浙江杭州310020
摘要：斜坡段的钢管施工是整个输水工程中的难点,基于此，本文对大型输水工程斜坡段钢管的施工方法进行了详细的探讨。
关键词：输水工程；斜坡段；钢管安装；施工方法
某大型输水工程隧洞工程和管道建安工程，隧洞工程共4段，全长4040m。管道建安工程共分6段，包括2段管道建安工程和4段进出口连接段，总共1330m。隧洞进出口连接段部分管道施工处于斜坡段，坡度较大，坡度达到10%以上。本文通过对施工过程的阐述、重点部位的分析，表明了该施工方法的优越性和控制性要点。
一、钢管类型
具有空心截面，其长度远大于直径或周长的钢材。它不仅用于输送流体和粉状固体、交换热能、制造机械零件和容器，还是一种经济钢材。
1、按生产方法可分为无缝钢管和有缝钢管,有缝钢管简称为直缝钢管。
①无缝钢管按生产方法可分为热轧无缝管、冷拔管、精密钢管、热扩管、冷旋压管和挤压管等。它用优质碳素钢或合金钢制成，有热轧、冷轧之分。
②焊接钢管因其焊接工艺不同而分为炉焊管、电焊管和自动电弧焊管，因其焊接形式的不同分为直缝焊管和螺旋焊管两种，因其端部形状又分为圆形焊管和异型焊管。
焊接钢管是由卷成管形的钢板以对缝或螺旋缝焊接而成，在制造方法上，又分为低压流体输送用焊接钢管、螺旋缝电焊钢管、直接卷焊钢管、电焊管等。无缝钢管可用于各种行业的液体气压管道和气体管道等。焊接管道可用于输水管道、煤气管道、暖气管道、电器管道等。
2、按材质可分为碳素管、合金管等。①碳素管又可分为普通碳素钢管和优质碳素结构管。②合金管又可分为：低合金管、合金结构管、高合金管、高强度管。轴承管、耐热耐酸不锈管、精密合金管及高温合金管等。
3、按连接方式可分为光管(管端不带螺纹)和车丝管(管端带有螺纹)。车丝管又分为普通车丝管和管端加厚车丝管。加厚车丝管还可分为：外加厚(带外螺纹)、内加厚(带内螺纹)和内外加厚(带内外螺纹)等地车丝管。车丝管若按螺纹型式也可分为普通圆柱或圆锥螺纹和特殊螺纹等地车丝管。
4、按断面形状。钢管产品的钢种与品种规格极为繁多，其性能要求也各种各样。①钢管按横断面形状可分为圆钢管和异形钢管。异形钢管是指各种非圆环形断面的钢管。主要有：方形管、矩形管、椭圆管、平椭管、半圆管、六角形管、六角内圆管、不等边六角形管、等边三角形管、五角梅花管、八角形管，凸字形管、双凸形管。双凹形管、多凹形管、瓜子形管、扁形管、菱形管、星形管、平行四边形管、带肋管、滴状管、内翅片管、扭异管、B型管、D型管以及多层管等。②钢管按纵断面形状又分为等断面钢管和变断面钢管。变断面钢管是指沿管长方向上的断面形状、内外直径及壁厚等发生周期性或非周期性变化的钢管。主要有：外锥形管、内锥形管、外阶梯管、内阶梯管、周期断面管、波纹管、螺旋管、带散热片的钢管及带复线的枪管等。
二、工程概况
某大型输供水工程其中的一段合同主体工程为隧洞工程和管道建安工程，控制范围：桩号C44+698—C48+367，C52+248—C53+949。其中隧洞共4段，全长4040m，均为有压隧洞，断面为圆形，成洞洞径均为D=5.8m；管道建安工程共分6段，包括2段管道建安工程和4段进出口连接段，总共1330m；隧洞进出口连接段部分管道施工处于斜坡段，坡度较大，坡度达到10%以上，情况见表1。
三、斜坡段钢管安装方法
1、坡度小于7%钢管。此安装方法分两种情况：一是当水平段管线长及坡度较小段钢管安装，常采取一端设置吊装平台，并沿管线铺设轨道，将钢管吊送到管槽内，通过台车轨道在卷扬机牵引下运输至安装位置，再用千斤顶和手拉葫芦安装。二是当水平段管线较短及坡度较小段钢管安装，每节钢管可直接采用吊车吊装就位安装。
2、坡度不小于7%钢管。该工程斜坡段钢管轴向坡度较大，安装方向要求由地势低处向高处安装。1）坡度在7%～10%之间，安装长度较长的安装段，台车在钢丝绳牵引控制下，沿轨道方向向下滑行到安装部位。施工过程中要保证下滑过程中随时能停止下滑，有足够的安全系数。钢管安装时根据桩号、中心轴线和高程，并进行微调，采取人工观测垂直度和中心轴线及高程，详细记录观察数据，保证管口错边量均匀分布。当第一节钢管安装完成后，检查确认完全合格后再用加固材料支撑，并焊接定位块。2）当轴向坡度不小于10%时，对于较短的安装段，可采用吊车拼装、现场焊接的施工方法。
四、斜坡段钢管外包混凝土施工
1、混凝土浇筑。斜坡段外包混凝土施工采用全面分层法进行浇筑，浇筑层厚30～50cm，采用混凝土泵泵送入仓。当坡度过大时，采取上下分仓的浇筑方法，先进行下半仓浇筑，待其达到设计要求后，再进行上半仓浇筑。浇筑最后一层混凝土应设置顶模板，防止振捣过程中向低处流动，形成错台或波浪表面。
2、混凝土振捣。使用插入式振捣器按照“快插、慢拔”的原则进行振捣，插入深度大致为下层混凝土5cm，插入间距不超过30～40cm，距模板距离大于20cm，呈梅花形布置，振捣时间以20～30s为宜，以混凝土表面不再有气泡和水分溢出，不下沉及开始泛浆为准。
五、钢管防腐施工
1、表面预处理。预处理前应将钢管表面的水迹、油、铁锈、焊渣清除干净，可采用电动钢丝刷处理，除锈后，钢管表面粗糙度应达到Rz60～100μm，并使用触针式轮廓仪测定，完成后可使用压缩空气吹净灰尘，保证达到除锈等级。当温度低于3℃时，湿度大于85%时，不得除锈。另外，除锈后2h内进行涂装。
2、涂料安装。1）钢管内壁涂料安装。内壁涂装无毒环氧涂料，涂层厚度不小于400μm。分两道进行，第一道为GZ-12无毒环氧树脂的防腐涂料铁红底漆，干膜厚度为100μm；第二道为GZ-12无毒环氧树脂防腐涂料灰色底漆，干膜厚度为300μm，总干膜厚度为400μm。搅拌时必须采用机械动力工具。当环境温度低于10℃时，熟化时间为5min；当环境温度不小于10℃时，无需熟化。2）埋地钢管外部涂料安装。外壁涂装特加强级环氧煤沥青涂料加玻璃布防腐，厚度不小于600μm，共分为两布七油，分布顺序为：底漆-面漆-面漆-玻璃丝布-面漆-面漆-玻璃丝布-面漆-面漆。接口涂刷时，要清除防腐部位的泥土和水迹，回填时应避免损伤防腐层。
参考文献：
[1]刘扬扬，张磊，刘锡明.大型输水工程斜坡段钢管施工方法研究[J].东北水利水电，2019(01).
[2]蒋参军.输水工程斜坡段钢管施工技术[J].黑龙江水利科技，2014(03).
作者姓名：刘勇智
身份证：52232419900723XXXX