木星土水电站竖井金衬砌大型压力钢管安装技术与方案设计.docx

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理论研究水利技术监督2012年第6期

木星土水电站竖井全衬砌大型压力钢管安装技术与方案设计

王文忠

(葛洲坝集团第二工程有限公司，四川成都610091)

【摘要】本文着重介绍在木星土水电站发电引水系统420m高水头阶梯形隧洞全衬砌大型压力钢管安装技术方案编制和施工过程中，两条114m和200m高竖井内钢管起重吊装与安装施工方法的设计优化和设备选择，并对相关问题进行了分析研究和技术探讨，以期为解决工程实践中的类似问题提供借鉴。

【关键词】高竖井；全衬砌；压力钢管；安装技术；方案设计【DOI编码】10.3969/j.issn.1008-1305.2012.06.012

【中图分类号】TV547.2【文献标识码】A【文章编号】1008-1305(2012)06-0036-05

1工程概况

木星土水电站是云南省迪庆州香格里拉县东部尼汝河流域梯级水电开发的第四级电站，电站装机2台单机容量60MW水轮发电机组。电站发电引水系统由进水口、引水隧洞、阻抗式调压井及压力管道等组成，阻抗式调压井后接压力管道。压力管道采用一洞一管二机阶梯形轴线钢板全衬砌全洞内埋管布置形式，圆形过流断面，为电站永久性主要建筑物。

压力钢管设计静水头421.1m,最大水头520.0m;主管直径Φ3.0m,轴线长度1112.68m;岔管采用Y形月牙肋结构型式，分岔角为70°;支管直径φ1.2m,轴线长度131.85m;设计安装总工程量2830.5t。设计静水DH值1263.3m2,最大DH值达1560.0m2,属于水利水电工程大型压力钢管。

按钢管轴线布置和形式压力钢管分为：上平洞段、1#弯管段、上竖井段、2#弯管段、中平段、3#弯管段、下竖井段、4*弯管段、下斜井段、水平段、岔管段和支管水平段等部分组成。其中，上、下竖井段压力钢管安装高度达114m和200m,分别相当于38层和67层楼高，安装工程量达186节(含上、下弯管段),约占整个工程压力钢管安装工程量的三分之一。

2竖井安装技术方案规划和布置

压力钢管安装总体方案规划和布置见图1。

(1)安装起始点选定。根据压力钢管管线布置技术特性，为便于始装定位节的安装定位和与弯管及后续直管管节进行衔接，确保弯管和竖井直管管节安装控制精度，选择水平管节为始装定位节。其中，上竖井选定2#弯管段与中平洞连接处的第一节水平管节为始装定位节(图1所示2#始装定位节)。下竖井选定4#弯管段与下斜洞连接处的第一节斜管节为始装定位节(图1所示3#始装定位节)。

(2)竖井压力钢管安装顺序：1)上竖井。从2#始装定位节开始，自下游向上游沿2#弯管段向上→上竖井段→1#弯管段→上平洞施工支洞方向，依次按顺序进行管节安装。2)下竖井。从3#始装定位节开始，自下游向上游沿4#弯管段向上→下竖井段→3#弯管段→中平洞施工支洞方向，依次按顺序进行管节安装。

(3)调整节设置。由于上、下竖井钢管轴线较长、管节数量多、管节节间拼装修割和环缝焊接收缩

作者简介：王文忠(1966年-),男，湖北宜昌人，高级工程师。

水利技术监督2012年第6期

水利技术监督

2012年第6期

理论研究

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量较大，为防止上、下竖井段管节安装过程中，因管节拼装修割和环缝焊接收缩，造成竖井段管节高度出现偏差，故应在上、下竖井段直管顶部与弯管段连接

处，设置相应的高度调整节。或将竖井直管顶部最后一节，直接选定为高度调整节，以满足竖井直管与上弯管安装整体几何尺寸精度控制要求。

图1木星土水电站压力钢管始装定位节、安装顺序及凑合节布置轴向剖面示意图

3上、下竖井压力钢管安装设计

3.12和4下弯管段安装

2#和4#下弯管段安装是上、下竖井段管节安装的基础，也是保证两竖井钢管安装精度和施工进度的关键。其管节安装应在其相应始装节安装完成，并已回填浇筑混凝土，且经验收确认合格后方可进行。

下弯管段管节安装可采用两种方式，一种是按下弯管各管节安装顺序，预先将下弯管下半部分的各管节采用管节运输台车和临时天锚配合方式，先将管节拉入安装部位，临时固定牢固，然后先安装2#或3#始装节及下游侧2～3节下平管段，待混凝土回填凝固后，再按由下向上顺序，依次就位安装已事先拉入的下弯管各待装管节。预先拉入下弯段的管节数只要条件充许，原则上应尽量多拉，最好能一次拉入下弯管管节数量的一半较好。下弯管段剩余上半部分的管节，采用竖井洞顶的吊装系统依次吊装就位。

第二种方式是在下弯管段正式安装前，预先在下弯段