深圳市東部引水工程包括東部供水水源工程和供水網(wǎng)絡(luò )干線(xiàn)工程，總長(cháng)104.57km.近期引水11m³/s，遠期可達30m³/s.大壩河倒虹吸工程是該項工程的一個(gè)重要組成部分，它采用了雙排壓力鋼管，內徑3.1m，雙排管各長(cháng)832.9m.其中作為管橋的明管，管壁厚t＝30mm，雙排管各長(cháng)208.1m；埋地管管壁厚t=24mm，雙排管各長(cháng)624.8m.

　　直徑3.1m輸水鋼管的施工分兩個(gè)階段進(jìn)行，先在工廠(chǎng)加工制作成長(cháng)6m（t=24mm）或5.4m（t＝30mm）的管節，然后運到工地進(jìn)行對接。

　　一、技術(shù)文件

　　施工圖紙、設計說(shuō)明書(shū)、現行的國家標準和行業(yè)標準。

　　二、選材

　　鋼管用Q235鎮靜鋼。鋼板尺寸按長(cháng)寬雙定尺-24×9870×2050和-30×9870×1850訂貨。對到貨的鋼板要求牌號清晰、合格證齊全，并進(jìn)行了5%的檢查。

　　焊材：埋弧自動(dòng)焊的焊絲采用HO8A，焊接采用HJ431，手工焊焊條采用J427.

　　防腐材料：鋼管內防腐采用鍍鋅鐵絲網(wǎng)水泥砂漿襯里；外防腐埋地管采用特加強級環(huán)氧煤瀝青涂料，明管采用STIC重防腐涂料。

　　三、鋼板的下料、卷板和組裝

　　1.鋼管制作的下料

　　鋼管縱縫和環(huán)繞坡口，設計采用“V”形和“U”形。根據施工單位現有加工設備的具體情況，經(jīng)設計單位同意，改為埋弧自動(dòng)焊對稱(chēng)“X”形，將工地手工焊接坡口改為“偏X”形——即環(huán)縫水平中心線(xiàn)以上外側和水平中心線(xiàn)以下內側均開(kāi)大“V”形坡口，對應相反方向開(kāi)小“V”型坡口（見(jiàn)圖）。

　　“偏X”坡口，便于先焊仰臉焊的小坡口，接著(zhù)采用電弧氣刨正面清根，再焊上部大焊縫。

　　鋼板采用自動(dòng)火焰氣割槍切割，先割直邊，再加割坡口。切割氧氣壓力O.6MPa，乙炔氣壓力O.5MPa.然后使用高速角式磨光機，清除坡口內的熔渣、毛刺、氧化鐵、磨光焊縫坡口。

　　2.卷板

　　卷板機的卷板能力為板厚25mm×板寬4000mm.

　　首先用卷板機壓出鋼板兩端頭的弧度，再卷中間部位。一般要卷碾4～5次，不斷用樣板檢查弧度，弧度合格后，點(diǎn)焊縱縫接口。

　　為了達到規范要求的圓度，當每小節（t＝24mm長(cháng)度2000mm或t=30mm長(cháng)度1800mm）的接口縱縫焊完之后，再次套入卷板機進(jìn)行復卷，確保質(zhì)量合格。

　　3.管節的組裝

　　考慮工地起吊和運輸能力，減少工地焊縫，將3個(gè)短節組裝成一個(gè)長(cháng)節，即壁厚24mm，長(cháng)度6000mm，重量11094kg；壁厚30mm，長(cháng)度5400m，重量12625kg.

　　組裝是在長(cháng)度7m的弧形轉動(dòng)臺車(chē)上進(jìn)行的�？刂葡噜徆芄澘v縫錯開(kāi)1800mm，組裝的焊縫錯邊量縱縫控制在2mm以?xún)�，環(huán)縫不超過(guò)3mm，定位焊的長(cháng)度是每250mm焊50mm.

　　4.鋼管組裝后的檢驗

　　經(jīng)檢查，管口平面性<2mm，圓度<3D‰=9mm，周長(cháng)＜3D‰=9mm，都達到了規范要求。

　　四、鋼管的焊接

　　1.首先進(jìn)行焊接工藝評定

　　以厚度30mm的鋼板作焊接工藝評定。鋼板材質(zhì)是Q235鎮靜鋼，采用自動(dòng)埋弧焊，焊絲牌號H08A，焊絲直徑5mm，焊劑牌號HJ431，環(huán)縫和縱縫均采用對接平焊，坡口型式是對稱(chēng)“X”形，一邊先開(kāi)坡口角60°，坡口深度8mm，鈍邊14mm，焊機為MZ-1-1000A自動(dòng)弧焊機，焊接電流900～950A，電弧電壓38V，焊接速度200～250mm/min.正面焊完后，背縫采用電弧氣刨清根，再行焊接。焊縫經(jīng)外觀(guān)檢查和內部無(wú)損檢測，均達一類(lèi)焊縫標準，機械性能試驗結果符合GB700-88要求。

　　2.鋼管的焊接

　　埋地鋼管：材質(zhì)Q235、厚度t＝24mm.焊接參數為電壓36V、電流850～900A、速度35mm/min.

　　焊接順序：每個(gè)小節長(cháng)度2m，縱縫內側先開(kāi)60°坡口，深度6mm，焊件固定后，由焊機臂伸縮，進(jìn)行自動(dòng)焊接；縱縫外側用電弧氣刨，開(kāi)60°坡口，深度6mm，清根到底，再用高速角式磨光機清除熔渣、毛刺和受熱層，進(jìn)行自動(dòng)焊接。

　　將3個(gè)小節拼起來(lái)為1個(gè)大節，長(cháng)度為6m.先焊內側，后焊外側。方向同上。所不同的是，這時(shí)鋼管放在滾焊臺車(chē)上，作旋轉運動(dòng)，而裝在焊臂上的焊機作送絲焊接。

　　明管的焊接：管材用Q235，厚度t=30mm.嚴格按照焊接工藝評定報告中所確定的焊接電特性執行，電壓38V，電流900～950A，速度200～250mm/min.

　　3.鋼管焊縫的質(zhì)量檢查

　　焊縫的外觀(guān)檢查：根據DL/T5017-93鋼管制造安裝及驗收規范，對工廠(chǎng)內焊接的縱縫和環(huán)縫，屬于一類(lèi)和二類(lèi)焊縫，重點(diǎn)檢查有無(wú)裂紋、氣孔、未焊滿(mǎn)、表面灰渣等缺陷，經(jīng)檢查達不到規范要求的，必須進(jìn)行處理。

　　焊縫內部的無(wú)損檢測：由于該管道在供水工程中屬于特大型鋼管，特別是厚度t=30mm的鋼管是作為管橋使用的，既要承受內水壓力，又要負擔由鋼管自重和水體形成的彎矩，所以對焊接的質(zhì)量要求特別高。對于管橋用的t=30mm厚的鋼管，其縱縫和環(huán)縫均屬于一類(lèi)焊縫，要求進(jìn)行100%的X光射線(xiàn)拍片檢查和100%的超聲波探傷檢查；而對厚度t=24mm的埋地鋼管，縱縫屬于一類(lèi)焊接，進(jìn)行20%的X光拍片檢查和50%的超聲波探傷檢查。X光射線(xiàn)探傷儀型號為XXH-3005，超聲波探傷儀型號為CTS-22.

　　五、鋼管的防腐

　　1.埋地管外防腐

　　噴丸除銹：除銹按Sa2.5控制，采用噴鋼丸除銹，金屬表面全部露出銀白色金屬光澤，粗糙度為40～70μm.

　　噴涂防腐層：特加強級環(huán)氧煤瀝青防腐，即底漆1道，面龐5道，中間夾4層環(huán)氧玻璃絲布，厚度達到0.9～1mm，涂每層漆的間隔時(shí)間以涂上的漆干燥達不粘手為準。

　　質(zhì)量檢查：外觀(guān)檢查：漆表面均勻、平滑、無(wú)流掛、無(wú)泡、無(wú)折皺。使用測厚儀，抽檢5%，全部測點(diǎn)要達到設計厚度，否則，補漆加厚。用5000V電火花針孔檢漏儀，進(jìn)行針孔和絕緣檢查，以不打火花為合格。附著(zhù)力檢查，將防腐層切三角口，用力進(jìn)行撕拉，應不易拉起；若被拉起來(lái)，但第一層底漆必須附著(zhù)在鋼管金屬表面上，這樣才算合格。

　　2.明管的外防腐

　　采用STIC重防腐涂料。

　　噴丸除銹：同埋地管除銹。

　　噴涂防腐涂料：當除銹合格，采用無(wú)氣高壓噴槍?zhuān)瑖姷谝粚蛹t色底漆，待漆干不粘手，再?lài)姷诙�道底，漆膜厚度達到300μm.

　　油漆的檢驗：外觀(guān)檢查，同埋地管厚度測量采用磁性測厚儀進(jìn)行測量，漆膜總厚度應達600μm以上。

　　3.鋼管的內防腐

　　埋地管和明管的內防腐，均采用掛鍍鋅鐵絲網(wǎng)，噴涂抗壓強度不小于30N/mm²的水泥砂漿襯里。其水泥砂漿配合比是，水：水泥：砂子＝22：200：270；采用生活用水；#525硅酸鹽水泥；堅硬、潔凈、級配良好的天然砂，含泥量小于2%最大粒徑小于1.2mm.

　　除銹：在鋼管安裝、焊接、回填覆土、豎向變位等驗收合格后，用鋼絲輪刷徹底清除管道內部的浮銹、氧化皮、焊渣、油污等。

　　梆扎鍍鋅鐵絲網(wǎng)：鋪設直徑3mm鐵絲網(wǎng)，網(wǎng)格尺寸50mm×50mm，網(wǎng)片間隔10mm，鋼管底部弧長(cháng)1380mm范圍內不鋪設鐵絲網(wǎng)，以便于噴涂小車(chē)行走；鐵絲網(wǎng)與管壁之間墊直徑φ6、長(cháng)7mm的Q235鋼筋，點(diǎn)焊連接，間距350mm，鋼管內壁距鐵絲表面9mm.

　　機械噴涂水泥砂漿：分兩層噴涂，第一層噴10～12mm厚，第二層噴8～10mm，確保刮磨平整光滑。

　　養護：一段鋼管?chē)娡客戤�，立即封堵所有通氣孔，使管內保持濕潤，進(jìn)行養護。

　　檢查驗收：測量防腐厚度、表面平整度，檢查是否有裂紋、空鼓現象，水泥漿抗壓強度要達到30N/m㎡，對超標部位要進(jìn)行處理使之達到規范要求。

　　六、整條鋼管水壓試驗

　　根據設計要求：試驗壓力為0.481MPa，滲水要求全長(cháng)827m不大于2.41/min.2000年4月，進(jìn)行了打壓后滲漏降壓和打壓后放水降壓試驗，結果兩根鋼管滲水量分別為O.1051/min和0.281/min，符合設計要求。

　　倒虹吸鋼管從設計到制造安裝，都嚴格按照設計和規范要求，克服了鋼管制作和施工安裝的種種技術(shù)難題，嚴把質(zhì)量關(guān)。通過(guò)質(zhì)量驗收，單元工程優(yōu)良品率為96%，達到了較滿(mǎn)意的效果，為工程的安全運行打下了堅實(shí)基礎。