2长滩河1#穿越施工方案0429.docx
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2长滩河1#穿越施工方案0429
中缅天然气管道工程(国内段)第四EPC合同项
钦州支线工程
BQB058~BQB059长滩河开挖穿越施工方案
Z2012-12/XJYJQZ/PR/0003/0
中缅天然气管道工程(国内段)第四EPC合同项新疆油建施工项目部
2013年4月
中缅天然气管道工程(国内段)第四EPC合同项
钦州支线工程
BQB058~BQB059长滩河开挖穿越施工方案
Z2012-12/XJYJQZ/PR/0003/0
0
2013.04.29
供施工
A
2013.04.20
供审查
版次
日期
文件状态
编制人
核稿人
审核人
批准人
1编制依据
1.1施工图纸
中缅天然气管道工程(国内段)第四EPC合同项钦州支线线路工程钦北区段BQB058~BQBO59长滩河开挖穿越施工图(DL1-0102线21);
线路构筑物通用图浆砌石过水面通用图(GP-00-GIPL-PL-DW-001/19-46);
线路构筑物通用图混凝土连续浇注(单管)通用图(GP-00-GIPL-PL-DW-001/43-1);
《施工技术要求》(SPC-0401线01-01)。
1.2施工技术标准及验收规范
《油气长输管道工程施工及验收规范》(GB50369-2006)
《油气输送管道穿越工程施工及验收规范》(GB50424-2007)
《钢质管道焊接及验收规范》(SY/T4103-2006)
《石油天然气钢质管道无损伤检测》(SY/T4109-2005)
《石油天然气建设工程施工质量验收规范管道穿跨越工程》(SY4207-2007)
《石油天然气金属管道焊接工艺规程》(SY/T0452-2002)
《埋地钢质管道聚乙烯防腐层》(GB/T23257-2009)
《钢制管道外腐蚀控制规范》(GB/T21477-2009)
《中缅天然气管道工程(国内段)穿跨越专业施工图设计技术统一规定》
《输油管线清管作业规程》(SY/T6148-1995)
《长距离输油输气管道测量规范》(SY/T0055-2003)
2工程概况
本穿越工程为钦州支线BQB058~BQB059号桩长滩江穿越,属河流中型穿越工程,穿越处设计压力10MPa,管径为D813mm,所处线路位置地区等级为二级。
穿越点位于钦州市钦北区长滩镇,距离长滩镇约3km,距离钦州市市区约50km,距离南宁市约70km,长滩镇至钦州均有县级道路可以到达。
穿越北岸(右岸)穿越桩位于长滩镇兰茄村,南岸(左岸)穿越桩位于长滩镇埠头村,穿越控制桩附近均有中石化已建成的成品油管道施工道路到达,交通方便。
长滩江采用开挖方式穿越,该段管道水平长429.7m,实长436.1m,其中穿越段324.1m,一般线路段106.2m。
穿越段起点里程为11km+494.4m,终点里程为11km+818.5m,用管规格为D813×16.8mmX70直缝埋弧焊钢管,采用高温型三层PE加强级防腐层;一般段用管规格为D813×14.0mmX70螺旋缝埋弧焊钢管,采用高温型三层PE加强级防腐层。
3施工部署
3.1总体部署
根据本工程特点,组建了以刘昆为项目执行经理的“中缅管道天然气管道工程(内
段)钦州支线施工项目部”。
按照项目法组织施工,全面负责本工程的组织、指挥及协调管理工作。
以确保工期优质施工为目标,根据工程需要结合施工现场实际,项目部设置为两级管理机构,即项目管理层与项目施工作业层。
在施工队伍配备上,根据穿越的工程量配备1个焊接机组、1个试压机组、1个补口
补伤机组、1个运输机组以及1个土建机组。
3.2施工方案拟定
经过现场勘查,设计比对,从可行性、可靠性、投资成本、工期、后期维护等多方面综合比较,根据长滩河的地貌、气象、地质资料分析,对钦州支线长滩河BQB058~BQB059采取围堰导流的方式进行大开挖穿越。
稳管地段采用C25混凝土连续浇筑和马鞍式压重块进行稳管。
3.3主要工程量
长滩河1#穿越主要工程量
序号
项目名称
单位
数量
备注
一
线路
1
线路实测水平长度
m
429.7
2
线路全线实长
m
435.1
3
D813×14X70螺旋缝埋弧焊钢管
m
105.7
一般段直管
4
D813×16.8X70直缝埋弧焊钢管
m
311.2
穿越段直管、冷弯
5
D813×18.5X70直缝埋弧焊钢管
m
20.3
热煨弯管
二
管件
1
D813×16.8X70冷弯弯管(Rc=40D)
个
1
2
D813×18.5X70热煨弯管(Rh=6D)
个
5
三
组装焊接
1
D813×14X70螺旋缝埋弧焊钢管焊口
口
9
2
D813×16.8X70直缝埋弧焊钢管焊口
口
27
3
D813×18.5X70直缝埋弧焊钢管焊口
口
10
4
射线检测
口
46
5
超声波检测
口
37
四
穿越工程量
1
开挖穿越河流
m/处
324.1/1
五
土石方工程量
1
土方
3
m
6280
2
卵方
3
m
5019
3
细土回填
3
m
1198
六
占地
1
临时占地
2
m
7880
2
永久占地
2
m
4
七
水工保护
1
混凝土连续浇筑
m
68.1
2
浆砌石护岸
3
m
234
3
马鞍式混凝土配重块
套
23
八
通信部分
1
D114×4.520#无缝钢管
m
270
2
砂袋25kg/个
个
190
填粗砂
3
镀锌钢绞线φ6.0/7×2.0
m
280
九
其它
1
标志桩(含转角桩、不含加密桩)
个
2
2
警示牌
个
2
3
警示带(宽1.0m)
m
436
4
围堰
3
m
4000
5
导流
3
m
230
4主要施工工序技术措施
4.1方案概述
河流围堰导流穿越施工:
首先在河床最低洼的地段开挖导流泄洪渠,导流渠开挖完毕后,再沿河流穿越轴线两侧和导流渠靠管道安装的一侧堆筑围堰,然后开辟施工作业带、开挖管沟,进行管道安装。
管线敷设后拆除围堰、回填导流渠、恢复地貌。
导流渠
河流
围堰
管沟
河流
4.2穿越施工工序流程图
4.3主要施工工序技术措施
4.3.1施工准备
4.3.1.1施工前详细阅读施工图纸及设计文件,对现场道路、地形、地貌及河水流量、流速进行详细的踏勘,根据当地的气象资料及河水的涨落情况确定施工时间安排,保证穿越施工万无一失。
4.3.1.2施工前要征得河道、规划、环保、国土等相关部门商定截断河流的有关事宜,办理施工许可,并签订相关协议后方可施工,并应在其相关部门监督下进行施工。
4.3.1.3开始施工前,准备齐全所用的各种材料、设备及机具,如长臂挖机、石笼、土袋、木桩、钢桩、防水布等,以保证围堰的一次成功。
4.3.1.4根据现场的实际情况,对进场道路进行必要的修整,如无可借助道路应修筑能保证施工设备进出的施工便道,道路的宽度及承载力应满足设备进退场的需要。
4.3.1.5对穿越段及穿越段两侧地下已测出和未测出的隐蔽构筑物进行调查,并采用保护措施,防止对其造成破坏,对穿越地下障碍物两侧各5m范围内的管沟,应采用人工开挖。
4.3.1.6根据穿越位置水流量及现场的实地情况,利用RTK等仪器放出管道中心线、管沟开挖边线、围堰的具体位置开挖地点。
4.3.1.7编制具体穿越方案,上报EPC、监理及业主相关部门审批,审批合格后方可施工;确定占地尺寸,由征地人员提前做好占地征用事宜。
4.3.1.8对施工人员进行技术交底及安全交底,使之熟悉施工方案及安全预防措施。
4.3.2测量放线
测量人员依据设计施工图纸、施工规范和施工方案,放出河流穿越中心线、围堰边界和导流渠开挖边线;并在河道两侧的岸边上各选择一块场地作为堆管场地,堆管场大小根据河道穿越的长度确定,一般为12m×13m左右。
4.3.3施工进场便道、绕行道路的修筑
根据现场踏勘情况,需修筑施工便道以连接县道X021,以便各种设备、机具及材料能及时进入施工现场。
修筑后的便道宽度一般不小于6m,如土壤承载力较差,可在道路上铺垫黄土、碎石层等。
4.3.4围堰施工
4.3.4.1开挖导流通道
(1)根据现场的实际情况,左岸BQB065地势较为开阔,为农田段,且紧邻县道X021,决定在该侧进行导流渠开挖。
导流沟入口与穿越段河岸的内夹角不宜大于45º,避免水流不畅而冲击堰体。
本方案计划在侧面导流沟内边缘位置距河岸60m,导流沟入口点在穿越中心点上游45m,导流沟出口点在穿越中心点下游45m,导流沟的沟底宽度A为3m,导流沟底标高低于原河道标高1m,为保证导流沟侧面的冲刷量达到最小,在两个弯道处用麻袋装粘土码砌1~2排厚度,高度同导流沟,并在其中间放置一层防水布,另外,应适当征用一定宽度的防冲刷用地,导流沟侧面防冲刷征地宽度B根据地质情况确定。
现场布置及占地范围如下图所示:
导流沟开挖时,在入口、出口先预留6m不开挖,到其余位置的导流沟全部挖好,并且将临时便桥搭设好后,再将出口、入口的预留位置挖开,使河水从导流沟内通过。
如果需开挖的导流沟和进场道路同在河的一侧,为了便于施工人员进退场,在导流沟开挖完成后,用脚手架在导流沟内搭建便桥,便桥宽度6m,桥面用δ=50mm的木板铺设,上面铺一层8mm的钢板。
﹙2﹚根据河流和沟渠穿越段的流量情况确定导流渠横断面积,横断面积可根据下式来确定:
F-----导流渠的横断面积;
Q-----施工段内水流量(m3/s);
Vc-----导流渠内允许的平均水流速(m/s)。
(3)开挖导流渠可采用单斗挖掘机,必要时可配置一定数量的推土机以配合单斗挖掘机工作。
按放线位置先从中间段进行开挖,在开挖到接近进、出水口处时,应根据导流渠面积的大小和土质情况,留出3~6m与原河槽相连接的暂不挖通,然后修整导流渠边坡。
导流渠的边坡坡度如下表:
土壤种类
水深h<1m
水深=1~2m
粘土、重粘土、亚粘土
1:
1.00
1:
1.00
轻亚粘土
1:
1.25
1:
1.25
亚砂土
1:
1.50
1:
1.50
砂土
1:
1.75
1:
2.00
4.3.4.2围堰施工
(1)在穿越管道上下游各50m处(如管线埋深较深,可根据现场情况加大距离)修筑两条拦水坝,坝顶宽度及坡比应视河水深度、流速及河床情况而定,一般顶宽1.5m,坡比1:
0.75,坝体高出河水面1m(经现场实际测量,本工程穿越段水深最大为1m)。
上下游拦水坝均采用编织袋装土砌筑,如果坝较单薄,可以沿坝打钢板桩,对坝体进行加固。
考虑到坝的防渗功能,可在两条坝的迎水面上用无纺
布作防渗层。
筑坝断面图如下图:
(2)完成围堰后,应立即排放围堰内的明水。
4.3.5排水
在上、下游堰围好以后,立即用水泵进行抽水,将堰体内的积水排到堰外。
4.3.6作业带开拓
4.3.6.1对于管线埋深小于3m的穿越,作业带开拓时,只需用推土机平整河床及两岸,使其平滑过渡,保证管线组焊能顺利进行即可。
4.3.6.2对于埋深超过3m的管线,由于管沟放坡后,地面组焊的管线离管中心线较远,吊管机无法将其下至管沟中,因而在开拓作业带时,需将表层土用推土机推去,保证作业带表面距管沟底的高度3m左右。
如下图:
4.3.7管沟开挖
4.3.7.1管沟开挖按照《油气长输管道工程施工及验收规范》(GB50369-2006)要求执行。
如果管沟开挖时,地质条件与图纸不符,需改变管沟尺寸时,应及时与设计人员联系。
管沟开挖的土方应按规定进行堆放,防止垮塌对施工人员安全造成危害。
4.3.7.2管沟开挖时,应将挖出的土石方堆放在与施工便道相反的一侧,距沟边不小于1m。
在耕作区开挖管沟时,表层耕作土应靠作业带边界线堆放,下层土应靠近管沟堆放。
有地下设施或石方地段宜先开挖管沟。
管沟开挖应注意按水土保持设计采取各类措施,防止水土流失。
4.3.7.3河道内管沟开挖:
开挖过程中,每开挖一层就在其边侧修筑集水坑,然后使用塑料膜铺垫并使用水泵将其中的水抽出。
每层开挖处的土向四周散去,然后使用挖掘机将土倒运到堆土区。
根据本工程河流钻探结果,开挖三层即可。
开挖出的土尽量堆积到上部围堰边侧,可起到挡水的作用。
管沟开挖的过程中,要不间断的抽水,使管沟内的渗水基本排出沟外,满足管沟的开挖需要。
4.3.7.4河漫滩管沟开挖:
本工程河漫滩一级阶地、二级阶地大部分比较陡峭,呈陡坎或陡坡状,平均开挖深度为5-6米,局部最大开挖深度达7米,机具设备无法行走,直接采用推方降坡,河岸恢复困难。
因此对于陡岸采用直接成沟的方式开挖,在坡度较缓的坡岸利用原有的挖砂道路修整作为运管便道;坡度较陡的岸坡采用降坡法形成作业带,同时作为管材运输的通道。
陡岸开挖首先用挖掘机在岸顶开挖长10米,宽6米,深4米的一个坑槽,挖掘机下到坑槽内进行开挖坡面管沟,岸上挖掘机挖沟土石方全部二次倒运到岸顶上堆放,可以确保大回填和恢复地貌有充足土方。
岸底开挖可在坡面挖土填一个高4米、宽4米、长5米的一个台阶,挖掘机在台阶上从坡面最上方向下开挖管沟,最终形成陡坎段管沟。
4.3.7.5根据设计图纸及规范要求,管沟开挖应符合表4-1、表4-2中相关规定。
表4-1管沟最陡边坡坡度表(不加支撑)
土壤类别
最陡边坡坡度
坡顶无载荷
坡顶有静载荷
坡顶有动载荷
中密的砂土
1:
1.00
1:
1.25
1:
1.50
中密的碎石类土
(填充物为砂土)
1:
0.75
1:
1.00
1:
1.25
硬塑的轻亚粘土
1:
0.67
1:
0.75
1:
1.00
中密的碎石类土
(填充物为粘性土)
1:
0.50
1:
0.67
1:
0.75
硬塑的亚粘土、粘土
1:
0.33
1:
0.50
1:
0.67
老黄土
1:
0.10
1:
0.25
1:
0.33
软土(经井点降水)
1:
1.00
/
/
硬质岩
1:
0
1:
0
1:
0
注1:
静载指堆土和材料等,动载指机械挖土或汽车运输作业等。
静载或动载应距挖方边缘0.8m以外,堆土或材料高度不宜超过1.5m。
2:
当有成熟经验时,可不受本表限制。
表4-2带水开挖管沟尺寸
土石名称
沟底最小宽度
管沟边坡
沟深≤2.5
沟深>2.5
淤泥、粉细砂
D+2.5
1:
1.75
1:
2.0
中砂、粗砂、
D+2.0
1:
1.5
1:
1.75
砂土、卵砾石
D+1.8
1:
1.25
1:
1.5
粉质粘土
D+1.5
1:
1.25
1:
1.5
粘土
D+1.2
1:
1
1:
1.25
岩土
D+1.0
1:
0
1:
0
注:
如遇流砂,沟底宽度和边坡数据应根据施工方案另行确定。
D为管子外径(包括防腐层厚度)
4.3.7.6河底管沟应平直,不应有土坎,中心线偏移不应超过200mm,管沟深度应符合设计要求,其允许偏差为±200mm。
管沟开挖完成后,立即用测量仪器对管沟的标高进行测量,确保管沟达到设计要求的标高。
4.3.7.7管沟开挖前施工承包商应对沿线构筑物以及光(电)缆和地下管道进行详细调查,了解其位置、埋深,探明的地下设施处应设立标志。
施工开挖严禁对地下建、构筑物造成破坏。
本工程中采用现浇混凝土稳管形式的,其管沟开挖的深度必须保证将管顶埋设至河床完整、稳定基岩面以下0.5m(扣除风化层的厚度后确保现浇混凝土的顶面低于河床稳定基岩面,现浇混凝土与河床基岩形成完整的结合),如果施工中发现管沟按设计要求开挖后不能满足要求时,应及时与设计代表取得联系进行必要的处理。
4.3.7.8河道穿越在开挖前应按要求办理相应的手续,取得有关方面的同意,选择好施工季节,并应在管道组装焊接做好充分准备之后再开挖,管沟的开挖深度应保证管道的设计埋深。
穿越完成后,应按照有关要求对河道进行恢复。
4.3.7.9雨季管沟开挖施工时应适当加大管沟边坡系数,防止沟壁塌方;开挖管沟时,须经常检查管沟的边坡,发现管沟塌方和沟壁开裂的现象,及时清除塌方和对管沟壁进行处理,以免施工时垮塌伤人;雨后应及时采取潜水泵抽水或导流渠排水的方法排除管沟内的积水,避免管沟长时间受到雨水浸泡而塌方;陡坡段管沟开挖应避免在雨季施工;当开挖遇到雨季时,应与管道下沟、回填工序进行密切结合,做到开挖一段、下沟一段、回填一段,避免洪水冲毁管沟。
4.3.8管线组焊
本工程坡口加工、管道组装及管口组对执行《油气长输管道工程施工及验收规范》(GB50369-2006),管道焊接按照《中缅天然气管道工程焊接工艺规程》执行,其中线路主体焊接采用纤维素焊条下向焊打底+药芯焊丝半自动下向焊填充盖面ZMZX-WPS-10的焊接工艺。
连头采用纤维素焊条下向焊打底+药芯焊丝半自动下向焊填充盖面ZMZX-WPS-11焊接工艺。
焊口返修选用纤维素焊条+低氢焊条填充、盖面返修,焊接工艺规程ZMZX-WPS-12。
验收执行《石油天然气钢制管道无损检测》(SY/T4109-2005)。
管线组焊具体施工技术要求如下:
4.3.8.1坡口加工
(1)用火焰切割机加工管口时,应检查氧气瓶、乙炔瓶、压力表、割炬等,确保其处于安全状态,操作由有资质的气割工执行。
(2)坡口加工后,应对坡口角度、坡口钝边等进行测量检查,对于不合格的要重新加工。
(3)坡口加工完毕后,应进行外观检验。
机械加工如有形成的内卷边,应用锉刀或电动砂轮机清除整平;对于火焰切割的管口,应采用角向磨光机对管口进行修整,除去切割痕迹、氧化皮和淬硬层后检查。
(4)对于不同管子壁厚对口时,应根据相应的焊接工艺规范要求对厚壁管按要求打磨内坡口,打磨宽度不应小于3倍的壁厚差,使打磨坡度平缓过渡。
(5)坡口加工合格后,应重新测量管子长度并记录。
4.3.8.2管口清理
(1)管口清理前,应保证管端有足够的操作空间。
(2)对管内目测检查,采用清管器等工具清理管子内部的泥土和石块、砂子以及其它杂物。
清除时应注意保护管道内涂层不受伤害。
应避免采用硬质、尖锐的物体接触管道内涂层。
(3)应先用抹布、棉纱等除去表面的泥土,石块、泥污,油脂等。
对于管口存在水分的,应用火焰加热除去水分等对于由钢管能满足施工坡口要求。
(4)管口清理应采用角向磨光机,动力钢丝刷、棉纱、除油脂的化学剂等。
操作人员应配备适当的个人劳保防护用品。
(5)用电动钢丝刷清理管口内外表面两侧25mm范围内的铁锈除去,露出金属光泽。
(6)管端损坏或有缺陷的修整方法取决于缺陷的程度,缺陷的深度<1mm时,采用打磨法除去。
缺陷的深度>1mm时,按4.1条重新加工坡口。
不允许用补焊修整坡口。
(7)清口工作完成后应尽快组对焊接。
当天完成的清口应当天组对并焊接完成,对于未组对完的管口应用遮盖物保护,下次组对前应重新检查清理。
(8)现场切割防腐管时,应将切管部分管端不小于50mm宽的内涂层和管端140mm宽的外防腐层清除干净。
4.3.8.3管口组对
(1)组对前,按照施工图核对管壁厚和材质,按顺序登记每根管子的管号、炉号、长度、壁厚等信息。
(2)组对前,先进行管口的尺寸进行级配,保证管口组对尺寸符合焊接规程要求。
(3)对于一般地段,应采用内对口器组对,吊管机配合。
(4)组对由有资格证的管工、起重工、机手操作,所用的吊管机、对口器、吊具等应具有足够的载荷能力,处于正常工作的安全状态下。
组对所使用的吊带、吊具等应有管子免受伤害的措施。
(5)组对时,应将被组对的一个管子稳固。
另一根活动的管子,应用尼龙带应放置在管子的中心处进行吊装。
(6)在土质地段,可将管子直接放在软土堆上,在存在石方或卵石的地段,应用装软土的编制袋垫管。
管口组对离地高度应满足焊接空间操作方便和安全,一般不小于0.5m。
(7)被组对的两个管子母材的焊缝(直焊缝、螺旋焊缝)在对口处应相互错开,距离不应小于150mm。
(8)同公称壁厚对接钢管的错边量不应大于2mm,错边应沿管口圆周均匀分布,禁止强行组对。
(9)相邻两环焊缝间的距离应大于1.5米。
(10)接头坡口角度30+2.5°、钝边0.5-1.5mm、根部间隙2.0-3.0mm应符合中缅天然气支线焊接工艺规程(A3版)的要求。
(11)使用外对口器时,根焊道应均匀分布在管子的圆周上,其累计长度必须大于管圆周的67%以上,才能撤离外对口器。
4.3.8.4管口预热
(1)在管口组对合格且焊接准备条件完成后,在焊接前对管口进行预热。
(2)按照焊接工艺规程的要求使用火焰加热器进行预热。
环境温度在5℃以上时,预热范围为管端各50mm的区域内均匀加热;
(3)预热应在焊口两侧及周向均匀进行,应防止局部过热,预热温度为大于100℃。
(4)温度测量可用数字测温计测量在距管口25mm的圆周上均匀测量。
4.3.8.5焊接
(1)焊接设备启动前,应检查设备、指示仪表、开关位置和电源极性。
在正式焊接前,应在试板上进行焊接工艺参数调试。
不应在坡口以外的管表面上起弧。
(2)由持有中缅天然气管道支线工程焊接岗位证的焊工,穿戴齐全的劳保防护服,按照业主批准的焊接工艺规程要求施焊。
(3)焊机地线靠近焊缝内,应用卡具将地线与焊缝接触良好且不宜滑落,避免产生电弧,击伤母材。
(4)为防止焊接飞溅烧伤管材防腐层,应采取足够宽度和足够耐热耐烧能力的覆盖物覆盖(如橡胶皮)在焊口两侧,对防腐层进行防护。
(5)每层焊道由两名焊工在管口两侧分别起弧进行施焊。
(6)焊道的起弧或收弧处应相互错开30mm以上,严禁在坡口以外的钢管表面起弧。
必须在每层焊道全部完成后,才能开始下一层焊道的焊接。
(7)根焊结束后立即进行热焊。
根焊与第一遍填充的时间间隔不超过10分钟。
(8)坡口和每层焊道上的焊渣,在下一步焊接前应清除干净。
采用半自动焊时,焊接下一焊道前,应用砂轮磨除已完成焊道表面的熔渣、密集气孔、引弧点高凸处。
(9)热焊后各层焊道的焊接应没有中断,尽可能快地完成,层间温度应为大于80℃。
(10)填充焊接时,由于坡口宽度的增加,焊丝要作适当的摆动,为避免发生熔池满溢、气孔和夹渣等缺陷,焊接速度要控制适当以保持熔池前移。
(11)焊接时,焊条或焊丝不宜摆动过大,对较宽焊道宜采用多道焊方法。
焊接时发现偏吹、粘条、表面气孔或其它不正常现象时应立即停止焊接。
(12)为保证盖面焊的良好成型,填充焊道宜填充(或修磨)至距离管外表面1mm~2mm处。
可根据填充情况在立焊部位增加立填焊。
(13)在焊接过程中,焊工应时刻注意电弧和熔池的变化,并及时检查每层焊道是否存在气孔、裂纹、夹渣等缺陷,对发现的缺陷应立即清理修补。
修补过程中应保证控制层间温度。
每处修补长度应大于50mm,且小于或等于304mm。
若相邻两修补处的距离小于50mm时,按一处缺陷进行修补。
(14)当日进行焊接
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