中国水利水电第十四工程局有限公司云南昆明650000
摘要:角木塘水电站水轮机座环的安装具有施工技术难度大、部件多而杂、精度要求高等特点。经过我部安装技术人员多次探讨施工方案、不断优化,最终选取较为合理的安装技术。文章全面介绍角木塘水电站水轮机座环安装技术措施,保证了安装施工的顺利进行。
关键词:座环；安装；角木塘水电站；转轮室；组装
1.概述
角木塘水电站共布置两台单机容量为35MW的轴流转浆式水轮发电机组，机组蜗壳型式为混凝土蜗壳。水轮机座环为分瓣结构，座环在厂里加工完成后分两瓣到现场，现场进行组装，组合方式为螺栓连接。座环总重为41.2t，单半重约20.6t。安装时最大起重量约为20.6t。座环外形尺寸为φ6400×2778mm。转轮室与座环同时进行安装调整，合格后进行整体二期砼浇筑。转轮室分两瓣，现场组装，总重9.47t。外形尺寸φ4670×1620mm。
2水轮机座环安装
安装程序：施工准备→转轮室吊入机坑组装→运输平台制作、安装及分瓣座环吊装、倒运→分瓣座环组装、安装→座环与转轮室安装、调整→座环、转轮室加固→座环、转轮室验收→座环、转轮室二期砼浇筑。
2.1施工准备
（1）技术准备：施工前进行图纸会审，并按照已批准的施工组织设计（施工方案）进行技术交底，明确施工方法及质量标准、安全环保措施等。（2）材料准备：槽钢、钢支墩、工字钢、圆钢、拉紧器、电焊条、氧气、乙炔、磨光片及抛光片等。（3）主要工器具的准备：电焊机、碳弧气刨机、空气压缩机、手拉葫芦、压缝工具、组合面把合工具、气割工具、脚手架、工作平台等。（4）主要测试工具准备：全站仪、水准仪、框式水平仪、百分表、内径千分尺、钢卷尺。（5）控制点放样、基础埋设准备：转轮室及座环吊入机坑安装前，根据提供的测量基准点、基准线和水准点及其书面资料和本工程精度要求将机组X、Y轴线及高程控制点用全站仪引至机组轴线定位钢琴线架上。基础埋设前，根据图纸设计尺寸，检查土建钢筋网高程、方位。满足要求后，测量放线，进行基础埋设，并与土建钢筋网可靠焊接，其高程、水平、轴线均应满足设计及相关规范要求。
2.2转轮室吊入机坑组
转轮室的组装在机坑内进行，在尾水锥管外围4760mm直径上，设置8个钢支墩，顶面高程稍低于设计高程约5mm。清理、检查组合面，去除毛刺、高点等。转轮室吊入机坑前先将锥管凑合节放入机坑。用塔吊将第一瓣转轮室吊放至支墩上，注意位置应与设计最终位置一致，固定稳后在组合面上均匀涂抹密封胶。将另一半转轮室吊入机坑与第一瓣组合，先穿上连接螺栓，检查组合面的错缝情况，当符合要求后装入所有的定位销，再按要求拧紧所有的联接螺栓。连接完成后对其中心及上法兰面的高程进行测量校正，其高程应略低于设计高程。转轮室合缝处外缘的焊接在与座环连接及调整后进行。
2.3运输平台制作、安装及瓣座环吊装、倒运
因受吊装重量限制，座环在机坑内进行组装焊接。吊装及倒运方式为在约El345.00高程，位于渗漏集水井与厂房夹角处至1#机用型钢搭设一运输平台，平台底面高于转轮室顶面约100mm。在平台上敷设轨道，再制作一运输平台车，将半瓣座环用塔吊吊放至平台车上后再用导链将座环至机坑上方，在机坑上方组装完成后通过千斤顶整体下落至座环支墩上。座环倒运示意如下图示：
2.4分瓣座环组装、安装
两瓣座环倒运至机坑上方后在倒运平台上进行组装，组装时根据分瓣面的间隙情况、错牙情况，调整组合螺母的拧紧顺序；用千斤顶进行调整，当调整到两瓣座环面销套孔不错牙时，装入圆柱销。然后按要求拧紧组合螺母。座环组装完成后，用千斤顶将座环顶起，拆去组装平台，缓慢将座环降至座环支墩上。根据厂家技术要求，对座环组合缝的过流面进行焊接，焊接完成后对焊缝作光顺处理。并对连接螺栓点焊固定。
2.5座环与转轮室安装、调整
调整千斤顶将座环整体顶起，调整楔子板的顶面高程比实际需要高程低3～5mm，调整座环千斤顶的顶面高程比实际需要高程低3～5mm。根据预设的高程基准点利用千斤顶调整座环的高程、水平、中心及方位。调整千斤顶，使座环上平面的高程与设计值的偏差应不超过±2mm，水平度周向不超过0.35mm,径向不超过0.25mm。根据预设机组基准线X、Y标点挂十字钢琴线。根据工地的实际情况利用自备的拉筋、千斤顶等工具调整座环的中心及方位。使座环上法兰面上的X、Y标记与十字钢琴线重合，单个值的偏差应不超过±2mm，将调整结果记录。架设求心器、挂钢琴线测量座环上、下镗口的圆度和同轴度。将测量结果记录，座环的同轴度应不超过2mm。必要时应重新调整座环的水平。座环的高程、水平、中心及方位调整合格后，将相应的楔子板打紧；按设计要求对称、均匀把紧12根地脚螺栓。对称进行拉紧器的安装。安装转轮室与座环间的连接螺栓，将座环与转轮室进行连接，复测转轮室与座环的同轴度，应符合相关要求。复查座环的中心、方位及座环的高程、水平，复查同轴度，应满足相应的要求。所用数据必须是座环基础螺栓完全拧紧到设计预紧、楔子板完全打紧后测量出来的数据。座环的高程、水平、中心及方位调整合格后，将所用基础螺栓、楔子板和拉紧器打紧；将座环地脚螺栓圆螺母与相应的座环底座点焊固定；将斜楔与相应的基础板、座环底座点焊固定；将座环千斤顶与相应的基础板点焊固定；并安装座环下部的拉锚和拉紧器与座环点焊固定。
2.6座环、转轮室加固
转轮室及座环加固、混凝土浇筑监测及不锈钢凑合节焊接.。转轮室及座环在机坑内调整、定位后，根据图纸对其进行外部加固。转轮室及座环二期混凝土浇筑前，在座环轴线位置安装位移检测架，安装百分表，由专人负责浇筑全过程的监控，如发现位移超标时，及时通知现场监理工程师，与土建商议，调整浇筑速度及方位。待混凝土浇注完毕达到凝期后，将相应的焊缝坡口清理干净，根据尾水锥管图纸要求焊接尾水锥管不锈钢段与转轮室之间的连接缝。
3．安全保证措施
当施工过程进行电、气焊操作时，清理周围易燃物，并配备消防器具。转轮室及座环焊接时，电焊工应穿戴防护用具，并保证空气流通，确保职业健康。分瓣转轮室、座环吊装前，起重工必须明确设备的外型尺寸、重量和重心，并对起吊设施和钢丝绳进行全面检查和维护，对出现破损和断头的钢丝绳须进行更换。指派有经验的专业起重工统一指挥转轮室及座环吊装，做到精力集中，哨音清晰准确，起吊前必须全面检查捆绑绳、起吊绳等起吊器具。起重司机应全神贯注听从指挥信号，同时作到熟练操作。作业前进行安全技术交底，严格执行班前安全会制度。严格遵守作业区安全纪律，进行施工区配戴安全帽，高空作业必须配戴安全带。作业区施工用电布置应符合相关安全规范要求。
4.结语
角木塘水电站水轮机座环的安装施工条件比较艰苦、施工难度比较大，经过多次探讨和论证所形成的施工方案。角木塘水电站水轮机座环安装具有以下几项特点：（1）其埋件基本上都是分瓣到达工地,因受吊装重量限制，在倒运平台上进行组，增加了安装难度，特别是两瓣座环面销套孔装入圆柱销。（2）为了保证机组中心的准确性,减少混凝土浇注变形量，在座环轴线位置安装位移检测架，安装百分表，浇筑速度和方全过程监控。（3）施工方案中选定的安装工艺、安装程序比较合理、可操作性强，为机组提前发电打下了较好的基础。
参考文献：
[1]GB/T8564-2003GB/T8564-2003《水轮发电机组安装技术规范》