鋼，具有管徑大、管壁厚、技術要求高等特點。鋼管在制作、運輸、吊裝、安裝及焊接等工序中均采用了一些新的工藝，對各施工工序進行全過程控制，保證了三峽左岸壓力鋼管的制作安裝質量。為大直徑壓力鋼管的施工積累了經驗。1、概述：三峽二期工程左岸廠房壩段A標段共有10個機組進水口，每個進水口分別設置有1條引水壓力鋼管，機組采用單機單管供水方式。引水鋼管設計直徑12.4m，最大設計內水壓力1.4MPa，是目前世界上管徑最大的引水壓力鋼管，結構形式為鋼襯鋼筋砼聯合受力，布置上順水流分為壩內段、壩后背管段及下水平段，樁號自20+024.172至20+118.00，中心軸線安裝高程EL113.584EL57.000m，壩內段（上斜直段）材質為16MnR，板厚26mm，壩后背管由上彎段、斜直段、下彎段組成，上彎段、斜直段材質為16MnR，板厚2834mm，下彎、下水平段材質為60kgf/mm2級高強度調質鋼，板厚3460mm。16壩段壓力鋼管在下水平段設置彈性墊層管，其單條鋼管的軸線長120.122m，工程量1446t；710壩段壓力鋼管在下水平段設置套筒式伸縮節，其單條鋼管的軸線長112.852m，工程量1278t；1#10#壩段工程量總計13788t。2、引水管道與相關建筑物的關系：2.1與大壩砼施工的關系：因各壩段基巖高程不等，左廠1#6#壩段部分背管予留槽采用開挖形式，左廠7#10#壩段背管予留槽采用砼澆筑而成。壩內埋管段隨大壩砼上升同步形成，當相應的壩塊澆筑至鋼管安裝高程并有7天以上齡期，兩側非鋼管壩段上升至高程110m以上，方可進行該部分鋼管安裝。2.2與付廠房的關系：引水管道的下彎段和下水平段布置于付廠房下部，當鋼管壩段管邊予留槽形成，兩側非鋼管壩段達到高程82m以后，進行下部水平段鋼管的安裝，并從下彎段逐節向上安裝。2.3與壩體縱縫灌漿的關系：由于壩體縱向分縫，管道予留槽跨越12道縱縫，鋼管的安裝待相應的縱縫灌漿完成至鋼管安裝高程以上，再進行鋼管的安裝。2.4與予留槽的關系：在安裝之前，土建施工準備工作必須全部完成，在鋼管安裝結束后，進行管道的砼回填澆筑。3、壓力鋼管的制作：3.1鋼管制作材料3.1.1母材用于鋼管制造的所有鋼材應符合設計技術要求和施工圖的規定，鋼管母材16MnR和60kgf/mm2高強鋼出廠前在鋼廠內按壓力容器用鋼板超聲波探傷（ZBJ74003-88）100%探傷，每批鋼板應有出廠合格證，母材的化學成份及性能應滿足以下要求：（1）16MnR鋼板化學成份（%）CSiMnPSNiCrMo0.020.200.601.201.600.0350.035（2）16MnR鋼板機械性能試樣規格取樣位置s(kg/mm2)b(kg/mm2)s(%)冷彎性能d=3a180低溫沖擊韌性VE20J按國標橫向31506519完好27（3）60kgf/mm2高強鋼化學成份（%）CSiMnPSNiCrMo0.090.150.301.01.60.0300.0300.600.300.30（5）碳當量：16MnR低于0.4%；60kgf/mm2高強鋼低于0.42%。（6）焊縫及熱影響區硬度值：16MnR低于300HV；60kgf/mm2高強鋼低于350HV。所有用于制造鋼管的母材，到貨后按ZBJ74003-88規定的級質量檢驗標準對鋼板進行超聲抽檢，抽檢數量為10%。16MnR鋼板為國產板。60kgf/mm2級高強度調質鋼由日本進口，其中，16機采用日本NKK公司生產的610U2鋼板；710機采用日本住友金屬生產的610F鋼板。3.1.2焊接材料16MnR鋼板：手工焊采用大西洋產CHE507電焊條；埋弧自動焊采用H10MnSi焊絲；實芯焊絲脈沖電源全自動富氬保護焊采用CHW-50C6SM焊絲。60kgf/mm2級高強鋼：手工焊采用大西洋產CHE62CFLH電焊條；實芯焊絲脈沖電源全自動富氬保護焊采用ZO-60焊絲。以上所采用的焊接材料均經過焊接工藝評定確定。3.2鋼管的制作工藝3.2.1鋼管排料、劃線根據設計圖紙要求，先對鋼板進行排料，繪制排料圖，然后按排料圖進行鋼板劃線，劃線極限偏差應滿足表的要求：排料時縱縫的布置與鋼管橫斷面水平軸和垂直軸的夾角應大于10，相應弧長應大于1100mm。鋼板劃線后應分別標出鋼管分段、分節、分塊的編號、水流方向、水平和垂直中心線、灌漿孔位置、坡口角度以及切割線等符號。16MnR鋼可用鋼印、油漆和沖眼標記。高強鋼嚴禁用鋸或鑿子、鋼印作標記，不得在卷板外側表面打沖眼；在卷板內側表面用于校核劃線準確性和卷板后的外側表面允許有輕微的沖眼標記。3.2.2鋼板切割、加工坡口鋼板采用自動、半自動氧-乙炔火焰切割或數控切割機割去多余部分。縱縫和直管段環縫坡口用12m刨邊機加工；彎管段環縫坡口用數控切割機加工，坡口加工后的尺寸應附合圖樣及規范的要求。3.2.3鋼板卷制鋼板端頭預彎完成后，進行瓦片卷制，卷制方向應和鋼板壓延方向一致，鋼板經多次卷制，檢查達到設計弧度；瓦片卷制成型后，以自由狀態立于組圓平臺，用2.2m樣板檢查弧度,樣板與瓦片的極限間隙應小于2.5mm。3.2.4瓦片組園、焊接、調圓將組成管節的三張瓦片立于組圓平臺，利用自制專門的拉對、壓縫工裝進行組圓，最后一條縱縫調整后應滿足設計周長