大坝项目深孔钢衬制作与安装专项方案29

大坝项目深孔钢衬制作与安装专项方案

14.2.1对施工特点、重点、难点的认识及对策

㈠施工特点、重点、难点

⑴本标段共设有8条深孔钢衬，钢衬制作与安装总量为43003分别布置在

8个相邻坝段（12#〜19#）,钢衬底板高程490.70m〜502.80m,具有相邻坝段相

对高差较小、安装时段集中、最高月安装量大、安装强度极不均衡等特点。

⑵深孔钢衬的安装占压木坝段坝体上升的直线工期，钢衬的安装工期将直

接影响到大坝控制性节点工期的实现。如何采取措施保证钢衬的优质高效安装,

减轻对大坝混凝土持续上升的影响，是本工程的施工重点与难点。

⑶本标段大坝主体混凝土浇筑量很大，缆机既是混凝土浇筑的主要手段，

也是钢衬吊装就位的唯一设备，而钢衬安装时段正处于主体混凝土浇筑高峰期,

如何提高缆机吊装的效率，减少缆机占压时间，是本工程的另一重点与难点。

⑷由于钢衬内壁为高速过流面，因此对钢荷内壁的平整度、钢衬的压缝组

装质量以及焊缝焊接变形控制的要求均较高，尤其是在钢衬制作中，面板与纵横

肋板的焊接为开坡口焊接，且焊缝长度较长，焊接量大，采取严格的焊接工艺控

制焊接变形显得尤为重要。

（二）解决对策

⑴加强施工计划的制订与执行，合理安排深孔坝段坝体混凝土浇筑，尽量

避免出现多条钢衬同时安装现象，适当降低最高安装强度。科学合理安排钢衬安

装施工资源，配备足够的合格焊工、安装工等相关工种的施工人员。

⑵采取钢衬整节安装方案，即在后方厂区将单节钢衬的顶、底、侧板进行

组装焊接成整体，并在厂内进行预拼装，同时在工地布置钢衬摞节平台与安装单

元堆放场。提前安排钢衬制作，并在工地摞节场地按安装状态组拼成大的吊装单

元，减少现场安装焊缝与缆机使用次数。弯段钢衬的弧形面板按安装单元长度进

行单件制作，然后运至工地摞节场地进行整体组装、焊接。

⑶现场安装时采取多开工作面方案，将钢衬始装节尽量安排在整条钢对的

中部，待始装节安装验收后，可同步进行上、下游钢衬的安装，缩短钢衬安装的

直线工期。

（4）缆机持装自制右吊平衡梁时，除穿排起吊钢丝绳外单独另配一幅钢丝绳,

用于钢衬抬吊就位后由一台缆机完成缆机与平衡梁的摘钩，而另一台缆机可提前

撤出，可尽量减少缆机占压时间。

⑸采用直条火焰切割机或半自动切割机下料、刨边机机械加工坡口，在条

件允许的情况下，多采用埋弧自动焊或气保焊焊接，以减少焊接变形，提高制作

精度；做好内支撑的结构设计，保证支撑强度，提高钢衬的刚度。同时，钢衬装

车时保证垫平垫实，减少钢衬吊装、运输时的变形，以利现场安装压缝与焊接。

（6）在钢衬制作与安装全过程实行工序传递卡制度，明确每一道工序的质量

责任人，重要工序设置质量检查点，由专职质检员严格把关；对参与工序施工的

职工发放工序明白卡，明确质控要点与施工工艺要求。严格质量管理.，做到“全

面、全员、全过程”质量控制，确保钢衬制安的优质高效。

⑺我局曾在龙羊峡、李家峡等水电站承担过同类型的泄洪底孔、深孔钢衬

的制作与安装，并成功完成了三峡水利枢纽引水压力钢管、排沙钢管的制作安装.

在施工方案、施工工艺及施工质量控制、人员素质等方面具有较强的技术力量和

丰富的施工经验，完全能够保证本工程钢衬施工的制安质量与进度。

14.2.2加快深孔钢衬制作与安装进度的专项措施

㈠在左岸大坝坝后高程413.00m平台布置钢衬摞节组焊平台及安装单元存

放平台，并在该场地布置一台MQ1260门机，用于钢衬的倒运、卸车及翻身。

场区布置见SJ-TB-XLD/0888-14-03《深孔钢衬现场组装场地平面布置图》。

（二）单节钢衬运至高程413.00m平台后利用门机和5（）t汽车吊配合翻身，然

后按安装状态进行两两摞节组焊（摞节单元单重控制在两台缆机抬吊起重能力

内），安装单元亦按安装状态存放，以避免出现缆机抬吊翻身情况，减少缆机占

用时间。同时，在摞节平台处搭设防雨棚，减轻风雨天对焊接的影响，保证钢衬

摞节进度。

㈢在后方金属结陶厂厂区布置钢衬预拼装平台，进一步消除钢衬制作误差,

提高钢衬制作质量。钢衬预拼装后在接缝处设置定位装置，降低钢衬现场对接压

缝的难度。

㈣投入先进焊接没备，尽量提高自动焊的比例。钢衬面板拼接焊缝采用埋

弧自动焊，提高焊接效率，减少焊接变形；前方安装焊缝的立焊缝有条件时尽量

采用富氮气体保护焊，提高焊缝的焊接质量和焊接效率。同时，钢衬大部分锚筋

安排在高程413.00m平台进行焊接，减少仓号内焊接工作量。

㈤钢衬吊装就位后，在钢衬顶部增设活动遮雨棚，环缝两侧及时搭设完善

的施工平台，搞好现场施工环境。

（A）在钢衬底部或钢衬支腿处设置调节装置，在钢衬侧向加固支撑处增设双

头调节丝杆，以利于钢衬的快速调整。同时，制作专用压缝工装，提高压缝效率。

（七）钢衬始装节原则上设置在深孔钢衬的中部，分上、下游两个工作面同时

施工，做好钢衬安装的工序衔接及计划安排，形成上游压缝、下游焊接循环作业

程序，单条钢衬的安装进度详见SJ-TB-XLD/0888-14-06《1#深孔钢衬安装进度网

络图》。同时，投入足够的焊接设备、安装工器具及相关安装人员，确保深孔钢

衬安装工期顺利实现。

14.2.3施工程序及施工进度计划

㈠施_£程序

深孔钢衬由顶板、底板及两块侧板组成，钢板下料、刨边后在单节制作平台

上装焊加劲肋，然后转至组焊平台将顶、底及侧板组焊成单节钢衬，并在厂内进

行预拼装，完成防腐后由平板拖车运至左岸坝后高程413.00m平台，钢衬翻身后

吊至摞节平台组焊成吊装单元。在钢衬所在坝段主体混凝土浇筑到距离钢衬底部

1.8m时，预埋钢衬支撑轨道与加固所需的插筋、铁板凳等预埋件。待混凝土停

面后及时安装钢衬支撑轨道及设置有关控制点线，然后由两台缆机抬吊将钢衬吊

装就位，最后完成钢衬的加固、压缝、焊接及补防腐。钢衬验收合格后及时交土

建专业进行主体碎浇筑。

（二）施工进度安排

⑴钢衬安装进度计划

当钢衬所在坝段碎浇筑到距离钢衬底部1.8m时开始钢衬安装，安装进度见

表14-3o

单条钢衬分为17个制造节，摞节组装后为9个安装单元。8条钢衬共72个

吊装单元。安装工期4个月，月平均安装18个吊装单元，月平均安装钢衬量约

HOOto

⑵钢衬制作进度计划

钢衬安装前6个月开始进行钢衬制作，根据钢衬安装进度，计划于2010年

可供两张钢板同时划线、下料。另配备仿型切割机、半自动火焰切割机等设备。

③布置一台3OX3OOOmm卷板机，用于深孔钢衬圆弧段钢板的卷制。

④布置一台12m刨边机，用于钢衬瓦片以及肋板坡口的加工。

⑤布置一台40()t压力机，用于钢衬衬板的校正及钢板的压弯。

⑥按制作工艺流程布置制作平台、组装平台等。由于钢衬弧段较少，卷板

机使用时间不长，因而内支撑及其它小型结构制作结合卷板机使用场地布置。

⑦在车间外侧设置探伤室、工具间、焊机房、值班室及焊材烘干室等。

(2)金加工车间：金加工车间尺寸为6mx20mx4m(宽X长X高)，车间内

布置车床、刨床、铳床等设备。

(3)防腐车间：防腐车间采用全密闭性砖混结构，车间尺寸为9mxi8mx6m

(宽X长X高)，并布置一台30t平板台车，用于钢衬在结构车间与防腐车间之

间的倒运，平板台车轨道长75m.

(4)MQ1260门机:MQ1260门机与结构车间平行布置，轨道长120mo

⑸厂区布置一台1250KVA变压器供生产用电，施工用水在业主指定的接口

接引。

(6)其他：厂区内还布置有钢衬预拼装平台、原材料及成品钢衬堆放场地，

成品钢衬堆放场地面积约4100m2,满足钢衬存储要求。

㈡左岸高程413.00m平台钢衬现场组装场地布置

由于受钢衬运输条件的影响，深孔钢衬只能以单节形式运输至现场，为减少

钢衬吊装就位后现场焊缝的焊接量，缩短钢衬安装的直线工期，减轻对主坝混凝

土施工的影响，在左岸大坝坝后高程413.00m平台布置钢衬摞节组焊平台及安装

单元临时存储场，用于相邻两单节的摞节组装、焊接及钢衬锚筋的装焊，场地布

置见SJ-TB-XLD/0888-14-03《深孔钢衬现场组装场地平面布置图》,主要布置有：

(1)MQ1260门机，用丁钢衬卸车、翻身及倒运吊装，减轻缆机使用压力。

门机沿水流布置，轨距l().5m,轨长10()m,轨道伸出缆机下游控制线23m,不

会影响缆机的正常作业。

⑵钢衬摞节组焊平台：平台采用工字钢搭建，可供三个安装单元同时进行

摞节组焊，平台长度方向与门机轨道平行。

⑶安装单元临时堆放平台：用于组焊完成后的安装单元的临时存储，堆放

平台沿门机轨道平行布置，可存储20个安装单元。

㈢钢衬制作工艺流程

钢衬在金属结构厂经过下料、装焊肋板、整体组装焊接及防腐涂装等工序形

成单节，然后运至现场所设摞节平台进行摞节组装及装焊锚筋，钢衬制作流程见

图14-1。钢衬制作分节见SJ-TB-XLD/0888-14-04《深孔钢衬制造安装分节编号

及安装顺序图》，制作工艺流程见图14・2。

图14・1深孔钢衬制作流程简图

㈣钢衬主要制作工艺说明

⑴材料采购、检验与存放保管

①材料采购

根据招标文件要求，钢衬板及附件所需的主材由发包人提供，其余材料由承

包人负责采购。

所有使用的材料均应符合设计图纸、技术文件及有关国家标准的规定，并具

备出厂材质证明书及检验合格证书，焊接材料及防腐材料并附有厂家的使用说明

书等资料。钢衬所需的钢板主要采用定尺板。

对由发包人提供的钢衬板及附件所需的主材根据设计图纸、施工进度计划制

订上报材料计划。

钢材：使用的钢材是高质量的、无缺陷和机械损伤，并必须符合施工图纸规定的

等级和钢种。每批钢材入库验收时，向监理人提交产品质量证明书，并接受监理

人的检查，没有产品合格证件的钢材不得使用。对到货的所有钢板按要求进行抽

样检验。每批钢板抽样数量为2%,且不少于2张。同一牌号、同一质量等级、

同一炉罐号、同一品

图14・2深孔钢衬制作工艺流程图

种、同一尺寸、同一热处理制成的钢板列为一批。钢板抽样检验项目包括：表面

检查，并按JB4730及第一号修改单要求作超声波探伤检查。合格标准为：低合

金钢IH级，碳素钢IV级。焊接材料：按监理人指示对焊接材料进行抽样检验，并

将检验成果及产品质量证明书、使用说明书提交监理人。

连接件：连接件的品种和规格符合施工图纸规定。向监理人提交产品质量证

明书。

涂装材料：涂装材料运抵工地后，按监理人指示进行抽样检验，并将检验成

果及产品质量证明书和使用说明书提交监理人。

③材料存放保管

钢板存放在厂区内钢板存放平台上，存放时钢板底部垫垫木。钢板按钢种、

厚度等分类存放，设置标识牌，搭设防雨布，防止钢板锈蚀和变形。

焊接材料设专库存放，存放的库房内通风良好，室温不低于5℃,相对湿度

不高于70%,并定时记录室温和相对湿度.焊接材料在存放和运输过程中做到

密封防潮。

防腐材料设专库存放，存放条件及要求严格遵照厂家说明书和有关国家标准

的规定。

⑵测量工具

钢衬制安所采用钢卷尺和测量仪器满足下列精度，并经计量检定机构检定：

①精度为万分之一的钢卷尺；

②S3型水准仪；

③J2型经纬仪；

④全站仪；

⑤划线所用的样板，其误差按0.5mm控制。

（3）钢板排料、戈U线

钢板到货验收合格后，在使用前将表面油污、熔渣及氧化铁皮等清除干净。

划线下料前，对钢板进行矫平。

①根据设计图纸、技术要求以及相关规范要求，按以下要求制订钢衬分节

分块图以及排料图，钢衬的分节分块情况详见SJ-TB-XLD/0888-14-05《深孑一钢

衬衬板制造安装分节分块图》，然后按排料图划线。钢板排料、划线在划线平台

上进行，钢板排料、划线满足以下要求：

a、划线极限偏差满足表14-4的要求。

钢板划线的极限偏差表

表14-4

极限偏差极限偏差

序号项目序号项目

（mm）（mm）

1宽度和长度±13对应边相对差1

2对角线相对差24欠高（曲线部分）±0.5

b、直线段钢衬环缝间距不小于500mm；

c、钢衬相邻管节纵缝间距大于板厚的5倍，且不小于100mm；

d、同一管节上相邻纵缝间距不小于500mm。

②计算钢板划线长度时，考虑坡口型式、焊缝收缩等因素，并预留必要的

加工余量。

③钢板划线后用钢印、油漆和冲眼分别标出钢衬孔号、分段、分节、分块

的编号，水流方向，对侧板标明顶、底端，对顶板在分块上、下游边缘标出中心

线的位置、坡口角度以及切割线等符号；需要卷弧的钢板不得在卷板外侧表面打

冲眼，在卷板内侧表面用于校核划线准确性和卷板后的外侧表面允许有轻微的冲

眼标记。

（4）钢板下料切割、坡口加工

①钢板采用直条火焰切割机或半自动氧-乙烘火焰切割机切割。加劲肋等窄

板采用多头直条火焰切割机切割，以减少变形。圆弧段纵向肋板采用半自动氧-

乙焕火焰切割机切割，其内外圈弧度间隙用弦长1.5m的样板检查弧度，样板与

瓦片的间隙小于2.5mm。锚筋采用型钢切割机切割，也可采用手工割枪切割后打

磨端头。

②钢衬纵缝和环缝（直线部分）坡口用12m刨边机加工；环缝曲线坡口用

半自动氧-乙快火焰切割机加工，加工完成后进行检查，对影响质量的部位进行

修整。

③钢板切割面的熔渣、毛刺和由于切割造成的缺口使用砂轮打磨修整，并

将淬硬层磨除。

④焊接坡口严格按设计图纸或焊接工艺评定确定的坡口型式，切割后坡口

尺寸极限偏差符合施工图纸或GB986-1988《埋弧焊焊缝坡口的基本形式与尺寸》;

GB985-1988《气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本型式与尺寸》规

范的要求。坡口表面无裂纹、分层和夹渣或其他缺陷。

⑤坡口加工完毕后立即涂刷无毒且不影响焊接性能和焊接质量的坡口防锈

涂料。

©根据设计图纸要求在钢衬面板上开设灌浆孔。同时，为保证钢衬接触灌

浆灌区畅通和浆液均匀扩散到灌区，根据需要在钢衬底部纵、横加劲肋上开设串

浆孔。

⑸弯段弧形钢板的卷制

①深孔弯段弧形钢板板厚22mm,使用30mmX3000mm卷板机进行卷制。

弧板分块时先按钢板长度卷板，宽度不超过300（）mm。由于深孔孔口宽度为

5200mm,为使相邻节焊缝的错缝满足DI5017规范要求，分块时按2〜3块钢板

对接，具体见SJ-TB-XLD/0888-14-05《深孔钢衬衬板制造安装分节分块图》。将

各分块卷制好的钢板在弧形平台上拼焊为一个整体，再根据安装单元的分节长度

沿钢衬横向将拼焊好的圆弧板切割开。

钢板纵缝端头预弯采用加衬垫的方式在卷板机上进行，衬垫为按设计弧度卷

成的钢制专用胎模，避免端头部位产生直边。

②钢板卷制方向和钢板压延方向一致，钢板经多次卷制直至达到设计弧度。

③弧板卷制成型后，以自由状态立于平台上,用弦长1.5m的样板检查弧度，

样板与瓦片的间隙小于2.5mm。为防止弧面扭曲，使用拉对角线的方法进行校核。

④在平台上检查弧板端头平面度，符合DL5O17规范表4.1.6的规定。

（6）弯段弧形面板的拼接

钢衬直段面板（弯道弧形钢板除外）采用整版定尺钢板加工而成，不需要对

接。弯道段顶、底弧形面板的对接在弧形平台上进行，对接后首先将每块弧板固

定牢靠，检查整体对接尺寸，合格后首先焊接定位焊，然后先焊内侧焊缝，最后

翻身焊接背面焊缝。

⑺衬板倒角的处理

根据招标图纸，侧衬与底衬联接处设置500mmX500mm倒角。设计并制作

专用45°压制模具，利用400t压力机分两至三次压制成型。

（8）单件组装、焊接、校正

钢衬的单件组装包括顶板、侧板、底板与加劲肋的单件组装。

组装时首先将钢衬面板平铺在钢平台上（弧板铺在弧形台上），内壁向下,

紧贴平台压紧，然后在面板上划出肋板等位置网格线，按设计图纸装配肋板等结

构。加劲肋和止水环与钢衬外壁的局部间隙，不大于3mm。钢衬加劲肋组装的

允许偏差为：

①加劲肋与面板的不垂直度W0.02h,h为加劲肋高度（mm）；

②相邻两加劲肋的间距偏差±20mm。

加劲环、止水环的对接焊缝与钢衬纵缝错开距离2100mm。纵、横向肋板的

加工按设计图纸进行，避免焊缝的立体交叉。当纵、横肋与钢衬面板的角焊缝与

钢衬面板对接缝相交时，在纵横肋上开设过焊孔。

检查合格后焊接肋板与面板的焊缝，加劲环与钢衬管壁间的组合焊缝为双面

连续焊缝，止水环与管壁间的组合焊缝为连续焊缝。焊接时将构件固定牢靠，为

减少焊接变形及焊接应力，采用气保焊焊接，同时采用偶数焊工对称施焊及分段

退步焊法，避免焊接后构件变形，并可根据结构的特点和坡口型式，预留反变形

或采取合理的焊接顺序。

肋板与面板的焊接顺序：

点焊组装纵横肋，先焊纵、横肋交接的立面角焊缝，后焊面板与肋条间为焊

缝；先焊平行水流向的纵向肋板与面板的角焊缝，后焊横向肋板与面板的角焊缝,

总的焊接顺序为：由中间框格向四周扩展，由中间向两侧施焊。加劲肋与衬板的

焊接顺序见图14-3。

横向加魏与械焊接顺序

图14-3加劲肋与衬板焊接顺序示意图

焊接完成后，检查焊接变形情况，局部变形使用400t压力机进行校正，钢

衬内壁焊缝表面要求磨平•。根据施工图纸，在钢衬单件结构上安装焊接钢衬支腿,

吊耳等附件。

（9）单节钢衬整体组装、上内支撑

顶板、侧板、底板单件制作完成后，在钢平台上进行组装，将底板、顶板、

侧板构件组装为钢衬单节整体结构。分别将顶、底板及两侧钢衬板立于钢平台上,

两侧用定位装置固定，加装内支撑，调整相对尺寸，内支撑设计为螺杆可调结构，

端部与沿钢衬内壁设置的工字钢垫板相焊，工字钢与钢衬内壁点焊固定。

调整合格后焊接顶、底板与两侧板间的角焊缝，两端管口的四条角焊缝预留

出100〜200mm不焊，以便摞节环缝压装。单节钢衬检查合格后转防腐车间进行

除锈涂装。

00）钢衬防腐涂装

单节钢衬制作完成经检查验收合格后，将其吊装至防腐车间进行除锈和涂料

涂装，钢衬现场环缝两侧各预留100mm,在表面预处理后涂刷不会影响焊接质

量的车间底漆，待环缝焊接后进行二次除锈及防腐涂装。内支撑顶点部位先不做

除锈涂装处理，待钢衬安装完成且内支撑具备拆除条件后，与安装环缝的防腐同

步进行。具体表面处理及涂装工艺见本章第14.2.9条深孔钢衬的防腐。

（11）钢衬标示及验收

在钢衬表面上将孔号、钢衬节号、水流方向、轴线等标记清楚，并提交单元

制作验收资料申请监理人验收，经监理人的检查验收认可，方可出厂安装。出厂

时在灌浆孔内螺纹上涂抹黄油防锈，并加旋孔塞，保护螺纹。

⑫钢衬摞节组装及摞节环缝焊接

根据招标文件，单节钢衬分节长度为3m,为减少工地安装焊缝、缩短安装

工期，将相邻两个单节钢衬在现场所设组装场地组焊成单个安装单元节，组焊后

单个安装单元节的长度为6m,起吊重量不超过两台缆机抬吊时的起重能力，安

装单元分节情况详见SJ-TB-XLD/0888-14-04《深孔钢衬制造安装分节编号及安

装顺序图》。

单节钢衬在后方厂区完成制作、预拼装及防腐后运至左岸坝后高程413.00m

平台，翻身后吊至所设摞节组焊平台进行对接环缝压装，检查各项控制尺寸符合

质量要求后，完成对接环缝焊接。

⑬锚筋装焊

钢衬四周加劲肋上焊接有锚筋，锚筋规格为①32mm、长度1500mm0由于

受到钢衬运输的限制，钢衬顶部与两侧面的锚筋安排在左岸大坝坝后高程

413.00m平台钢衬摞节场地焊接，上述锚筋在钢衬摞节组焊完成及钢衬吊装前完

成装焊；钢衬底部锚筋在钢衬吊装就位后及时完成焊接，尽量不占用钢衬安装直

线工期。

14.2.5深孔钢衬运输与吊装

㈠运输

钢衬制作单节原则上按节长3m分节，最大运输单元控制在30t以内（含内

支撑、支腿、吊耳等附件），制作完成后由制造厂MQ1260门机装车，利用40t

平板拖车运至左岸大坝坝后高程413.00m平台。

平板拖车上设置自制专用运输托架，钢衬“立式”（即管口朝上）放置在专

用托架上，钢衬底部加垫枕木，两侧用5t倒链固定在拖车上。因钢衬存在超宽

运输，运输前及时与坝区交通管理部门加强联系与沟通，提前做好运输沿线的交

通疏导，拖车运输全程尽量保持匀速、平稳，确保钢衬运输安全、高效。深孔钢

衬的运输详见SJ-TB-XLD/0888-14-07《深孔钢衬运输示意图》。

(-)吊装

单节钢衬运至左岸大坝坝后高程413.00m平台，由该场地所布置的MQ1260

门机卸车，并配置一台5()t汽车吊与门机配合完成单节钢衬的翻身，然后由门机

吊至拼装平台进行摞节、组焊，钢衬摞节组焊的单个安装单元的最大重量不超过

两台缆机抬吊的起重能力(含锚筋、内支撑、支腿等附件)。

钢衬在拼装场地以钢衬安装状态完成摞节组焊后，按照安装顺序依次由两台

301缆机抬吊就位，钢对翻身与吊装详见SJ-TB-XLD/0888-14-08《深孔钢衬翻身

与吊装示意图》。抬吊前仔细检查缆机的状况，并拆除两台缆机吊钩上的各L5t

配重以增强缆机的抬吊能力。然后将两台缆机进行并联，由一台缆机司机操作，

另一台缆机司机仅作监护。缆机指挥指派一名有经验的指挥员，使用专用频道指

挥，缆机司机发现有异常立即向指挥员报告，确保安全。我局曾在龙羊峡、李家

峡、万家寨水利枢纽工程以及二峡工程金属结构安装中，有成功使用两台、二台

缆机抬吊大型金属结构件的成功经验。

为满足抬吊要求，根据两台缆机并车吊装的最小距离制作抬吊平衡梁，平衡

梁梁长11.9m、吊点间距Um,箱型结构，采用Q345钢板制作。具体型式见

SJ-TB-XLD/0888-14-09《深孔钢衬缆机抬吊平衡梁结构图》。

14.2.6深孔钢衬安装

㈠钢衬安装工艺流程

深孔钢衬各安装单元节均由缆机吊装就位，深孔钢衬的始装节、凑合节的设

置及安装顺序详见SJ-TB-XLD/0888-14-04《深孔钢衬制造安装分节编号及安装

顺序图》，安装工艺流程见图14-40

图14・4深孔钢衬安装工艺流程图

㈡深孔钢衬安装顺序说明

⑴原则上将钢衬始装节设置在整条钢衬的中部，待始装节安装验收后，依

次向上、下游方向开始其余管节安装，凑合节设置在钢衬上、下游两端，分别与

事故检修门槽、弧形工作门槽联接，注意消除钢衬安装过程的里程累积误差，深

孔钢衬安装顺序详见SJ-TB-XLD/0888-14-04《深孔钢衬制造安装分节编号及安

装顺序图》。

⑵对于出口为“上翘型”的钢衬，如4#、5#钢衬，可将始装节设置在钢衬

上翘段弯管起弧点，然后向上游开始钢衬安装，凑合节设置在与闸门门框相缺管

节，凑合节制作时预留足够的余量，以便与门框顺利对接。始装节下游侧钢衬则

待钢衬底部大坝碎分台阶浇筑完成后开始进行安装。

㈢钢衬主要安装工艺说明

⑴安装点线的设置：根据发包人提供的测量控制系统，设置用于钢衬安装

的测量控制点网，控制点放样按照国家标准和本工程的精度要求实施。对控制点

加以保护使之不受破坏。

根据施工图纸放出钢衬的轴线、里程、高程点，以及每个安装单元节管口的

轴线点、高程点、里程点，并设计制作专用测量样架，用于钢衬吊装单元就位后

的快速调整。

⑵钢衬安装轨道铺设：轨道安装保证轴线偏差及轨顶高程，且轨道支撑件

有足够的强度及稳定性。支撑轨道布置详见SJ-TB-XLD/0888-14-10《1#深孔钢衬

安装加固及预埋件布置图》。

⑶始装节钢衬的调整、验收：始装节作为钢衬安装的基准节，在满足相关

规范要求的前提下，严格控制钢衬的安装偏差。始装节加固牢靠，防止与其它钢

衬管节压缝时产生位移.

(4)其余钢衬管节的调整、压缝：其余钢衬管节吊装就位后，根据所放置的

钢衬安装点线，进行调整、压缝工作。水平段安装缝采用专门制作的内部移动式

压缝工装压缝，其他部位则采用压码进行压缝。安装缝定位焊符合相关规范要求。

钢衬用千斤顶、倒链、双头调节丝杆等相互配合进行调整。钢衬调整合格后进行

对称加固，底板上支腿与安装支架焊为一体，并用型钢对侧板进行加固。钢衬加

固型式见SJTBXLD/0888141()《1#深孔钢衬安装加固及预埋件布置图》。

⑸凑合节安装要求：凑合节作为钢衬管道的合拢管节，可根据凑合节两端

钢衬的形位偏差，选择整体凑合。整体凑合是将凑合节制作成整节钢衬进行吊装、

压缝，凑合节节长根据现场实测间距确定。现场合拢缝压缝后，坡口间隙按2mm

控制。合拢缝间隙不大于5mm,如需堆焊，则制订专项堆焊措施报相关单位批

准。

⑹钢衬中心安装偏差的调整：根据钢衬测量成果，随时进行钢衬中心偏差

的调整，保证钢衬实测中心与理论中心的偏差在允许范围内。安装焊缝在焊接面,

校测钢衬位置和管口尺寸，经监理人检查认可后，方可施焊。

⑺钢衬安装质量要求

①钢衬的直线段、渐变段与设计轴线的平行度误差不大于0.2%。

②钢衬安装中心的偏差遵守DL5017的规定；钢衬顶底偏差不超过2mm,

边墙偏差不超过3mm,其对角线偏差不超过4mm。

③钢衬始装节的里程偏差不超过±5mm,弯管起点的里程偏差不超过土

10mmo始装节两端管口垂直度偏差不超过±3mm。

④与闸门门框相连的钢衬端部的极限偏差在水平和垂直方向均在+5mm

及-2mm范围内。

⑤钢衬管安装后，每米范围的波浪(即弯曲变形)数不超过2处，波峰间距

大于400mm,波峰小于2.0mm,波峰的倾斜度小于1/50。

⑻环缝焊接

①除图样另有规定外，环缝逐条焊接，不跳越、不强行组装。管壁上不随

意焊接临时支撑或脚踏板等构件，并在混凝土浇筑前完成安装焊缝的焊接，安装

焊缝焊接按事先呈报监理人批准的焊接工艺规程执行。

②钢衬加固合格而进行安装焊缝的焊接.现场安装焊缝的立焊缝具备条件

时尽量采用富氧气保焊焊接，其余焊缝以手工焊为主进行焊接。环缝焊接顺序：

先焊环向焊缝，后焊顺水流方向的对接角焊缝。焊接时采用偶数焊工对称施焊，

分段退步，多层多道焊.施焊时注意错开层间接头，施焊过程注意监测焊接变形，

以便及时调整焊接顺序。

③焊缝焊完后进行焊缝外观质量检查、无损检测及缺陷处理等，最后将钢

衬内壁安装焊缝表面打磨平整。

④为保证安装环缝的连续施焊以及施焊环境符合焊接质量要求，在钢对环

缝顶部设置可移动式防护棚，防护棚以钢衬左右两侧板的顶部为滑道，可人工推

移，现场安装施工平台以及防护棚见SJ-TB-XLD/0888-14-11《深孔钢衬安装施工

平台及防护设施布置图》。

⑼安装缝处纵肋装焊

安装缝焊接质量检验合格后，装焊焊缝最近两侧横向加劲肋间的纵向加劲肋,

纵向加劲肋在与焊缝交叉处开设过焊孔，组装点焊合格后，先焊接纵向加劲肋与

钢衬面板的角焊缝，后焊纵向加劲肋与横向加劲肋的对接角焊缝。

(10)附件拆除

安装完毕，拆除钢衬上的工卡具、吊耳、内支撑和其他临时构件时，严禁使

用锤击法，用碳弧气刨或氧一乙快火焰在其离管壁3mm以上处切除，严禁损伤

母材。切除后钢衬内壁用砂轮磨平，并认真检查有无微裂纹，发现裂纹用砂轮磨

去，并复验确认裂纹已消除为止。

钢衬内支撑在混凝土浇筑14天后拆除，内支撑拆除符合DL5017及《招标

文件》中技术条款的有关要求。

01）安装焊缝、内支撑顶点及油漆损坏部位补涂

在安装焊缝两侧各100mm范围、内支撑顶点部位以及涂层损坏处，钢衬表

面按规定进行除锈及补刷涂料。具体涂装工艺见本章14.2.9条款。

（12）灌浆孔封堵

混凝土浇筑及接缝灌浆完成后，旋卜.保护孔塞。灌浆孔封堵前进行临时保护。

封堵时按照事先制定好的封堵工艺进行，封堵时先拧下灌浆孔孔塞，将灌浆孔内

的灰浆等杂物清除干净，用气喷灯或其它加热设备将灌浆孔内的水汽烤干并预热,

然后旋上孔塞，以补强板作外层垫板，封焊灌浆孔，焊接过程中注意观察，若发

现有水汽，继续烘烤，确认可焊接后方可继续焊接。将塞焊部位焊缝打磨平整，

用着色渗透探伤检查焊缝表面有无裂纹，合格后进行灌浆孔部位的清理除锈，补

刷涂料。

14.2.7观测仪器埋设的配合

钢衬安装时，施工图纸中要求埋设的观测仪器，积极配合有关专业安全监测

承包人进行安装埋设，安装观测仪器支座的焊接符合DL5017的规定。

14.2.8深孔钢衬焊接

㈠焊工及焊缝无温检测人员

⑴凡从事钢衬焊接的焊工，均持有有效合格证书。

⑵焊工焊接的钢材种类、焊接方法和焊接位置等均与焊工本人考试合格的

项目相符。

⑶焊工中断焊接工作6个月以上者，重新进行培训考试，合格后方可上岗。

⑷无损检测人员持有国家专业部门签发的资格证书。评定焊缝质量由II级

或n级以上的无损检测人员担任。

㈡焊缝分类

⑴一类焊缝：钢对管直管和弯管段的管壁纵缝、渐变段的纵缝和环缝。

⑵二类焊缝：直管和弯管的环缝、人孔颈管的对接焊缝、人孔颈管与顶盖

和管壁的连接。

⑶三类焊缝：不属于一、二类焊缝的均为三类缝。

㈢焊接工艺评定

⑴焊接工艺评定的内容

①对接焊缝试板（手工焊、气保焊、埋弧焊），评定对接焊缝焊接工艺。

②角焊缝试板（手工焊、埋弧焊），评定角焊缝焊接工艺。

③组合焊缝试板（手工焊、埋弧焊、气保焊），评定组合焊缝（对接焊缝加

角焊缝）的焊接工艺。

⑵对接焊缝试板评定合格的焊接工艺适合于角焊缝。评定组合焊缝焊接工

艺时，根据焊透要求，确定采用组合焊缝试板或对接焊缝加角焊缝试板。

（3）对接焊缝试板尺寸不小于长8（）0mm、宽3（）0mm,焊缝位于宽度中出；

角焊缝试板高度不小于300mme试板的约束度与实际结构相近，焊后过大变形

应校正。

⑷焊接工艺评定方法及要求按DL5017规范及标书有关规定执行。焊接工

艺评定报告及时上报监理人批准。

㈣焊接方法说明

钢衬面板厂内对接焊缝采用埋弧自动焊焊接，肋板与面板对接焊缝、肋板之

间的连接焊缝采用CO2气体（或富氮气体）保护焊焊接，工地焊缝采用手工焊

并尽可能多采用气体保护焊焊接。

Q345c钢板，手工焊采用E5015焊条，焊条直径由3.2〜4.0mm；埋弧自动

焊采用H08MnA,焊丝直径（b4.0mm,焊剂为HJ431；自动、半自动气保焊采用

实芯焊丝，焊丝直径。1.2mm,焊丝牌号为CHW-50c6SM；焊接材料待焊接工

艺评定并经监理工程师审批后最终确定。

㈤焊接工艺规程

钢衬正式焊接前，根据经监理人批准的焊接工艺评定报告并结合工程实际,

编制合理的钢衬焊接工艺规程，报监理人批准后用于指导钢衬的焊接施工。

外定位焊

①定位焊的质量要求及工艺措施与正式焊缝相同。

②定位焊位置距离焊缝端部30mm以上，其长度在50mm以上，间距为

100〜400mm,厚度不超过正式焊缝高度的二分之一，最厚不超过8mm。

③不允许在焊缝以外的钢板或其它位置引弧，定位焊的引弧和熄弧在坡口

内进行。

④定位焊焊接在背缝侧，刨背缝时予以刨除。

⑤施焊前检查定位焊质量，如有裂纹、气孔、夹渣等缺陷均应清除。

（七）主要焊接工艺说明

①严格按焊接工艺规程制定的焊接工艺进行焊接，并作好记录。

②风速超过8m/s（气体保护焊大于2m/s）、环境温度低于-5℃、相对湿度

大于90%以上以及雨天、雪天的露天施焊时，在焊接处设置可靠的保护措施后方

可施焊。

③埋弧自动焊在焊缝端部设引弧板和熄弧板，焊缝焊接时（包括定位焊）,

在坡口上引弧、熄弧，严禁在母材上引弧，熄弧时将弧坑填满.拆除引弧板和熄

弧板时，注意不伤及母材,拆除后清除残留焊疤,并打磨修整至与母材表面平齐。

④多层焊时，仔细清理每层的飞溅物，自检合格后进行下层焊接，层间接

头错开30mm以上。

⑤双面焊接时，单侧焊接后用碳弧气刨进行背而清根，将焊在清根侧的定

位焊缝金属清除，清根后用砂轮修整刨槽。

⑥焊接过程中随时检测变形情况，调整焊接顺序，以便控制焊接变形。每

条焊缝连续焊成，不宜中断。

⑦采用偶数焊工对称施焊，焊接参数、焊接顺序等保持基本一致。在施焊

前选定定位焊焊点和焊接顺序，从构件受周围约束较大的部位开始焊接，向约束

较小的部位推进。

（A）焊缝检验

⑴焊缝外观检查

所有焊缝均进行外观检查，外观质量符合DL5017规范有关规定，并按图纸

及设计文件规定执行。

⑵焊缝无损探伤

①无损探伤在焊缝外观检查合格后进行，探伤前对探伤工作面进行打磨，保

证需探伤的焊缝表面不平整度不影响探伤评定。

②焊缝无损探伤遵守DL5017的规定。

③焊缝无损探伤的抽查率按施工图纸规定采用。若施工图纸未规定时.，可

按表14-5确定。抽查部位按监理人的指示选择在容易产生缺陷的部位，并抽查

到每个焊工的施焊部位。表面裂纹检查均要求用100%渗透检查。

焊缝无损探伤抽查率

表14・5

焊缝类别一类二类

无损探伤方法超声波探伤抽查率（％）10050

④无损探伤的检脸结果在检验完毕后48小时内报送监理人。

⑤探伤前应对仪器、探头的技术参数借助标准试块进行综合调试测定。

©探伤过程中发现的缺陷及时对其位置、性质、大小作出定性、定量判断，

并作好原始记录。发现有不允许缺陷时，及时通知有关人员进行返修，返修后的

焊缝应重新进行探伤检查。

⑦检查工作结束时，对仪器的基线扫描和灵敏度进行校验。整理原始记录

填写探伤报告。

00缺陷的处理与补焊

⑴焊缝缺陷的处理与补焊

①焊缝内部或表面发现有裂纹及母材出现缺陷时，进行分析，找出原因，

制定处理措施后，方瓦焊补。

②焊缝内部缺陷用碳弧气刨或砂轮将缺陷清除并用砂轮修磨成便于焊接的

凹槽，焊补前认真检查。如缺陷为裂纹，则用磁粉或渗透探伤，确认裂纹已经消

除，方可焊补。

③当进行焊缝焊补时，需保证焊接环境满足焊接要求，否则进行相应的防

护措施，以保证焊接质量。

④返修后的焊缝，用超声波探伤进行检查，同一部位返修次数不超过两次，

若超过两次，找出原因，由技术部门制定可靠的技术措施，经监理人批准，方可

焊补。

⑤焊缝进行返修时，由焊接检验员、无损检测人员监督进行，挑选技术素

质过硬、责任心强的焊工进行焊缝缺陷处理工作，并严格执行焊接工艺，返修记

录由焊接检验员确认，并作出记录。

⑵钢衬管壁表面缺陷的处理与补焊

①钢衬安装后，焊缝上所有超过1mm的凹沆用焊条填平。凸度超过1mm

的焊缝铲平并磨光，使其突起高度不超过1mm,坡度不陡于1/50。超过上述深

度的凹坑，按监理人批准的措施进行焊补，并按《施工招标文件》技术条款第

18.4.5条的规定进行质量检验。

②在母材上严禁有电弧擦伤，焊接电缆接头不许裸露金属丝，如有擦伤用

砂轮将擦伤处作打磨处理，并认真检查有无微裂纹。

14.2.9深孔钢衬防腐

㈠涂装工艺流程

钢衬防腐涂装施，，艺流程见图14-5o

图14・5钢衬防腐涂装工艺流程图

（二）表面预处理

⑴表面预处理前将钢材表面焊渣、毛刺、油污、水分等污物清除干净。

⑵表面预处理采用喷砂除锈，使用无尘、洁净、干燥、有棱角的铁砂喷射

处理钢板表面，磨料要求洁净、干燥并保证粒度。喷射用的压缩空气经油水分离

器处理，除去油、水。

⑶表面预处理质量，符合施工图纸的规定。钢衬内壁采用涂料时，除锈等

级达到GB8923-88《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》中规定的Sa2.5级，

钢衬外壁除锈等级达到Sal级。预处理后，表面粗糙度达到：Ry40um〜70Um。

⑷涂装作业时确保结构完好，严禁碰撞、锤击，不在钢衬管壁上搭焊脚手

架。

⑸表面除去全部氧化皮呈现金属本色（用照片目视比较评定）；表面无锈蚀

产物及氧化物。施喷涂料前，用干燥的压缩空气吹净，并使用钢刷和真空吸尘器

清除残留砂粒等杂物，涂装前如发现钢板表面污染或返锈，需重新处理到原除锈

等级。喷刷后的表面不再与人手等物体接触，防止再度污染。

（6）当钢材表面温度低于大气露点以上3℃、空气相对湿度超过85%时不进

行表面预处理。

⑺清理后的钢材表面在潮湿气候条件下，涂料在4小时内涂装完成；在晴

天和正常大气条件下，涂料涂装时间最长不超过12小时0

㈢主要涂装工艺说明

⑴涂装方案

①钢衬内壁涂刷环氧富锌底漆，干模厚度80"m（分两次涂完）；中间层为

环氧云铁防锈漆，干模厚度50um（一次涂完）；面层为耐磨环氧漆，干模厚度

375um（分三次涂完）。

②钢衬外壁均匀涂刷一层加有缓蚀剂的水泥砂浆，干膜厚度3（）（）〜50（）nm,

涂后注意养护。

⑵涂装工艺要求

①施涂前，根据施工图纸的要求及涂料生产厂的规定进行工艺试验。试验

过程中由生产制造厂的人员负责指导，试验成果及时报送监理工程师。

②厂内组焊后的管节及附件，在厂内防腐车间内完成涂装。涂料涂装采用

高压无气喷涂，按底层、中间层和面漆分别施工，每层总厚度满足施工图纸要求。

现场安装焊缝及表面涂装损坏部位在现场进行涂装。安装环缝两侧各100mm范

围内，在车间内进行表面预处理后，立即涂刷不会影响焊接质量的车间底漆，环

缝焊接后，进行二次除锈，再用人工涂刷或小型高压喷漆机械施喷涂料。

③涂料的化学性能、粘结强度和耐久性等符合施工图的要求。涂装材料的

使用，涂装材料品种以及层数、厚度、间隔时间、调配方法等均按施工图纸及制

造厂的说明书进行。

④当空气中相对湿度超过85%,环境气温低于10℃和钢板表面温度预计低

于大气露点以上3c或高于60℃,以及产品说明书规定的不利环境时，均不进行

涂装。

⑤涂装过程加强通风、除尘，保护工人健康，尤其注意防火，配置足够的

安全、消防器材。

⑥防腐完成后的钢衬，小心存放，保护涂层免受损伤，并防止高温、灼热

及不利气候条件的有害影响。

㈣涂层质量检查

⑴涂料涂层质量检验遵守SL105-95第3.4节的规定。

⑵涂层厚度均匀，不漏涂、不过涂，对涂层漏涂处要予以修补。涂料涂层

表面均匀一致，无流拄、皱纹、针孔、裂纹、鼓泡等缺陷，若检查发现有不允许

的缺陷时，进行处理，直至监理人认为合格为止。

(3)涂料涂层内部质量检验符合施工图纸和SL105-95第3.4.4条〜3.4.6条的

规定进行检验。

00涂层修补

⑴对安装焊缝两侧、内支撞顶点处和钢衬在运输、安装中不慎损坏的部位，

按要求用电动钢丝轮手工除锈后进行补涂防腐。

⑵拆除脚手架时，轻拆轻放，不要碰撞防腐面，如有碰损，按要求补涂。

⑶对封堵好的灌浆孔，采用钢丝砂轮除锈后进行补涂。

14.2.10钢衬接触灌浆

深孔钢衬接触灌浆工程量分别为：1#深孔315m2、2#深孔314m2、3#深孔309m2、

4#深孔312m2、5#深孔312m2、6#深孔309m2、7#深孔314m2、8#深孔315m合

计2100m2o

(-)施工布置

⑴施工用水、电利用浇筑施工形成的管路、线路就近引接；施工用水、电根

据实际施工情况按一套(一台灌浆泵、一台搅拌槽、一台自动记录仪)灌浆设备

考虑，其施工用水量为077/%用电量为24kW,

⑵制浆站布置

①制浆站可利用前期布置在左右岸高程517.00m马道的集中制浆站（左岸供

浆时段：2010年4月〜2013年2月，右岸供浆时段：2010年5月〜2013年2

月）输浆，输浆管路通过坝后临时桥引接到施工现场。

②浆液输送到施工现场后，根据需要的配比二次配浆后进行接触灌浆施工。

⑶施工道路布置

灌浆设备通过缆机吊运到施工现场，施工人员通过前期浇筑施工形成的爬梯

到达施工现场。

⑷施工通讯

施工现场与制浆站通过有线磁石电话联系，其它通过对讲机