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某工程放空泄洪底孔钢衬安装专项方案1.概述1.1工程概况泄洪放空底孔事故闸门进水口（起始桩号：左、右底上0+010.406）至泄洪洞末端设有钢衬，钢衬面板厚（4+16）mm，（材质：2205双相耐磨不锈钢厚4mm+Q345B厚16mm），背面焊有工字钢I25。该钢衬为左、右两孔，分别布置在5#坝段和6#坝段内，钢衬底板高程550.00m。单孔工程量325.396t，总工程量650.792t（不含锚筋工程量）。1.2引用规范与依据《水电站压力钢管设计规范》（SL281-2003）；《水利工程压力钢管制造安装及验收规范》（SL432—2008）；《水电水利工程钢闸门制造、安装及验收规范》（GB/T14173-2008）；《低合金高强度结构钢》（GB/T1591—2008）；《压力容器用钢板》（GB6654—1996）；《热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差》（GB/T709—2006）；《厚钢板超声波检验方法》（GB/T2970—2004）；《压力容器用调质高强钢》（GB19189—20O3）；《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》（GB11345—2013）；《气焊、电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本型式与尺寸》（GB985—2008）；《埋弧焊焊缝坡口的基本型式与尺寸》（GB986—1988）；《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》（GB8923—2011）；《优质碳素结构钢》（GB/T699—2015）；《碳素结构钢》（GB/T700—2006）；《金属熔化焊焊接接头射线照相》（GB3323—2005）；《无损检测人员资格鉴定与认证》（GB/T9445—2008）；《水工金属结构防腐蚀规范》（SL105—2007）；《水利水电工程金属结构与机电设备安装安全技术规程》（SL400—2007）；《水工金属结构焊工考试规则》（SL35—2011）；《水工金属结构焊接通用技术条件》（SL36—2016）；《厚度方向性能钢板》（GB5313—2010）；《无损检测焊缝磁粉无损检测》（JB/T6061—2007）；《无损检测焊缝渗透无损检测》（JB/T6062—2007）。2.施工部署2.1组织机构2.1.1总则2.1.2项目管理组织机构的组成2.1.3各级管理人员职责（1）项目经理a、履行“工程承包合同”中项目经理应履行的各项条款。b、贯彻执行国家和地方政府的有关法律、法规和政策，执行项目部的各项管理规章制度，维护项目部的整体利益和经济利益。c、对工程项目施工进行有效的控制，执行有关技术规范和标准，在本工程中积极推广应用新技术，新工艺，新材料和项目管理软件集成系统，确保工程质量和工期、项目安全、文明施工、环境保护目标的实现，努力提高经济效益。d、科学组织和管理进入工程施工工地的人、财、物资源，做好人力、物力和机械设备的优化配置。沟通，协调和处理好与、建设单位、监理工程师之间的关系，及时解决施工中出现的重大问题。e、负责组织制定项目部各类管理人员的职责权限，各项管理规章制度。（2）项目副经理a、协助项目经理管理本工程项目。b、负责组织、指挥施工生产及经营管理工作。c、负责施工过程中安全生产、文明施工及环境保护等管理工作。d、协调主管部门与其它部门之间的关系。（3）技术质量负责a、负责组织编制工程项目施工组织设计，包括工程进度计划和技术方案、制定安全生产技术措施、质量保证措施、文明施工措施及环境保护措施。b、负责本工程项目的技术管理工作，大力推进科技进步，积极推广应用新技术、新工艺、新材料和项目管理软件系统。c、协助项目经理做好工程竣工结算，竣工资料整理归档等工作。d、负责工程的质量安全技术、环境保护技术工作。2.1.4拟投入本工程的主要管理及施工人员（1）主要施工管理人员拟投入本工程的主要管理及技术人员表序号职务姓名年龄职称12345（2）主要施工人员拟投入本工程的施工人员序号岗位名称数量备注123456拟投入到本工程施工的特殊、特种作业人员，均有劳动机构及其相关机构颁发的特殊特种作业人员从业资格证。2.1.5拟投入本工程的设备拟投入本工程的设备一览表序号名称型号规格数量备注12345678910111213141516171819202122232.2施工进度计划序号金属结构及设备名称起始安装时间末段安装时间备注122.3安装场地布置2.3.1机械设备布置现场有1台M1500-63固定式塔机，与土建施工共用，用于泄洪放空底孔钢衬的安装；需要时配备1台75t汽车吊用于辅助起吊工作。2.3.2施工场地布置将钢衬单片运输至M1500塔机下方，吊至坝面放空泄洪底孔安装区进行安装。2.3.3其它布置在安装部位附近适当部位布置工具房、电焊机、空压机等施工设备。工具房为集装箱式，小型设备、工器具等统一放置于工具房内便于用塔机吊放，工具房可兼做值班室。电焊机等设备摆放在起重笼内，吊放到工作位置。2.3.4供电布置安装现场就近从土建施工时布置的配电设施接引电缆线，设置小型配电盘，用于设备安装时的供电。3.安装方案3.1泄洪放空底孔钢衬安装3.1.1钢衬结构特点泄洪放空底孔孔道内设一期钢衬，孔身体段钢衬典型断面尺寸为4.0m（宽）×7.7m（高）。钢衬衬板材料为不锈钢复合钢板，复层材质（过流面层）为奥氏体－铁素体型双相不锈钢022Cr23Ni5Mo3N（S22053/2205），厚度4mm，基层材质为热轧低合金高强度结构钢Q345B，厚度16mm。钢衬由进口段、孔身段和出口段组成，结构如图3-1所示。图3-1：钢衬结构示意图（肋板、通气孔和锚筋未示意）钢衬单节设计为对接环缝不在同一截面上，施工难度大，如图3-2所示。图3-2：钢衬单节结构孔身段出口段进口段3.1.2钢衬的吊装钢衬底面高程为550.0m，考虑到放空底孔处于坝体下游面，暂时无任何固定吊装设备，鉴于此，在现场堆存场内放置的钢衬全部倒运至基坑水垫塘部位，水垫塘部位的顶面高程为514.0m，考虑到起吊半径、臂架长度、吊物重量等综合因素，使用M1500固定式塔机作为钢衬的起吊设备。M1500塔机工况3.1.3安装工艺方案简述（1）钢衬单片进行安装由于单节钢衬的结构形式不适于节段框架安装，因此采用单片安装。为最大程度减少塔机占用时间，并将钢衬安装所占用的直线工期时间缩短，以减小对大坝浇筑的影响。（2）钢衬固定方式在钢衬下部设置支承轨道和支撑腿进行支承，在两侧设置可调节的撑杆进行支撑固定。3.1.4安装方案（1）安装流程图（图3-3）钢衬尺寸复查装车运输始装节吊装、就位样点放置安装现场清理工器具准备其它钢衬吊装、加固始装节加固、验收焊接安装控制尺寸复查焊缝检查灌浆处理竣工验收支墩安装测量、放样浇筑混凝土内支撑拆除检查验收灌浆孔封堵（如有）轨道安装返修处理不合格图3-3：钢衬安装工艺流程图（2）安装顺序单孔钢衬安装将始装节定在孔身段事故闸门门槽上下游，分别向中间进行安装，以加快安装进度（图3-4）。孔身段底板一次吊装就位，调整好后安装侧板，最后盖板，调整固定。始装节始装节凑合节始装节始装节始装节图3-4：钢衬安装顺序示意图（3）进水口段、孔身段的安装①安装准备、轨道敷设大坝混凝土浇筑接近钢衬底衬高程（548.5m）后，进行钢衬轨道安装。支承钢架是实现钢衬调整、定位安装的基础，故底座必须牢固、可靠，在混凝土浇筑至各钢衬安装高程时，分别在底座下相应部位插筋固定埋件以进行支承钢架固定。为便于钢衬调整、移动，底座上安装I20工字钢作为移动轨道，其安装高度按照工字钢顶部低于钢衬底部理论安装高程约50~70cm布置，需避开钢衬周围的钢筋网。对支撑轨道的顶面高程进行测量，按实测值推算出的安装高度在钢衬对应位置底部的加劲肋上焊接支腿，以减少钢衬安装时的高程调整工作，实现快速就位安装。②安装基准控制点、线的测放为了保证钢衬安装的准确性，在每节管口下部中心点的投影点位置设置控制样点，用以控制钢衬的安装几何位置。另外还设立高程水准控制点来控制钢衬的高程。根据设计图纸，采用全站仪放置钢衬安装时用的里程、中心、高程等控制样点，并经监理人检查认可。所有测量仪器必须达到测量规范要求并经国家认可的检测部门校正。样点位置预埋金属块，并保证金属块的牢固性，然后在其表面用钢针划出明显线条，交点打上样冲，样冲直径不宜超过1.0mm。③始装节安装孔身段始装节定在事故闸门门槽上下游端部，由始装节开始向中部逐节进行安装。始装节安装的要点是控制管口中心、高程和里程，并进行牢固加固。安装时，先进行中心的调整，用千斤顶调整钢衬，用吊线锤方法进行监控，使钢衬的下中心点的投影点对准预埋的控制点，并将钢衬调整到要求的高程。合格后在钢衬支腿与轨道间隙之间打入楔型铁，重新检测和调整中心、高程、里程，这样反复数次，直到满足安装设计要求后进行加固。加固完后再次进行中心、高程、里程的检测，并作好记录。钢衬始装节的安装质量的控制好坏，直接影响到其余管节安装的质量，必须严格控制安装位置。始装节就位后须用全站仪复核其里程、高程以及孔口中心线。④其余管节安装始装节安装加固合格后，进行后续钢衬安装，采用千斤顶调整，使管节的上、下游管口中心、里程、高程符合安装设计要求，进行压缝，并注意控制钢衬错边和环缝间隙。当钢衬调整和初步加固完成后，检查钢衬的接缝错边情况，以及轴线偏差、管口的中心偏差和里程偏差。对于钢衬起点、终点以及弯段起点、终点部位均应作为检测控制的重点。始装节的里程偏差不超过±5mm，弯管起点里程偏差不大于±10mm，始装节两管口垂直度偏差不大于3mm。⑤安装过程因采用底板一次铺设、单节框架依次安装的方式，安装前需整体放样，并焊接定位板以便于吊装就位。依次吊装两个单片侧板，用吊垂线和直角尺检查的方式控制相关尺寸。检查上下开口的尺寸和相互位置关系合格后用内支撑在内侧进行支撑加固，以防止在焊接钢衬面板纵向焊缝时产生较大焊接变形。内支撑采用“井”字形，与钢衬内壁接触面设置橡胶板，用螺杆调节顶紧。内支撑及安装加固见图3-5所示。图3-5：进水口段、孔身段内支撑及加固示意图当所有项目均满足要求后再次进行加固，防止环缝焊接产生移位。钢衬安装过程下图所示。图3-6：钢衬孔身段安装示意图⑤钢衬安装就位及调整的方法钢衬安装时，利用塔机将其吊运至安装孔位置工字钢轨道上。根据设于钢衬上的安装基准线、标记线、安装定位块，以支承钢架和轨道为依托，采用千斤顶、手拉葫芦对钢衬进行精确定位。调整时，按照沿轨道节间间隙调整（里程调整）→左右（相对于水流方向）方向调整→高程调整→综合调整的顺序进行。定位后须用测量仪器复核各钢衬里程、高程以及孔口中心线，对于钢衬起点、终点以及弯段起点、终点部位均应作为检测控制的重点。（4）出口段钢衬安装出口段钢衬安装按照混凝土浇筑高程进行，分上部钢衬和下部钢衬，下部钢衬呈V型，上部为平行且左右对称的瓦块，从底部到顶部的顺序分层进行安装。首先安装下部钢衬，在浇筑高程537.5~540.5m混凝土时提前预埋钢架立柱或者设置预埋件，以预埋件为着力点搭设钢架，用于连接和加固钢衬。下部单侧钢衬分6片，提前两两拼板焊接后安装，安装时，先进行中心的调整，用千斤顶调整钢衬，吊线锤进行监控，使钢衬的下中心点的投影点对准预埋的控制点，并将钢衬调整到要求的高程。安装的要点是控制管口中心、高程及垂直方向的倾斜度。合格后在钢衬与支墩间隙之间打入楔型铁，重新检测和调整中心、高程、里程，这样反复数次，直到满足安装设计要求后进行加固。加固完后再次进行中心、高程、里程的检测，并作好记录。下部钢衬的安装质量的控制好坏，直接影响到上部管节安装的质量，必须严格控制安装精度。其次安装上部钢衬。由于出口段分节为平行且呈左右对称的瓦块，所以根据开档尺寸将瓦块固定，固定瓦块时需控制左右钢衬上、下、左、右方向的错位及开档距离，要求偏差在2mm以内，并在内部设置内支撑，支撑杆端头设卡板与钢衬外侧基层焊接连接。安装时通过M1500-63t塔机吊装就位，用千斤顶调整钢衬位置精度，吊线锤进行监控，使钢衬的下中心点的投影点对准预埋的控制点，并将钢衬调整到要求的高程。调整、加固完成以后，转土建浇筑混凝土，待混凝土凝固