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摘 要:当下,对于施工质量的把控愈加严格,因此在顶管施工过程中加强对管道焊接质量的控制变得尤为重要。本文就顶管钢管焊接施工质量控制要点展开全面探讨,以供借鉴参考。
关键词:管道吊装;管道焊接;质量检测
1 工程概况
本工程为自来水管道工程,其中包括明挖施工、下穿河道施工以及村民住房的顶管施工,现对下穿河道的顶管段进行研究探析,下穿河道段的顶管施工所用管材为大口径钢顶管,单节钢管长9 m,直径达DN2 200 mm,厚度为20 mm,重量重8.9 t。钢管吊装采用80T吊车,采用埋弧自动焊接工艺进行焊缝焊接。
2 管道吊装控制要点
现场管道堆场时,应合理安排场地,避免二次倒运对钢管的防腐油漆和管壁弧度造成破坏,钢管内应设置内支撑系统,采用铺轮胎橡胶皮将钢丝绳和钢管的接触位置进行隔离保护,防止钢管的防腐油漆被破坏。若因特殊原因造成防腐油漆受损,轻微的破损选择现场补漆,破损比较严重的需要返回加工制作场地返工,补漆厚度同原防腐油漆设计要求。
3 对接施工质量控制要点
钢管拼装需要在顶管管道上进行,吊装时应调整钢管坡口方向,调整好阴阳破口的位置,预留好两根管道之间的距离,检查钢管管壁是否失圆不平。将焊接拼装导向板均匀的布置在预拼装管口内壁上,并使用搭马、铁锲辅助固定,同时粘贴陶瓷进行衬垫,并且在焊接前再次检查陶瓷衬垫粘贴的牢固性是否牢固。
顶管钢管现场对接采用的是二氧化碳保护焊焊接,由于管道壁厚达到22 mm,故坡口采用“v”型阴阳焊接坡口,坡口角度为20度,钝边为1 mm~3 mm,管道装配预留间隙2 mm~5 mm。钢管坡口在钢结构场需提前打好,采用阴阳焊接坡口形式,即现场焊接时管顶侧采用外坡口,并且在对接焊接时,需2名焊工站在顶管顶进行焊接;管底侧采用内坡口,对接时2名焊工站在顶管里进行焊接;现场配备两个班组,轮流焊接。焊接前,焊条、焊丝必须检查其产品质量合格证明书与产品是否相符。焊接完成且冷却后及时进行无损检测,焊缝等级为II级,检测合格后及时进行焊缝防腐,防腐等级同钢管内外壁防腐等级,防腐涂料采用无机富锌涂料3度,厚为150微米。
4 焊接施工质量控制要点
在焊接施工时应合理安排每班焊工人数,本工程每班人数为4人,在焊接作业过程中,2人在内测2人在外侧,管道外侧焊接的工人应分别从管道两侧中间对称方向向上爬坡焊接。管道内测焊接应从底部开始打底焊接,同时向两边延伸,分别在管道两侧中间对称位置与管外焊接接头处,这样将有效的防止焊渣掉入焊缝,出现质量缺陷。每条焊缝需焊接4~5层,两焊工焊缝的接头在层间不得重叠,并且每层焊缝必须逐层清理。内外焊缝外观要宽度均匀,中间部位略有突出。待所有焊接完成后,将导向板、搭马拆除,将陶瓷衬垫清理干净,按照三检制度进行检查,并移交实验室对焊缝进行拍片检测。
(1)施焊前进行焊接工艺评定。DN2 200 mm钢管环形焊缝长度6.9 m,钢板厚度22 mm,在焊接中属于多层多道焊接。在现场焊接前,应进行焊接工艺评定并编制管道焊接作业指导书,待焊接工艺评定通过评审后,现场严格按照其规定的参数和作业指导书进行焊接作业。
(2)焊接作业人员管理规定。焊工应在经过考试并取得相应合格证书后,方可从事焊接工作,本工程需持有招标文件规定的双证(特种作业设备人员证和特种作业操作证)。所有焊工必须持证上岗,焊工每焊完一道焊缝,应在其附近做好自己的标记,使焊缝质量检查具有追溯性,以此更好地进行焊缝质量管理。对多次发生焊缝检验后不合格的焊工,进行批评教育,严重者予以清退。
(3)焊接前准备。焊接前应检查欲焊装管件接口处15 mm范围内的污渍、油漆、防腐涂料是否清理干净、检查管件是否完整、检查管件是否存在裂纹、夹层等缺陷、检查焊丝上的污渍是否清理干净、是否干燥。如存在潮湿现象,应烘干后方能使用。管件对接焊缝时,内壁错边量不宜超过管壁厚度的5%,且不应大于2 mm;焊件组对时应垫置牢固。
(4)锻打消应处理。为减小焊接应力,大口径压力钢管除封底焊和最后一层外,每段每层焊接完毕后,都应立即采用风铲加装特制“铲头”进行“锻打消应”。进行“锻打消应”可使焊縫的熔敷金属产生塑性变形以减小焊接应力。锻打消所使用的压缩空气的压力以0.5 MPa为宜,压力过大易产生“过锻”现象。
(5)焊接温度及其控制。预热焊接的钢材进行多层焊时,层间温度需控制在预热温度范围内,目的是为了避免焊接接头冷却速度太快,而产生裂纹缺陷。
5 焊接质量检验要点
(1)现场焊接外观等级为二级,所有焊缝应按GB50268的规定进行外观检查,即焊缝和热影响区表面不得有裂纹、气孔、断弧、弧坑和灰渣等缺陷;表面光滑、均匀、焊道与母体平缓过渡。
(2)焊缝余高、咬边、相邻管节错位等偏差满足规范要求,不允许出现未焊满和未焊透现象。
(3)无损检测要求:外观质量检测合格后,在重要焊缝附近打上焊工代号,再按100%(按焊缝长度计,每条焊缝分成4个不同部位,具体部位由监理决定)进行超声波检测。超声波检测由有资质的第三方根据GB/T11345-2013中Ⅱ级标准进行检测,并且进行5%的X射线检测。
6 结语
顶管施工技术作为一项非开挖施工技术,具有高精度,低成本,环境破坏小的优点,管道焊接质量是衡量钢管顶管施工质量的一项重要内容。因此,研究钢管顶管施工焊接质量是一件非常重要且有意义的事情,能够促进顶管技术的发展和完善。
参考文献:
[1]GB 50268-2008,给水排水管道工程施工及验收规范[S].2008.
[2]GB 50184-2011,工业金属管道工程施工质量验收规范[S].2011.
[3]GB/T 3323-2005,金属熔化焊焊接接头射线照相[S].2005.
[4]匡志文.超大口径钢顶管施工关键技术研究与应用[J].建筑施工,2018,40(1):109-111+124.
关键词:管道吊装;管道焊接;质量检测
1 工程概况
本工程为自来水管道工程,其中包括明挖施工、下穿河道施工以及村民住房的顶管施工,现对下穿河道的顶管段进行研究探析,下穿河道段的顶管施工所用管材为大口径钢顶管,单节钢管长9 m,直径达DN2 200 mm,厚度为20 mm,重量重8.9 t。钢管吊装采用80T吊车,采用埋弧自动焊接工艺进行焊缝焊接。
2 管道吊装控制要点
现场管道堆场时,应合理安排场地,避免二次倒运对钢管的防腐油漆和管壁弧度造成破坏,钢管内应设置内支撑系统,采用铺轮胎橡胶皮将钢丝绳和钢管的接触位置进行隔离保护,防止钢管的防腐油漆被破坏。若因特殊原因造成防腐油漆受损,轻微的破损选择现场补漆,破损比较严重的需要返回加工制作场地返工,补漆厚度同原防腐油漆设计要求。
3 对接施工质量控制要点
钢管拼装需要在顶管管道上进行,吊装时应调整钢管坡口方向,调整好阴阳破口的位置,预留好两根管道之间的距离,检查钢管管壁是否失圆不平。将焊接拼装导向板均匀的布置在预拼装管口内壁上,并使用搭马、铁锲辅助固定,同时粘贴陶瓷进行衬垫,并且在焊接前再次检查陶瓷衬垫粘贴的牢固性是否牢固。
顶管钢管现场对接采用的是二氧化碳保护焊焊接,由于管道壁厚达到22 mm,故坡口采用“v”型阴阳焊接坡口,坡口角度为20度,钝边为1 mm~3 mm,管道装配预留间隙2 mm~5 mm。钢管坡口在钢结构场需提前打好,采用阴阳焊接坡口形式,即现场焊接时管顶侧采用外坡口,并且在对接焊接时,需2名焊工站在顶管顶进行焊接;管底侧采用内坡口,对接时2名焊工站在顶管里进行焊接;现场配备两个班组,轮流焊接。焊接前,焊条、焊丝必须检查其产品质量合格证明书与产品是否相符。焊接完成且冷却后及时进行无损检测,焊缝等级为II级,检测合格后及时进行焊缝防腐,防腐等级同钢管内外壁防腐等级,防腐涂料采用无机富锌涂料3度,厚为150微米。
4 焊接施工质量控制要点
在焊接施工时应合理安排每班焊工人数,本工程每班人数为4人,在焊接作业过程中,2人在内测2人在外侧,管道外侧焊接的工人应分别从管道两侧中间对称方向向上爬坡焊接。管道内测焊接应从底部开始打底焊接,同时向两边延伸,分别在管道两侧中间对称位置与管外焊接接头处,这样将有效的防止焊渣掉入焊缝,出现质量缺陷。每条焊缝需焊接4~5层,两焊工焊缝的接头在层间不得重叠,并且每层焊缝必须逐层清理。内外焊缝外观要宽度均匀,中间部位略有突出。待所有焊接完成后,将导向板、搭马拆除,将陶瓷衬垫清理干净,按照三检制度进行检查,并移交实验室对焊缝进行拍片检测。
(1)施焊前进行焊接工艺评定。DN2 200 mm钢管环形焊缝长度6.9 m,钢板厚度22 mm,在焊接中属于多层多道焊接。在现场焊接前,应进行焊接工艺评定并编制管道焊接作业指导书,待焊接工艺评定通过评审后,现场严格按照其规定的参数和作业指导书进行焊接作业。
(2)焊接作业人员管理规定。焊工应在经过考试并取得相应合格证书后,方可从事焊接工作,本工程需持有招标文件规定的双证(特种作业设备人员证和特种作业操作证)。所有焊工必须持证上岗,焊工每焊完一道焊缝,应在其附近做好自己的标记,使焊缝质量检查具有追溯性,以此更好地进行焊缝质量管理。对多次发生焊缝检验后不合格的焊工,进行批评教育,严重者予以清退。
(3)焊接前准备。焊接前应检查欲焊装管件接口处15 mm范围内的污渍、油漆、防腐涂料是否清理干净、检查管件是否完整、检查管件是否存在裂纹、夹层等缺陷、检查焊丝上的污渍是否清理干净、是否干燥。如存在潮湿现象,应烘干后方能使用。管件对接焊缝时,内壁错边量不宜超过管壁厚度的5%,且不应大于2 mm;焊件组对时应垫置牢固。
(4)锻打消应处理。为减小焊接应力,大口径压力钢管除封底焊和最后一层外,每段每层焊接完毕后,都应立即采用风铲加装特制“铲头”进行“锻打消应”。进行“锻打消应”可使焊縫的熔敷金属产生塑性变形以减小焊接应力。锻打消所使用的压缩空气的压力以0.5 MPa为宜,压力过大易产生“过锻”现象。
(5)焊接温度及其控制。预热焊接的钢材进行多层焊时,层间温度需控制在预热温度范围内,目的是为了避免焊接接头冷却速度太快,而产生裂纹缺陷。
5 焊接质量检验要点
(1)现场焊接外观等级为二级,所有焊缝应按GB50268的规定进行外观检查,即焊缝和热影响区表面不得有裂纹、气孔、断弧、弧坑和灰渣等缺陷;表面光滑、均匀、焊道与母体平缓过渡。
(2)焊缝余高、咬边、相邻管节错位等偏差满足规范要求,不允许出现未焊满和未焊透现象。
(3)无损检测要求:外观质量检测合格后,在重要焊缝附近打上焊工代号,再按100%(按焊缝长度计,每条焊缝分成4个不同部位,具体部位由监理决定)进行超声波检测。超声波检测由有资质的第三方根据GB/T11345-2013中Ⅱ级标准进行检测,并且进行5%的X射线检测。
6 结语
顶管施工技术作为一项非开挖施工技术,具有高精度,低成本,环境破坏小的优点,管道焊接质量是衡量钢管顶管施工质量的一项重要内容。因此,研究钢管顶管施工焊接质量是一件非常重要且有意义的事情,能够促进顶管技术的发展和完善。
参考文献:
[1]GB 50268-2008,给水排水管道工程施工及验收规范[S].2008.
[2]GB 50184-2011,工业金属管道工程施工质量验收规范[S].2011.
[3]GB/T 3323-2005,金属熔化焊焊接接头射线照相[S].2005.
[4]匡志文.超大口径钢顶管施工关键技术研究与应用[J].建筑施工,2018,40(1):109-111+124.