锦屏一级水电站压力钢管制安新技术试验

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1、圈豳水利水电施工2010·第6期总第123期锦屏一级水电站压力钢管制安新技术试验段汝建彭智祥／(中国水利水电第十四工程局有限公司)目，生产性试验成功并顺利转入投产而且已经正式为国际重大的水电工程作业，实现了大型钢管的运输优化、高效施工，其操作1工程概述灵活、安全可靠，技术先进，可为水电工程管理的创新提供契机。锦屏一级水电站发电系统包含6条引水隧洞，采用一洞一机布置型式，隧洞中心距26～31．5m，管道总长度为2100m，设计最大水头240m。钢管起点设在大坝帷幕灌浆与引水管道的交界处，钢管直径从9．0m至7．0m，总长度约为1

2、870m，主管材质为16MnR和B610CF，管壁厚度24~44rnm，总重量约为17000t。设置了两个钢管制造厂进行加工，3号营地钢管厂面积约20000m2，负责下料、瓦片卷制、加劲环制作和下平段的钢管制作，进水口1777m高程钢管厂面积约6000m2，负责上弯段至下弯段之间的钢管组焊、转运和临时存放。由于钢管场地、交通道路和总体进度等条件不能完全满足标书和工程进度要求，经过多方协商之后形成共识，从2009年5图1钢管台车在锦屏一级水电站1777m平台月开始进行锦屏一级水电站大型钢管机械化组装及自动化焊接试验，为锦屏水电站

3、工程的稳步推进探索一条新随着近十年来我国水电建设的快速发展，大型钢管的道路。施工工艺经历了常规的钢管厂平台组焊技术，到以彭水水电站为代表的洞内平台组圆技术，再到机械化组装和2钢管施工新技术自动焊接技术，是在现代施工技术上的持续改进。采用钢管台车及相应的工艺，其实质就是把大量辅助工程转水电站大型压力钢管机械化施工工艺及设备是近年变为机械制造工程；把简单的人工作业转变为工厂机来由我国水电工程界原创的一项新技术。与传统的大型器生产；把劳动密集型施工转变为技术密集型施工；钢管制造安装方法不同，此项钢管施工新技术提出，在把多个工程的重复

4、劳动转变为新型机械的反复利用；洞内用回转机械对分瓣的瓦片进行现场组装，配备相应把经济资源无形的消耗转变为企业资产和社会财富的的自动焊接手段(如埋弧焊、气体保护焊)，可以在有限积累。的空间内完成钢管制造。目前，已经开发出世界首例钢钢管台车是一种完成水电站洞内大型压力钢管施工管台车产品(见图1)，不仅可以完成钢管组装和自动焊的新型机械。结合瓦片进洞、机械组装和自动化焊接工接功能，而且设备固定在一个水平段的钢管安装工位，艺，能有效地减小结构运输的尺寸、避免干扰，并使焊就可连续进行多节钢管的组焊、水平移动、横向调节等缝实现90以上的自

5、动焊接。·68·钢结构制作安装由于增加了加劲环机械组装架，并采用了与钢管台3锦屏一级水电站钢管机械化组装及自动车相适应的埋弧焊设备，第二节钢管的管壁纵缝和加劲环环缝全部采用埋弧焊焊接，工作条件得到很大的改善，化焊接试验特别是纵缝的焊接质量迅速得到了监理的认定。根据统为了进一步提高水电建设技术水平，解决雅砻江流计的有效工作时间表明(见表2)，钢管台车在工厂进行域及类似电站的施工难题，在不影响现有工程技术措施机械组焊，已经能在25h(约3个工作日)之内组焊一节的前提下，采取多方合作的方式，进行锦屏一级水电站钢管，与同时进行的传统的

6、平台组对+气体保护自动／半压力钢管机械化组焊试验。前期对钢管台车进行现场组自动焊接工艺相比，可以减少5O的人员和作业时间。装，在完成与监理的技术协调之后，进行了首节钢管的钢管施工新技术试验的初步成果如下：机械组装，验证了台车的主要使用性能。因前期焊接设(1)钢管台车经受了近一年的露天作业环境考验，设施准备不足，钢管组圆后采用了手工电弧焊完成了首节计和制造符合工程使用要求。钢管的焊接。之后进行了总结，综合分析了前期的不足，(2)钢管台车配合埋弧焊工艺，满足钢管制造质量标并提出了增加自动焊接设备、改善加劲环组焊条件的目准要求。标。

7、在配套设备(见表1)、人员和其他物资条件都达到(3)纵缝焊接变形通过调整埋弧焊参数的方式实现。预定目标之后，于2010年3月25日开始了第二节钢管的(4)最新设计的水平移动式液压校正架能满足610CF生产性技术试验。厚板校正需要。(5)采用台车、埋弧焊设备与轨道小车组合，实现了表1铜管机械化组装及加劲环机械组装和环缝埋弧自动焊接。自动化焊接试验设备配置(6)根据现有数据可知，与现在国内最成熟的钢管平序号设备名称数量主要性能参数或型号台组装+气体保护焊接工艺对比，能节省5O的人力资1钢管台车1套适应直径7000~10000rr~

8、，源，并具有进一步减少的空间。长度3000rr~(7)钢管台车放置在厂房内或洞内，有利于防风防2液压校正架1套320t级别雨，有利于进一步提高焊接质量和效率。3埋弧焊小车I台MZ一1oo0型(8)在钢管安装场内组焊钢管，能显著改善钢管吊装4逆变式埋弧焊机2台KM—1000型条