白鹤滩水电站:世界最大地下厂房的金结“新名片”

原标题:白鹤滩水电站:世界最大地下厂房的金结“新名片”

繁忙的施工现场

2019年7月17日,连日的高温在一场大雨后退出了舞台,白鹤滩水电站左岸厂房金属结构安装工程也迎来了重要节点——首台百万千瓦机组金属埋件安装完成,顺利向混凝土浇筑转序。

作为三峡工程之后中国水电新的“国家名片”,金沙江白鹤滩水电站以在建规模世界第一、地下洞室群规模世界第一、单机容量100万千瓦世界第一、300 米级高拱坝抗震参数世界第一等闻名于世。

自2011年参建白鹤滩水电站以来,中国电建水电七局建设者在世界最大地下厂房等重点工程建设中交出一张张满意的答卷:液压爬模浇筑电站进水塔、液压自行式岩锚梁浇筑钢模(钢筋)台车等新技术、新设备的改进和使用,28项专利的取得,月41万方洞室开挖记录获得业主、监理高度肯定,质量、安全、进度等多项考核长期排名前列。

2018年下半年,白鹤滩水电站左岸厂房工程建设迎来洞室开挖后又一轮施工高峰,机组金属结构埋件安装工作如火如荼展开。“如何在新的施工高峰中继续保持质量优势?”这是水电七局白鹤滩水电站建设者最关心问题。

左岸地下厂房施工现场

新装备 难题迎刃而解

在距地面约300米深的世界最大地下厂房施工现场,水电七局金结制造安装工区主任李建兵指着压力钢管布置图介绍:“连接机组的压力钢管重要程度不亚于人体内连接心脏的主动脉,安装质量直接决定着机组能否正常运行。”白鹤滩水电站左岸压力管道采用单洞单机竖井式布置,上、下平段钢管中心高程差达 164.5米,共设置 8 条引水隧洞,压力钢管总节数 706 节,各类管线全长约227公里,可绕成都绕城高速近三圈,工程总量约 19279吨。超大型压力钢管群安装工程量大、施工工期紧、技术质量要求高、安全风险大,其中600兆帕、800兆帕级高强钢钢管占比钢管总数 2/3 以上,最大板厚达 68毫米,高强度堪比航母钢板。

目前,国内传统钢管安装调圆,采用的是搭设满堂红脚手架或简易施工平台,在焊缝两侧内外壁焊接大量压码等,整个压力钢管安装过程投入大量施工人员,施工安全风险高,质量控制难,各种成本都在增加,迫切需要引入多种机械化施工方式解决这些问题。为此,安装工区研究采用压力钢管安装移动式自动化压缝台车,实现钢管环缝自动压缝、台车自动行走、兼具内施工平台及内支撑作用、有效减少压码对管体的损伤,为152节 800兆帕钢管焊接创造有利条件,将“不可控变得可控”。

防腐除锈是水电工程压力钢管制作安装的另一重要环节,施工一般在密闭防腐作业厂房内干式喷砂完成,整个工序全部为人工操作,工作周期长,劳动强度大,质量不稳定,同时存在引发职业病的风险。项目团队通过考察小型石油管道全自动喷砂设备,创新研发一种全自动抛丸机,具备超大型钢管内、外壁同步施工,覆盖钢管所有表面、丸料自动输送、喷射、回收、密闭等功能,同时可应用于车间、施工现场以及露天场地等环境下,钢管批量自动无尘除锈作业,简化人员配置,减少资源投入,将原来人工每节8小时的喷砂除锈时间缩短为2小时,且施工过程绿色环保,堪称水电工程压力钢管除锈施工的一场技术革命。

“依托白鹤滩水电工程建设,水电七局安装工区已获得十余项专利”,李建兵露出了些许的自豪。

首节蜗壳拼装完成

新手段 创造多个第一

焊接,金属结构安装工程最繁琐、最基础的工作,却是整个工程中最关键的一环,也是施工团队工艺水平的集中体现。一组参数的获取往往凝聚着技术人员无数次的尝试,座环、蜗壳、压力钢管上无数个焊接点是40度高温下的建设者汗水的结晶。

安装工区金结技术负责人宋慧涛拿着两本小册子介绍:“这是我们给农民工兄弟准备的‘好帮手’。”在白鹤滩左岸厂房施工现场,水电七局安装工区700余名建设者中大部分为农民工,且人员流动性大,安全教育和技术交底工作任务繁重。为了让每个岗位的工人熟悉工艺流程,管理人员在现场指导的基础上,针对不同工种、不同岗位人员制作了十几种简洁易懂、方便携带的《工艺明白卡》,累计发放了上千册,实现教育指导全覆盖。

《质量传递卡》是安装工区的又一“高招”,在传统制度约束的基础上,管理人员在金属构件的生产全过程中标注可追溯、可查询的“身份信息”,督促每个工序施工人员严格质量控制,一张小卡片成为工区增强全员质量意识的重要助力。

得益于细致的管理,水电七局创造了白鹤滩水电站世界百万千瓦机组金结施工的多个“第一”:

2018年6月7日,第一节尾水肘管吊装就位;

2018年9月7日,第一节尾水锥管吊装就位;

2018年10月1日,第一台座环开始组圆焊接;

2018年11月24日,第一台座环吊装就位;

2018年12月12日,第一节蜗壳挂装就位。

左岸进水口

新工艺 传承工匠之魂

“工艺执行的再好,难免出现瑕疵,为了达到精品工程标准,工区投入更多的资源精雕细琢。”工区党支部书记谢守斌感慨,“干白鹤滩工程,大家都憋着一股劲,我们要用精品工程向祖国70华诞献礼。”

为了提高施工精度,工区在现场引入内径千分尺,同时增加测量频率,在焊接中不断调整速度和位置,力求达到更好焊接效果。现已在安装间组装、焊接完成的水轮机座环,其焊后水平、圆度和同心度除完全达到三峡精品机组要求外,已满足国标中座环在工地不加工的标准(实际座环后续需进行加工),其中部分座环同心度为0.06毫米,七局人硬是用“头发丝”的标准“工匠之魂”。

安装工区结合以往工程经验,优化施工工艺,高强钢纵缝坡口全采用机械加工,瓦片成型尺寸及坡口角度精度高,偏差均控制在2毫米以内,为钢管整体成型尺寸及纵缝焊接质量奠定了良好的基础,保证了相同类型钢管的互换性,为最后安装施工提供便利,有效促进钢管安装质量。压力钢管制作与安装焊缝一次探伤合格率达99.92%。

三峡、溪洛渡、向家坝、白鹤滩……20余年来,水电七局建设者始终坚守初心,用一座座水电丰碑延续着与长江(金沙江)的不解之缘,正是依托这些国家级大型工程,一批批青年技术人员成长为中国水电事业的骨干,并沿着“一带一路”,将中国技术、中国标准传递到世界各地,铸就中国水电的“国家名片”。

来源:中国水电七局有限公司网站( 作者 朱隐 孙祯利 田毅)返回搜狐,查看更多

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