新疆XX水电站压力钢管下斜段安装专项施工设计措施.doc

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新疆XX水电站压力钢管陡坡段、
下弯段、渐变段安装专项施工组织设计

编制单位： XXX有限公司新疆XX
电站土建及金属结构项目部

二○一X年五月

批准 ：
审查 ：
校核 ：
编写 ：

目 录

第一章 工程概况
第二章 施工进度计划安排
第三章 施工组织安排
第四章 主要施工技术方案
第五章 安装主要施工设备
第六章 引用的标准和规程规范
第七章 工程质量安全保证措施

附图 陡坡段压力钢管运输轨道布置制图 （BDL-JS-01）
陡坡段压力钢管安装卷扬机布置图 （BDL-JS-02）
陡坡段压力钢管运输排架布置图 （BDL-JS-03）
陡坡段压力钢管吊装吊车布置图 （BDL-JS-04）

第一章 工程概况
1、地理位置
XX水电站工程，位于新疆XXX乡境内的XX河上。工程区介于北纬X～Y、东经X～Y之间，海拔高程1710m～1940m。拦河闸位于最大支流XX河与XX河汇合口下游900m处，距XX县城8km。引水渠道在左岸山前冲洪积坡上基本沿等高线延伸，直到XX界河-XX河右岸后拐弯，压力前池、压力钢管、厂房、泄水槽及尾水渠等相继分布于由北向东南倾斜的山坡上。电站厂房距XX县县城29km，距XX市200km。
2、主要工程任务及特点
主要完成本工程第XX标段的金属结构的制作、安装任务。二级引水压力管道上游端经二级压力前池与一级电站尾水相接，后由斜直段、下斜段、水平段与蝶阀相接，全长1504.5m。进口中心高程1807.83m，出口中心高程1708.0m。
压力管道采用浅埋回填式，布置在开挖的沟槽内，沟槽底宽分别为30.4m和27m。压力钢管下部设置0.5m厚混凝土垫板；管槽全部采用开挖的砂砾石土回填，管顶平均回填深度1.7m；管槽及管顶均采用压实回填并在顶部设30cm厚干砌石防止冲刷。
压力管道由4根单管管径为4.2m的压力钢管组成。在布置上分为缓坡段和陡坡段，其中纵坡为1/24.5的缓坡段，单根管线长约1386m，最大净水头65m；陡坡段为1：2，单根管线长约118m，管道最大净水头103m。压力钢管根据其内压变化进行分段设计，缓坡段钢管壁厚为12mm～16mm，陡坡段壁厚由18mm ～26mm，均采用Q345R钢制作。钢管内壁均采用厚浆型环氧沥青防腐涂料进行防腐处理，漆膜厚度不小于375，外壁采用采用无溶剂环氧煤沥青冷缠带，厚度为500。
3、 本专项措施主要工程概况
本专项措施主要是针对陡坡段、下弯管、渐变段钢管的运输、吊装而进行编制。
第二章 施工进度计划安排
一、开完工时间
结合土建施工进度，预计201X年6月1日开始安装，于201X年8月初完工。
二、施工顺序安排
根据现场实际情况以及结合土建的浇筑要求，我方先进行1#钢管渐变段、下弯管的安装，在钢管验收合格后我方移交土建进行浇筑。然后我方进行1#钢管陡坡段钢管的运输及安装。在土建浇筑完后，我方再依次进行2#、3#、4#钢管渐变段和下弯管的安装，在上述2、3、4#所安钢管全部验收合格后全部移交土建浇筑，我方再进行1、2、3、4#陡坡段钢管的运输及安装。
三、计划安排
具体施工计划安排详见附表1，如遇设备、天气等客观原因影响，力争在不影响总工期的情况下往前赶，计划工期如有较大的变化，必须进行专门研究后方可调整。
第三章 施工组织安排
新疆XX水电站二级电站是我公司进入新疆的最大、金额最高项目，为在确保工程质量和施工安全的前提下，实现业主的目标工期要求，我项目部根据我公司施工经验并结合本工程的实际情况设立以项目经理为核心的压力钢管制作、安装项目部，同时接受新疆XX二级电站土建及金属结构工程项目部的管理。
第一节 组织机构
依据本工程的特点及规模，成立了以项目经理全面负责领导的施工组织管理机构——“中国水利水电第十工程公司有限公司新疆XX水电站二级土建及金属结构工程压力钢管制作项目项部，具体组织机构详见附表2。
第二节 施工员工安排计划
我部结合多年实际施工经验，在满足工期要求的前提下，本着“精而简”的原则安排，施工安装工人计划为26名，其中铆工：6人，起重：3人，电气：1人，电焊：10人，司机：2人，技术2人，质量：1人，安全：1人（兼职）。
所有施工人员均归项目部统一领导，各工种间的协调工作由安装部统一协调。

第四章 主要施工技术方案
一、安装方案
1、陡坡段钢管运输方案
根据设计图纸（1+377.418~1+473.543）的坡降为i=1：2, 单节钢管最重为12.5吨，该段内钢管的运输是在卷扬机的配合下，通过安装运输轨道将钢管运输到位，其具体方案如下：
1.1、陡坡段钢管整体运输方案的布置及形成
1.1.1、运输轨道的安装
在土建进行陡坡段底板浇筑时我方分配在1、2、3、4#陡坡段钢管安装中心线左、右两侧75公分的位置预埋插筋，插筋的排距为1.5米，所预埋插筋用作钢管运输轨道安装加固，在砼强度满足要求后，我方再进行运输轨道的安装，运输轨道型号选用22kg/m，轨距1.5米（中心距）（其插筋的布置及轨道的安装见附图BDL-JS-01）。管节从制作场转运至上弯管位置，用50吨吊车吊装至轨道上，再用卷扬机—滑车组将管节运输至安装就位位置。
1.1.2、卷扬机的布置
钢管在运输轨道上的运输是在一台5吨卷扬机（反牵引卷扬机）的配合下进行实现，卷扬机的布置及所需敷设的地锚见附图BDL-JS-02，为确保卷扬机在运输过程中的安全，必须采用二个10吨的单门滑子形成一个滑车组来进行运输。
1.1.3、钢管的运输
钢管的运输是通过我方自制的一个运输排架（见附图BDL-JS-03），将钢管放在运输排架上，通过排架在运输轨道上的滑行而将钢管运到相应的安装位置。在设备堆放场利用50吨汽车吊进行相应钢管的装车，利用载重车将钢管运到桩号是1+365.00的位置，利用跟车的50吨汽车吊卸车摆放到已摆好在运输轨道上的排架上（1+378.00的位置，此时50吨汽车吊将开到5#支墩所浇砼垫内，具体见附图BDL-JS-04），注意在钢管卸车前需将排架摆放好，且用手拉葫芦将其固定），同时反牵引卷扬机的牵引绳必须与钢管连接且要承受一定的拉力此时吊车才能取钩，以确保吊车在取钩后钢管不下滑。然后通过放反卷牵引卷扬机钢丝绳将钢管下滑到的需的安装位置。
1.1.4、所有运输设备受力分析及选定
1.1.4.1、卷扬机的选定
陡坡段的坡度是26.565度，钢管单节最重为12.5吨，因此，钢管在陡坡段的下滑力为：F下滑力=12.5×Sin26.565=5.590吨，钢管垂直陡坡段的压力为：F垂直力=12.5×Cos26.565=11.18吨，因此钢管摩擦力：F摩擦力=F垂直力×μ=11.18×0.15=1.677吨（滑动摩擦系数的选择，考虑到本地天气炎热，就算在轨道上抹上润滑剂也保不到好长时间，因此就不抹润滑剂），所以钢管在运输过程中实际下滑力：F实际下滑力=F下滑力­F摩擦力=5.590-1.677=3.913吨，满足5吨卷扬机的使用要求。但在实际运输过程中，考虑到钢管在下放过程中有受阻或卡住的可能性，需利用5吨卷扬机进行反拖来解决上述问题，此时5吨卷扬机的反拖力：F反拖力=F下滑力+F摩擦力=5.590+1.677=7.267吨。5吨卷扬机已满足不了需求，因此，我方在运输过程中增加了一套由2个10吨的单门滑子形成的滑车组，此时5吨卷扬机的拉力：F拉力=F反拖力/2/η总=7.267/2/0.96=3.785吨(η总为滑车组的使用效率，η总=(1-η3)/3（1-η）=0.96）满足5吨卷扬机使用要求。
1.1.4.2、卷扬机钢丝绳的选定
卷扬机钢丝绳选用6×37-21.5-1700，F破断力=0.82×29.6=24.272吨，安全系数：n=F破断力/F实际下滑力=24.272/3.785=6.41倍，满足规范要求。
2、下弯管及渐变段钢管的吊装
根据目前的实际施工情况，下弯管及渐变段钢管直接采用50吨吊车进行吊装就位。50吨汽车吊摆放在6#支墩所浇砼垫层内。
3、安装前提条件
5#支墩位置垫层必须尽快形成，同时我方将在1、4#钢管上斜段位置回填一条路，以满足50吨汽车吊开进、开出5#支墩所浇砼垫层内进行吊装。
4、安装工艺和方法
⑴、定位节安装
首先根据图纸设定定位节的位置，在根据图纸计算出管口中心的安装桩号以及下管口的高程。用经纬仪放出管口中心断面控制断面，水准仪测出高程控制点，用常规工艺调整定位节的管口中心断面、高程符合设计、规范要求后进行加固。
⑵、其它管节安装
运输到位的管节，利用安装台车、自制调园架进行环缝对接，几何尺寸符合设计、规范要求后，进行点焊，完毕后移交下道工序。环缝焊接采用手工电弧对称施焊。24小时后，焊缝超声波探伤检查。在组焊过程中，由于钢管直径比较大，而且是在斜段，因此，在施工前必须根据实际需要制作施工台车，焊接台车，台车随管节安装通过卷扬机吊装上升。在压力钢管上管口焊接吊耳，在施工台车就位后，用手拉葫芦和带子绳将施工台车锁在吊耳上。
⑶、凑合节安装
在其余管节安装完毕后，进行凑合节安装。凑合节运输方式与其它管节相同。安装前用卷尺测量凑合节尺寸，根据测量数据进行下料，凑合节焊接时将采取特殊措施保证焊接应力最小。
④、安装缝防腐
安装缝焊接完毕，经探伤检查合格后，将对其进行防腐处理。防腐等级将满足合同、规范要求。对安装环缝两侧各200mm范围内及损伤部位进行二次除锈，除锈方式采用，钢丝轮或磨光机。再用人工涂刷或小型高压喷漆机械施喷涂料。
⑤、质量检验
(1)在钢管安装过程中,我部会同监理工程师对每条现场焊缝进行检查和验收。对不合格的焊缝进行返修和重新检验，直至合格为止，并及时提交验收记录给监理工程师签字确认。
(2)钢管的现场涂装工作结束后，我方会同监理人对钢管面的涂装质量进行检查和验收，检查范围包括焊缝两侧的现场涂装部位和管节出厂前涂装面的损坏部位。对不合格的涂装面进行返修和重新检验，直至合格为止。并提交验收记录给监理人确认。
第五章 安装主要施工设备
一、为保证工程总进度，我项目部拟投入以下设备：
序号
类型
设备名称
单位
数量
设备性能
备 注
1
陡坡段钢管安装设备
汽车吊
台
1
新
50T
2
载重车
台
1
新
3桥
3
卷扬机
台
2
新
5T
4
角向磨光机
台
4
新
φ150mm
5
手工焊
台
14
新
ZX7-400S
6
空压机
台
1
新
0.9m3/Min
7
调圆架
台
2
新
自制
8
压机
个
10
新
5T
9
竖吊钳
个
2
新
8T
10
焊剂烘烤箱
台
1
新
HJJ-R-200
11
手拉葫芦
个
4
新
3T
12
手拉葫芦
个
4
新
5T
13
超声波探伤仪
台
3
新

14
经纬仪
台
1
新

15
水准仪
台
1
新

1
通讯设备
对讲机
台
4
新

2
手机
台
3
新

第六章 引用的标准和规程规范
本工程将严格按照以下规程规范进行施工：
（1）《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》GB11345—89；
（2）《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》GB8923—88；
（3）《压力容器用钢板》GB6654—1996；
（4）《厚度方向性能钢板》GB5313—85；
（5）《钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级》GB3323—87；
（6）《埋弧焊焊缝坡口的基本型式与尺寸》GB986—88；
（7）《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》GB985—88；
（8）《碳素结构钢》GB700—88；
（9）《低合金高强度结构钢》GB／T1591—94；
（10）《水电站压力钢管设计规范》DL/T5121—2001；
（11）《水工金属结构防腐蚀规范》SL105—2007；
（12）《压力钢管制造安装及验收规范》DL5017—2007；
（13）《电力建设施工及验收技术规范钢制承压管道对接焊接接头射线检验篇》GB／T5069—96；
（14）《压力容器无损检测》JB4730—2005；
（15）《钢制压力容器磁粉探伤》JB3965—85。
（16）《水电站基本建设工程验收规程》DL/T5123

第七章 工程质量安全保证措施
我公司属GB/T19002—1994 idt ISO9002:1994质量体系认证企业，ISO9002:1994质量体系是我公司质量管理的钢领性文件，是全体员工的质量行为准则。新疆XX水电站二级电站压力钢管制造安装工程，全体员工必须遵照执行。
为确保该项目工程质量，特制定本项目质保体系。本工程质量保证体系由施工质量控制及安全质量控制两部分组成。
第一节 施工质量控制
一、施工质量控制措施
项目部实行项目经理领导，项目总工、项目副经理分管主持，各级责任工程师监督实施。各专业分工负责的管理体制，其组织机构网络，详见组织结构网络图（附图1）
工程质量控制由主管责任工程师系统负责，各级施工人员对业务范围内的施工质量专项负责。
二、职能机构职责
1、公司各职能部门职责。
公司级各职能部门负责整个项目质量活动的计划、组织、协调、督促、检查工作，对施工过程中多种要素实行综合控制。
2、项目部各职能部门职责
负责本工程质量策划、质量计划、目标、施工方案的确定及施工进度安排实施。编制特殊工序控制措施，并督促实施。现场检查、验收、评定、汇总分析质量状况，及时发现质量隐患。对纠正和预防措施实行跟踪检查，严防不合格品出现。整个施工过程中推行“三检”制度。各机构具体职责详见十公司内部文件《质量保证手册》。
3、施工员工职责
各工种施工员工，按《规范》要求对本工序产品质量负责，接受各级质量责任人员的指导、检查，并作好质检原始记录。各工种职责详见十公司内部文件《质量保证手册》。
第二节 安全质量控制
根据本工程具体情况，拟定本工程安全质量控制体系为：以上级安全法规、标准为准绳，由项目经理领导，安全责任工程师负责，各级安全员和全体施工人员相互督促实施相结合的安全质量控制体系。
项目经理是本工程的安全第一责任人，对本项目的安全生产，劳动保护工作负全面领导责任，任命安全责任工程师并领导其工作。
安全责任工程师由项目经理任命，直接对项目经理负责，对本工程安全生产，劳动保护工作负责，及时研究处理生产中的安全技术工作及时排除安全隐患，做到防患于未然。组织监督特殊作业人员，进行安全知识培训和工作考核。
各级责任人严格按本公司颁发的《质量安全手册》SD10-95中有关规定履行其自身职责，严防重大设备、人身安全事故发生，对重大事故责任人要追究其责任。
安全质量的各级监控及信息反馈，详见安全生产保证体系网络示意图。（附图二）

附图一 组织机构网络图

项目经理（常务副经理）

项目总工 项目副经理

技术部 金结部

机 电 结 质 机 起 焊
械 气 构 量 械 重 工
责 责 责 安 班 班 班 质
任 任 任 全 长 长 长 量
工 工 工 工 信
程 程 程 程 各 各 息
师 师 师 师 工 工 手 CO2 自 上
作 作 工 气 动 报
各 各 各 专 无 面 面 焊 保 焊
工 工 工 职 损 组 组 组 护 组
作 作 作 检 探 长 长 长 焊 组
面 面 面 验 伤 组 长
技 技 技 员 专 长
术 术 术 职
人 人 人 员 质 监 技 质
员 员 员 职 量 督 术 量
责 检 交 监
验 底 督

合理化建议 信息反馈

附图二
安全生产保证体系网络示意图

上级安全法规、标准
执
行
情
项目经理
死亡、重伤 况

安
全
信
安全生产组委会 息
项 安工 各部 各员
目 全程 工长 级
经 责师 程 安
理 任 部 全
上
报
一
般
性
贯 技 贯 各员 事
彻 术 彻 级 故
监 保 执 安 至
督 证 行 全 特
大
事
各工程部部长负责（小事故自理）
故

负 安
责 全
贯 信
彻 息
各班组负责人（兼职安全员）
事故

组监 安
织督 全
活管 信
动理 息
生产施工人员，做到自保、互保
事故

11