白鹤滩水电站重大件运输概况

宋刚云，陈 浩，杜清玭

（中国长江三峡集团公司，四川 成都，610094）

1 可行性研究

白鹤滩水电站大坝坐落在川滇两省的界河——金沙江上，两岸分别修建了地下厂房，各装设了8台1 000 MW的水轮发电机组。重大件运输是电站设计和建设过程中的一个重要问题。在可行性研究阶段，结合设备选型和制造方案，经过专题研究，推荐了超大件和超重件两种运输方式和线路。其中，对于超出铁路运输限制条件的超大件采用水陆联运方案，由水富重大件码头上岸，经水富、昭通、巧家运抵工地，车货断面控制尺寸为5 000 mm×7 000 mm（高×宽），最重件不超过150 t；对于可以通过铁路运输的超重件采用公铁联运的方式，由东川或西昌等火车货运站转公路运输至工地，断面限制尺寸按铁路超限尺寸控制，运输货物重量不超过210 t。

在白鹤滩水电站工地专门设置了转轮加工基地，可以用于转轮和下机架中心体等部件的现场加工；还布置了用于引水压力钢管加工的场地，可以同时用于水轮机蜗壳、尾水管以及机坑里衬等部件的加工[1]。

可行性研究提出的白鹤滩水电站主要重大件的运输参数和运输方式摘要见表1。在设备采购过程中，各制造厂根据其最终的产品设计方案和电站建设不同时期的道路条件、承运运输公司的运力、综合成本等因素，确定了实施阶段的运输方案。

表1 白鹤滩可行性研究机电设备主要重大件Table 1 Major mechanical and electrical equipment in feasibili⁃ty study of Baihetan hydropower station

2 水轮机发电机组重大件运输

白鹤滩水电站的水轮发电机组分别由东方电气集团东方电机有限公司（以下简称“东电”）和哈电集团哈尔滨电机厂有限公司（以下简称“哈电”）供货。重大件运输大致可以分为两种情况：其一是场外运输，即由部件加工地至白鹤滩工地的运输，由于部件分别在不同地点的工厂加工，两个制造厂分别委托了不同的运输公司进行这些重大件的运输，所采用的运输线路和车辆也各有不同；其二是场内运输，即由白鹤滩工地转轮加工基地或其他加工场地至地下厂房的运输。

2.1 水轮机转轮运输

在场外运输的水轮机转轮散件中，上冠为最大和最重的运输件，东电和哈电转轮重大运输件的参数见表2。

表2 水轮机转轮重大运输件Table 2 Major transport parts of turbine runner

因为场内隧道对运输高度的限制，东电的转轮运输时未安装泄水锥，在运输至安装场之后再完成泄水锥焊接，见图1。由于转轮出厂时间间隔长于安装间隔，前期生产的转轮需要临时仓储，而转轮临时仓储地不具备转轮的起吊条件，需要利用液压平板车车板可升降的功能，将转轮安放在支墩上（或顶升放置于车板上），因此，主支墩之间通道的最小间距成为了平板车宽度的限制条件，见图2。最终，东电选用了奔驰ACTROS-4160 型牵引车，选用了3 纵列13 轴线液压平板车运输，车板长度为20 150 mm、宽度为5 400 mm、高度为1 100 mm，最大运输断面宽为8 620 mm、高为5 020 mm。哈电未采用加长泄水锥的方案，转轮整体运输，委托了与东电同一家运输公司承运，最大运输断面宽为8 870 mm、高为3 800 mm。

图1 东电水轮机转轮运输示意图Fig.1 Transportation of hydraulic turbine runner

图2 转轮临时仓储示意图Fig.2 Temporary storage of the runner

2.2 主轴运输

水轮机主轴和发电机主轴是主要的重大运输件，东电和哈电分别在自己的工厂内完成了主轴的加工，两厂的水轮机主轴和发电机主轴运输参数见表3。

表3 主轴运输件Table 3 Transport parts of main shaft

其中，东电选择了公路运输方式。由德阳启运，途径德阳、成都、新津、乐山、溪洛渡水电站、昭通、巧家，至白鹤滩水电站，历时约12 d。采用了奔驰3354AS作为牵引车，采用了10轴线液压板+凹型平台液压组合挂车，整车长度约为35 000 mm，货台高度为600 mm、长度为8 500 mm、宽度为3 400 mm，正常运输断面最大宽度为4 350 mm、高度为4 900 mm。

哈电则选择了水陆联运的方式。前程由哈尔滨启运，途经长春至营口鲅鱼圈港，转水运至水富码头，后程再转公路，途经昭通、巧家，至白鹤滩水电站，历时约50 d。前程采用了陕汽德龙X3000重型牵引车和2 纵列12 轴线带动力鹅颈半挂液压平板车，车板长度为12 400 mm、宽度为2 990 mm、高度为1 175 mm，正常运输断面最大宽度为4 200 mm、高度为5 175 mm。水运采用了可承载最重件达500 t 的3 000 t 级锦弘未来货船。后程运输车辆略有差别，不再赘述。

2.3 其他场外重大件运输

水轮发电机组的其他重大件主要还包括水轮机顶盖、座环、发电机转子中心体、上机架中心体、下机架中心体等，这些部件的运输参数见表4。

在招标设计阶段，现场转轮加工基地考虑了加工其他部件的可能，并布置了喷涂工位。两厂从部件结构和运输两个方面比较分析，最终都选择了现场加工发电机下机架中心体的方案，利用转轮加工厂内的立车进行最后的机加工。

2.4 其他场内重大件运输

在白鹤滩工地加工的其他场内重大件主要包括分节（分瓣）的蜗壳、尾水管、机坑里衬等部件，这些部件的运输参数参见表5。

表5 水轮发电机组其他场内重大运输件Table 5 Other important transport parts of the generator unit

3 其他机电设备重大件运输

3.1 主变压器运输

白鹤滩水电站的主变压器采用了375 MVA 的单相变，分别由保定天威保变电气股份有限公司（以下简称“保变”）和特变电工沈阳变压器集团（以下简称“沈变”）供货，两厂的变压器本体运输参数见表6。

表6 变压器本体运输参数Table 6 Transport parameters of the transformer body

保变选择了水陆联运方式。由保变在秦皇岛的车间装车，短途公路运输至哈动力（秦皇岛）码头装船，海船运输至张家港港新重装码头换装江船，至水富码头上岸装车，经昭通、巧家，公路运输至白鹤滩水电站，历时约50 d。公路运输主要采用了奔驰3354AS作为牵引车，采用了液压升降2纵列4轴线+凹板+5轴线全挂车组，车组长度为32 500 mm、宽度为3 400 mm，货台长度为10 000 mm、高度为300 mm，正常运输断面最大宽度为5 650 mm、高度为4 800 mm。海运采用了载货量为1 700 t 的利通深舱船，江运则采用了载货量为1 500 t的乐航8号等专用货船。

沈变采用了公铁联运方式。前程铁路运输由沈变在沈阳的车间装车，经沈变厂内铁路专用线、山海关、丰台、临清、梁堤头、王楼、淮滨、蔡山、株洲、秀山、成都东，至西昌南；后程公路运输由西昌南出发，途经螺髻山、普格、宁南，至白鹤滩水电站。全程铁路里程约4 700 km，公路里程约200 km，历时约20 d。铁路运输采用了DA25 和DA21 凹形车装载，车辆长度为41 396 mm 和36 330 mm，承载面长度为10 000 mm 和9 800 mm，承载面距离轨面高为1 150 mm 和930 mm。由图3 可知，沈变变压器铁路运输的断面已经达到了超级超限。公路运输主要采用了奔驰ACTROS-4160 作为牵引车，采用了2 纵列9 轴线液压平板车作为载货挂车，挂车长度为27 117 mm、宽度为3 000 mm、高度为1 000 mm，正常运输断面最大宽度为3 660 mm、高度为5 000 mm。

图3 沈变变压器铁路运输断面Fig.3 Section of railway transportation of transformer made by Shenyang transformer factory

3.2 桥机大梁运输

白鹤滩水电站主厂房1 300 t桥机和160 t辅助桥机分别由太原重工股份有限公司和杭州华新机电工程有限公司供货，转轮加工厂的500 t桥机由太原重工股份有限公司供货。主要运输参数见表7。

表7 桥机大梁运输参数Table 7 Transport parameters of bridge girder

（1）转轮加工厂500 t 桥机大梁采用了半挂车全程公路的运输方式。启运时进场公路连接段尚未完工，所以沿左岸低线沿江公路运输进场。经过现场踏勘，考虑运输道路中的2 个急弯，除由当地交通管理部门负责临时封道外，另有汽车吊随行，最终，车队缓慢地通过了转弯半径约20 m的急弯。

（2）160 t 桥机大梁采用了半挂车全程公路运输，由浙江杭州启运，经浙江、江西、湖南、贵州、云南和四川六省，历时32 d运抵白鹤滩工地。

（3）1 300 t桥机大梁采用了德国重型牵引车全程公路运输，由山西太原启运，经山西、河南、湖北、湖南、广西、云南和四川七省，历时56 d运抵白鹤滩工地。长达31 m的桥机大梁，即使选择最合适的车辆，在转弯半径40 m的情况下需要超过6 m的弯道宽度，在转弯半径30 m 的情况下需要超过7 m 的弯道宽度，见图4。

图4 主厂房桥机大梁运输示意图Fig.4 Transportation of bridge girder in main powerhouse

4 金属结构设备运输

白鹤滩水电站建设周期长，金属结构设备运输大致可分为两个阶段：第一阶段为前期运输，即在电站对外连通公路尚未建成之前，利用原有沿江公路进行金属结构设备运输；第二阶段是后期运输，其运输条件与水轮发电机组等重大件运输条件一致。

4.1 前期运输的金属结构设备

白鹤滩水电站前期的金属结构设备主要包括：导流洞进口闸门、卷扬机和尾水隧洞闸门、台车，其中，尾水隧洞检修闸门最大单节尺寸为3.3 m×3.95 m×19.6 m、重113 t，见表8。原沿江公路路基宽6.5 m、路面宽6 m、最小转弯半径20 m，桥梁可通过单车总重仅为55 t。所以，尾水隧洞检修闸门选择了在场内制作；进口闸门则选择在西昌制作，全程公路运输至工地；尾水隧洞台车在宜昌制作，全程公路运输至工地，采用低平板半挂车，从西昌、宁南至白鹤滩工地，运输时间约3 d。

表8 导流洞金属结构设备主要大件运输参数Table 8 Transport parameters of main large pieces of metal equipment in diversion tunnel

4.2 后期运输的金属结构设备

白鹤滩水电站的金属结构设备众多，总计约79 000 t，其中，泄洪洞进口2×8 000 kN 门机、坝顶10 000 kN 斜拉门机、泄洪洞三支臂弧形闸门等达到了世界之最。后期的主要运输部件参数见表9。进水口门机、泄洪洞门机、坝顶门机和深孔弧形闸门都在夹江水工制作，全程公路运输，采用低平板半挂车运输，从夹江、雅安、西昌、宁南至白鹤滩工地或从夹江、峨眉、汉源、石棉、西昌、宁南至白鹤滩工地，运输时间约6 d；泄洪洞弧形闸门在宜昌制作，全程公路运输，采用低平板半挂车运输，从宜昌桥北上高速，经恩施、重庆、宜宾、水富，在昭通下高速，经鲁甸、巧家至白鹤滩工地，运输时间约10 d；进水口液压启闭机在常州制作，全程公路运输；另外考虑到分层取水门设备工程量大、运输成本高、运输强度大、运输时间较难控制，参考类似工程经验，这部分结构件选择在现场加工。

表9 后期运输金属结构设备的主要重大件参数Table 9 Parameters of major parts of metal equipment trans⁃ported in later period

5 结语

随着我国公路建设的发展和运输车辆的进步和丰富，公路和水陆联运已成为重大件运输的首选方式，而铁路运输重大件已较少被选择。白鹤滩水电站的重大件运输中，仅沈变由于有厂内专线的优越条件，才选择了公铁联运的方式运输主变压器。

随着我国水电制造企业和施工企业技术的进步、装备的发展，越来越多的结构件和机加工件选择了在工地加工，这也为未来交通条件不理想的水电站选择大型机组提供了更多的可能性。