河北q235b大直徑直縫焊接鋼管工藝

河北q235b大直徑直縫焊接鋼管工藝
 
中化泉州石化項目青蘭山1# 位于湄洲灣灣內南岸的青蘭山與黃干島之間水域，由北向南依次為1# ～ 4# 泊位，分別為10萬t 級（兼顧15 萬t 級）泊位、5 萬t 級泊位、3 萬t 級泊位、1 萬t 級泊位工程，碼頭與后方庫區交接點為引橋根部。泊位由工作平臺、靠船墩、系纜墩、鋼引橋等組成，結構形式均為高q235b大直徑直縫焊接鋼管梁板結構，系纜墩采用高q235b大直徑直縫焊接鋼管墩式結構，平臺采用高q235b大直徑直縫焊接鋼管梁板結構。該工程需施打鋼管q235b大直徑直縫焊接鋼管總計258 根，全部為直q235b大直徑直縫焊接鋼管。
　　工程地質

　　施工區的地質情況為：施工區勘探深度內揭露的土層自上而下主要為：淤泥、淤泥質黏土、中砂混淤泥、中砂、粉質黏土、碎石混黏性土、殘積黏性土、砂礫性黏性土、全風化花崗巖、強風化花崗巖、中風化花崗巖。

　　設備改造

　　該工程單q235b大直徑直縫焊接鋼管最重約58t，最長46m，最大q235b大直徑直縫焊接鋼管徑φ2600mm，根據現場的水深情況，“粵工q235b大直徑直縫焊接鋼管8”打q235b大直徑直縫焊接鋼管船q235b大直徑直縫焊接鋼管架高度超過93.5m，打q235b大直徑直縫焊接鋼管長度達80m 水深，“粵工q235b大直徑直縫焊接鋼管8”最大起吊能力120t，最大施打q235b大直徑直縫焊接鋼管徑φ2000mm，需改造后方可滿足φ2600mm q235b大直徑直縫焊接鋼管的施打要求。

　　q235b大直徑直縫焊接鋼管中心距離確定及材料選擇根據φ2600m m 鋼管q235b大直徑直縫焊接鋼管直徑，考慮到q235b大直徑直縫焊接鋼管錘、替打、背板以及q235b大直徑直縫焊接鋼管錘起落架一整套設備在施工作業中能較為精確定位，并有利于q235b大直徑直縫焊接鋼管工的解扣作業，將q235b大直徑直縫焊接鋼管錘、替打以及背板的中心點的縱軸線與q235b大直徑直縫焊接鋼管架龍口外平面的直線距離選為1600mm；因q235b大直徑直縫焊接鋼管錘整體外移，須對q235b大直徑直縫焊接鋼管錘起落架的導向腳相應加長，為滿足起落架在起落q235b大直徑直縫焊接鋼管錘有足夠的支承強度和剛度，將其導向腳做成衡架鋼結構形式與起落架連接。同時，因q235b大直徑直縫焊接鋼管錘整體外移，q235b大直徑直縫焊接鋼管錘導向腳也相應被加長；因其懸臂太長，對導向腳的材質與加工精度也必須要有較高的要求，其鉗口的材料采用35# 鋼優質鍛件，加工精度須達6.3 級以上；

　　以q235b大直徑直縫焊接鋼管架龍口外平面為基準面，要求q235b大直徑直縫焊接鋼管錘、替打以及背板的中心點在同一縱軸線上，因此，四個q235b大直徑直縫焊接鋼管錘導向腳的制作精度與強度尤為重要，導向腳本體采用優質結構鋼—錳16 鋼，其焊接焊條采用低氫碳鋼焊條—T H427，對焊條直徑、焊接電流以及坡口、焊腳寬度也有較為嚴格的要求；焊接成型后，整體退火處理，以消除焊接應力。此外，替打及背板的導向鉗口均采用35#鋼優質鍛件，其制作工藝與機械加工精度均有相應嚴格的技術要求；替打承力主板以及替打鋼墊板均采用35# 鍛鋼加工成型，保證足夠的強度與剛度，同時也能較好地傳遞q235b大直徑直縫焊接鋼管錘的錘擊能量，以滿足施工要求。

　　因為該工程須施打直徑為φ1200mm、φ1600mm、φ1800mm、φ2200m m 以及φ2600m m 五種規格的鋼管q235b大直徑直縫焊接鋼管，為減少更換打q235b大直徑直縫焊接鋼管配套設備的頻率，提高施工效率，施打各種規格的鋼管q235b大直徑直縫焊接鋼管所用的替打、背板以及q235b大直徑直縫焊接鋼管錘導向腳，均以其中心點的縱軸線與q235b大直徑直縫焊接鋼管架龍口外平面的直線距離均采用1600m m 的基準尺寸制作而成。

　　在施工過程中，施打各種規格的q235b大直徑直縫焊接鋼管時，都是使用同一套q235b大直徑直縫焊接鋼管錘導向腳和q235b大直徑直縫焊接鋼管錘起落架。

　　設備改造難點及解決方法“粵工q235b大直徑直縫焊接鋼管8”打q235b大直徑直縫焊接鋼管船原來一直采用q235b大直徑直縫焊接鋼管錘起落架的形式吊重起落q235b大直徑直縫焊接鋼管錘，優點在于：當錘擊q235b大直徑直縫焊接鋼管頂后出現幅度較大的滑q235b大直徑直縫焊接鋼管時，不但可以避免扯斷吊錘鋼絲繩險情的發生；而且，當施打坡比較大的仰q235b大直徑直縫焊接鋼管時，還可以省去人工推鋼絲繩的工序，減少人力勞動，提高施工效率。但是此次須施打直徑為φ2600m m 的鋼管q235b大直徑直縫焊接鋼管，其替打本體、替打鋼墊板以及墊替打的鋼絲繩的重量總和近20t，而q235b大直徑直縫焊接鋼管錘本體、q235b大直徑直縫焊接鋼管錘導向腳以及q235b大直徑直縫焊接鋼管錘起落架的重量總和超過41t。

　　如果采用以往q235b大直徑直縫焊接鋼管錘和替打一體吊重的形式起落q235b大直徑直縫焊接鋼管錘，可能會超出相關配套設備的機械負荷和強度極限。因為q235b大直徑直縫焊接鋼管錘起落架的定滑輪組的轉軸直徑為φ100m m，而且因其只配套兩個滑輪，如果使用該定滑輪組直接吊起重量超過61t 的q235b大直徑直縫焊接鋼管錘和替打，加上摩擦系數，勢必會超出該定滑輪組的強度極限。此外，吊錘卷揚機的額定負載為120k N，如果使用該卷揚機直接吊重起落q235b大直徑直縫焊接鋼管錘和替打，也已超出了該卷揚機的機械負荷。另外，不僅q235b大直徑直縫焊接鋼管錘提錘檔塊的強度無法滿足同時起落q235b大直徑直縫焊接鋼管錘和替打的重量；而且，如果使用2×150k N 雙滾筒卷揚機同時吊重起落q235b大直徑直縫焊接鋼管錘和替打，就只能使用飛機架的形式來吊重，不僅要專門訂做配套設備，而且吊錘鋼絲繩和吊鉤鋼絲繩在同一平行線上，稍有浪涌，就會造成機械事故。綜合考慮了以上因素，在施打φ2600m m 鋼管q235b大直徑直縫焊接鋼管過程中，決定采用q235b大直徑直縫焊接鋼管錘與替打分開吊重起落的形式來施工作業，即不用120K N 卷揚機吊重起落q235b大直徑直縫焊接鋼管錘，而用2×150k N 雙滾筒卷揚機來吊重起落替打，以保證施工安?strong>��?

　　　施工方法施工前準備工作對勘測平面控制網點、水準點和設計圖紙進行必要的交接和復核；測量沉q235b大直徑直縫焊接鋼管區泥面標高；根據q235b大直徑直縫焊接鋼管位平面布置圖，結合工程要求和施工條件，布置沉q235b大直徑直縫焊接鋼管順序，并按順序預制加工，安排基q235b大直徑直縫焊接鋼管運輸及沉q235b大直徑直縫焊接鋼管工作。

　　拋錨定位碼頭1#、2# 泊位碼頭海側水深在15m 以上，施打碼頭時q235b大直徑直縫焊接鋼管船定位于海側，可直接拋錨（頭中纜除外）；碼頭岸側為淤泥質淺灘，沉q235b大直徑直縫焊接鋼管區域離岸較近，不適于拋錨，需埋設地牛帶纜上岸。

　　根據現場實際情況，在岸上間隔約每100m 設置一個地牛，并用一條50m 的鋼絲繩引出來，沉q235b大直徑直縫焊接鋼管需要時直接帶纜到鋼絲繩上，與地牛相連。4# 引橋q235b大直徑直縫焊接鋼管基所處位置泥面較高，須趕潮水作業，利用高潮水進行沉q235b大直徑直縫焊接鋼管施工，低潮時將q235b大直徑直縫焊接鋼管船退至水深足夠的地方，防止擱淺。

　　沉q235b大直徑直縫焊接鋼管控制平面控制 水上沉q235b大直徑直縫焊接鋼管的平面測量主要采用在打q235b大直徑直縫焊接鋼管船上安裝的G P S 打q235b大直徑直縫焊接鋼管定位系統，由G P S 進行定位。打q235b大直徑直縫焊接鋼管定位的結果要測定q235b大直徑直縫焊接鋼管身的位置、方位和傾斜度，由于不能將G P S 天線直接安裝在q235b大直徑直縫焊接鋼管身上，因此為實現對q235b大直徑直縫焊接鋼管身的定位和定向，在q235b大直徑直縫焊接鋼管船上安裝了三臺G P S（R T K）接收機（流動站）和一臺傾斜儀以確定船體的位置和姿態，進而可以確定船體上q235b大直徑直縫焊接鋼管的位置，從而實現對q235b大直徑直縫焊接鋼管的定位和定向。

　　高程控制 高程通過岸上架設水準儀或全站儀進行測量控 制。通過觀測q235b大直徑直縫焊接鋼管身的劃q235b大直徑直縫焊接鋼管刻度，以橫絲作為q235b大直徑直縫焊接鋼管頂標高的觀測基準，通過觀測q235b大直徑直縫焊接鋼管身刻在橫絲上的讀數來推求q235b大直徑直縫焊接鋼管頂標高。必要時可通過觀測水面線處的q235b大直徑直縫焊接鋼管身刻度直接計算q235b大直徑直縫焊接鋼管頂標高。

　　錘擊數及貫入度的測定 錘擊數采用人工記錄，記數人員用計數器記錄錘擊數，通過測量q235b大直徑直縫焊接鋼管的貫入深度來計算貫入度。在貫入度大的時候，貫入深度一般1m 記錄一次，貫入度小的時候可按20cm、10cm 記錄一次。

　　沉q235b大直徑直縫焊接鋼管貫入度的控制沉q235b大直徑直縫焊接鋼管使用D -160 柴油錘施工，鋼管q235b大直徑直縫焊接鋼管沉q235b大直徑直縫焊接鋼管以貫入度控制為主，標高控制為校核。

　　因該工程屬于新建港址，地質情況復雜，要求q235b大直徑直縫焊接鋼管基進入強風化層一定的深度，且除鋼護q235b大直徑直縫焊接鋼管之外，所有的q235b大直徑直縫焊接鋼管都必須做灌注q235b大直徑直縫焊接鋼管（嵌巖q235b大直徑直縫焊接鋼管）。結合現場的地質情況、q235b大直徑直縫焊接鋼管基類型及q235b大直徑直縫焊接鋼管錘性能等情況，且考慮防止鋼套管卷邊，沉q235b大直徑直縫焊接鋼管收錘標準如：D160 錘二檔控制標準，最后一陣10 擊平均貫入度＜ 10mm / 擊，可停錘；D160錘一檔控制標準，最后一陣10 擊平均貫入度＜ 8mm/ 擊，可停錘；

　　當貫入度尚未達到設計要求，但q235b大直徑直縫焊接鋼管端標高比設計標高高30c m以內即可停錘；當沉q235b大直徑直縫焊接鋼管過程中貫入度出現異常突變時，應立即停止錘擊，分析原因并將情況匯報給相關單位研究解?strong>觥?

　　問題

　　及處理方法吊環改吊孔原設計方案在距q235b大直徑直縫焊接鋼管頂0.207L 處焊2 個吊環、距q235b大直徑直縫焊接鋼管尖0.207L處焊1 個吊環作為吊q235b大直徑直縫焊接鋼管之用，如果采用焊接吊環為吊點，不僅焊接工作量大，也不利于運輸，更麻煩的還是在施打q235b大直徑直縫焊接鋼管過程中，必須將吊耳割除，影響了施工進度。為此，將吊環改為q235b大直徑直縫焊接鋼管頂處開4 個十字對稱分布直徑80mm 的圓孔，孔的邊距q235b大直徑直縫焊接鋼管頂100mm ；

　　吊q235b大直徑直縫焊接鋼管時采用35t 卸扣卡住圓孔，q235b大直徑直縫焊接鋼管尖位置采用特制的吊鉤卡住q235b大直徑直縫焊接鋼管尖底部，q235b大直徑直縫焊接鋼管立起來后，底部的吊鉤自動脫落，節省了解扣的時間，加快了施工進度。

　　垂直度控制該工程大部分q235b大直徑直縫焊接鋼管都需要做灌注q235b大直徑直縫焊接鋼管（嵌巖q235b大直徑直縫焊接鋼管），為避免后期沖孔因q235b大直徑直縫焊接鋼管身傾斜而導致卡錘現象，做好沉q235b大直徑直縫焊接鋼管垂直度控制顯得非常必要。打q235b大直徑直縫焊接鋼管船軸線方向的垂直度可以通過調整q235b大直徑直縫焊接鋼管架來實現，而打q235b大直徑直縫焊接鋼管船左右方向的垂直度則需要通過調整壓艙水的方法來實現。最直接有效的方法是將兩個對稱安裝的主吊鉤盡量松落至水面，調駁船壓載水，使兩個主吊鉤相對于龍口的中軸線較為對稱分布，從而確保所施打鋼管q235b大直徑直縫焊接鋼管的垂直度，以滿足施工工藝的要求。

　　目前，港口工程q235b大直徑直縫焊接鋼管基不斷朝著q235b大直徑直縫焊接鋼管徑更大、q235b大直徑直縫焊接鋼管長更長的方向發展，對設備及施工工藝的要求也越來越高，因此，通過對該項目q235b大直徑直縫焊接鋼管基工程的總結，可為以后類似工程積累經驗。
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