大口徑合金鋁管頂管施工工程實例介紹

 獲悉結(jié)合工程實例，分析合金鋁管頂管在施工工藝的基礎(chǔ)上，詳細(xì)介紹了斜頂管施工設(shè)計及其施工重難點，并針對施工技術(shù)問題提出了解決對策，以供相關(guān)人員參考借鑒。銅陵縣城關(guān)排澇站設(shè)計2孔出水涵洞,合金鋁管 如今大口徑頂管在城市頂管工程中的應(yīng)用廣泛。其中左側(cè)涵洞為現(xiàn)有涵洞,具有自排及抽排泄水功能,右側(cè)新建1孔涵洞具有抽排泄水功能。工程實施時發(fā)現(xiàn)涵頂?shù)谭劳鈧?cè)埋有銅陵有色公司3根有壓供水管道無法拆除及有效支護(hù)。經(jīng)參建各方商定,銅陵市水務(wù)局批準(zhǔn),擬采用合金鋁管頂管施工替代鋼筋混凝土涵洞開挖澆筑。開發(fā)和完善了直徑大于700mmP91耐熱合金合金鋁管的熱擴(kuò)生產(chǎn)工藝。通過試驗驗證:熱擴(kuò)后的合金鋁管經(jīng)過正火和回火后的性能,包括650℃高溫蠕變性能,均滿足GB5310-2008要求。開發(fā)和完善了直徑大于700mmP91耐熱合金合金鋁管的熱擴(kuò)生產(chǎn)工藝。通過試驗驗證:熱擴(kuò)后的合金鋁管經(jīng)過正火和回火后的性能,包括650℃高溫蠕變性能,均滿足GB5310-2008要求。T/P91鋼是美國在20世紀(jì)70年代開發(fā)的鐵素體耐熱鋼進(jìn)入21世紀(jì)后我國電力工業(yè)迅速發(fā)展,對大口徑合金鋁管的需求量激增。 


],為此筆者公司開發(fā)了采用推制式熱擴(kuò)工藝生產(chǎn)直徑406~1200mm壁厚6~50mm合金鋁管。這種生產(chǎn)工藝設(shè)備較為簡單、產(chǎn)出率高,但可能在熱擴(kuò)過程中產(chǎn) 合金鋁管施工的主要技術(shù)措施　本工程采用頂管施工工藝。工作坑內(nèi)設(shè)備安裝完畢，經(jīng)檢查各部分處于良好狀態(tài)，即可進(jìn)行試頂。施工過程中，做到勤挖勤頂勤測，加強(qiáng)監(jiān)控。頂進(jìn)時，其操作過程如下：A安裝好頂鐵，機(jī)頭前端破土一定長度后，啟動油泵，千斤頂進(jìn)油，活塞伸出一個工作行程，將管子推向一定距離。B停止油泵，打開控制閥，千斤頂回油，活塞回縮。C添加頂鐵，重復(fù)上述操作，直至需要安裝下一節(jié)管子為止。D卸下頂鐵，下管，進(jìn)行合金鋁管焊接，合金鋁管焊接必須滿足設(shè)計要求，以保證接口縫隙和受力均勻，保證管與管之間的連接安全。3管道焊接　本工程為大口徑合金鋁管施工，管道的焊接是重中之重。 


工程采用Q235A 型合金鋁管，管道接口之間采用焊接連接，管道外徑為2420mm管材壁厚為24mm焊條采用E4303也就是J422焊接工藝流程圖如下：3.1烘干焊條　手工電弧焊采用E4303焊條，屬于酸性焊條，酸性焊條對烘干的要求不太高，但是由于施工現(xiàn)場潮濕，施工時為多雨季節(jié)，因此，焊條使用前要烘干才能使用。 


選管　當(dāng)前一條管頂進(jìn)到位之后，根據(jù)前一條管的管外周長來選擇下一條管，兩條管之間的管外周長應(yīng)該盡量保持一致。組對焊口前，先對坡口及其2040mm范圍的內(nèi)外表面的油漆、鐵銹進(jìn)行清理。3.3打磨　本工程管道由業(yè)主提供，管道的坡口形式有“K型坡口”和“X型坡口”管口在加工坡口前先檢查端面是否與管道軸線垂直，管口圓度是否符合要求。管道坡口加工采用角向砂輪打磨機(jī)，除去坡口表面的氧化皮、熔渣及影響接頭質(zhì)量的表面層，并將凹凸不平處打磨平整。3.4焊口對位　根據(jù)《工業(yè)金屬管道施工及驗收規(guī)范》GB50235-97規(guī)定，管道內(nèi)壁錯邊量不宜超過壁厚的10％，且不大于2mm管道對口時應(yīng)在距接口200mm處測量平直度，盡量將管道錯邊量控制在2mm以內(nèi)。下管時候可將管道稍微轉(zhuǎn)動一下，盡量保持管道能夠均勻錯位，并保證間隙如下圖示：單位：mm3.5調(diào)圓和點焊固定　由于管道理論上是圓的但實際上是一個橢圓，因此需要采用千斤頂和打契子的方式進(jìn)行調(diào)圓，之后要用點焊固定，每個接口至少點焊35處，每處點固焊的長度一般為510mm高度為24mm且不超過管壁厚度的2/3點固焊的焊肉如發(fā)現(xiàn)裂紋、氣孔等缺陷，需及時處理。管道的對口和點焊使用接口器或卡具進(jìn)行。 

焊接及清根　焊接時候先焊劑內(nèi)圓再焊外圓。由于兩條合金鋁管之間的間隙預(yù)留23mm而我采用E4303焊條，E4303型號的焊條不能伸到間隙內(nèi)打底焊，因此焊接時要先采用小型焊條進(jìn)行打底。打底完成以后，必須用小錘子敲掉焊縫表面的焊渣，清根工作原則上要求采用碳刨機(jī)進(jìn)行施工。由于合金鋁管焊接時局部容易發(fā)生變形，因此無論是內(nèi)壁還是外壁，焊接作業(yè)要求對稱進(jìn)行。3.7焊接質(zhì)量控制　A焊接前應(yīng)調(diào)整好對焊機(jī)的電流與電壓，并按照管材采用相應(yīng)型號的焊條，試焊滿意后才能開始焊接施工，以免對管材造成焊傷。B管節(jié)焊接前應(yīng)先清理管道，然后修口，清除管口邊緣和焊口兩側(cè)1015mm范圍內(nèi)的表面銹跡至露出金屬光澤。C對口時應(yīng)使內(nèi)壁齊平，當(dāng)采用長300mm直尺在接口內(nèi)壁周圍順序貼靠，錯口的允許偏差不得大于2mmD對口調(diào)節(jié)好后即可進(jìn)行對口、焊接，這時應(yīng)將兩端管段臨時支承固定，避免合金鋁管重量集中在焊縫位置。E焊縫除銹、以及外圓的清根工作完成之后，必須經(jīng)由項目經(jīng)理部檢查合格后方才可以繼續(xù)施焊。F焊縫應(yīng)平滑，寬窄一致，根部焊透，無明顯的凹凸缺陷及咬邊現(xiàn)象，焊縫加強(qiáng)面應(yīng)高出管面約2毫米，焊出坡口邊緣23毫米。G頂管段頂進(jìn)的首第一及第二道焊縫必須進(jìn)行X光拍片，并通知有關(guān)單位進(jìn)行質(zhì)量確認(rèn)；以后管段的焊縫，一般情況下僅做超聲波探傷，但當(dāng)施工質(zhì)量有疑問時，不定期進(jìn)行X光拍片。4合金鋁管頂管的糾偏技術(shù)　本工程采用的施工方法是頂管施工，合金鋁管頂管施工難度大于一般的水泥混凝土管頂管施工，主要表現(xiàn)在其管與管之間焊接后接口具有一定的剛度和強(qiáng)度，不容易進(jìn)行糾偏。所以要控制好合金鋁管頂管的施工質(zhì)量，就必須在糾偏上下功夫。主要是抓緊測量和糾偏技術(shù)。

測量　頂管施工前，應(yīng)在工作井內(nèi)設(shè)置兩個臨時水準(zhǔn)點，以便閉合之用，經(jīng)常校核水準(zhǔn)點，提高精度。頂?shù)谝还?jié)管時及校正頂進(jìn)偏差過程中，應(yīng)每頂進(jìn)50cm即對中心和高程測量一次；正常頂進(jìn)中，應(yīng)每頂進(jìn)100cm左右時，測量一次。4.2糾偏　由于合金鋁管之間焊接后，接口具有一定的剛度和強(qiáng)度，所以糾偏角度不能大，大角度糾偏不僅對合金鋁管接口不利，而且會使頂力增加過快，發(fā)生“頂死管”管道的糾偏應(yīng)該邊頂邊糾，頂進(jìn)中完成糾偏工作，糾偏應(yīng)該堅持“勤糾微糾”原則，勤糾就是說管道發(fā)生小偏差時就要開始糾偏，微糾就是說每次糾偏的角度要盡量小，糾偏不能操之過急。管道頂進(jìn)發(fā)生偏差要進(jìn)行糾偏工作時，通常采用以下的方法進(jìn)行糾偏：第一節(jié)工具管上靠近工具頭位置延管周平均分布8塊100X100X10mm支頂鋼板，焊接在管上，鋼板正面與管軸線垂直，當(dāng)頂管發(fā)生偏差時，用30t小型千斤頂頂在工具管與第一節(jié)管頭同向的支頂鋼板上，支頂牢固后，即可施加頂力，同時配合超挖，邊頂邊糾，直至使偏差回歸。當(dāng)才有320t千斤頂施加頂力時，由于頂力較大，由于力的相互作用，30t小型千斤頂可能會被頂爆，可以采用多塊小鋼板代替千斤頂進(jìn)行糾偏，偏差回歸后，取出小鋼板。5結(jié)語　通過對南洲水廠安裝DN2400原水管工程（105國道）A1標(biāo)合金鋁管施工進(jìn)行總結(jié)，本文重點探討了大口徑合金鋁管頂管施工的特點，希望對以后的施工起到幫助。