王秀紅 程選勤

（中國水電三局有限公司西北分局 甘肅 蘭州 701194）

1 概述

海勃灣水利樞紐位于內蒙古自治區(qū)烏海市境內的黃河干流上，是一座防凌、發(fā)電等綜合利用的水利樞紐工程，工程等級為Ⅱ等工程，工程規(guī)模為大（2）型，樞紐主要由河床電站、泄洪閘、土石壩等建筑物組成。

結合以往燈泡貫流式機組的施工經驗，海勃灣水利樞紐工程建設中尾水管的安裝調整為一期安裝。尾水管里襯是防止高速水流對混凝土流道直接沖刷而設置的金屬襯板，由δ18鋼板卷制而成。由于尾水管里襯整體組裝后體積比較大，運輸困難，所以在運輸時采用分片（分瓣）的方式。海勃灣水電站尾水管里襯分三節(jié)，每節(jié)由三瓣組成。

2 尾水管里襯施工特點

燈泡貫流式水輪機組尾水管里襯通常施工是在土建混凝土一期施工完成后進行吊裝。吊裝過程中先在水輪機井制作滑軌，然后將尾水管鋼襯吊裝到水輪機井制作好的滑軌上，采用卷揚機等牽引設備將其運輸就位，最后采用手把葫蘆，微調螺栓等工具微調，來保證安裝精度。尾水管一期超前定位在一期混凝土澆筑至尾水管底部二期預留面的高程，在二期預留面埋設鋼襯支撐，錨鉤等預埋件。待混凝土達到一定強度后直接采用土建施工起吊門塔機直接就位。

超前定位與傳統(tǒng)施工工藝相比有如下四個優(yōu)點：①采用門塔機直接吊裝，施工工藝簡便，減少大量勞動力。②鋼襯支撐、錨鉤等預埋件均勻的預埋在一期混凝土當中，尾水管鋼襯不容易發(fā)生變形和位移。③一期混凝土施工，混凝土整體性好，避免出現因二期混凝土澆筑出現混凝土脫空、蜂窩麻面等質量問題，確?；炷翝仓|量。④一期施工較二期施工相比，節(jié)省工期在120d～150d左右，經濟效益顯著。

3 安裝前準備

由工程測量測出機組中心線,并將中心線垂直投影到埋設于一期混凝土中里襯基礎墊板。由于采用尾水管超前定位技術，安裝時尾水管兩側墻體還未澆筑，為保證安裝質量，在土建澆筑尾水管下層底板時，照圖紙要求將尾水管鋼支墩、基礎板等預埋件進行埋設。除設計要求埋設的預埋件外，另行增加適量型鋼，做為尾水管調整加固用地錨。具體布置見圖1。

4 尾水管超前定位技術

4.1 尾水管主要參數及安裝流程

海勃灣水電站尾水管主要參數：第一、二、三節(jié)重量分別為：10.494t，11.762t和13.042t。加固后重量分別為 12.4t，13.7t和15.1t。組裝后尺寸：總長8686mm、最小直徑6588.8mm、最大直徑965mm。尾水管安裝位置，以第一節(jié)上游面為準。

尾水管超前定位安裝流程：尾水管組裝→測量放點→鋼支撐及錨鉤布置→尾水管吊裝調整、加固→環(huán)縫焊接→尾水管驗收→混凝土澆筑。

4.2 尾水管組裝

根據尾水管里襯的尺寸和重量，同時考慮到現場實際情況，尾水管里襯采用分節(jié)吊裝的方案。用25t吊車等起吊手段將分瓣尾水管吊至拼裝平臺上進行組圓，并對各焊縫坡口進行清理打磨除銹。清理完畢后，按照圖紙要求調節(jié)對縫間隙為2mm，錯牙符合要求后用搭焊板臨時搭焊，并對焊縫進行分段點焊（間距300mm、點焊長度50mm），然后用拉桿調整其上、下管口圓度，并檢查其管口直徑、周長和高度符合設計要求，并進行加固后再進行各縱縫對稱焊接。

圖1 尾水管加固支墩、錨鉤埋設示意圖

表1 水管各節(jié)進出口的直徑尺寸表

表2 尾水管安裝檢查項目

尾水管里襯的組圓利用壓縫器、騎馬板等，將其對縫間隙調為2mm，用2mm塞尺進行檢測。對縫間隙調整完畢后，用盤尺檢測每節(jié)尾水管的進（出）口內側直徑，檢測位置不少于8處，隨后將檢查的數據進行整理、對比，應滿足最大值與最小值偏差和最大值與設計值的偏差不大于5mmm，見表1尾水管各節(jié)進出口的直徑尺寸表。

所有尺寸調整合格后，在每節(jié)尾水管里襯內部再次進行加固，加固成2個等邊三角形狀，完畢后再次進行圓度檢查。

4.3 尾水管里襯安裝

4.3.1 吊裝準備

為保證尾水管吊裝安全，由施工現場布置MQ600B/30、MQ600/30等大型門塔機或其他起吊設備來完成。

4.3.2 基準節(jié)吊裝就位、調整和初步加固

基準節(jié)安裝，當吊裝基準節(jié)將至基礎板時，在上、下端口±Y處放線錘，使之與機組中心線及上下端口里程線基本重合后將基準節(jié)放下，并初步找正里襯中心、高程、里程。待吊裝到位后，先做臨時加固，尾水管調整采用掛鋼琴線和全站儀校正的方法測量管口里程、垂直平面度、中心、高程。調整合格后利用事先埋好的地錨和槽鋼，對其進行最后的加固定位，將調整用的千斤頂一段與基礎板焊接牢固，另一端與安裝在尾水管外側的底座焊接牢固；外側加固材料選用廠家到貨拉筋加固，加固完成后復測以上數據，應滿足設計及規(guī)范要求。當里襯高程與機組高程不符合時，利用里襯外支承下的可調螺栓來調整，直到合格為止，其偏差允許±3mm。里襯的中心調整主要是用液壓千斤頂根據實際中心線與機組中心線之差來調整，其偏差允許在±3mm。里程的調整也是用液壓千斤頂根據實際里程與設計里程之差來調整的，其偏差允許在±3mm。

第2、3節(jié)里襯的安裝待標準節(jié)里襯初步加固及復測合格后進行,按基準節(jié)吊裝方法將第2節(jié)里襯吊入并與第2節(jié)里襯出口端對口調整，此時注意里襯不要相互碰撞，各標記基本一致，標準節(jié)里襯管端面間隙控制在2mm左右，相鄰兩內表面的最大錯位不應超過3mm并點焊環(huán)縫。點焊完環(huán)縫后，復核里襯的中心、高程及里程等，在不超標的情況下按基準節(jié)加固方法初步加固第2節(jié)。按第2節(jié)的吊裝、調整、點焊、加固方法安裝第3節(jié)里襯。最后按照圖紙要求對尾水管設備進行焊接，布置測壓管路。

4.3.4 整體調整與加固

復測里襯的中心、高程、里程、端面垂直度和平面度，根據復測結果與設計要求比較，對不符合要求者通過葫蘆、千斤頂、可調螺栓來調整，直至全部符合要求為止。調整合格后，將里襯外支承架與基礎板焊牢，用角鋼及圓鋼左右對稱搭接焊在筋板及錨鉤板上，在里襯管外圓上下游方向用角鋼及圓鋼對稱搭接在筋板與基礎鋼筋上形成剪刀掌，螺扣的受力均勻調整。加固完畢，復測中心、高程、里程、法蘭面垂直度和平面度等參數，合格后即可進行下一道工序。

4.3.5 焊接技術

里襯焊接首先清掃、打磨尾水管焊縫坡口，坡口兩側50mm處無銹蝕、氧化皮、油污及其他雜物，并打磨出坡口的金屬光澤。對母材部分的缺陷作徹底打磨處理。點焊焊條應與焊接焊條相同，焊接前應檢查點焊質量，如有開裂，未焊透及氣孔等缺陷，應徹底清除。

尾水管環(huán)縫和縱縫焊接使用的焊條，規(guī)格為 Φ4.0mm和 Φ3.2mmJ427焊條，Φ4.0mm用于中間層和蓋面，Φ3.2mm用于封底焊接。環(huán)縫施焊時，首先焊接正縫，然后背縫清根、打磨，除掉碳化層后將背縫焊滿。施焊時由4名焊工在尾水管里襯的內、外兩側同時對稱進行，其焊接速度應一致，要求每邊焊層在全部焊縫長度上焊完以后才能焊下一層，焊接時采用小電流、小范圍、多道多層焊接。為保證焊縫長度得到均勻的橫向收縮，避免出現裂紋，填充焊縫時采用多層多道“逆向對稱退步焊”焊接，每次退步分段長度為200mm～300mm，層間接頭應錯開30mm以上，焊條擺幅不超過焊條直徑的3倍。

4.4 尾水管安裝檢查項目及技術要求

尾水管安裝檢查項目及技術要求見表2。

5 尾水管混凝土澆筑注意事項

尾水管安裝完成后將原設計分層分塊及混凝土級配進行調整，腰線以下澆筑層厚控制在1.5m～2m范圍內，采用二級配混凝土，且在澆筑時降低入倉強度，避免一次澆筑過程中發(fā)生尾水管偏移變形現象。腰線以上混凝土分層厚度為3m一層，尾水鋼襯周邊采用二級配混凝土，其余部位采用三級配混凝土。待澆筑澆筑完成后，對局部有脫空現象的死角進行接觸灌漿處理。

尾水管混凝土澆筑應嚴格控制混凝土入倉強度，保證混凝土澆筑質量。鋪料厚度每小時不超過30cm且要求里襯兩側對稱下料。澆筑過程中，安排專人仔細觀察事先安裝在進、出口+X,-X方向四處，每處兩個百分表（x、y方向）的變化。在百分表變化在±0.5mm時，應引起注意；當百分表變化在±1mm，應停止混凝土澆筑并查明原因。

6 結語

黃河海勃灣水利樞紐燈泡貫流式機組尾水管施工，采取一期超前定位施工，有效地簡便了施工工藝，減少大量勞動力。一期施工中，鋼襯支撐、錨鉤等預埋件均勻的預埋在一期混凝土當中，有效地防止尾水管里襯變形和位移。同時混凝土整體性好，避免出現因二期混凝土澆筑出現混凝土脫空、蜂窩麻面等質量問題，確?；炷翝仓|量。尾水管一期施工較二期施工相比，節(jié)省工期，經濟效益顯著，為同類機型快速施工積累了寶貴的經驗。陜西水利