郭亮輝，逄 亮，黃永勝

(中國水利電力對外有限公司，北京 100120)

蘇阿皮蒂水電站尾水管設(shè)計為彎肘型，水平擴(kuò)散段設(shè)置1個中墩，尾水肘管由12節(jié)鋼襯組成，其余部分采用混凝土結(jié)構(gòu)。由于運(yùn)輸原因，尾水肘管鋼襯除(10-12)節(jié)為整體外，其余每節(jié)分兩瓣，在工廠內(nèi)進(jìn)行預(yù)裝后運(yùn)輸至現(xiàn)場，分瓣縱縫及分節(jié)環(huán)縫焊縫在工地完成，肘管鋼板厚度20 mm、材質(zhì)為 Q235-B、肘管總重約42 815 kg(含內(nèi)部支撐重量)。

1 施工流程

尾水肘管安裝與驗收程序見圖1。

圖1 安裝與驗收程序

尾水肘管鋼襯運(yùn)輸至工地現(xiàn)場后，為縮短肘管安裝工期，可提前在制作廠搭設(shè)組裝平臺，將肘管鋼襯分瓣組裝成一體，并完成單節(jié)的焊接與檢測工作。再將尾水肘管12節(jié)肘管分五個單元拼裝后吊入機(jī)坑調(diào)整。尾水肘管(10-12)節(jié)為第一單元，尾水肘管(7-9)節(jié)為第二單元，尾水肘管(5-6)節(jié)為第三單元，尾水肘管(3-4)節(jié)為第四單元，尾水肘管(1-2)節(jié)為第五單元(如圖2)。

圖2 肘管管節(jié)編號

尾水肘管尺寸調(diào)整合格后焊接，焊接完成并探傷；探傷后防止混凝土澆筑變形，需再一次進(jìn)行加固，架設(shè)百分表、全站儀進(jìn)行變形監(jiān)控，如果發(fā)生位移，及時調(diào)整混凝土澆筑方案；混凝土澆筑完成后驗收。

2 施工解析

2.1 單節(jié)拼裝和單元組裝

制作廠組裝平臺用工字鋼(或槽鋼)墊底調(diào)整水平，20厚鋼板蓋面搭建，保證剛性足夠，水平度要求2 mm；用水準(zhǔn)儀(或全站儀)檢測調(diào)整平臺合格。

根據(jù)尾水管單線圖在鋼板上做點(diǎn)，放樣；作為分單元拼裝時的尺寸參考，根據(jù)尾水管單線圖和肘管裝配圖在組裝平臺上劃出單節(jié)肘管拼裝地樣，地樣尺寸應(yīng)按照所拼裝的管節(jié)的外部周長來確定。同時在所畫地樣上放置多對調(diào)整楔子板。

單節(jié)拼裝時，將尾水管肘管瓦片合縫坡口50 mm以內(nèi)的油漆打磨干凈，同時找出肘管在制造廠內(nèi)的預(yù)裝標(biāo)記并用記號筆明顯標(biāo)識；將肘管瓦片吊放在尾水管肘管組裝平臺上，調(diào)整各瓣的相對位置，根據(jù)肘管裝配圖，裝焊工地焊縫調(diào)整工具(調(diào)節(jié)板、斜楔、連接板)，裝入工具組合螺栓和螺母。將單瓣瓦片焊接成一體。

考慮到第12節(jié)、11節(jié)、10節(jié)為整節(jié)，可以作為拼裝分瓣節(jié)肘管環(huán)節(jié)的安裝基準(zhǔn)，所以先組裝該肘管節(jié)。

按照制造廠預(yù)裝時編制的編號找到第12節(jié)尾水肘管，將其吊上平臺，檢查進(jìn)水口和出水口段面尺寸，(周長、開檔、圓弧角)是否與設(shè)計尺寸相符，同時參照廠家給定尺寸，分析運(yùn)輸變形情況，為肘管調(diào)整參考。同樣工序把第11節(jié)、第10節(jié)吊上平臺檢查，調(diào)整合格后，進(jìn)行下一步。

把第12節(jié)出水口朝下放置在平臺上，按照廠家預(yù)裝時留下的定位塊調(diào)整放置第11節(jié)，用楔子版調(diào)整對接焊縫錯位小于2 mm，調(diào)整合格后，用全站儀檢查第11節(jié)進(jìn)水口高程和里程尺寸是否符合設(shè)計值；同方法調(diào)整第10節(jié)，調(diào)整合格后，在平臺上加固，為焊接環(huán)縫做準(zhǔn)備，在焊接過程中，用全站儀做監(jiān)測點(diǎn)監(jiān)控焊接變形，必要時做反變形焊接。注意調(diào)整數(shù)據(jù)需考慮焊接收縮和變形，每條焊縫2～3 mm收縮余量。

第二單元至第五單元均以相同的方式進(jìn)行調(diào)整焊接，第五單元調(diào)整合格后段焊加固，吊入機(jī)坑待其余四個單元均焊接完成后，檢測數(shù)據(jù)調(diào)整合格后焊接。尾水肘管第1節(jié)進(jìn)水口縱縫位置預(yù)留150 mm不焊接，和錐管對接時調(diào)整用。

2.2 吊裝就位

廠房尾水布置1臺MQ 600B門機(jī)，門機(jī)至廠房機(jī)組中心可吊裝重量為18.5 t；基礎(chǔ)板在混凝土澆筑驗收合格；廠房機(jī)坑具備肘管安裝條件后，依次按照第一單元第二單元吊入機(jī)坑調(diào)整，每個單元調(diào)整合格后才可以吊入下一個單元。吊裝時注意掛鋼絲繩的長度，因為尾水肘管單元節(jié)吊入時斜面對接，需要調(diào)整吊裝角度，防止手拉葫蘆調(diào)整鋼絲繩不夠長，吊裝簡圖如圖3。

1)基準(zhǔn)建立。根據(jù)相應(yīng)圖紙正確設(shè)置尾水肘管安裝用的機(jī)組基準(zhǔn)線X、Y標(biāo)點(diǎn)和尾水肘管安裝用的高程點(diǎn)，測點(diǎn)偏差不超過±1 mm。必要時應(yīng)掛鋼琴線等方法來校核不同高程位置的機(jī)組基準(zhǔn)線X、Y標(biāo)點(diǎn)。

2)基礎(chǔ)板埋設(shè)。設(shè)備安裝應(yīng)在基礎(chǔ)混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計值的70%后進(jìn)行，基礎(chǔ)板混凝土應(yīng)澆筑密實。在肘管下部基礎(chǔ)第一期混凝土鋼筋網(wǎng)編制過程中根據(jù)下部基礎(chǔ)圖給定的坐標(biāo)，埋設(shè)尾水肘管外部加固調(diào)整用的千斤頂支撐基礎(chǔ)板和拉錨預(yù)埋錨勾?；A(chǔ)板高程偏差一般不超過0～5 mm，中心和分布位置偏差一般不大于10 mm，水平偏差一般不大于1 mm/m。拉錨分底部、側(cè)面、后面，可以根據(jù)肘管加固需要進(jìn)行調(diào)整和增加。

圖3 單元吊裝示意圖

3)機(jī)坑定位塊的預(yù)設(shè)焊接。為了節(jié)省門機(jī)的吊裝調(diào)整時間，在機(jī)坑內(nèi)尾水肘管第12節(jié)出水口下部位置預(yù)先焊接4個定位塊，做好中心標(biāo)記，以及計算中墩護(hù)頭的距離，第一單元吊入機(jī)坑時，可按照定位塊初步調(diào)整第一單元的位置；吊入后，按照尾水肘管裝配圖、下部基礎(chǔ)圖焊接拉緊器，做微調(diào)用；用全站儀測量，根據(jù)機(jī)組中心線和第12節(jié)肘出水口斷面高程控制點(diǎn)調(diào)整肘管斷面垂直度≤5 mm、肘管斷面中心偏差≤6 mm，高程偏差0～8 mm；調(diào)整合格后將該組肘管固定；將肘管支座與千斤頂調(diào)節(jié)螺栓、千斤頂與預(yù)埋基礎(chǔ)板點(diǎn)焊牢固。用全站儀檢查第一單元的進(jìn)水口和出水口尺寸，在進(jìn)水口位置加10 t千斤頂調(diào)整第一單元，尺寸合格后繼續(xù)加固，防止第二單元調(diào)整時位移。

4)第二單元吊入機(jī)坑前，在第一單元上焊接輔助擋塊，和在下游側(cè)掛手拉葫蘆，防止第二單元滑落，出現(xiàn)安全事故；第二單元吊入后，先調(diào)整環(huán)縫錯位小于2 mm，第二節(jié)按照下部基礎(chǔ)圖焊接拉緊器，用全站儀測量第二單元進(jìn)水口尺寸，調(diào)整至合格；輔助用鐵板加固第一單元和第二單元。如果需要節(jié)省全站儀測量時間，可在尾水肘管兩邊墻預(yù)設(shè)掛十字鋼琴線圓鋼，參照鋼琴線也可以。

5)按上述方法依次吊裝調(diào)整第三第四第五單元至合格后加固；調(diào)整肘管中間各單元出水側(cè)斷面的標(biāo)記與先安裝的肘管進(jìn)水側(cè)斷面標(biāo)記對正，軸管腰線對齊。安裝每一單元尾水肘管均需采用全站儀測量和控制管口中心坐標(biāo)和高程等滿足設(shè)計和規(guī)范要求，并進(jìn)行可靠加固。

6)尾水管第1節(jié)進(jìn)口節(jié)調(diào)整要求。安裝尾水肘管進(jìn)口節(jié)時，首先調(diào)整肘管中間節(jié)出水側(cè)斷面的上、下、左、右對稱點(diǎn)與先安裝的肘管進(jìn)水側(cè)斷面的上、下、左、右對稱點(diǎn)對正。根據(jù)機(jī)組基準(zhǔn)線X、Y標(biāo)點(diǎn)和肘管進(jìn)口節(jié)上管口高程架設(shè)十字鋼琴線，調(diào)整尾水肘管進(jìn)口節(jié)上管口的X、Y標(biāo)記與鋼琴線重合，偏差≤6 mm；調(diào)整肘管上管口的圓度，使尾水肘管進(jìn)水?dāng)嗝娴膱A度不超過7 mm。

7)相鄰肘管環(huán)縫調(diào)整要求。在相鄰肘管環(huán)縫附近裝焊工地焊縫調(diào)整工具(調(diào)節(jié)板、斜楔、連接板及螺栓螺母)，利用焊縫調(diào)整工具調(diào)整調(diào)整肘管中間節(jié)與先安裝的肘管節(jié)組合環(huán)縫的錯牙 和間隙，錯牙應(yīng)小于2 mm，間隙應(yīng)滿足2±1 mm。對于局部間隙大于3 mm的地方，應(yīng)采用長焊的辦法，直至焊縫間隙小于3 mm為止；對于局部錯牙大于2 mm且不可調(diào)的部位，可采用1∶3焊縫平滑過渡，必要時應(yīng)在相應(yīng)的肘管上開設(shè)縱縫來調(diào)整。

8)注意調(diào)整數(shù)據(jù)需考慮焊接收縮和變形，高程方向在調(diào)整時預(yù)設(shè)約8 mm，每條焊縫2 mm收縮預(yù)留，中心向上游側(cè)預(yù)設(shè)約8～10 mm余量。

9)尾水肘管整體加固焊接。為防止變形，同一截面的焊接應(yīng)在180°方向交替進(jìn)行。

10)焊縫的打磨。肘管組合環(huán)縫錯牙和間隙調(diào)整合格后，根據(jù)相應(yīng)的肘管焊接工藝守則按圖焊接各組合縫。焊后應(yīng)將過流面焊縫打磨平順，去掉毛刺，凸起部分不超過1.5 mm，并進(jìn)行100%PT或MT探傷檢查。

11)混凝土澆筑。肘管混凝土澆注上升速度不超過300 mm/h，澆筑應(yīng)對稱分層分塊，液態(tài)混凝土的高度一般控制在0.6 m左右。澆筑過程中應(yīng)監(jiān)測肘管變形，并按實際情況隨時調(diào)整混凝土澆筑順序。在混凝土澆筑時，特別是澆第二層(肘管本體埋入)時應(yīng)注意尾水管肘管下部的變形和尾水管肘管的移位，一旦發(fā)現(xiàn)有異常，須立刻停止施工，進(jìn)行處理。

12)肘管混凝土養(yǎng)護(hù)期過后采用敲擊的辦法檢查肘管里襯與混凝土的間隙。當(dāng)脫空面積大于200 mm×200 mm時，需通過壓力灌漿填實空隙。根據(jù)《尾水肘管裝配圖》所示在肘管襯板上開出φ27的灌漿孔和排氣孔，壓力灌漿后灌漿孔和排氣孔按尾水肘管裝配圖用φ25圓鋼進(jìn)行封焊。焊后將焊縫打磨光滑過渡并進(jìn)行PT探傷檢查。

13)尾水肘管油漆。混凝土澆筑前，尾水肘管非過流面在焊接完成后按工藝補(bǔ)漆(環(huán)氧富鋅底漆，漆膜厚度50 μm)；過流面在混凝土澆筑結(jié)束，割除支撐打磨合格后，油漆(①環(huán)氧富鋅底漆50 μm，②環(huán)氧通用底漆50 μm，③耐水環(huán)氧漆150 μm，④耐水環(huán)氧漆150，漆膜總厚度400 μm)。

3 結(jié) 語

施工準(zhǔn)備要充分，配置資源齊全，施工組織要嚴(yán)密，施工過程監(jiān)控得力，是保障優(yōu)良的安裝質(zhì)量的關(guān)鍵。