浅谈压力钢管施工监理的质量控制

罗国庆

摘 要：文章针对压力钢管在水电站、石油和天然气管道、调水输送等工程的广泛应用，结合笔者的监理工作经验，对压力钢管的安装焊接如何进行质量控制及钢管施工常见问题的应对措施进行总结。

关键词：压力钢管；工程监理；质量控制；钢管安装焊接；水压试验

中图分类号：TV5 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）26-0161-02

云南省玉溪市东片区暨“三湖”生态保护水资源配置应急工程是为解决华宁县、通海县、江川县、红塔区生活饮用水不足，抚仙湖周边产业园区用水不足以及抗旱应急的跨流域引水项目。取水主水源为华宁县盘溪大龙潭泉水源，备用水源为南盘江水，平均调水量为7 013万m3。工程由提水工程和输水工程两大部分组成。线路总长约155.39 km。其中：主管线路长50.846 km（含13.14 km提水管线，3.45 km输水隧洞），干管线路长20.108 km，支管线路长84.434 km。该工程大量使用了各种型号的Q345R普通低合金钢板，屈服强度为340 MPa，具有良好的塑性和焊接工艺性能，是目前我国用途最广，用量最大的压力容器专用钢板。笔者有幸参加了上述项目第十标段的监理工作，该标段约11 km2，全部采用上述钢板加工而成的内直径为1.4 m的圆管，每节6 m，厚度为18 mm和20 mm。为确保管道（管和埋管）的施工质量，确保在输水使用后少出质量问题，下面结合相关规范及工程实例谈一谈钢管焊接安装监理的质量控制要求及有关建议。

1 钢管安装施工前施工准备阶段监理工作

1.1 图纸的交底与会审

图纸交底与会审是监理工程师、业主、承包商进一步了解工程项目特征的重要过程，通过施工图交底，可以了解设计师的设计意图，通过会审可以发现设计中的缺陷错误，解决施工前存在的问题，统一监理、业主、承包商的意见，理解工程的难点重点。总之，图纸交底与会审是项目施工的首要环节，参建项目各方均要重视。在施工图的交底与会审中，监理工程师应先做好以下工作：

①监理工程师要将设计、业主转交的原始地形的高程控制点和坐标现场移交给施工单位的专业测量人员，要求施工测量人员对重要的控制点进行加固和保护。开工前，对标段所辖的工作面尽快进行原始地形测量，将测量成果上报专业测量监理工程师进行复核。

②监理工程师要仔细审图，并将图纸中发现的问题先与施工单位沟通汇总，以便会审时统一意见。

③仔细审查其它专业图纸，特别是管线的平面布置图，因管线要经过田地、机耕道、山坡、村庄、公路等，设计图纸往往很难反应全面，对于管道施工的实际情况必须在施工前安排清楚，以免施工时遇到实际问题再考虑解决措施造成不必要的麻烦。

④监理工程师应尽快向施工单位移交有关监理控制程序的使用表格（含电子版）和经当地质量监督站审核后的工程项目划分内容，使施工单位尽快开展项目运作和资料管理，发挥监理工程师的主导作用。

1.2 审查施工方案

输水管道工程施工，一般由专业管道的施工单位进行，本工程输水管道焊接安装由中国十四冶下属专业管道安装人员实施。通过审查施工方上报的施工组织设计，了解施工方的施工工序及具体技术措施，了解施工单位的管理水平和技术水平，以便有针对性地对工程质量进行预控。

1.3 制定监理细则

①制定监理细则，可以明确工程的质量控制点。制定详细的监理细则，可以明确工程的质量控制点，做好监理工作在质量控制有的放矢，同时明确监理工作程序，及时对施工方进行监理细则交底，使施工方能够在施工工程中及时报验。

②制定监理细则，应能反应所监理项目的特点。认真拟定所监理项目的输水专业监理细则，并切实按此指导项目监理，专业监理工程师应根据监理规划及施工组织设计，拟定专业监理细则，细则应能反应所监理项目的特点，确定所监理项目行之有效的技术措施、组织措施。在项目实施过程中能切实按此监理细则实施专业工程项目监理。

2 输水管道施工过程质量控制

2.1 管材检验与验收

①管材必须要有相关出厂合格证及检验证书。

②钢板表面不得有气泡、结疤、拉裂、裂纹、折叠、夹杂和压入氧化铁皮，钢板不得有分层。

③钢板表面允许有不妨碍检查表面缺陷的薄层氧化铁皮、铁锈，由于压入氧化铁皮脱落所引起的不显著的粗糙、划痕、轧辊造成的网纹及其它局部缺陷，但凹凸度不得超过钢板厚度公差的1/2。

④钢板表面的缺陷不允许有补焊，应用凿子或砂轮清理，清理处应平缓无棱角，清理深度不得超过钢板厚度负偏差的范围。

⑤钢板应进行超声波探伤，探伤范围应符合要求。

⑥所有钢板均应由承包商负责进行抽样检验，每批钢板抽样数量为2%，且不少于2张。钢板抽样检验项目应包括：表面检查、化学成份、力学性能，其应符合GB713-2008对钢材的各项要求。

⑦本标段采用管材为Q345R，内直径1.4 m，厚18 mm和20 mm二种型号，经过加工和内外防腐而成的每节6 m圆管，运往工地现场必须检查钢管圆度、钢板坡口型式、钢板厚度、内外防腐层厚度等。

2.2 管槽开挖

①按照监理交付给施工专业测量人员的高程控制点及坐标，按照20 m一个断面进行管线条带原始地形测量，将原始地形测量成果交给监理专业测量工程师审核，通过后方可进行管道开挖施工。

②土方开挖采用机械开挖，开挖过程严禁超挖，沟槽基面预留10～20 cm由人工清至建基面，防止扰动地基，另根据圆管单节长度确定管道接口位置，沟槽沿线应预留工作坑位置，工作坑大小以方便管道接口焊接安装为宜。

③按照文明施工保护环境的理念，将开挖土方有序堆放，满足土方回填需要即可，其余土方运至指定弃土地点。

④开槽后及时请有关人员（业主、设计、监理、施工）现场验收，验收包括：基底标高、边坡坡比等，合格后方可进行下道工序施工。

2.3 下 管

①下管吊装时，应采用宽软结实的尼龙帆布吊带进行吊装，以免造成钢管涂层的破坏。

②钢管入沟槽后，应立即进行组对排序，根据要求配置合适的管件在相应位置。

2.4 钢管的安装焊接及检测

①压力管道安装焊接前，施工方要提前上报一份（压力管道制造安装焊接作业指导书）内容应包括：埋弧自动焊、二氧化碳气体保护焊、碳弧气刨焊等作业的具体操作流程报监理审批，其目的是为了安全有序地指导管道焊接施工。

②凡参加钢管焊接的焊工，必须取得当年审批的相应的合格证书，焊工中断焊接6个月以上者，应重新进行考试，合格后方能上岗。焊缝质量评定须由Ⅱ级或Ⅱ级以上的无损检测人员担任。

③焊工上岗，先现场用试板进行二组焊缝考核。一组为立焊，一组为仰焊，合格者方能上岗，其目的是让焊工从思想上认识焊缝焊接质量的重要性，因为一旦焊缝出现漏焊和其它质量缺陷造成管道漏水，返工修补甚是麻烦，既增加施工成本，又拖延了工期。

④钢管焊接安装时，管沟不能有积水，在管口焊接处预留焊接操作坑，每次收工时，管端应临时封堵，防止异物进入管中。

⑤首节管应确定好标高及平面位置，管段有坡度时，应在开挖基槽时在基底就按要求设置好管道坡比，而不应在安装时通过调整每节钢管间隙来调整坡比。

⑥钢管按2～4节（每节6 m）一组，把每节管口校圆，保证不能有错边，先进行坡口点焊连接固定，再将钢管上端1/5的焊缝进行施焊，再吊装置管底部，管底部置砼垫层约10～15 cm，以方便钢管防腐施工。

⑦焊工上岗施焊，先采用打磨机将钢管内外坡口进行打磨，除去铁锈、油污和污水，再用碳弧气刨碳棒或手工焊条将内坡口刨一遍，目地是加大钢板坡口的熔深度和清除焊瘤、裂纹、夹渣及多余的杂物，再用角磨机清除外坡口的药皮、焊渣，用二氧化碳气体保护焊分3～4层将焊缝焊满。

⑧钢管防腐，内壁采用具有高强、无溶性防腐要求的HD55饮水舱防腐环保型涂料，涂刷八道，即三道底漆，二道中间漆，三道面漆。干漆膜厚度要求不少于350 um。明钢管外壁亦是八道，但涂料采用高分子重防腐涂料GFZ（环保型）。埋管外壁采用特加强级防腐4布7油（玻纤布、高分子重防腐涂料）。

⑨钢管焊缝的检测，焊缝焊接好后，先将焊缝表面打磨干净，施工单位的专业检测人员到场对打磨好焊缝进行超声波焊缝探伤检测（自检），然后监理人再请具有检测资质的检测人员进行超声波焊缝探伤检测（复检），同一条焊缝双方检测人员都通过，焊缝无缺陷，即可定为合格，以确保焊缝质量。

2.5 管槽土方回填

①土方回填要求采用粘土。

②土方回填应从钢管两侧均匀回填，设计要求的压实度先进行碾压试验，以确定回填粘土的厚度及碾压夯实的遍数，压实度应满足设计要求。

2.6 钢管水压试验

①水压试验前应用短管及盲板将试压管段及三通处封闭，不能采用闸阀做堵板，管道弯头支墩应派专人检查其安全性。

②水压试验用压力表最大量程为试验压力的1.3～1.5倍，试验管段较长时，应准备两块压力表分别装在管道两端。

③试压管道灌满水后，应在不大于压力条件下充分浸泡24～48 h后再进行试压。

④钢管升压时应排除管道中气体，低点进水，高点排气，升压过程中，当发现压力表针摆动不稳且升压较慢时，应重新排气后再升压。

⑤应逐步缓慢分级升压，每级应稳定10 min，达到设计内静水压力后，检查伸缩节、蝶阀、接口有无异常现象，镇墩有无沉降，然后再升至试验压力，达到试验压力后，再稳压30 min后降压至设计内压力稳压30 min以上，以便有足够时间观测和检查，试压过程管道两端严禁站人。

⑥试验管道上设计要明确设置应变测量器，试验合格后应及时拆除所有盲板、临时闷头，试验用水应通过专用管道排入排水管网。

3 输水钢管安装焊接防腐常见的问题及应对措施

3.1 输水钢管安装不易到位

①管口出现错边，钢管在出厂时，未经彻底检验，将不合格的钢管出厂到工地造成管口错边失圆。因此，应严把钢管出厂的质量关，不合格的钢管严禁出厂。

②钢管安装测量放样出现误差，导致管口中心线高程对接出现上下、左右的中心线的偏差。管道中心线高程必须进行复核。

3.2 输水钢管常见的焊接缺陷

①未焊透。即钢板接头处中间（X型坡口）或根部（V、U型坡口）的钝边未完全熔合在一起而留下的局部未熔合。未焊透降低了焊接接头的机械强度，未焊透的缺口和端部容易形成应力集中点，在焊接件承受载荷时会导致开裂。因此，必须加强坡口质量检查，控制合理的钝边量和错边量，使用合适规格的焊材，采用合理的焊接电流，才能避免内部缺陷的错判。

②未熔合。即表现在母材与焊道之间，或多道焊时的焊道之间或焊层之间的局部未完全熔化结合。这要求焊工技术必须过硬，注意焊层间的修整，避免出现沟槽及运条不当而导致未熔合，处理好打磨角度和焊接停留时间，消除根部未熔合缺陷产生。

③气孔。在熔化焊接过程中，焊缝内的气体或外界侵入的气体在熔化冷却凝固前未来得及逸出而残留在焊缝内部或表面形成的空穴或孔隙。气孔有单个气孔、链状气孔、密集气孔和峰窝状气孔等。气孔会破坏焊缝的致密性，减少焊缝的有效截面积，从而导致焊缝强度降低。所以，加强施工环境控制，现场建立合格的施工清洁区，严禁管内有穿堂风，采取端部封堵，选择性能稳定的电焊机，以避免气孔产生。

④夹渣与夹杂物。熔化焊接时或多道焊接时清渣不干净，以至残留在焊缝内。要加强焊接过程的层道清理，控制焊接电流和合理接地，使用合适规格的焊条。

3.3 钢管防腐的常见问题

①钢管管内防腐检查容易造成检查人员因管内空气稀少而致息，检查前须确保管内的通风状态良好，携带必要的氧气设备。 ②避免管内出现明火，容易造成管内油漆易燃。

4 钢管安装的有关建议

①设计在早期的管线布局上，应尽量选择最佳线路，既可节省投资，又可缩短工期。管线布置应尽可能绕开农田，因为农田的征地、复耕宜造成与农户发生扯皮，拖延了施工工期。 ②在地下水较为丰富的田地、低洼地段、冲沟、陡坡、应尽量避开雨季施工，以免造成大雨冲刷将管槽淘空，形成“浮管”使钢管产生变形。 ③管线中的小型建筑物，如三通阀室、排泥阀室等，设计一定要先确定好有关蝶阀、伸缩节、排气阀的外部尺寸，以免造成因阀室过小使检修不方便。 ④应选择专业土建施工队伍进行施工，杜绝将工程分包至非专业人员施工，给工程质量造成负面影响。

参考文献：

[1] 张云涛，李秀利.浅谈建筑施工监理质量控制[J].中国新技术新产品，2012，（14）.

[2] 耿志斌，张建宇.浅谈公路施工监理质量控制[J].科技致富向导，2011，（29）.