大口徑管道外對口安裝施工工法

大口徑管道外對口安裝施工工法1.前言：隨著近年來隨著市政管網(wǎng)體系的完善和發(fā)展，直埋大口徑市政管道的敷設(shè)得到了推廣，管道的管徑逐步加大，其作用范圍和功能逐漸加強(qiáng)，隨著管道技術(shù)的發(fā)展，在確保管道運(yùn)行過程中的安全性的前提下，人們朝著降低施工難度、降低工程造價(jià)、加快施工進(jìn)度的方面努力。其中大口徑管道對口焊接質(zhì)量，成為制約大口徑管道應(yīng)用的一個(gè)難點(diǎn)，目前普通對口器的應(yīng)用已經(jīng)日臻成熟，但針對大管徑管道其核心技術(shù)仍未突破，本工法即是研究利用大口徑管道外對口器焊接對口質(zhì)量的管控，從而提高管道系統(tǒng)運(yùn)行的安全與可靠性。2.特點(diǎn)：本工法主要是通過改良市場現(xiàn)有對口器，適應(yīng)大管徑管道對口施工，提高大管徑焊接鋼管的對口質(zhì)量，提高焊接一次性合格率，同時(shí)達(dá)到節(jié)省人工及成本，縮短工期的目的。市場普適對口器適用弊端管道外對口器是管道施工中不可缺少的施工輔助機(jī)具，該工具常用于管徑為①159-①2019mm的市政管線連接工作中。圖2.1是目前常用的大口徑管道外對口器，該對口器由外排T型螺栓1、內(nèi)排T型螺栓2、T型螺母連接板3、銷軸連接機(jī)構(gòu)4和剛性骨架5構(gòu)成。為了將該對口器放在限位固定管口連接處，施工人員要先松開所有內(nèi)外排T型螺栓，連接銷軸將兩個(gè)剛性骨架連接成環(huán)狀；之后，將對口器套入管道1的管口處，并調(diào)整內(nèi)排T型螺栓至管口處合適位置時(shí)，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)對口器內(nèi)排T型螺栓（內(nèi)排T型螺栓與T型螺母連接板相配合向心運(yùn)動(dòng)），使管道1與對口器同心且擰緊；之后，再將管道2送到與管道1相對的軸向管口處，順指針旋轉(zhuǎn)所有外排T型螺栓（外排T型螺栓與T型螺母連接板相配合向心運(yùn)動(dòng)），均勻地把管道2與管道1錯(cuò)口部分找平。圖2.1市場普適對口器通常情況下，完成上述兩根管道對口的工作至少需要兩名工人，有時(shí)還需要其他人進(jìn)一步配合才能順利完成。從施工現(xiàn)場實(shí)際應(yīng)用來看，這種剛性骨架雙T型螺栓頂絲結(jié)構(gòu)的管道外對口器不僅體積和重量較大，工人在進(jìn)行對口作業(yè)時(shí)很不方便，而且由于頂絲數(shù)量較多，工人在操作時(shí)比較繁瑣，搬運(yùn)過程費(fèi)時(shí)費(fèi)力，工作效率不高非常笨重，嚴(yán)重的影響了工程的進(jìn)度。2.2改良對口器的特點(diǎn)與優(yōu)勢由于市場上的對口器不能滿足高效高質(zhì)量生產(chǎn)，我們在現(xiàn)有基礎(chǔ)上進(jìn)行了一定程度上的改造，目的就在于提供一種可適用于各種不同管徑、壁厚的管道組對作業(yè)，達(dá)到一機(jī)多用；能夠長期使用而不會(huì)變形，從而保證了對口精度；同時(shí)機(jī)構(gòu)更為合理，提高了管道組對質(zhì)量，減輕了現(xiàn)場工人的作業(yè)勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了勞動(dòng)效率。本工法所用的對口器采用鏈?zhǔn)?、單排、T型螺栓頂絲結(jié)構(gòu)，在對口時(shí)對口器與管道接觸會(huì)自然成型，由鎖緊機(jī)構(gòu)將對口器鎖緊，工人操作單排頂絲進(jìn)行快速對口。與現(xiàn)有的雙T型螺栓頂絲結(jié)構(gòu)的管道外對口器相比，搬運(yùn)體積減小1/3,重量減輕1/2，省時(shí)省力、對口效率高，從而使管道施工作業(yè)水平得到進(jìn)一步的提高，有著深遠(yuǎn)的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。適用范圍：本次改良對口器適用于管徑為①159-①2019mm的焊接鋼管，主要運(yùn)用于市政工程及長輸管線工程。工藝原理本工法應(yīng)用的是一種可折疊半硬結(jié)構(gòu)大口徑管道外對口器，如圖4，該對口器由鏈?zhǔn)奖Ьo機(jī)構(gòu)16和鎖緊機(jī)構(gòu)15構(gòu)成；鏈?zhǔn)奖Ьo機(jī)構(gòu)16由多個(gè)鏈?zhǔn)綑C(jī)構(gòu)11通過銷軸相互連接成鏈條狀；鎖緊機(jī)構(gòu)15通過銷軸固定在鏈?zhǔn)奖Ьo機(jī)構(gòu)16的兩端。其中，每個(gè)鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)11上焊接有一塊T型螺母連接板13，T型螺母連接板13安裝有外排T型螺紋12。外排T型螺栓12與T型螺母連接板13螺紋相配合向心運(yùn)動(dòng)。在實(shí)際應(yīng)用中，外排T型螺栓與T型螺母連接板的數(shù)量相等，對于不同管徑的對口器中的外排T型螺栓與T型螺母連接板的數(shù)量可以根據(jù)需要自行設(shè)置。其中，鎖緊機(jī)構(gòu)15由T型螺母連接塊17、帶有半圓形溝槽的T型螺母塊18和雙向T型鎖緊螺栓14構(gòu)成；雙向T型鎖緊螺栓14的兩頭分別與T型螺母連接塊17和帶有半圓形溝槽的T型螺母塊18螺紋連接，T形螺母連接塊17通過銷軸固定在鏈?zhǔn)奖Ьo機(jī)構(gòu)16的一段，帶有半圓形溝槽的T型螺母塊18掛在連接抱緊機(jī)構(gòu)16的另一端的銷軸上與其配合；雙向T型鎖緊螺栓14的兩頭分別與T型螺母連接塊17和帶有半圓形溝槽的T型螺母塊18相配合，通過左旋或者右旋雙向T型鎖緊螺栓14來預(yù)緊或者松開鏈?zhǔn)奖Ьo機(jī)構(gòu)16,使其形成快速開合形式。

131215IS】131215IS】4圖4大口徑管道外對口器工藝流程及操作要點(diǎn)管道吊裝前，保證溝槽開挖至設(shè)計(jì)高程并驗(yàn)槽合格；管道溝槽開挖完成后，立即復(fù)核管線位置，用經(jīng)緯儀放出固定墩的位置。在管道安裝前先進(jìn)行固定墩的施工。所有管材均應(yīng)由產(chǎn)品合格證，且規(guī)格、型號(hào)必須與設(shè)計(jì)要求一致；所有管子、彎頭等在使用前應(yīng)進(jìn)行外觀檢查，應(yīng)無重皮、嚴(yán)重銹蝕、撞擊凹坑、裂紋等缺陷。5.3管道運(yùn)輸及布管管材用16噸起重機(jī)配合運(yùn)輸車輛運(yùn)輸至施工現(xiàn)場，并沿溝排開，運(yùn)輸及布管時(shí)應(yīng)注意:裝卸車時(shí)，采用平衡吊帶法，為避免吊裝時(shí)磕碰，吊帶寬度大于150mm，為保證起吊高度，采用25噸起重機(jī)，進(jìn)行布管；使用起重機(jī)進(jìn)行下管，吊點(diǎn)位置應(yīng)據(jù)平衡條件選擇，使用平衡架柔性寬吊帶，吊起穩(wěn)放。在吊管和放置過程中,應(yīng)輕起輕落,管子懸空時(shí),應(yīng)在空中保持水平,不得斜拉歪吊,管子不得在地上拖拉。吊運(yùn)時(shí),注意不碰撞起吊設(shè)備、其它管子及周圍物體，不得將管子直接推入溝內(nèi)。管子組對前，用經(jīng)緯儀檢查，復(fù)測管道中心線及標(biāo)高符合設(shè)計(jì)規(guī)定，布管人員進(jìn)行實(shí)地行走核對,核對管子壁厚、管子擺放位置、是否符合圖紙的要求，以及所布管子支撐是否穩(wěn)固，并經(jīng)業(yè)主或監(jiān)理復(fù)查確認(rèn)后，方可進(jìn)行下道工序的施工。對口器安裝并找平如圖5.5即是對口器安裝示意圖。安裝步驟如下：圖5.5對口器安裝示意圖逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)雙向T型鎖緊螺栓14松開鎖緊機(jī)構(gòu)15，將鏈?zhǔn)奖Ьo機(jī)構(gòu)16套入管道1的管口處，并調(diào)整好適當(dāng)?shù)奈恢?。順時(shí)針旋轉(zhuǎn)雙向T型鎖緊螺栓14，將鏈?zhǔn)奖Ьo機(jī)構(gòu)16緊固于管道1的管口處。將管道2送到與管道1相對的軸向管口處，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)所有外排T型螺栓12，外排T型螺栓與T型螺母連接板相配合向心運(yùn)動(dòng)，均勻地將管道2與管道1的錯(cuò)口部分找平。鋼管組對按照焊接工藝要求進(jìn)行，對口角度55°—70°，對口間隙1.0—1.5mm。不允許割斜口。對口時(shí)要注意管子間隙及錯(cuò)邊量，不得超過施工及驗(yàn)收規(guī)范所規(guī)定的值。對口的點(diǎn)固焊的工藝與正式焊的焊接工藝相同。若需固定不同管徑的對口，只需將鏈?zhǔn)奖Ьo機(jī)構(gòu)16中的鏈?zhǔn)綑C(jī)構(gòu)11做增減調(diào)整，通過銷軸互相連接成貼合管徑的尺寸，配合T型螺母連接塊17、鎖緊機(jī)構(gòu)15共同鎖緊對口。此外對口器整體重量約40kg，需兩個(gè)工人配合安裝，操作較方便。管道焊接施焊：管道材質(zhì)為Q235，連接方式為手工電弧焊焊接，工作管采用氬電聯(lián)焊，焊絲型號(hào)TiJ-50①2.5，焊條牌號(hào)為E4303①3.2。其焊接參數(shù)如下：底 層：焊接電流90—110A，電壓12—16V；氬氣流量7-9L/min(氬弧焊打底)；夾層及蓋面：焊接電流110—140A，電壓22—24V。所用焊條應(yīng)與正式焊接采用焊條相同，且與焊接工藝評定一致。點(diǎn)焊焊工為該焊口的施焊焊工。(3)在縱向焊縫或螺旋焊縫的端部，不能進(jìn)行定位焊。點(diǎn)固焊時(shí)點(diǎn)數(shù)不少于6點(diǎn)，點(diǎn)焊長度為60-70mm。(4)根部必須焊透。材料與設(shè)備本工藝中主要施工工序?yàn)闇喜坶_挖、支護(hù)、管道基礎(chǔ)、下管、焊接、功能性試驗(yàn)、管溝回填。管材為無縫鋼管。使用的機(jī)械設(shè)備如表6：表6設(shè)備表序號(hào)設(shè)備名稱型號(hào)規(guī)格數(shù)量國別產(chǎn)地制造年份額定功率(KW)生產(chǎn)能力用于施工部位

1挖掘機(jī)1.2m32山東2015100120m3/h土方工程2自卸汽車15T3濟(jì)寧201517730m3/h土方工程3起重機(jī)16t5江蘇2017管道安裝4倒鏈10t6濟(jì)寧管道安裝5打夯機(jī)2.2kw4濟(jì)寧20132.890m2/h土方工程6電焊機(jī)ZX5-31510濟(jì)南2015103t/h鋼筋及管道7交流電焊機(jī)BX1-50010濟(jì)南2016102t/h鋼筋及管道8直流電焊機(jī)ZXE1-4006濟(jì)南2016101t/h鋼筋及管道9切割機(jī)2.2Kw8濟(jì)南20152.23t/h鋼筋及管道10灑水車2北京20185t90%環(huán)保11發(fā)電機(jī)120GF-11濰坊2015120kw90%焊接12熱熔焊機(jī)8蘇州201695%焊管13氣割槍ACM-25任丘2015鋼筋及管道7．質(zhì)量控制7.1質(zhì)量控制需符合以下相關(guān)規(guī)范的要求：城鎮(zhèn)直埋供熱管道工程技術(shù)規(guī)程》CJJ/T81-2013城鎮(zhèn)供熱管網(wǎng)設(shè)計(jì)規(guī)范》CJJ34-2010城市供熱管網(wǎng)工程及驗(yàn)收規(guī)范》CJJ28-2014工業(yè)金屬管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》GB50235-2010建筑給水排水及采暖工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50242-2002給水排水管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》GB50268-20087.2焊接質(zhì)量檢驗(yàn)表面質(zhì)量檢驗(yàn)焊縫表面質(zhì)量檢查前，應(yīng)將妨礙檢查的渣皮、飛濺物等清理干凈。焊縫尺寸應(yīng)符合設(shè)計(jì)圖紙與焊接工藝的要求，焊縫表面質(zhì)量應(yīng)符合下表要求。表5.2.1管道表面焊接質(zhì)量要求項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)焊縫余高0-0.6mm，局部不得大于3mm，長度不得大于50mm焊縫寬度應(yīng)比坡口寬1.5mm-2.5mm錯(cuò)邊量W壁厚10%咬邊深度W0.5mm，若V0.3mm允許任何長度，若0.3mm-0.5mm之間累計(jì)長度不得大于焊縫周圍長的15%焊縫無損檢測無損探傷應(yīng)在外觀檢查合格后，且在焊接完成24h以后進(jìn)行。根據(jù)圖紙要求的比例及等級(jí)進(jìn)行探傷。每位焊工至少應(yīng)檢驗(yàn)一個(gè)固定焊縫和一個(gè)活動(dòng)焊縫。在焊縫局部探傷時(shí)，如發(fā)現(xiàn)有不允許的缺陷，應(yīng)在缺陷方向或可疑部分作補(bǔ)充探傷。探傷不合格的按規(guī)定進(jìn)行返修，然后再次進(jìn)行探傷檢測，同一部位的返修次數(shù)不得超過兩次，返修長度不大于50mm.如果出現(xiàn)兩次以上不合格，則做報(bào)廢處理，割除焊口兩側(cè)150毫米管段?？p的無損探傷檢驗(yàn)數(shù)量，按規(guī)定的檢驗(yàn)百分?jǐn)?shù)布置于每個(gè)焊口，個(gè)別焊縫不具備水壓試驗(yàn)條件時(shí)，必須進(jìn)行100%無損探傷，全部焊縫在管網(wǎng)強(qiáng)度試驗(yàn)合格后方認(rèn)為合格。焊縫無損探傷檢驗(yàn)應(yīng)采用射線探傷，焊縫數(shù)量為100%檢驗(yàn)，焊縫質(zhì)量不應(yīng)低于現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《承壓設(shè)備無損檢測》(JB/T4730-20005)的規(guī)定的II級(jí)。管道安裝允許偏差及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)見下表：表7.2.3管道安裝允許偏差質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)表序號(hào)項(xiàng)目允許偏差(mm)檢查方法1標(biāo)咼±10水準(zhǔn)儀測量2中心線位移每10米不超過5；全長不超過30經(jīng)緯儀3對口間隙2.0?3.0計(jì)最大值焊接檢驗(yàn)尺4對口錯(cuò)邊<1.5計(jì)最大值焊接檢驗(yàn)尺5焊縫加強(qiáng)高高出母材2-3焊接檢驗(yàn)尺個(gè)別管道焊縫不具備水壓試驗(yàn)條件時(shí)，必須進(jìn)行100％無損探傷。安全措施遵照“安全第一、預(yù)防為主、綜合治理”的方針，保障施工人員與施工過程的安全，需制定以下安全施工措施方案。作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化操作人員必須認(rèn)真執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)，按科學(xué)的作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)來規(guī)范人的行為。管理人員制定出作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)后，要對施工隊(duì)伍進(jìn)行教育和訓(xùn)練，讓工人認(rèn)識(shí)到習(xí)慣作業(yè)不科學(xué)、不安全，自覺按作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行生產(chǎn)。合理布置安全施工現(xiàn)場在施工現(xiàn)場，除了機(jī)器設(shè)備的不安全狀態(tài)外，施工所用的原料、材料、半成品、成品、工具和邊角廢料等如果放置不當(dāng)，也會(huì)構(gòu)成不安全狀態(tài)，所以要注意一下幾點(diǎn)：設(shè)備布置與工藝流程一致。這樣，可以避免不必要的搬運(yùn)作業(yè)，避免在馬路或地面上堆放大量的原材料或半成品。明確規(guī)定原材料、半成品的堆放地點(diǎn)；危險(xiǎn)品用多少領(lǐng)多少，并妥善保管。放置物品時(shí)，把重物放在地上，輕物可以放在架上。立體堆積的原材料、半成品不能堆積過高，堆積高度不得超過底邊寬度的3倍。施工現(xiàn)場中、高度風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防及具體控制措施8.3.1供電線路嚴(yán)格執(zhí)行三項(xiàng)五線制，電閘箱要符合安全規(guī)范，設(shè)置漏電保護(hù)裝置。各種電動(dòng)機(jī)械設(shè)備，必須有安全接地和防雷裝置，才能開動(dòng)使用，否則嚴(yán)禁使用。電器線路和設(shè)備應(yīng)由電工負(fù)責(zé)架設(shè)檢修，其他人不準(zhǔn)私自動(dòng)用。供電線路嚴(yán)格執(zhí)行部頒標(biāo)準(zhǔn)，采用TN－S系統(tǒng)，兩級(jí)漏電動(dòng)作電流不大于30ma，漏電動(dòng)作時(shí)間不大于0.1s。施工現(xiàn)場的配電箱應(yīng)裝設(shè)在干燥、通風(fēng)的地方，必須做到防雨，配電箱內(nèi)電器應(yīng)安全可靠，漏電開關(guān)必須經(jīng)常試驗(yàn)，每周不少于一次，并做好記錄。接裝電設(shè)備前，必須檢查設(shè)備外觀有無缺陷，遙測絕緣并做記錄。每臺(tái)用電設(shè)備應(yīng)有專用開關(guān)，實(shí)行“一機(jī)一閘”制，嚴(yán)禁用一個(gè)開關(guān)直接控制二臺(tái)及二臺(tái)以上的用電設(shè)備。8.4安全施工保證措施進(jìn)入現(xiàn)場進(jìn)行吊裝作業(yè)時(shí)必須戴好安全帽，扣好帽帶，并正確使用安全帽。在施工路段必須穿反光背心，否則不允許進(jìn)入施工現(xiàn)場工作。吊裝區(qū)域非操作人員嚴(yán)禁入內(nèi)，吊桿垂直下方不準(zhǔn)站人。不準(zhǔn)使用三無電產(chǎn)品和偽劣產(chǎn)品。對于施工現(xiàn)場區(qū)外的高壓線，吊車回轉(zhuǎn)半徑不超過半徑安全距離，可以使用，否則不可以使用吊車。杜絕違章指揮，嚴(yán)格按技術(shù)操作規(guī)程操作。夜間加設(shè)警示燈作業(yè)。必須考慮開工后施工給周邊環(huán)境造成的不良影響，工作時(shí)要盡量減少噪音，并規(guī)定施工時(shí)間。建立應(yīng)急救援組織，保證一旦發(fā)生安全事故能迅速有效地開展搶險(xiǎn)救援工作。物資堆放整齊，多余物資及時(shí)收回，物資堆放不能占道路和作業(yè)施工區(qū)域。及時(shí)清理工程、生活垃圾，做到工完場清，內(nèi)外整潔。8.5設(shè)備裝卸安全措施對口器設(shè)備基本為體積、重量較大的設(shè)備，在裝卸時(shí)，需選用合適的吊裝設(shè)備。定期檢查吊裝繩及吊裝環(huán)是否有損壞。吊裝時(shí)，吊裝區(qū)域內(nèi)禁止有人活動(dòng)及行走?，F(xiàn)場安裝安全措施設(shè)備到達(dá)施工現(xiàn)場后，要確保安放位置處的基礎(chǔ)穩(wěn)固，不會(huì)塌陷。設(shè)備安放好后，要做好防御措施。接好臨時(shí)接地裝置，確保設(shè)備可靠接地。若現(xiàn)場使用發(fā)電機(jī)提供電源，要求發(fā)電機(jī)同時(shí)可靠接地。檢查所有的連接螺栓是否緊固鏈接，以防接觸電阻過大，接線端處過熱，引發(fā)灼傷或設(shè)備原件損壞的情況發(fā)生。嚴(yán)格按照設(shè)備正負(fù)極標(biāo)志，連接好鋼管負(fù)載回路，避免正負(fù)極短路而造成的火情發(fā)生。施工現(xiàn)場做好醒目的標(biāo)志，以防設(shè)備投入工作后管線附近有非專業(yè)人員走動(dòng)。設(shè)備檢修設(shè)備每次前往現(xiàn)場前，都應(yīng)做一次全面的檢修，從而保證現(xiàn)場設(shè)備的可靠運(yùn)行，并杜絕電氣安全隱患的發(fā)生。環(huán)保措施本工藝我們將重點(diǎn)控制對大氣污染、水污染、噪音污染、廢棄物管理和自然資源的合理使用等。在制定控制措施時(shí)，以《大氣污染防治法》、《固體廢物污染環(huán)境防治法》等國家及地方環(huán)保要求為準(zhǔn)則，考慮對環(huán)境影響的范圍、影響程度、發(fā)生頻次、法規(guī)符合性、資源消耗、可節(jié)約程度等。9.1生產(chǎn)廢水整治措施：（1）機(jī)械車輛沖洗水處理對主要的土方機(jī)械和運(yùn)輸車