对水电站压力钢管安装钢管变形控制的研究

王凯

摘 要：水电站压力钢管安装需要予以钢管变形足够的关注与重视，如果忽略钢管变形，很有可能对后期安装造成不良影响，拖累水电站施工进度。所以必须做好水电站钢管安装控制，以此保障钢管质量、水电站质量。本文将以此为基础展开分析，希望为水电站的健康发展提供帮助。

关键词：水电站;压力钢管;钢管变形控制

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

0 前言

在经济发展的过程中，水电站所发挥的作用是十分显著的。为了保障水电站工作质量，发电能力，就需要做好钢管变形问题的控制，只有这样才能够体现与突出水电站工程作用。

1 钢管变形原因

（1）温差与风力。如果施工地点存在昼夜温差大、风速大、日照长的情况，就会对钢管本身的性能、质量造成影响。在长时间的太阳直射作用下，钢管会出现温度变形问题[1]。不同照射角度所受的影响不同，故呈现出不同的温度变形大小，故钢管安装中会出现不同的扭曲变形情况。

（2）长度、自重与底板支撑。水电站所用钢管通常有着很大的自重与较长的长度。钢管安装中普通钢支撑无法完全满足使用需求，伸缩节两侧拥有较长压力钢管。钢管长度在达到一定长度以后就会出现倾倒、偏移、塌陷问题[2]。此外钢管重量的增加会进一步加剧这一情况，致使钢支撑无法满足要求，引起钢管倒塌、塌陷。根据设计情况，钢管垫块和钢管往往无法直接连接，此时就需要切除浇筑段外钢支撑部位。此时钢管重量会集中在少数钢支撑结构，引起钢管倾倒、偏移与塌陷。

2 钢管变形控制办法

（1）油毡防护与闭空板防护。在水电站钢管安装过程中需要运用油毡与闭孔板这两种形式，能够很好的达成钢管保护要求。水电站钢管安装中会受到温差因素影响，出现变形问题[3]。另外钢管与垫板混凝土摩擦会引起连续性伤害。施工中施工人员需要应用油毡的方式保护钢管底部。如果条件允许还可以在钢管与伸缩节室墙体中铺设闭孔板，用这种方式减少混凝土与钢管之间的摩擦力，保障钢管能够在伸缩节、支座之间流畅伸缩。施工中需要预留足够空间，保障这一要求得到保障。该方法能够有效解决摩擦力引发的钢管变形情况。

（2）U形支架。压力钢管的安装以及钢支撑方案的落实会受到众多外界因素的影响。为克服外界因素影响与限制，就需要在考虑满足施工要求基础上，在压力钢管底部放置U型支架，并做好压力钢管固定工作。U形支架以型钢、钢板组合焊接的方式制作，有着很好的固定效果。压力钢管施工中需要将两个U形支架放在始装节，随后剩余的所有管节各放一个U形支架。安装中，钢管与U形支架以断开状态呈现。U形支架的摆放不会影响到后续的钢筋网铺设，并且其能够保障钢管的自由伸缩，满足了压力钢管支撑需求。并且U形支架本身有著较大的受力面积，U型支架的使用能够直接把U形支架浇筑至垫板内部，保障压力钢管获取良好伸缩条件，规避了倾倒、偏移问题。除此之外该方法有效解决与处理了二次施工情况的发生，能够应对压裂垫层问题的要求。

（3）浇筑与钢管协调施工。水电站施工中如果地点有着较大的昼夜温差，就会因热胀冷缩原理导致钢管出现变形、位移。所以压力钢管混凝土浇筑应当与钢管安装进度保持同步。假设底部支墩并没有浇筑，那么在压力钢管受到温度影响以后，就会出现结构变形问题。对于工程施工来说，在结束压力钢管的安装后，必须第一时间展开模板安装、混凝土浇筑。在周围气温环境并没有对压力钢管造成影响的时候，用混凝土保障钢管强度，减少环境温度带给钢管安装的不良影响。

3 施工技术、焊接技术

（1）运输。压力钢管需要用平板拖车以管口向下平放的方式运输。

钢管施工在引水洞下平段与延长线使用运输台车进行，钢管的倒运吊装、翻身与卸车全部使用卷扬机系统，即锁具、卷扬机、滑子、锚固杆。

引水洞钢管运输需要将钢管放在洞内滑行台车。之后用卷扬机做钢管托运，延长施工支洞。最后用千斤顶微调。主工字钢、枕木、轨道可以重复使用，施工中所用的小支撑不需要撤出。

在压力钢管安装就位以后，扩挖引水道洞截面。钢管运输应用钢轨铺设与轨道运输车组合方式，水洞钢轨顺着水流铺设。运输管节的过程中，将钢管放到垫木梁，以此保护坡口与管节。吊运钢管需要设置软垫。如果管径较大，引水洞就需要保障钢管与车体足够牢固，做好固定工作。运输中指派专人巡查，在遇到问题的时候第一时间处理。

引水洞运输台车压力钢管卸车使用千斤顶，用千斤顶顶起管道。千斤顶微调需要满足技术要求，使用型材固定与支撑管道，随后做其他管节的运输和安装。

（2）安装。在施工中需要做好压力钢管安装顺序的控制与调整，依照现场施工实际情况，例如定位节的安装就需要使用全站仪初步分析钢管的安装高程、桩号与中心，随后应用手拉葫芦、千斤顶等设备完成钢管安装位置的调整需求，最后用加固的方式保障压力钢管支撑效果。压力钢管加固中需要保障钢管浇筑中不会发生移位与变形问题。管壁、洞壁的处理可以用14号槽钢在8至16个点支撑。必须说明的是结束定位节安装后才可以进入后面的管段施工与安装。

安装完所有定位节后，立刻将上游部位的第二节钢管下放，并使其靠近定位节，随后用千斤顶顶起钢管，用U形支架支撑其管节底部，通过手拉葫芦的方法调节钢管安装尺寸，保障后续工作顺利展开。

环缝对接中必须保障对接工作参数得到满足，随后进入到电焊环节。电焊中需要做好电焊间距与长度控制，间距控制在600毫米至800毫米之间，长度控制在80毫米至100毫米之间。此外还要用角钢支撑管壁与洞口，保障后续的钢管浇筑质量。结束压力钢管安装流程后，整理相关资料，交至监理人员，方便后续的验收工作。

焊接活动开始前，需要使用工字钢搭接制作临时脚手架，目的是为了做探伤工序与钢管焊接。

4 结语

水电站有着非常特殊的施工环境，其在风力、昼夜温差、自重、长度等因素的作用下会发生各种变形问题。通过分析不难看出，参照现场实践与工作经验制定的变形控制举措能够妥善处理工程问题，保障工程顺利结束。

参考文献：

[1]康晓娟，许战军，谢瑞昌.某水电站压力管道局部变形处理[J].西北水电，2017（06）：60-61.

[2]邓勇，张小山.水电站压力钢管安装过程中的钢管变形控制[J].科技创新导报，2017，14（26）：58+60.

[3]孙文.水电站压力钢管安装危险辨识及控制[J].劳动保护，2011（01）：98-99.