潘軍偉，姜明忠，蘇　朝，楊　樂(．中國水電顧問集團風電隆回有限公司，湖南邵陽400; ．中國水利水電第三工程局有限公司，陜西西安7006)

桃源水電站貫流式機組流道蓋板安裝工序優(yōu)化

潘軍偉1，姜明忠2，蘇朝2，楊樂1
(1．中國水電顧問集團風電隆回有限公司，湖南邵陽422200; 2．中國水利水電第三工程局有限公司，陜西西安710016)

摘要:桃源水電站9臺套機組流道蓋板的安裝因一些原因導致原定方案無法實施，經(jīng)施工單位技術攻關并采取合理有效的工序優(yōu)化，確保了流道蓋板的安裝工期和質量，為水電站快速裝機的順利開展奠定了堅實基礎。圖2幅。

關鍵詞:水電站;貫流式機組;流道蓋板;安裝方案;優(yōu)化

1　工程概況

桃源水電站位于湖南省桃源縣城沅水流域，是沅水干流河段的第14座梯級電站，正常蓄水位39.5 m，無調節(jié)能力，為河床徑流式水電站，上游距凌津灘水電站38 km。桃源水電站裝機容量180 MW，裝設9臺20 MW的燈泡貫流式水輪發(fā)電機組，多年平均發(fā)電量為7.93億kW·h，年利用小時數(shù)4 404 h，開發(fā)任務以發(fā)電為主，兼顧航運、旅游等綜合利用。水輪機型號為GZ—WP—720，發(fā)電機型號為SFWG20—76/7450;機組容量為20 MW/21.05 MVA，電壓10 500 V，電流1 157.6 A。機組支撐方式:管型座上下豎井和發(fā)電機輔助支撐;主軸布置形式:臥式、兩支點、雙懸臂式;最大水頭9.7 m，額定水頭5.6 m，最小水頭2.0 m;額定流量410.97 m3/s，吸出高度－6.82 m，壩址多年平均含沙量0.062 kg/m3，多年平均輸沙率138 kg/s。

流道蓋板是燈泡貫流式機組的特殊部件，其主要分為以下構件:框架蓋板，發(fā)電機框架基礎，襯板，基礎螺栓。由于其前期跟隨土建進度進行預埋工作，施工進度直接影響到土建單位施工進度，進而影響到整座電站建設的關鍵線路。施工單位結合類似工程施工經(jīng)驗，對廠家作業(yè)指導書中流道蓋板的施工工序提出質疑，并進行了工序銜接的創(chuàng)新和優(yōu)化，安裝質量、工期等成效顯著。

2　廠家設計安裝方案

2.1常規(guī)做法

作為機組安裝前期預埋的三大部件之一，流道蓋板又稱為框架蓋板，其基礎和燈泡頭、導流板一起構成了機組的進水流道，并承受著整臺機組的各種力矩;其埋設完畢意味著水輪發(fā)電機組前期預埋工作結束，埋設出現(xiàn)偏差將直接影響到以后發(fā)電機進人豎井無法安裝就位、機組充水時出現(xiàn)涌水漏水等情況，一旦流入發(fā)電機內部后果將不堪設想。根據(jù)以往其他電站同類型機組流道蓋板安裝經(jīng)驗，待流道頂部混凝土基礎澆筑完成后，再進行流道蓋板框架基礎的就位和調整。待高程、中心樁號等調整完畢達到設計要求后，加固牢靠再澆筑二期混凝土。澆筑完畢后將流道蓋板吊出，以留出空間作為發(fā)電機大件設備的吊物孔。

2.2廠家安裝工序

整體吊裝框架及框架蓋板安裝方法:管型座二期混凝土澆筑時進行框架基礎預埋，包括框架地腳螺栓。確認框架蓋板安裝位置的面積和高度，將框架蓋板安裝使用楔形板放平并保證楔形板留有一定的調整余量。整體吊入框架和框架蓋板組合體，墊入墊板用楔形板調整高程，旋緊地腳螺栓螺母;然后用鉛錘和氣泡水平儀及經(jīng)緯儀等校準儀來校準框架蓋板的中心、尺寸、水平和入口法蘭的中心等。用角鐵與地腳螺栓焊接連接固定位置并與鋼筋焊接牢固。與管型座一起進行二期混凝土澆筑。

2.3存在不足

按照廠家設計安裝方案，首先對框架基礎螺栓進行預埋，然后是整體吊裝框架及框架蓋板，最后與管型座一起進行二期混凝土澆筑。按照此安裝工序，框架基礎螺栓與流道結構鋼筋將會有多處發(fā)生沖突，而且框架基礎和內部襯板加固量增加，施工人員作業(yè)空間受限，最大的隱患是框架基礎加固強度及混凝土澆筑過程中的變形很難控制。安裝單位及時向業(yè)主單位上報此方案存在問題，聯(lián)合業(yè)主、監(jiān)理、廠家、設計等多家單位實地勘察，經(jīng)過激烈討論分析得出此方案存在以下弊端:一是框架基礎螺栓定位精度不能保證;二是框架加固強度不能保證;三是流道結構主鋼筋多處需要切割，降低了混凝土結構強度;四是安裝工序復雜，工期延長。

3　安裝工序優(yōu)化

3.1結合現(xiàn)場情況優(yōu)化工序

為了不影響流道蓋板的安裝進度，本著節(jié)省時間、節(jié)省成本的原則，向業(yè)主及監(jiān)理提議改變流道蓋板廠家設計的安裝方案，優(yōu)化工序如下:工字鋼立柱預埋(在澆筑流道頂板至▽29.07前埋設流道蓋板安裝固定支柱)→交土建澆筑至▽29.32→工字鋼頂部配割及鋼板焊接→框架與基礎螺栓在安裝間組裝及封水焊接→框架吊裝→框架蓋板分瓣吊裝→框架蓋板整體調整→整體加固→交土建澆筑。

3.2具體安裝方案

3.2.1工字鋼立柱預埋

框架蓋板分為3塊，框架基礎分為4根，其框架基礎螺栓共72條，框架安裝時必須先把基礎螺栓外面1層的盒子切割掉(由于盒子較大，和土建鋼筋網(wǎng)沖突)，只保留螺桿和墊塊。準備24根20號工字鋼，單根長度1.2 m;切割24塊300 mm×150 mm×20 mm的鋼板。利用框架基礎圖計算出每個工字鋼的具體位置(見圖1)。

圖1　預埋工字鋼布置示意

3.2.2工字鋼頂部配割及鋼板焊接

待土建單位在管型座二期回填至設計高程時，根據(jù)發(fā)電機框架基礎圖，利用全站儀分別對框架四角螺栓位置進行定位，以此4個點為基準點，拉上鋼琴線，將工字鋼安裝到具體位置，并用水平尺將其調整垂直，最后進行加固焊接。澆筑1層300 mm厚的混凝土，澆筑過程中振搗時禁止碰撞框架基礎。

待混凝土澆筑完成后，按照要求將工字鋼配割并找平到同一高程，在每個工字鋼上安裝墊板，墊板與工字鋼焊接時，必須保證墊板水平(見圖2)。墊板安裝完成后，將調整楔形板放置到每塊墊板上，并將調整楔形板找平，調整楔形板頂面高程低于框架基礎底面安裝高程1 mm。

圖2　工字鋼頂部墊板示意

3.2.3框架安裝

(1)組裝支墩制作

根據(jù)框架的外形尺寸制作框架蓋板組裝支墩。

(2)框架組裝

根據(jù)框架的外形尺寸將支墩布置在主安裝場內，使用橋機將框架吊放到支墩上，并使用鋼板尺配合水準儀將其調平，對接頭處的錯牙進行調整，框架接縫處錯牙不超過0.30 mm，按照圖紙要求對接縫處進行封水焊接并打磨光滑。

(3)框架與基礎螺栓的組裝

將基礎螺栓安裝在框架上。

(4)框架和基礎螺栓的整體吊裝

將組裝完成后的框架和基礎螺栓整體吊入基坑。

3.2.4框架蓋板的吊裝、調整

利用壩頂土建施工門機將框架蓋板內部襯板進行吊裝，吊裝就位后，對組合面進行調整，組合面錯牙不得超過0.30 mm;然后打緊把合螺栓，用0.05 mm塞尺檢查不得通過?？蚣苌w板組合完成后，對框架蓋板的高程、中心樁號進行整體調整，調整完成后打緊框架蓋板與框架的把合螺栓。根據(jù)廠家技術要求，按圖紙要求進行整體加固，加固完成后，與管型座一起進行混凝土澆筑。

此方案報送業(yè)主、監(jiān)理以及機組生產(chǎn)廠家審批，通過認真審批，一致認為此方案無論在質量、工期保證等方面都有很高的應用價值。9臺套流道安裝質量均滿足設計規(guī)范要求，所有機組投產(chǎn)至今流道蓋板未出現(xiàn)任何異常情況。

4　結語

流道蓋板施工時優(yōu)化預埋基礎螺栓安裝工序，同時調整混凝土澆筑分層劃分等改進措施，有效避免了框架與基礎螺栓錯孔問題的出現(xiàn);框架蓋板安裝高程、中心樁號等得到保證，減少框架蓋板施工工序便于施工人員操作，施工工期得以控制，為后續(xù)施工創(chuàng)造了有利條件。

此方案在首臺機組的成功應用為后續(xù)8臺機組框架蓋板安裝提供了良好的經(jīng)驗，為桃源水電站快速裝機的順利完成奠定了堅實的基礎;從根本上解決了貫流式機組框架蓋板安裝錯孔問題，確保了框架蓋板及其后續(xù)施工的質量，降低了建設單位投資風險，并早日實現(xiàn)經(jīng)濟效益回報。作為施工單位，我們要在大件設備安裝前認真審核施工方案，盡量提前暴露問題和缺陷，及早處理，避免總裝的過程中再處理，盡可能地將配合設備進行預裝，才能順利完成建設單位的投資目標。

責任編輯吳昊

作者簡介:潘軍偉(1987－)，男，助理工程師，主要從事水利水電工程施工管理工作。E_ mail: 781834019@ qq.com

收稿日期:2015－09－17