水电站压力钢管安装中的钢管变形控制

年月

918 2018 9

HEILONGJIANGSCIENCE

黑龙江科学V2 9September 2018

水电站压力钢管安装中的钢管变形控制

杨平

(中水北方勘测设计研究有限责任公司，天津300222)

摘要：在水电站压力钢管的安装过程中，如若发生了钢管变形问题！势必会对后期的安装工作造成巨大的影响，严重影响整个水电 站的施工进度。因此，做好水电站压力钢管安装过程中的钢管变形控制则具有十分重要的现实意义，基于此点问题展开粗浅的探 讨，以期为广大同行在今后的实际工作提供有益的参考借鉴。关键词：水电站;压力钢管；钢管变形中图分类号：

TV7. 2

文献标志码：

B

文章编号：1674 -86(2018)18 -0076 -02

Deformation control of steel pipe in installation of penstock for hydropower station

YANG Ping

(China Water Nortli Survey and Design Research Co. ，Ltd. ，Tianjin 300222，China)

Abstract ； In

the installation process of tiie pressure steel pipe of tiie hydropower

problem occurs，it will inevitably have a huge impact on the later installation work，seriously affecting the construction progress of t!ie entire hydropower station. Therefore，it is of great practical significance to do a good job in the control of steel pipe deformation during

the

installation of

pressure pipe

in

hydropower station.

The

made，in order to provide useful reference for future work of the majority of the peers.

dis

Key words ； Hydropower station； Pressure steel pipe; Steel pipe deformation

1

1.1

压力钢管在安装过程中钢管变形的原因

与控制措施

压力钢管在安装过程中造成钢管变形的主要 原因

水电站往往因其本身所处环境相对较为恶劣，主

也就导致了安装压力钢管时，压力钢管的长度越长，出 现倒塌、偏移、塌陷的几率也就越大。造成这一问题的 关键则是因为常见的钢管基础基本上都是以素混凝土 作为原料，素混凝土垫层的强度相对较低，根本无法支 撑在安装过程中不断增长的钢管所带来的重量，日益 积累下就会造成底部支撑的压裂，进而出现钢管的塌 陷及偏移等问题。此外，按照水电站压力钢管的施工 设计要求，钢管必须能在两个支座之间进行自由伸缩， 这也决定了无法将钢管的垫块和钢管连接在一起，在 垫层地板的浇筑过程中，就需要切除浇筑钢外部的支 撑，以至于钢管的全部重量会被集中在少数几个钢支 撑上，造成压力钢管在后期所发生的塌陷、偏移等问题

的 现。

1.2

要表现在昼夜温差较大、日照时间普遍较长、风速相对 较大等，这些因素给水电站在压力钢管的实际安装过 程中带来了巨大的影响。尤其是通过相关文献及企业 的实际施工案例，可以看到不少水电站在安装压力钢 管的过程中，其在纵向、轴向上都会出现不同程度的变 形移位问题，最严重时甚至可以达到10cm的变形移 位。而造成这一问题的最常见原因，则是因为压力钢 管在施工过程中直接暴露在施工地面上，在长时间的 日照下势必会随着日光的变化相应地发生改变，并且 会产生不同方向、不同程度的起拱变形问题，给水电站 压力钢管的安装工作带来巨大的困难。

同时，由于在水电站施工过程中所使用的压力钢 管往往都相对较长、较重，普通的钢支撑在水电站压力 钢管的安装时根本无法负担起实际的施工设计要求，

压力钢管在安装过程中对钢管变形的控制首先，可以在水电站压力钢管的安装过程中使用

油毡或闭空板的防护模式，对钢管的变形问题加以有 效控制。这是因为水电站压力钢管在实际安装过程中 会因为较大的昼夜温差发生不同幅度的变形，还会因 为垫板混凝土和钢管之间的摩擦造成连续性的伤害。 所以在施工过程中，安装施工人员往往会选择添加一 层油毡于 力

的底 起到

的

， 且

还要铺设一层闭孔板于伸缩节室的墙体与钢管之间，

收稿日期=2018 -06 -23

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降低因为钢管和混凝土伸缩摩擦而产生的摩擦力，使 得压力钢管能够在支座、伸缩节之间进行更为流畅的 自由伸缩。为此还需要预留出充足的空间予以操作， 这种方式也有助于降低摩擦力造成的压力钢管变形 问题。

其次，做好U形支托架的利用。安装压力钢管的 过程中，钢支撑方案的实施会因为外部环境的影响而 变得举步维艰。要想解决这一问题，除了满足施工设 计要求以外，可在压力钢管的底部放置U形支托架， 更好地将压力钢管固定住。U形支托架通过钢板和型 钢的组合焊接形成，其能够起到良好的固定作用。因 个点加以支撑，需要注意的是只有顺利完成定位节的 安装工作后，才能进入后续管段的安装施工。

安装完成所有的定位节工作后，应该将处于上游 侧的第二节钢管缓慢放下逐渐靠近定位节，利用千斤

顶将钢管顶起后，使用U形钢支架将管节底部支撑起 ， 且配

葫芦

力

的

进

行调整，从而确保后续的环缝对接工作能够顺利进行。

在环缝对接过程中只要确保对接工作符合施工设 计的基本参数需求以后，才能进入到后续的电焊工作 中。在整个电焊施工过程中，应始终控制好电焊的长 度与间距，长度应保持在8〇mm~ 100mm，间距应该保 此在压力钢管的实际施工过程中，可以在使用两个U 形支托架放置于始装节上，之后在每个管节上放置一 个U形支托架。在整个过程中U形支托架与钢管都 是呈现断开状态的，所以U形支托架的摆放并不会影 响新增钢筋网的实际铺设工作，并且因为钢管能够在

U形支托架的弧托内自由伸缩，一定程度上解决了压

力钢管在安装过程中的支撑技术问题。此外，因为U 形支托架的本身受力面积相对较大，因此利用U形支 托架固定钢管时，可将U形支托架直接浇筑于垫板 内，这样既保证了压力钢管能够在安装过程中拥有一 个良好的伸缩空间，降低了偏移、倾倒等问题的出现， 另一方面避免了二次施工工作的出现，解决了压裂垫 层这一常见问题。

最后，确保压力钢管的安装进度能够与混凝土浇 筑工作相互配合，做到协调作业。安装压力钢管过程 中温度对其所造成的影响可以说是不可避免的，因此 施工人员针对温度所造成的影响只能采取降低的方 式。在实际安装过程中，施工人员为了最大限度降低 压力钢管热胀冷缩的问题，应该确保压力钢管的安装 进度能够与混凝土工作相互协调，即混凝土的浇筑工 作必须能够紧跟压力钢管的安装进度，进而有效避免 压力钢管的本体因为在空气中长时间裸露，受到温度 影响而发生结构变形问题。

2水电站压力钢管的安装工艺

选择水电站压力钢管的安装施工顺序，必须要紧

密结合施工现场的实际情况逐一开展。如在定位节的 安装过程中，首先应根据全站仪对钢管安装中心、桩号 及高程的检测数据进行初步分析，之后使用千斤顶、手 拉葫芦等工具调整钢管的实际安装位置，使压力钢管 的安装位置能够符合施工图纸的相关设计要求，最后 再加固压力钢管的外支撑。在压力钢管的实际加固过 程中，为了确保钢管在浇筑过程中不会出现变形或者

移位等问题，可以对洞壁、管壁使用14#槽钢分8 ~ 16

持在600mm~ 800mm。此外，还可以利用角钢对洞 壁、管壁实施支撑，为压力钢管的浇筑提供良好的物质 基础。当完成水电站压力钢管安装施工后，还必须要 整理好相关资料，提交给监理人员，做好后续的压力钢 管组装验收工作。

3结语

本文针对现如今造成水电站压力钢管安装变形的

原因展开粗浅的探讨，并提出相应的控制对策，希望能 够让广大同行更加清楚地认识到做好钢管变形控制的 重要性，从而在今后的实践工作过程中，给予压力钢管 变形控制工作足够的重视程度，制定出更加科学合理 的施工方案，采取最为合适的施工工艺，将压力钢管出 现变形问题的几率降至最低，最大限度地保证水电站 压力钢管的顺利安装。参考文献：

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