李 娟
(陜西省寶雞峽引渭灌溉管理局扶風總站 陜西扶風722200)
水電站的施工設計組織關系到其工程建設的合理性與可靠性。施工組織要首先對工程總況有詳盡的了解,對于施工方案布置,施工進度把握都要詳盡得當。水電站土建與金屬結構安裝是其工程的兩大部分,需要協調進行,配合縝密。每一部分的施工也需要有整體的施工方案與施工方法。
該水電站位于某江流中段,屬于大型工程,建成后對于河流中下段的水利調節作用至關重要。建成水庫容量150×108m3,預設發電機組容量為4×106kW,施工內容包括左岸大壩工程規定的任務壩段的基礎土建、壩樁固結、混凝土施工、灌漿及排水工程的施工、泄洪系統中閘墩、閘門和孔鋼襯的施工,同時還有排水工程、維護工程、以及發電工程的工程。
施工前,對于工程量要有大體的估算,包括混凝土在各個環節的用量、各類金屬的用量、閘門安裝以及發電機組的詳盡情況都要在施工組織之前完全掌握。
該江流支流少,源頭遠,徑流集中。建壩地址歷年的水文條件包括降水量、氣溫、濕度、風等情況。統計發現,該江流源頭由冰雪補水,隨著氣溫升高水流逐漸加大,水流量相對較為穩定,以7、8月份流量最大。
地質條件方面,壩址選在該河流中段,河流基面呈倒金字塔狀,河面寬度在110m左右,深度在15m。
由于水電站的建設工程浩大,需要的運輸量也十分龐大,故施工條件的了解對于施工組織設計意義重大。該水電站選址后,施工可采取多種交通方式運輸,包括附近的干線公路與鐵路,都為材料運輸提供了便捷之處。施工場內設置左岸壩頂、左岸上游出渣路、供料平臺等十三條施工路線。
施工布置需要遵循便捷、緊湊、經濟、安全、合理的原則。在施工設計組織中除了上述要著重考慮的條件,同時還要注意到施工水電的供給條件、設備的作業能力、施工生活區的設置等。施工進度的安排與控制是施工設計中的重中之重。
本水電站設計建設為雙曲拱壩,工程浩大,必然施工多而雜。大壩施工首先進行的是壩基表面的清理。根據前期對巖層情況的勘測,依次進行前期準備、人工處理巖石層、檢測驗收。隨后在壩體施工之前進行止水基座施工,搭建施工平臺后進行開挖。錨桿施工在鉆孔完成后,利用空氣壓力進行注漿,同時注意注漿各個環節的質量檢測。為了解決地址本身缺陷,采取槽挖混凝土澆筑的方式。槽挖部位施工先后進行基面清洗、結構安裝、混凝土澆筑及其養護。防滲工程施工按設計要求做好基部清理工作,采用煤灰、細砂等材料進行填筑,同時注意控制好各種材料之間的高差以及填料之間的輪廓線。大壩模板的施工首先要確定模板的型號、尺寸,確定模板的布置方向。施工過程中都要嚴格遵循設計要求,對于意外情況都要嚴格技術處理。
本水電站的結構特點以及施工要求決定了接縫灌漿的特殊性。總體施工布置對供電供水系統、灌漿平臺、接縫去管道線路及結構、加工路徑等都要詳盡設計。根據環境溫度進行灌漿安排,提早給壩體降溫,以控制灌漿溫度和強度。當灌漿密度達到標準值,并且管口壓力和注入率都達到標準即可停止灌漿。
排水鉆孔施工中,鉆孔深、孔徑大、仰孔難度大。施工前對整體施工條件進行布置,包括水電條件、風力條件等。需要架設專門水力電力供給管線。對于施工的材料,包括水泥、摻合料、外加劑等都要進行專業檢測。排水洞的排水鉆頭根據不同的地質條件和設計要求變更,前期做好地質分析工作。
鋼襯組成包括頂襯、底襯、側襯。同時鋼襯設有加強筋肋裝置。施工過程中要注意由于鋼襯截面小、壁厚薄而引起的運載、安裝的困難。安裝過程應該采用合理的工序,嚴格按照工序進行,保證鋼襯焊縫質量、變形程度、安裝中心、高程等技術指標符合標準。鋼襯施工強度較高,施工中最重要的部分為管節的安裝與焊接。高程和軸線調整合格后才能進行鋼襯的組裝,利用事先設置的沖銷進行組裝,檢測合格后進行部分點焊。中孔鋼襯的焊接可以安排多人同時進行,每3天左右可完成一個單元的焊接。
對于鋼襯的涂裝,要首先對鋼襯內壁進行清理,對內壁采用涂料、外壁采用水泥漿。噴涂后粗糙度、除銹等級、適應溫度氛圍等都要到達相關標準。
這部分包括接地系統、電器預埋件、照明、供電等工程的施工安裝。此施工部分涉及的方面廣、設備繁雜、施工過程中的項目多、突發問題多。需要在土建部分多加注意,并密切配合。
包括壩體墻表、導流孔等的表面涂裝,電梯井、泵房等的砌磚。
總之,水電站的施工組織設計需充分考慮到施工地址所處的交通條件、水文條件以及河流地質條件。對于施工的安排設計應遵循高效合理、經濟安全的原則。同時注意土建環節與金屬結構安裝配合,兩者兼顧。
[1] 李宏祥,楊燕峽,饒建勇,郭必文;阿海水電站工程施工總布置綜述[B];中國水電顧問集團昆明勘測設計研究院;水力發電;2012年11月,第38卷第11期
[2] 許華;水電站大壩工程施工組織布置設計探討[A];浙江省第一水電建設集團有限公司;應用技術;1674-6708(2011)44-0177-02.
[3] 李仕成;馬云;小灣水電站施工分標淺析[B];國家電力公司昆明勘測設計研究院;云南水力發電;第18卷第1期