金沙江龙开口水电站机电设备安装工程（合同编号：LKK/C4）水轮机蜗壳安装施工方案中国葛洲坝集团机电建设有限公司西南机电安装处龙开口机电安装项目部2011年1 月 11 日批准：审查：校核：编制：目录一概述 (1)1.1 工程范围 (1)1.2 蜗壳简介及主要工程量 (1)1.2.1 蜗壳简介 (1)1.2.2 蜗壳工程量 (1)1.3 蜗壳安装主要质量要求 (2)1.3.1 编制依据 (2)1.3.2 蜗壳安装主要质量要求 (3)1.3.3 蜗壳各断面控制尺寸参数 (3)二施工准备及布置 (4)2.1 施工准备 (4)2.2 施工布置 (5)三施工工艺及主要技术措施 (7)3.1 施工工艺流程 (7)3.1.1 蜗壳安装工艺流程 (7)3.1.2 蜗壳挂装流程 (7)3.2 蜗壳运输与吊装 (8)3.3 蜗壳挂装 (9)3.3.1 蜗壳定位节挂装 (9)3.3.2 蜗壳其它管节挂装 (10)3.3.3 蜗壳挂装一般技术要求 (10)3.3.4 蜗壳凑合节挂装 (11)3.4 蜗壳焊接 (12)3.4.1 蜗壳焊接顺序 (12)3.4.2 对施工现场的要求 (12)3.4.3 焊接材料要求 (12)3.4.4 蜗壳焊接一般要求 (12)3.4.5 蜗壳焊接方法 (14)3.4.6 蜗壳焊缝检查 (15)3.5 蜗壳附件安装 (16)四工期计划及资源配置 (17)4.1 工期计划 (17)4.2 人力资源配置 (17)4.3 设备及主要工器具配置 (17)五施工质量控制措施 (18)六安全文明施工控制措施 (19)6.1 施工安全控制措施 (19)6.2 现场文明施工管理 (20)七附件 (21)一概述1.1 工程范围龙开口水电站5台机蜗壳为钢板焊接结构，蜗壳瓦片在工地现场拼装，以整体管节的形式交货。
我方负责交货之后的运输、吊装、焊接和防腐工作。
1.2 蜗壳简介及主要工程量1.2.1 蜗壳简介龙开口水电站机组引水压力钢管道内径10m，采用单元供水的方式由单条压力钢管引水通过蜗壳导流后进入转轮。
单台蜗壳由36节组成，钢板厚度为δ30～δ50mm的B610CF 高强钢材料。
蜗壳进口延伸段与压力钢管的焊缝由我方负责在现场进行焊接。
我部根据蜗壳装配图对蜗壳管节重新进行了编号，以进口断面焊缝编号为其管节号，例如第30断面和第29断面之间的管节以进口断面第30断面为其管节号，即第30节。
蜗壳延伸段第33节最低高程处设置了一个DN400的不锈钢球阀用于机组检修时压力钢管和蜗壳内积水的排出。
蜗壳第35节布置了一个供厂房技术供水的DN600取水口。
单台机蜗壳共11处设有测进口水压和流量的不锈钢测头。
蜗壳-Y方向第20节斜下方装有直径为Φ600mm的外开铰接式进人门。
蜗壳支撑设计为混凝土支墩，中心安装高程为▽1214.000m。
1.2.2 蜗壳工程量蜗壳单管节内径均为变截面，单台蜗壳的安装工程量为487.5t，未计内支撑重量。
工程量统计详见表1.2。
表1.2 蜗壳各管节工程量1.3 蜗壳安装主要质量要求1.3.1 编制依据（1）合同文件《金沙江龙开口水电站机电设备安装工程招标文件（LKK/C4）》。
（2）规程规范《水轮发电机组安装技术规范》GB/T8564-2003；《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》GB8923-1988；《埋弧焊焊缝坡口的基本型式与尺寸》GB986-1988；《气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本型式与尺寸》GB985-1988；《碳素结构钢》GB/T700-2006；《低合金高强度结构钢》GB/T1591-2006；《水电水利工程金属结构设备防腐蚀技术规范》DL/T5358-2006；《电力建设施工及验收技术规范》DL/T5069-1996。
（3）厂家资料厂家图纸：蜗壳装配（Z1a000812）、蜗壳进入门装配（Z1a000851）；厂家安装说明书：云南龙开口水电站水轮机及其附属设备安装说明书（0EA.412.550）；龙开口水轮机蜗壳工地装焊工艺守则（0637-251）。
1.3.2 蜗壳安装主要质量要求（1）蜗壳安装的允许偏差应符合表1.3-1要求。
表1.3-1 蜗壳安装允许偏差单位为毫米（2）蜗壳焊接应符合下列要求：蜗壳各节间、蜗壳与座环连接的对接焊缝间隙一般为2mm~4mm，过流面错牙不应超过板厚的10％，但纵缝最大错牙不应大于2mm，环缝最大错牙不应大于3mm；焊缝坡口局部间隙超过5mm处，其长度不超过焊缝长度10％，允许在坡口处作堆焊处理。
1.3.3 蜗壳各断面控制尺寸参数蜗壳各断面控制尺寸参数见表1.3-3。
表1.3-3 蜗壳各断面安装控制尺寸表二施工准备及布置2.1 施工准备（1）在一期混凝土浇筑时，按照图纸要求预埋加固锚环及安装调整基础板。
（2）根据上报后批复的最终此方案，组织全体施工人员、技术人员进行技术安全交底工作，严格按照施工方案中的施工工艺要求以及安全作业指导书进行施工。
（3）根据座环的实测中心，在座环上、下过渡板以及周围混凝土上分别放出蜗壳各节挂装的安装控制点并标记；在过渡板标记出蜗壳每一个管节的分度线。
（4）足够施工材料、工器具、安全防护材料的配置，制作和搭设蜗壳安装平台，并做好安全防护措施。
（5）安装前对蜗壳各管节进行认真清扫，焊好吊装吊耳，并检查其外形尺寸应符合图纸要求。
（6）座环安装加固完成并通过验收，经监理同意后方可进行蜗壳安装相关工作。
（7）蜗壳安装前，将施工所需的电源、气源、焊机、工具柜等吊入机坑，置于座环内的工作平台上。
（8）施工部位应配备足够的消防灭火器材，严防火灾发生。
（9）预参与蜗壳焊接的焊工到场后，按监理要求开展相关培训以及焊接考试，通过考试的焊工持证上岗参加蜗壳焊接工作。
2.2 施工布置（1）安装平台布置座环安装加固完成后，分别先后布置下层、上层蜗壳安装钢平台。
下层安装钢平台布置于底环安装面，此平台主要布置有：2个配电柜、24台电焊机、2台温控柜、2台焊条烘箱、加温用加热板和回收的焊条头的置放区。
上层钢平台分成两瓣布置于顶盖安装面，两瓣中间留有吊物孔。
此平台主要布置有：电焊机、空压机、氧气、乙炔和工具柜等。
此外上下两层平台由自制钢楼梯相连通。
平台布置见图2.2-1、2.2-2。
图2.2-1 蜗壳安装平台示意图图2.2-2 蜗壳安装平台示意图（2）蜗壳挂装安全平台布置蜗壳挂装安全平台在蜗壳挂装的过程中逐步搭设，平台用脚手架管搭设，各层铺满竹跳板，外围用安全网整体防护起来。
挂装平台布置见示意图2.2-3。
图2.2-3 蜗壳挂装安全平台示意图（3）施工用电、用气布置蜗壳安装30台焊机同时使用功率约750KW，拟从施工用箱式变压器引1根3×150+1×70动力电缆分别接至下层安装平台上的1个配电柜中，再用3×120+1×50的动力电缆接至另外2个配电柜中。
施工用气由2台0.9m3/min空压机提供。
三施工工艺及主要技术措施3.1 施工工艺流程3.1.1 蜗壳安装工艺流程蜗壳安装的主要工艺流程见图3.1-1。
图3.1-1 蜗壳安装工艺流程图3.1.2 蜗壳挂装流程根据图纸，我部拟以舌板（第1节）、第12节、第20节、第30节为定位节，从以上4个定位节开始挂装，挂装时尽可能对称挂装，以避免座环受力不均。
凑合节为第8节、第16节、第24节。
具体挂装顺序为（参照图3.1-2）：（1）以舌板（第1节）为定位节，逆时针依次挂装至第7节；（2）以第12节为定位节，向两侧分别挂装至第9节和第15节；（3）以第20节为定位节，向两侧分别挂装至第17节和第23节；（4）以第30节为定位节，向两侧分别挂装至第25节和第36节；（5）以上（1）~（4）挂装应对称进行，环缝焊接完成后，对称安装第8节、第16节、第24节凑合节。
图3.1-2 蜗壳挂装顺序图3.2 蜗壳运输与吊装（1）蜗壳管节重量按毛重（见表1.2）考虑，我部拟对重量较轻（净重小于15t）的第1~24节采用M900塔机进行吊装，重量较重的第25~36节采用3#缆机进行吊装。
尾水塔机中心线距机组中心线的距离为51.5m，塔机荷载特性见图3.2。
（2）若尾水开始开挖施工或下游墙浇筑高度影响无法利用塔机吊装时，则全部运至缆机平台用缆机进行吊装。
图3.2 塔机荷载特性图（3）第1~24节蜗壳运输时，利用15t平板车或40t平板车，用1台50t和1台25t吊车进行装车。
运输线路为：蜗壳堆放场→右岸上坝公路→尾水平台。
第25~36节蜗壳运输时，利用40t平板车，用1台50t和1台25t吊车抬吊进行装车。
运输线路为：蜗壳堆放场→右岸上坝公路→缆机平台。
（4）管节装车绑扎时，应用2台10t导链收紧固定钢丝绳，防止溜车事故发生。
（5）蜗壳运输至缆机平台或尾水平台后，用缆机或塔机进行卸车。
（6）在缆机平台或尾水平台将蜗壳翻身竖立后进行吊装，对尺寸较大的管节用50t吊车抬吊协助翻身。
（7）相关运输安全措施参照《设备运输与吊装安全作业指导书》执行。
3.3 蜗壳挂装根据蜗壳各节方位角度计算出测量点线图，在机坑内用全站仪测放到地面上，并作好标记，作为蜗壳挂装测量控制点。
蜗壳挂装时先挂装定位节、再对称挂装其余各节，最后挂装3个凑合节。
3.3.1 蜗壳定位节挂装定位节挂装程序：检查过渡板及蜗壳管节的开口尺寸→定位节挂装→调整→验收→支撑固定。
使用30t缆机或M900塔机进行蜗壳管节吊装，将定位节吊装到位，调整管节进水边的垂直平面度，采用挂线锤的方法测量其垂直平面度（控制在5mm以内）；调整该节进水边的腰线高程与固定导叶中心平面一致，偏差控制在±5mm以内；调整该节进水边最远点到机组中心线的距离，与设计值R的偏差控制在±0.004R以内，调整合格后，在定位节外缘用千斤顶支承，在适当位置使用槽钢进行支撑，加强蜗壳、座环的稳固性，按工艺要求将管节与环板点焊。
3.3.2 蜗壳其它管节挂装蜗壳其余节挂装时以定位节为基准，按蜗壳挂装顺序依次挂装其余管节。
蜗壳其余节的挂装方法和要求与定位节基本相同，按挂装→调整→验收→支撑固定的程序进行挂装。
按蜗壳挂装顺序按逆时针或顺时针方向依次挂装其它蜗壳管节，每个方向挂装的管节数量将根据所挂的蜗壳重量加以控制和调整。
3.3.3 蜗壳挂装一般技术要求（1）任何与蜗壳母材相关的焊接（包括点焊）前必须进行预热，调整工具使用后必须用割枪割除（严禁用大锤），严禁割伤母材。
（2）每节管节运抵现场后，将开口等分3个点，分等份对应测量开度值；同样方法测量座环过渡板的开度值；两组值进行比较，从而确定上下纵缝的间隙，对可能存在的间隙进行预留。
（3）测量管节的环缝周长，同时测量相邻管节的周长，两个数据进行比较，从而确定环缝错牙情况。