1　概　況

　　二灘水電站設有6條平行的引水管道，采用單管單機布置方式。每條壓力管道長度從302 m～368 m不等，管道內徑為9.0 m。壓力管道下彎段和下水平段為壓力鋼管，鋼管靠近廠房的部位通過漸變段內徑從9.0 m變為7.2 m與蝸殼相接。6條壓力鋼管主體結構和長度完全相同。

　　壓力鋼管為地下埋管，以混凝土、巖石與鋼襯聯合承載設計，設計最大水頭為189.0 m。設計選用ASTM A 537 CL.1鋼為壓力鋼管主體材料。

　　每條壓力鋼管由39節管組成，以鋼管中線計算，6條鋼管總長為599.964 m，共重約5 383 t，鋼管壁厚28 mm～52 mm。

　　二灘電站地下廠房工程由以德國－霍爾茲曼為責任方的中德聯營體SGEJV 中標承建。壓力引水道工程屬地下廠房工程合同項目的一部分，除了壓力鋼管外面二期混凝土回填和灌漿工作外，整個壓力鋼管工程分包給德國NOELL公司承建。NOELL公司受SGEJV的監理，工程師指令均由SGEJV轉達。壓力鋼管工作于1994年9月開始，1997年2月全部完工。

　　2　承包商的施工組織管理

　　NOELL公司在二灘工地設立了現場經理部，設理場經理1人，掌握整個施工的合同、生產、技術、質量、供應、財務、人事等方面的全面管理。這個經理部的骨干人員是NOELL公司從其他國家招聘來的外國人組成，最多時約有15人，這些人員中有技術人員和熟練工人，他們分別擔任著部門、施工工作面和重要施工工序的領導指揮工作。辦公室工作人員和現場技術人員，在中國就地聘用具有一定英語水平的人員承擔，約有12人～15人。

　　施工現場技術工人，如焊工、電工、鉗工、鉚工、起重工等，在中國就地招聘，其他一些技術性不強的工作，如焊接預熱、搭臨時施工腳手架、搬運等工作，臨時雇傭民工或分包給民工施工隊。

　　焊工招聘都是按照ASME鍋爐壓力容器規程第九卷的要求進行考試，至少3個位置考試合格的焊工才可以上崗焊接鋼管主體焊縫。焊工考試由承包商組織主考，二灘工程公司的監理工程師參與。施工高峰期合格焊工達100人左右。

　　3　壓力鋼管制作安裝

　　3.1　壓力鋼管制作安裝規范

　　壓力鋼管的材料、制作、安裝、焊接、防腐涂層的施工，主要根據合同文件(ET／IC2)第三卷技術規范的規定，其他技術要求分別采用下列規范：鋼材和鋼材試驗，美國ASTM標準；電焊條，美國AWS標準；工藝評定、產品焊接及檢驗，美國ASME《鍋爐及壓力容器規程》第五篇、第八篇、第九篇；防腐涂層施工，美國SSPC標準。

　　承包商根據上述技術規范，分別編制了壓力鋼管制作、安裝、焊接、檢驗、涂層施工技術規范和車間圖，主要有《壓力鋼管焊接規范》、《壓力鋼管油漆施工規范》、《壓力鋼管鋼襯尺寸和管理控制》、《壓力鋼管安裝尺寸控制》、《焊縫檢測說明》等。這些規范和圖紙經工程師批準后，與設計文件、圖紙一同作為壓力鋼管施工的重要依據。

　　3.2　施工工藝

　　根據制作程序、焊接方法、運輸條件、工期要求以及與土建施工的進度協調、現場其他條件等，壓力鋼管制作安裝施工安排在制作場(從材料卸車儲存、下料切割直到單節鋼管管節出廠的全部工作)，地下廠房安裝間(把兩個單節鋼管組裝焊接成一段管段)，地下廠房引水道下平段口和下平段安裝現場(運輸、安裝和焊接壓力鋼管)循序進行。工藝流程為：安裝前期工作→制作→兩節組裝焊接成段→彎管段安裝→隧洞混凝土澆筑→水平段安裝水平段分段(12 m)混凝土澆筑→壓力灌漿→灌漿孔封堵焊接→內壁涂層施工及清理拆除→驗收。

　　3.2.1　壓力鋼管的制作

　　從原材料堆放儲存到鋼管管節成品出廠的制作工作均在制作場進行。壓力鋼管制作共6×39＝234節。其制作工藝和方法主要有以下特點：

　　(1) 鋼板切割下料采用靠模半自動氣割方法進行。靠模為一薄鋼帶，用磁性壓鐵沿劃線放出的線壓定，引導半自動切割機走向，這種下料方法既能達到精度要求，又經濟實用。

　　(2) 卷板采用4輥帶液壓前后托架的卷板機進行。由于液壓托架能使長鋼板卷制成型，隨卷制弧度托起，不用吊車配合，重力變形小，瓦塊卷制成型質量好。

　　(3) 加勁環的制作和組裝。壓力鋼管加勁環每圈由10塊或9塊弧度板拼焊而成，先在加勁環制作平臺上用5塊或4塊弧度板拉組成半環，然后在鋼管上組裝焊接成環。加勁環與鋼管組裝，用“U”型附件點焊在鋼管壁上，用千斤頂把加勁環壓向鋼管，使間隙在0～3 mm范圍之內。

　　(4) 壓力鋼管從鋼板卷制成半圓瓦塊到安裝間焊成管段的整個制作運輸組焊

HDPE土工膜是以(中)高密度聚乙烯樹脂為原料生產的一種防水阻隔型材料。（密度為0.94g/cm3或以上的土工膜）。HDPE土工膜全稱“高密度聚乙烯膜”，具有優良的耐環境應力開裂性能，抗低溫、抗老化、耐腐蝕性能，以及較大的使用溫度范圍(-60--+60)和較長的使用壽命 (50年)。HDPE土工膜全稱“高密度聚乙烯土工膜”，具有優良的耐環境應力開裂性能，抗低溫、抗老化、耐腐蝕性能，以及較大的使用溫度范圍(-60--+60)和較長的使用壽命50年，廣泛使用在生活垃圾填埋場防滲，固廢填埋防滲，污水處理廠防滲，人工湖防滲，尾礦處理等防滲工程。

過程，都是豎直狀態，只是在鋼管管段吊運到引水道洞口，準備進洞安裝時，才在翻轉平臺上翻轉90°放平。這減小了鋼管在運輸過程中的變形。

　　(5) 工地雨季1年中不到4個月，因此，鋼管制作除了鋼管內壁除銹、刷漆工作在鐵皮房中進行外，其他工作都在露天進行。

　　(6) 瓦塊、管節、管段均采用3點式平衡梁立式吊運。

　　(7) 無損探傷工作在各制作工位上進行，X射線探傷主要在晚上無人工作時進行。

　　(8) 焊接預熱均采用液化石油氣燃燒器，直接用火焰預熱焊縫。

　　(9) 鋼管全部采用手工電弧焊接。焊接接頭探傷一次合格率：縱縫X射線探傷為98.56%，環縫超聲波探傷為98.82%。

　　3.2.2　壓力鋼管的運輸

　　壓力鋼管單節制作完畢后，需從制作場運至地下廠房內進行組裝和安裝，運輸距離5.6 km，其中有1.4 km是在寬度只有10 m的廠房2號交通洞中，壓力鋼管管節采用立式裝車，用低床拖車運輸，最大重量25.5 t，最大寬度9.66 m，最大高度小于4.5 m。運輸時，嚴格按拖車中心和鋼管中心裝車，在路窄的公路地段和廠房2號交通洞內的路面上劃出路面中心線，牽引車頭前裝一個激光導向器，與路面中心對準導向，并在路面人員協助下以步行速度通過。正常情況下，1次運輸過程需1 h。

　　3.2.3　隧洞內的鋼管安裝

　　壓力鋼管安裝采用預埋滑道倒裝法，即鋼管管段全部從地下廠房運入下平段隧洞內，從鋼管下彎管上部第一段開始沿滑道推入安裝位置并固定，然后推進器返回，推入第2節管段，并在彎道下部安裝焊接位置與上一節管段對接和焊接，每安裝焊接完一段彎管，即用推力為3 000 kN的雙缸液壓推進機把已經組焊好的彎管向上順著滑道推進一個管段的位置，并將該管段固定，推進機返回，繼續安裝下一彎管管段。當下彎管管段全部安裝完畢，位置調整好后即開始澆筑混凝土。然后向下游安裝水平段鋼管。這種安裝方法不僅避免了上部土建施工和下部鋼管安裝的干擾，使安裝能以較快進度完成，而且不用專設吊裝設備，方便、經濟。裝配、焊接均在下彎管段底部進行，增加了作業安全性。由于采用了這種先進的倒裝施工法，并且幾個工作面同時進行安裝，每條壓力鋼管的主體安裝大致用4個月～5個月時間完成，6條壓力鋼管主體安裝工作的完成約用了1年時間。

　　4　結　語

　　二灘水電站壓力鋼管工程采用國際工程管理模式進行施工，壓力鋼管的制造和安裝方案很具特色，使用的設備、工具裝備等結構簡單、經濟實用、易于保證質量，工藝方法合理、簡潔，尤其是彎管段安裝采用液壓推進裝置具有很多優點。其施工組織管理和用工制度也有不少可以借鑒之處。該工程的成功，給我國壓力鋼管的制造和安裝提供了一條新的途徑。