对水电站压力钢管安装钢管变形控制的研究

2020-01-19陈超中国葛洲坝集团机电建设有限公司

环球市场 2020年27期

陈超中国葛洲坝集团机电建设有限公司

在水电站建设过程中，需要重点的关注压力钢管的安装工作，为了提升安装质量，消除水电站中的质量隐患，要合理的控制压力钢管的形变问题。下文对此进行简要的阐述。

一、压力钢管形变的成因

（一）环境因素

压力钢管安装施工会受到环境因素的影响，实际上，环境因素也是造成压力钢管形变的主要原因之一，需要引起施工方面的高度重视。在实际的压力钢管安装施工环节，如果施工环境的温差比较大，或者安装施工现场风力较大，就会增加形变发生的概率。风力会对压力钢管产生直接的横向荷载，如果实际荷载超出了压力钢管承受能力，压力钢管会发生弯曲，产生质量问题。另外，压力钢管在温度的作用下，也会发生轻微形变，在阳光的照射下，压力钢管的温度会逐渐上升，受阳光直射的位置温度上升较高，而背对阳光的位置温度较低，在温差的作用下，会加剧形变，产生扭曲的情况，对水电站的运行会产生非常不利的影响。

（二）长度以及自重原因

在水电站的建设环节，压力钢管安装属于其中的重点工作内容，基于水电站的实际要运行需求，压力钢管的长度一般都比较大，具有很大的自重，压力钢管自身的这种特点，会增加形变发生的概率。在高长度和自重的影响下，对钢管的支撑体系提出了更高的要求，一般的钢支撑提供的支撑力往往无法满足实际的安装要求，在钢管在自重的作用下，会向一侧倾斜，造成压力钢管的倒塌，这种情况的发生概率与压力钢管的长度以及自重成正比，需要引起施工方面的高度重视，减少压力钢管形变。

二、压力钢管形变控制建议

（一）设置U型支架

通过上文分析可以得知，在水电站压力钢管安装过程中，由于压力钢管长度和自重都比较大，一般的钢支架无法满足实际的支护要求，很容易发生压力钢管的倾斜和倒塌，引发比较严重的后果，为了遏制压力钢管的形变，可以在实际的安装过程中，应用U型支架，提升支护力度，实现高效的压力钢管安装施工。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形支架本身有着较大的受力面积，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。

（二）油毡防护与闭空板防护

在水电站建设过程中，为了实现对压力钢管的有效防护，减少压力钢管形变对施工造成的消极影响，就需要采用合理的措施，对压力钢管进行防护，利用油毡和闭空板可以为压力钢管提供有效的保护，对于水电站的建设具有非常重要的意义。在上文中阐述了，水电站压力钢管安装过程中，温度因素属于一种直接影响因素，如果温度因素不能得到合理的控制，很容易引发的压力钢管形变，引发严重的质量问题，而且压力钢管与混凝土摩擦，会产生连续性伤害，对于水电站的建设尤其不利。在实际的压力钢管安装施工环节，工作人员需要注重油毡的应用方式，利用油毡对压力钢管的底部进行保护，降低压力钢管的形变概率。另外，如果条件允许的话，可以利用闭空板对压力钢管进行防护，达到更好的防护效果，通过闭空板的有效设置，减少压力钢管与混凝土之间的摩擦力，为压力钢管提供良好的伸缩空间，保证压力钢管可以在温度的作用下自由的形变，同时，消除形变带来的消极影响，保证压力钢管安装施工的顺利进行，消除水电站施工质量隐患。

（三）浇筑与钢管协调施工

在水电站建设过程中，温度因素会对施工产生直接的影响，如果当地的昼夜温差比较大，在温度的作用下，压力钢管会产生形变，出现位置的变动，引发的各种不良的后果，基于此，为了减少环境因素对压力钢管安装施工产生的影响，就需要进行合理的工序调节，使压力钢管安装施工与混凝土施工同时进行，通过工序的调节，即便温度发生了较大的变化，压力钢管的形变与混凝土结构的形变也会保持同步状态。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。

三、施工技术与焊接技术

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。