何海軍

（中國水利水電第五工程局有限公司，四川成都 610225）

1 工程概況

岷江龍溪口航電樞紐工程位于岷江干流樂山市犍為縣境內(nèi)，是岷江下游河段（樂山－宜賓）航電規(guī)劃的第4 個(gè)梯級(jí)，距大渡河河口約80.9km，距上游犍為航電工程梯級(jí)約31.1km，下游約0.8km 即是犍為縣新民鎮(zhèn)。龍溪口航電樞紐閘址距省會(huì)成都市228km，距樂山市106km，距犍為縣42km，航電樞紐布置于犍為縣新民鎮(zhèn)上游約600 ～800m 的岷江河段。龍溪口航電樞紐總庫容為3.24億立方米，總裝機(jī)容量為480MW，裝設(shè)9 臺(tái)燈泡貫流式機(jī)組，單機(jī)容量53.34MW，電站1#、2#、3#機(jī)組設(shè)備由浙江富春江水電設(shè)備有限公司制作供貨，4#、5#、6#機(jī)組設(shè)備由東方電機(jī)廠設(shè)備制造廠家供貨，7#、8#、9#機(jī)組設(shè)備由東芝水電設(shè)備（杭州）有限公司制作供貨[1]。（分析浙江富春江水電設(shè)備有限公司制作供貨的1#、2#、3#機(jī)組編寫，以下簡稱浙富）。

2 管型座安裝施工工藝技術(shù)

2.1 工藝要點(diǎn)

管型座在安裝間拼裝，平面位置誤差不能大于±1mm。管型座安裝測量控制線必須以尾水管里襯實(shí)測的中心、高程、里程為基準(zhǔn)，進(jìn)行放樣。

管型座吊裝就位等測量控制點(diǎn)的設(shè)置與尾水管里襯相同，要設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)高程中心架和測量用基準(zhǔn)點(diǎn)，在機(jī)坑中設(shè)置標(biāo)高中心架，用鋼琴線拉出機(jī)組軸線，在距內(nèi)殼體、外殼體進(jìn)口200mm 位置各設(shè)置平行于轉(zhuǎn)輪中心線的測量基準(zhǔn)線，平面位置誤差不能大于±1mm，高程誤差不大于±1mm。管型座測量控制線必須以尾水管里襯實(shí)測的中心、高程、里程為基準(zhǔn)，進(jìn)行放樣。

2.2 管型座組裝

2.2.1 內(nèi)殼體組裝

（1）在安裝間適當(dāng)位置，根據(jù)立柱和內(nèi)殼體的結(jié)構(gòu)尺寸放置8 塊鋼支墩或鋼墊板，相應(yīng)配置8 對(duì)楔子板，利用水準(zhǔn)儀將楔子板的高程調(diào)整一致。（2）參照浙富內(nèi)殼體裝配、管型座裝配、上立柱、下立柱等相關(guān)圖紙，將內(nèi)殼體與上下立柱在安裝間整體水平組裝。上立柱處坡口位于上立柱側(cè)，下立柱處坡口位于內(nèi)殼體側(cè)[2]。（3）利用鋼板、楔子板、組合螺栓等調(diào)整組合縫、過流面?zhèn)鹊腻e(cuò)牙。水準(zhǔn)儀檢查兩瓣內(nèi)殼體是否在同一平面，并根據(jù)檢查記錄進(jìn)行調(diào)整，檢查法蘭面，平面度應(yīng)在0.3mm 以內(nèi)，圓度應(yīng)在1mm 以內(nèi)，合格后把緊組合螺栓。

2.2.2 上、下立柱與內(nèi)殼體組裝

（1）組裝簡圖如圖1 所示。（2）在安裝間放置內(nèi)殼體，根據(jù)扇形的結(jié)構(gòu)尺寸放置4 個(gè)鋼支墩或鋼墊板，相應(yīng)配置4 對(duì)楔子板，利用水準(zhǔn)儀將楔子板的高程調(diào)整一致。（3）利用鋼板、楔子板、組合螺栓等調(diào)整組合縫，過流面?zhèn)鹊腻e(cuò)牙小于3mm。檢查內(nèi)殼體與上下立柱組合面是否在同一平面，并根據(jù)檢查記錄進(jìn)行調(diào)整，用水準(zhǔn)儀檢查法蘭面，平面度應(yīng)在0.5mm 以內(nèi)，圓度應(yīng)在1mm 以內(nèi)。（4）將上立柱和內(nèi)殼體進(jìn)行組合，利用楔子板以及千斤頂、橋機(jī)配合調(diào)整，利用鋼板、楔子板、組合螺栓等，調(diào)整組合縫、過流面?zhèn)鹊腻e(cuò)牙小于1mm，廠內(nèi)標(biāo)記線錯(cuò)牙不大于0.5mm。檢查內(nèi)殼體與上立柱組合面是否在同一平面，并根據(jù)檢查記錄進(jìn)行調(diào)整，檢查立柱上法蘭段與內(nèi)殼體法蘭面平行且平面度應(yīng)在0.6mm 以內(nèi)，法蘭段法蘭面距內(nèi)殼體法蘭面為845mm。

2.3 管型座安裝調(diào)整

首先，將基礎(chǔ)板頂面清掃干凈，基于廠家圖紙，將調(diào)整用的鋼板及螺栓安裝好。其次，在基礎(chǔ)板的合適位置放置4 對(duì)調(diào)整用的楔子板，并按廠家要求調(diào)整楔子板的頂面高程。

（1）吊入事先組裝好的上、下立柱及內(nèi)殼體。（2）上、下立柱及內(nèi)殼體找正并粗安裝、周向做支撐等固定好，防止傾倒[3]。（3）調(diào)整好尺寸，檢查并做好記錄。（4）內(nèi)殼體安裝允許誤差：水流方向±1mm，高程比尾水管里襯中心高2.5mm。（5）用千斤頂頂下立柱底部和左右前后，調(diào)整內(nèi)殼體下游法蘭面垂直平面度及法蘭面離轉(zhuǎn)輪中心的距離為4225 mm。用下立柱基礎(chǔ)板上楔子板調(diào)整內(nèi)殼體的中心高程，下立柱距轉(zhuǎn)輪中心線的距離為5615mm，檢查內(nèi)殼體的尺寸直至符合要求。（6）對(duì)照尾水管中心調(diào)整管型座中心使管型座與尾水管中心同心。（根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)，考慮管型座混凝土澆筑完后的中心高度，計(jì)劃組裝時(shí)管型座中心比尾水管中心線高2.5mm，目的是澆筑完成后管型座與尾水管同心，具體值根據(jù)混凝土澆筑方法及順序進(jìn)行調(diào)整確定）。

3 管型座整體調(diào)整

管型座在機(jī)坑內(nèi)組裝完畢后，再次進(jìn)行整體復(fù)測調(diào)整工作。調(diào)整采用水準(zhǔn)儀、全站儀及掛鋼琴線的方法進(jìn)行測量、調(diào)整，調(diào)整工作分內(nèi)殼體調(diào)整和外殼體調(diào)整。

3.1 內(nèi)殼體調(diào)整

（1）以尾水管法蘭面的測量數(shù)據(jù)為基準(zhǔn)，重新復(fù)測檢查內(nèi)殼體的中心、高程、里程、平面度等是否滿足規(guī)范要求，并作好記錄。（2）根據(jù)測量數(shù)據(jù)，利用下立柱下的調(diào)整螺栓及楔子板、千斤頂進(jìn)行調(diào)整，確保內(nèi)殼體上下游兩側(cè)法蘭面中心高程在規(guī)范要求的范圍內(nèi)，高程應(yīng)控制在+1 ～+2.5mm 范圍內(nèi)。（3）利用下立柱下部左右兩側(cè)的調(diào)整螺栓以及下立柱底部設(shè)置的千斤頂配合調(diào)整內(nèi)殼體Y-Y 方向的中心。

3.2 外殼體調(diào)整

（1）外殼體調(diào)整以內(nèi)殼體為基準(zhǔn)，利用外殼體下部的金屬支墩及千斤頂調(diào)整外殼體法蘭的中心高程，使用型鋼及外殼體兩側(cè)墻預(yù)埋的基礎(chǔ)調(diào)整外殼體法蘭的中心方位。（2）利用外殼體與尾水管之間的間距管調(diào)整外殼體法蘭與尾水法蘭的距離及法蘭波浪度。以內(nèi)殼體為中心，利用內(nèi)、外殼體之間的支撐管調(diào)整外殼體的圓度。在進(jìn)行外殼體調(diào)整時(shí)，同時(shí)監(jiān)測內(nèi)殼體法蘭垂直度的變化[4]。

4 管型座焊接

4.1 內(nèi)殼體與立柱組合縫的焊接

4.1.1 焊前準(zhǔn)備

（1）焊前必須將坡口兩側(cè)油污、油脂、潮氣、鐵銹、油漆或其他任何影響焊接質(zhì)量的雜物清理干凈，坡口內(nèi)的氧化皮、鐵銹必須打磨直至顯露出金屬光澤。（2）焊條必須在焊條烘干箱內(nèi)進(jìn)行350℃烘焙2 小時(shí)后使用，使用保溫筒要保溫、隨用隨取。（3）焊接方法主要為手工電弧焊或二氧化碳保護(hù)焊。焊接材料為J507 焊條,規(guī)格為φ3.2mm、φ4mm 兩種或焊絲。（4）焊接人員必須持有合格證書，并經(jīng)監(jiān)理工程師認(rèn)可，掛牌上崗。（5）采用加熱板或遠(yuǎn)紅外加熱裝置進(jìn)行加熱。

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4.1.2 立柱與內(nèi)殼體焊縫定位焊

（1）定位焊使用焊條應(yīng)與正式焊接的焊條相同，定位焊拼裝時(shí)長度應(yīng)控制在80 ～120mm 范圍內(nèi)，厚度控制在10mm 以內(nèi)。（2）焊接前，根據(jù)廠家焊接工藝要求進(jìn)行預(yù)熱。在焊接過程中，層間溫度下降，需對(duì)焊接外側(cè)進(jìn)行加熱，焊接層間溫度控制在100 ～200℃范圍。

4.1.3 立柱與內(nèi)殼體焊縫正式焊接

（1）焊前預(yù)熱溫度控制在80 ～120℃。（2）內(nèi)側(cè)焊接。先進(jìn)行封底焊，檢查合格后，繼續(xù)焊接到50%內(nèi)坡口深度。（3）外側(cè)清根、檢查。外側(cè)碳弧氣刨進(jìn)行清根，并使用砂輪修整，作表面無損檢測。（4）外側(cè)焊接至坡口50%深度為止，使用砂輪修整。（5）內(nèi)、外側(cè)焊縫對(duì)稱、平衡、交替焊接，將焊縫坡口焊滿。（6）焊接采用分段、跳焊、退步方式進(jìn)行。（7）焊縫焊接采用多層、多道焊，封底和蓋面使用ф3.2mm 焊條/絲，其余各層采用ф4.0mm 焊條/絲[5-6]。

4.2 水平翼板焊接

（1）焊前預(yù)熱到80℃，焊接層間溫度控制在100 ～200℃范圍，焊后保溫緩冷。(2）焊接時(shí)由2 名焊工對(duì)稱、同時(shí)、同向、同速、同規(guī)范多層多道焊接，每段焊接進(jìn)行先仰焊，平面上部清根，后平焊，根據(jù)變形情況，兩面交替焊接。焊接順序如圖2 所示，焊接過程中除底層、表層焊縫不進(jìn)行錘擊外，對(duì)其余各焊縫逐層進(jìn)行錘擊，減少焊縫的殘余應(yīng)力。（3）水平翼板對(duì)接焊縫焊接完成后，進(jìn)行無損檢測和UT 檢查，按NB/T47013.3 中II 級(jí)執(zhí)行，UT檢查按GB/T26952-2011 中2 級(jí)執(zhí)行。

5 管型座安裝質(zhì)量控制

為保證管型座最終安裝質(zhì)量，不僅要在管型座安裝焊接時(shí)保證各種尺寸滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，還要在管型座二期混凝土澆筑時(shí)控制變形。

5.1 管型座安裝質(zhì)量控制要點(diǎn)

表1 貫流式水輪機(jī)管型座安裝允許偏差（單位：mm）

5.2 管型座二期混凝土澆筑質(zhì)量控制

由于管型座法蘭面已加工成型，在混凝土澆筑過程中，必須嚴(yán)格控制混凝土澆筑中的變形。

利用全站儀對(duì)外殼體法蘭面進(jìn)行監(jiān)控。砼澆筑前，測量法蘭面處的8 點(diǎn)平面度，并做好記錄。按設(shè)計(jì)要求澆筑第一層高度時(shí)，測量其法蘭面平面度，做好記錄，根據(jù)平面度數(shù)據(jù)的變化情況，調(diào)整各位置的澆筑量。比如，若法蘭面平面度超過2mm 以上，無法打磨處理，則應(yīng)停止?jié)仓?，重新調(diào)整加固，進(jìn)行第2 次、第3 次、第4 次直至外殼體表面被二期混凝土全部覆蓋為止[7]。

6 結(jié)語

管型座安裝是大型燈泡貫流式水輪發(fā)電機(jī)組安裝工作中的一個(gè)關(guān)鍵工序，因其尺寸大、重量重、安裝環(huán)境惡劣、工期長、安裝質(zhì)量要求高等特點(diǎn)，在其安裝完畢后，二期混凝土澆筑時(shí)間和保養(yǎng)工期長。本文對(duì)其整體管型座各部位安裝技術(shù)進(jìn)行了分析，有利于確保管型座發(fā)揮應(yīng)有的價(jià)值和作用。