座环基础环安装施工技术措施.docx
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座环基础环安装施工技术措施
金沙江鲁地拉水电站
施工技术方案报审表
承建单位：
中国水利水电第三工程局云南鲁地拉机电安装项目部
合同编号：
LDL/C7-2编号：
技（厂）三施字2012第002号
致中南公司鲁地拉工程监理部：
现我部报上座环、基础环安装工程的技术/工艺方案，方案详细说明和图表见附件，请予审查。
承建单位（盖章）：
负责人：
日期：
2012-01-14
随同
报送
文件
名称
数量
内容是否完整
座环、基础环安装技术方案
1
是
监理工程师审查意见：
□同意
□修改后再报
□不同意
监理工程师：
日期：
总监理工程师审定意见：
□同意
□修改后再报
□不同意
监理单位（盖章）：
总监理工程师：
日期：
备注：
一般施工技术/工艺方案由监理工程师审批。
特殊技术/工艺方案须经总监理工程师批准。
说明：
本表及相关附件一式五份报送监理部，审批后返还施工单位二份备查和存档。
金沙江鲁地拉水电站
机电安装工程
合同编号：
LDL/C7-2
座环、基础环安装技术方案
批准：
审核：
周若愚
编制：
周若愚
中国水利水电第三工程局有限公司
云南鲁地拉电站机电安装项目部
二〇一二年一月
1编制说明
鲁地拉水电站位于云南省大理州宾川县与丽江地区永胜县交界的金沙江中游河段上。
电站以发电为主，总装机容量2160MW。
电站以发电为主，总装机容量2160MW，装设6台单机容量360MW的混流式水轮发电机组，电站保证出力为946.5MW，多年平均发电量为99.57亿kW·h，年利用小时数4610h。
该机组水轮机座环、基础环采用分瓣结构，其中座环为4瓣，基础环为2瓣，考虑到进厂交通洞空间尺寸有限，在安装间拼装成整体后使用厂房桥机吊装。
为了正确、合理有效的安装座环与基础环，我部设计、编制了《座环、基础环安装施工技术方案》。
2编制依据
（1）座环、基础环安装说明书及随机图纸；
（2）金沙江鲁地拉水电站机电安装工程（合同编号：
LDL/C7-2）合同；
（3）金沙江鲁地拉水电站机电安装工程投标文件（水电八局）；
（4）工程所在地的环境和气候条件；
（5）由业主负责提供的生产设施的条件和使用要求；
（6）生产设施、生活设施和现场施工区之间的距离和道路情况；
（7）项目施工特点、工程量、施工进度和强度决定的生产、生活设施的规模；
（8）现场实际情况。
3工作范围
鲁地拉电站地下厂房4#～6#机组座环、基础环由东方电机集团设计制造，我部负责现场安装和焊接。
4拼装与运输
由于座环、基础环外部尺寸较大，其拼装地在地下厂房安装间进行，拼装完成后，采用主厂房的550t桥机吊至机坑进行安装。
5座环、基础环基本参数及技术要求
5.1基本参数
座环由上、下环板与固定导叶组成，外部尺寸11000×4040，安装中心高程为EL1124m。
上、下环板用ASTMA516MGr485-Z25抗撕裂优质钢板焊接制成，座环底板和立圈材质为Q345C，座环采用分瓣结构，总共4瓣，合缝面在安装间对接焊接。
单瓣座环重量为49.1t，单台总重为165.7t。
基础环为Q345-C钢板焊接，分2瓣，尺寸7650×1130。
作为底环的支承平面，与底环用螺栓连接，基础环设有2个不锈钢的测压孔，管的一端接到传感器上，用来测量转轮下环和基础环之间空腔的压力，单台基础环总重16.8t。
5.2主要技术要求
序号
质量控制点
允许偏差
保证方法
1
中心和方位
3mm
挂轴线钢琴线，用钢板尺测量方位线和钢琴线水平距离
2
高程
±2mm
用水准仪测量
3
水平
≤0.03mm/m
用框式水平仪测量
4
基础环和座环圆度、同轴度
2mm
挂中心钢琴线，用内径千分尺测量
5
基础环组合缝间隙
小于0.05mm
用塞尺检查
6安装施工方案
6.1安装工艺流程
6.1.1座环安装安装工艺流程
座环安装工艺流程见图6.1。
6.1.2基础环安装安装工艺流程
基础环安装工艺流程见图6.2。
6.2施工准备
机坑清理干净。
将座环中心测量架固定在锥管内支撑上。
在锥管上放出机组中心、方位样点。
并根据图纸在基础环上放出各瓣座环的位置线。
准备好施工中所用的设备、工器具及材料。
所有支墩和座环加固材料准备到位。
根据座环的高度在安装间摆放已制作好的钢支墩，在钢支墩在放置座环调平楔子板。
在安装间设置好座环中心测量架，以便检查座环的半径及座环单瓣定位。
根据座环直径，在预埋的基础板上均匀摆放若干个钢支墩和相应的楔子板，及调整用的千斤顶，调整千斤顶和楔子钢板的高程，使座环高程高出锥管50mm。
将座环基础螺杆放入预埋坑中。
图6.1……座环安装工艺流程图
6.3座环、基础环拼装
6.3.1座环拼装
由于第一瓣座环瓣体带有舌板和部分蜗壳，造成其偏心，因此安装时不选择先安装该瓣座环瓣体。
另外，由于座环整体较重，座环组装成整体后调整较困难，因此，先安装带有X、Y标记的两瓣座环瓣体。
本方案按首先安装第二瓣座环瓣体，其次安装第一瓣座环瓣体，再其后顺时针安装其余座环瓣体的方案来说明。
座环拼装时的安装间布置如图6.3。
图6.2……基础环安装工艺流程图
用桥机将第二瓣座环瓣体吊起并粗调其水平，吊至预先准备好的钢支墩平台上，按+Y标记放置于相应的钢支墩上。
用千斤顶初步调整该座环瓣体的水平；在第二瓣座环初步调整完成以后，将第一瓣座环瓣体（即带舌板和部分蜗壳的瓣体）吊起并粗调其水平。
将该座环瓣体吊至已准备好的钢支墩上，用千斤顶调整该瓣座环瓣体与前一瓣体对齐；调整到两瓣体分瓣面组合孔基本不错牙时，装入相应的组合螺柱M56×360、垫圈56，并拧上相应的螺母M56。
对称均匀拧紧螺母M56，同时测量座环分瓣面的间隙、错牙。
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；调整千斤顶。
当调整到两瓣座环分瓣面销套孔基本不错牙时，装入相应的Ø50圆柱销。
按设计要求拧紧相应的螺母M56。
依照上面的步骤依次吊装并组装其余的座环瓣体。
在座环组装完成后，再次测量座环整体水平度，调整座环水平在0.05mm/m以内。
然后架设求心器、挂钢琴线来测量座环上、下密封面的圆度；测量座环上、下密封面的同轴度。
座环上、下密封面的圆度应不超过2mm；座环的同轴度应不超过2mm。
必要时应重新调整座环的水平。
测量座环上法兰面到座环下法兰面的距离；测量座环上、下环板间的开档距离。
在座环组装并测量完成后，开始进行座环的焊接。
将座环分瓣面焊接坡口及其附近清理干净。
座环分瓣合缝焊接前应按要求用加热板将焊缝预热至要求的温度，焊接时尽量上下对称均匀焊接。
焊接时，为减少变形，应采用对称分段退步焊、窄道焊工艺。
根据变形情况改变焊接顺序以减少变形，必要时应中断焊接，待焊缝在石棉被覆盖下缓慢冷却至与环境温度一致时，测量座环上、下法兰面的水平度；测量座环上、下密封面的圆度，从而调整焊接顺序。
正面焊缝焊接到要求的厚度，进行相应的背面清根并打磨出金属光泽，按要求进行探伤检查。
探伤检查合格后，进行相应的背缝焊接。
在座环组合缝焊接完毕后，待焊缝在石棉被覆盖下缓慢冷却至与环境温度一致时，测量座环的水平、高程和座环上、下法兰面的水平度；并与座环焊接前测量值进行比较。
（注：
在焊接过程中，应随时监测座环的变形情况，如果变形过大，应立即调整焊接工艺。
）
座环组合缝探伤检查合格后，将相应的过渡板组合缝焊接坡口清理干净。
检查并调整过渡板过流面的错牙，过渡板过流面错牙应不超过3mm，局部错牙大于3mm且不可调整的部位，对于过流面，应采用1：
4的焊缝过渡；对于非过流面，应采用1：
3的焊缝过渡。
检查过渡板组合缝的间隙，对于间隙大于4mm的部位应采用先长焊的把法来处理直至间隙不大于4mm为止。
过渡板焊接时应采用分段退步、焊窄道焊的方法焊接。
正面坡口焊接到相应的厚度后，背面清根并打磨出金属光泽，按要求进行探伤检查。
探伤检查合格后，进行相应的背缝焊接。
焊接完成后，进行探伤检查。
在座环焊接时，应该注意以下几点：
（1）如破口根部不易施焊可将破口两侧适当加宽约3mm，但根部不能抠穿，并进行打磨和PT探伤。
（2）采用3.2焊条进行根部焊接，焊接30mm厚进行背部焊接，根部焊接采用3.2，从根部焊接20mm以上，除第一层采用多道焊，采用4.0焊接第二道焊缝。
（3）两把合快接触面间开槽焊接加固，并在环板上增加搭板。
（4）焊接时，焊道分布为先两边后中间。
（5）底板和立圈焊缝采用30-36mm搭板，立圈焊缝应多锤击焊缝。
具体焊接工艺参见《座环、基础环安装焊接工艺》。
图6.3……座环、基础环拼装安装间布置图
6.3.2基础环拼装
在安装间根据基础环布置一个基础环拼装平台，平台的平面度应在2mm以内。
根据基础环出水口尺寸在基础环拼装平台上放出基础环出水口的地样。
按要求将基础环2瓣体相应的拼装纵缝坡口清理干净。
其后按已放出的地样用厂房桥机将相应的各瓣体放置于相应的位置，用骑马板、压马板、拉紧器、拉板等工具调整各瓣体。
首先调整各瓣体出水口与地样线相重合，偏差应小于2mm；其次调整各瓣体与地样平台贴紧。
初步调整完成后，布置相应的基础环内支撑，内支撑上布置相对称的一定数量的旋套。
利用内支撑上的旋套及其它自备工具调整基础环立环板进口的圆度，基础环立环板进口的圆度应不大于6mm；同时调整各瓣体组合纵缝间的间隙和错牙，过流面错牙应小于2mm，间隙应小于4mm，对于局部间隙大于4mm的地方，应采用长焊的办法，直至焊缝间隙小于4mm为止。
基础环组装合格后，严格按相应的国家规范进行基础环组合缝的焊接。
焊接时应先在使角度变形值向继续增加的一侧打底焊接，焊接2~3遍后进行清根，清根后应至少将焊缝打磨出金属光泽，然后纵缝正、背面同时对称焊接。
每焊接一遍后应注意检查弧度的变化，根据角变形程度调整其焊接顺序和焊接工艺。
基础环组合缝焊后应检查基础环进口和出口的圆度。
基础环进口的圆度偏差应不大于6mm；出口的圆度偏差应不大于4mm。
基础环组合缝焊后将焊缝打磨光滑，按ASMEVIIIAPP12进行UT探伤检查，并对非过流面焊缝进行焊缝的外观检查。
探伤检查合格后，将组焊成整体的基础环吊入机坑放置于锥管夹紧环上的4台16t千斤顶上，待座环安装后再进行正式安装。
6.4座环、基础环安装
在座环吊装前，基础环拼装、焊接并数据检查合格后，应先进行基础环的吊装。
在机坑里用4台千斤顶进行基础环初步调整。
6.4.1座环安装
座环吊装前，在座环支墩均匀的四个方向上取下座环千斤顶，然后在相应的基础板上布置四个100t千斤顶。
采用550t桥机整体吊装座环就位于机坑已布置好的支墩上。
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。
然后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。
根据校核的各固定导叶中心点确定出固定导叶中心平面。
调整千斤顶，使座环固定导叶中心平面的高程与设计值的偏差应不超过±3mm。
标记的座环中心线与座环上、下环板法兰面原则上相互平行的三个平面。
在座环中心线的高程、水平调整合格后，复测座环上、下环板法兰面的水平。
根据预设机组基准线X、Y标点挂十字钢琴线，利用拉筋、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±4mm，平均值的偏差应不超过±3mm。
在调整时，应注意以下两点：
（1）由于座环水平、中心、方位调整时必定会相互影响，因此，调整工作必定会反复进行多次才能满足上述要求。
应该先调整容易满足的，其次是难一点，以此类推。
先调整座环中心、方位，再调整座环中心线水平；
（2）如果在座环的中心、方位调整时，座环上法兰面上X、Y标记与十字钢琴线的偏差很难同时满足时，此时应首先保证Y标记与钢琴线重合，其次保证X标记与钢琴线重合。
座环的高程、水平、中心及方位调整完成后，测量座环上、下密封面的圆度；测量座环上、下密封面的同轴度。
座环上、下密封面的圆度应不超过2mm；座环的同轴度应不超过2mm。
必要时应重新调整座环的水平。
测量座环上法兰面到座环下法兰面的距离；测量座环上、下环板间的开档距离。
座环的高程、水平、中心及方位调整合格后，同时座环的同轴度检查合格后，将相应的楔子板打紧；将相应的座环千斤顶预紧。
其后取出相应的调整用的千斤顶，按设计要求将相应的地脚螺栓预紧到设计值。
地脚螺栓把紧后，复查座环的中心、方位及座环中心线的高程、水平，复查座环的同轴度，应满足相应的要求。
6.4.2基础环安装
在座环调整合格后，根据X、Y十字钢琴线，将预先放置于机坑的基础环顶起，调整基础环上X、Y标记与十字钢琴线重合，单个值的偏差应不超过±6mm，平均值的偏差应不超过±4mm。
调整基础环环板顶面到座环固定导叶中心平面的距离，与设计值的偏差应在0~5mm以内。
基础环与座环的同轴度应小于2mm，圆度不应超过4mm，调整基础环环板的水平，基础环环板的整体水平度应小于0.20mm/m。
调整合格后，将相应的拉紧器装焊于基础环与相应的预埋的拉锚上。
调整合格后，焊接座环与基础环的环缝。
由4名焊工施焊，彼此间相隔90°，采用分段退焊法施焊，四周对称方向平衡施焊，焊接行进速度保持一致。
施焊期间监控焊接变形，用铅垂线检查同心度和圆度的变化情况，盖面焊要保证无咬边或其它表面缺陷。
焊接过程中应监测焊接变形，并根据焊接变形随时调整焊接顺序，所有的对接焊缝都必须做焊后热处理，后热加温时缓慢均匀升温，后热温度和保温时间按照要求进行，然后缓慢降温。
焊接探伤完成后，复测座环与基础环同心度，高程，中心，水平和挡距。
检查、测量座环和基础环的水平、高程、同心度及方位，合格后根据最终高程切割锥管上管口。
7资源配置
7.1人员配置
主要人员配置见下表：
序号
工种
人数
备注
1
管理、技术人员
18
2
安全员
4
3
测量工
2
4
驾驶员
5
5
起重工
5
包含桥机司机
6
电焊工
12
7
电工
6
8
安装工
22
合计
74
7.2施工设备配置
主要工器具见下表：
序号
设备名称
规格型号
单位
数量
完好状况
备注
1
亚星大客
45座
辆
1
良好
已进场
2
小型客车
华泰圣达菲
辆
1
良好
已进场
3
客货两用车
江陵皮卡
辆
1
良好
已进场
4
载重汽车
依维柯1.5T
辆
1
良好
已进场
5
载重汽车
东风6T
辆
1
良好
已进场
6
汽车吊
70T
辆
1
良好
已进场
7
平板拖车
50T
辆
1
良好
待进场
8
风铲
CA-2
台
10
良好
已进场
9
磨光机
φ150/φ180
台
各10
良好
已进场
10
电焊机
ZX7-630A
台
2
良好
已进场
11
电焊机
ZX7-250A
台
3
良好
已进场
12
电焊机
ZX7-400A
台
24
良好
已进场
13
全站仪
莱卡TC1800L
台
1
良好
已进场
14
水准仪
NA2
台
1
良好
已进场
15
电子水准仪
NA3003
台
1
良好
已进场
16
测温仪
DT-882H
把
2
良好
已进场
17
千斤顶
100t、50t、32t
台
各8
良好
已进场
18
桥机
550T/80T
台
1
良好
已完善
19
平板拖车
20t
台
1
良好
待进场
20
烘箱
台
2
良好
已进场
21
框式水平仪
把
1
良好
已进场
22
空压机
9m3
台
2
良好
已进场
23
手拉葫芦
3t、5t
台
各8
良好
已进场
24
数显温控柜
台
2
良好
已进场
8施工进度
首台机（4#机）座环、基础环安装时间53天。
施工准备（5天）→座环、基础环拼装、焊接（35天）→座环吊装、调整（10天）→座环、基础环环缝焊接（3天）
为保证座环、基础环的顺利安装，保证进度，我部将适时增加施工作业人员，并根据现场实际情况进行分班、分面工作。
9质量控制及保证措施
质量保证体系如图9.1。
（1）为确保安装质量，通过组织技术交底，明确工艺和质量要求，充分认识施工质量是保证施工进度的前提，施工进度必须服从施工质量要求。
（2）每班作业前开班前会，对当班工作内容、施工要求及安全问题做出具体的交代，班后进行总结，对出现的问题进行总结讨论。
图9.1质量保证体系框图
（3）施工程序、施工方法、施工工艺严格按照要求执行，由施工技术人员和质量管理部门对施工过程进行严格检查和控制，发现野蛮施工、不按规范作业的现象必须坚决制止，对有关责任人进行处罚。
（4）在单个工序施工完成和单项工程施工完成后，由质量管理部门对施工质量进行全面检查，不合格的地方坚决改正。
（5）施工过程中认真执行质量控制检查计划，确保一次施工合格，杜绝返工，造成工期延误。
（6）施工进度和质量发生矛盾时，必须把质量放在第一位，忽视质量而强求进度，只会造成质量事故，对进度造成更大的不利影响。
（7）经常检查机具设备的运行情况，对发现有异常声音及其他异常现象应及时处理，以免发生质量安全事故。
（8）特殊工种人员必须持证上岗。
10安全及文明施工控制及保证措施
（1）考虑施工的实际情况，对全体施工人员进行安全教育，认真贯彻“安全第一，预防为主”的方针，在工作中互相提醒，增强安全意识。
（2）注重施工现场安全设施的设置，高空作业时脚手架的踏板厚度应满足作业需要并绑扎牢固，危险作业部位挂安全网，人员配戴安全帽及安全带。
施工通道附近有高空作业时，应设置明显的警示标志。
（3）脚手架搭设切实把好安全技术关。
选用材料合理，质量合格。
搭设或拆除时按工艺要求进行。
脚手架搭设完工后，必须经过质量安全人员检验合格后方准投入使用。
使用过程中作到常检查，发现隐患及时加固、调整。
（4）安全用电措施，严格遵守《施工现场临时用电安全技术规范》的有关规定执行，确保安全施工。
使用电动工具符合安全要求，电源和开关符合安全要求。
施工现场用电应布置合理有序，导线截面满足用电容量的需要，在各个施工作业面设配电柜或配电盘，作业现场接线必须规范有序。
用电必须规范，接线应由电工操作，任何人不得私自乱拉乱接电线，开关要设在配电箱内，以防触电事故的发生。
（6）每班设一名专（兼）职安全员在现场负责日常安全监督检查工作，禁止无关人员进入现场。
（7）坚持班前及班后安全检查制度，发现隐患及时处理，需交班时要做好交班记录。
施工人员在每班交接班时做好交接班记录，对施工中重要情况及不安全隐患及时向班队长反映。
（8）所有进入施工现场的人员必须戴安全帽，必须按照规定穿戴好防护用品及必要的防护安全用具，严禁穿拖鞋、高跟鞋或赤脚工作，施工现场严禁吸烟，发现违反规定的人员严肃处理。
（9）经常保持施工现场的环境卫生，当天工作完毕后，安排值班人员清扫施工面，保持施工区的清洁。
（10）作业现场必须做到材料分类摆放、整齐有序，做到工完、料尽、场地清，由班队长在下班前检查所分管项目的作业面清理情况。
临时仓库内材料摆放整齐，分类标识。
（11）各项作业的废料、废渣等应随时清除，对废料、废渣及其他废物，运至指定的弃渣区，以保证作业面干净、整洁，做好文明施工管理工作。
（12）高空作业必须佩戴安全带，严禁高空抛物，吊笼外侧设置安全网。
（13）每班作业前检查吊笼固定情况，发现安全隐患及时整改。
（14）吊装作业前检查钢丝绳有无断股情况，严禁使用带病设备。
吊装重物的钢丝绳必须配套使用，保证钢丝绳安全系数，确保起吊安全。
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