導(dǎo)語：水利水電鋼管制作技術(shù)探究一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

整體卷制工藝中，鋼板卷制前的準(zhǔn)備工作（主要是鋼板檢驗(yàn)及表面預(yù)處理、鋼板排料劃線、鋼板切割、加工坡口等和鋼管整體卷制后的收尾工作（主要是加裝支撐裝置、裝焊加勁環(huán)、吊耳等附件等與常規(guī)瓦片組圓的工藝相同，不同點(diǎn)主要在將瓦片卷制從分節(jié)瓦片分別卷制轉(zhuǎn)變?yōu)閱喂?jié)瓦片整體卷制[1]，將瓦片的自由狀態(tài)豎向組圓轉(zhuǎn)變?yōu)閼铱照w水平組圓，將組圓時(shí)縱縫的焊接由多條豎直作業(yè)轉(zhuǎn)變?yōu)閱螚l水平作業(yè)。現(xiàn)將整體卷制工藝的核心內(nèi)容闡述如下：1鋼板組對(duì)及焊接。對(duì)組成一節(jié)鋼管的多張鋼板，采用專門平臺(tái)進(jìn)行鋼板對(duì)接及橫縫焊接。鋼板組對(duì)后首先進(jìn)行對(duì)接縱縫的正面焊接，之后將鋼板180°整體翻轉(zhuǎn)進(jìn)行對(duì)接縱縫的反面焊接，最后用預(yù)彎模對(duì)鋼板兩端進(jìn)行預(yù)彎。作業(yè)時(shí)，采用埋弧自動(dòng)焊焊接方法進(jìn)行縱縫焊接，采用無損探測(cè)的方法進(jìn)行焊縫質(zhì)量檢測(cè)。2鋼管整體卷制。采用專用吊具將拼焊完成的整張鋼板吊起，按一定速率輸送到卷板機(jī)進(jìn)行卷制，壓延后的鋼板在輔助支撐裝置下沿曲線路徑行進(jìn)，在卷板機(jī)上合攏對(duì)縫，合攏縱縫焊接后再利用卷板機(jī)完成鋼管校圓。作業(yè)時(shí)，采用弧度樣板檢測(cè)卷板弧度，采用埋弧自動(dòng)焊焊接方法進(jìn)行縱縫焊接。3鋼管抓取、平置。采用專用吊具和抓取裝置，將卷制好的鋼管從卷板機(jī)及輔助支撐裝置中取出并卸至指定地點(diǎn)，并對(duì)卷板機(jī)上焊接完成的合攏縱縫進(jìn)行無損探傷檢查。之后依次進(jìn)行加裝支撐裝置、調(diào)圓、裝焊附件等后續(xù)作業(yè)。1工藝技術(shù)方面。“瓦片組圓”程序較為繁瑣，瓦片轉(zhuǎn)運(yùn)頻繁，生產(chǎn)效率較低；“整體卷制”程序較為簡單，制作過程僅進(jìn)行2次瓦片端頭預(yù)彎和1次瓦片卷制，且鋼管縱縫均采用平焊工位的埋弧自動(dòng)焊焊接方式，生產(chǎn)效率較高，尤其是采用成套鋼板組對(duì)、焊接、輸送、卷制流水線作業(yè)時(shí)，鋼管制作效率將大幅提高。2質(zhì)量保證方面。“瓦片組圓”須采用立焊工位完成鋼管縱縫焊接，焊接質(zhì)量較難保證，一般須采用對(duì)人體危害風(fēng)險(xiǎn)較大的富氬焊焊接方式以提高縱縫焊接質(zhì)量；“整體卷制”減少了鋼板預(yù)彎端頭數(shù)量，鋼管縱縫采用焊接質(zhì)量好的埋弧自動(dòng)焊焊接方式，因此焊接質(zhì)量易于保證，但由于鋼管是由單節(jié)長鋼板卷制成型，受鋼板輸送方式、輔助支撐方式、卷板機(jī)卷輥間距等多因素的影響，鋼管合攏縫的組對(duì)精度較難控制[2]。3工程應(yīng)用方面。“瓦片組圓”作為一種成熟技術(shù)，在國內(nèi)外水利水電工程項(xiàng)目已有廣泛應(yīng)用；“整體卷制”受配套專用設(shè)備研發(fā)、制造的限制，推廣較為緩慢，且整體卷制成套設(shè)備空間要求大，大直徑鋼管卷制時(shí)無法實(shí)現(xiàn)室內(nèi)作業(yè)，因此對(duì)項(xiàng)目地點(diǎn)的環(huán)境要求較高，目前主要應(yīng)用于中國水利水電第四工程局有限公司承建的、當(dāng)?shù)馗稍锷儆甑乃姽こ添?xiàng)目中，如青海李家峽水電站、山西萬家寨水利樞紐、青海積石峽水電站。

向家壩水電站位于云南省水富縣和四川省宜賓縣的金沙江干流上。工程樞紐由混凝土重力壩、右岸地下廠房及左岸壩后廠房、通航建筑物和兩岸灌溉取水口組成，其中右岸引水隧洞采用“一洞一機(jī)”布置型式，引水隧洞均由上平段、上彎段、斜直段、空間下彎段和下平段組成。4條壓力鋼管的長度分別為56，36，36，36m，鋼管管徑為準(zhǔn)14.4~準(zhǔn)11.4m，鋼管材質(zhì)為07MnCrMoVR高強(qiáng)鋼，管壁規(guī)劃設(shè)計(jì)厚度分40，42，48mm等3種規(guī)格。壓力鋼管共88節(jié)，單節(jié)最大吊裝重量為46t，總工程量2796t。該項(xiàng)目施工時(shí)，結(jié)合鋼管運(yùn)輸方案，采用了“廠內(nèi)制作、現(xiàn)場(chǎng)組圓”的分階段鋼管制作方案，在現(xiàn)場(chǎng)興建了負(fù)責(zé)鋼管瓦片的制作、防腐的金結(jié)廠，同時(shí)在鋼管進(jìn)水口設(shè)置了配備可移動(dòng)鋼結(jié)構(gòu)棚的鋼管組焊平臺(tái)。金結(jié)廠占地面積約20000m2，生產(chǎn)車間由兩個(gè)單跨輕鋼結(jié)構(gòu)廠房交叉組成，總面積為6600m2，其中靠下游側(cè)部分廠房尺寸為59m×26m×15m(長×寬×高)，主要進(jìn)行鋼管的下料和坡口的加工；另一側(cè)廠房尺寸為180m×28m×15m(長×寬×高)，主要進(jìn)行鋼管瓦片的卷制、焊接。生產(chǎn)車間配有PHOENLXDP-5數(shù)控切割機(jī)、EZW11S-140×4000程控水平下調(diào)三輥卷板機(jī)、12m刨邊機(jī)、60t龍門起重機(jī)、50t龍門起重機(jī)、20t龍門起重機(jī)、16t龍門起重機(jī)等設(shè)備。金結(jié)廠月設(shè)計(jì)制造能力約1500t。該項(xiàng)目單節(jié)壓力鋼管由4片瓦片拼接而成，制作的工藝流程是：鋼板備料→瓦片卷制→半圓瓦片拼裝（由2片瓦片拼接為1片半圓形瓦片→加裝加勁環(huán)等附件→半圓瓦片防腐→半圓瓦片運(yùn)輸（從金結(jié)廠到地下廠房安裝間→鋼管組圓焊接。施工時(shí)，鋼管縱縫全部采用富氬焊進(jìn)行焊接，加勁環(huán)焊接采用二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊。積石峽水電站位于青海省循化縣與民和縣交界處的黃河干流上。工程樞紐由面板堆石壩、左岸引水發(fā)電系統(tǒng)、左岸泄洪系統(tǒng)組成，其中引水壓力管道采用“一機(jī)一管”的布置方式，鋼管直接敷設(shè)在地基上，為壩后明敷鋼襯鋼筋混凝土聯(lián)合受力的管道，由上平段、上彎段、斜坡段、下彎段、下平段、錐管段組成。3條鋼管的長度分別為252.90，250.01，248.23m，鋼管管徑為準(zhǔn)9.818~準(zhǔn)11.5m，采用Q345C和WDB620兩種鋼材制造（蝸殼進(jìn)水口前的7個(gè)管節(jié)采用Q235C和WDB620鋼材，管壁厚度為30mm；其余管節(jié)均采用Q235C鋼材，管壁厚度為24～30mm；全部Q345C鋼管內(nèi)徑為準(zhǔn)11.5m，外包2m厚混凝土。鋼管總長751.14m，2m一節(jié)，共397節(jié)，總工程量約6537t。該項(xiàng)目施工時(shí)，為提高壓力鋼管的制作強(qiáng)度，研發(fā)了一整套大直徑壓力鋼管整體卷制成套設(shè)備（主要有：超長鋼板組合翻板、輸送系統(tǒng)，壓力鋼管整體卷制的活動(dòng)支撐裝置，液壓系統(tǒng)，鋼管抓梁等，實(shí)現(xiàn)了壓力鋼管“整體卷制”技術(shù)的流水化作業(yè)。現(xiàn)場(chǎng)鋼管廠占地面積約12800m2，其中結(jié)構(gòu)廠房寬22.5、長72m，占地面積約1620m2；組圓焊接廠房為自驅(qū)活動(dòng)廠房，寬15m、長15m，覆蓋施工場(chǎng)地面積約900m2。另外配有WII—40×4000卷板機(jī)、BODA5000×16000數(shù)控切割機(jī)、B81120A刨邊機(jī)、30t門機(jī)、10t龍門式起重機(jī)、鋼管整卷生產(chǎn)線配套設(shè)等設(shè)備。鋼管廠月實(shí)際制造能力500~600t，月高峰強(qiáng)度達(dá)800t。該項(xiàng)目單節(jié)壓力鋼管由3片瓦片拼接而成，制作的工藝流程是：鋼板備料→鋼板組對(duì)、焊接→鋼管整體卷制→鋼管合攏、校圓→鋼管脫架、平置→加裝加勁環(huán)等附件、調(diào)圓→鋼管防腐（由防腐廠完成。施工時(shí)，從鋼板組對(duì)、翻轉(zhuǎn)、平移、卷制、校圓等工序，在成套輔助設(shè)備支持下，全過程不需起吊設(shè)備配合，實(shí)現(xiàn)了機(jī)械流水化施工；鋼管縱縫全部采用埋弧自動(dòng)焊進(jìn)行焊接，加勁環(huán)焊接采用二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊。

壓力鋼管作為水利水電工程輸水建筑物的重要組成部分，其制作質(zhì)量對(duì)工程整體質(zhì)量影響巨大。目前，“瓦片組圓”技術(shù)已獲得工程界的廣泛認(rèn)可，其操作工藝成熟，實(shí)施工藝靈活（組圓工藝可根據(jù)運(yùn)輸需要安排在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行，筆者認(rèn)為其仍會(huì)是今后很長一段時(shí)期內(nèi)鋼管制作的首選和主流。同時(shí)，“整體卷制”技術(shù)作為壓力鋼管制作的新思路，免除了傳統(tǒng)工藝中鋼管縱縫處的直邊處理，更易于質(zhì)量控制，特別是隨著積石峽水電站成套卷制設(shè)備的研制成功，實(shí)現(xiàn)了壓力鋼管制作的機(jī)械流水化施工，相信在今后大規(guī)模、高強(qiáng)度壓力鋼管制作項(xiàng)目中將獲得越來越多的應(yīng)用。

本文作者：張偉薛偉偉工作單位：黃河上游水電開發(fā)有限責(zé)任公司