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越南松邦4水電站建設概況
摘要:松邦4水電站位于越南廣南省山區的松邦河上,由碾壓混凝土(RCC)重力壩、取水口、引水隧洞、電站廠房等建筑物組成;該項目于2010年開工,2014年4月10日正式并網發電。在建設過程中,遇到了很多意想不到的困難和挑戰。主要對工程概況、施工進度安排、施工過程中遇到的各種困難和挑戰,以及有針對性地開展的試驗研究等作了陳述。
關鍵詞:碾壓混凝土重力壩;工程概況;施工進度;松邦4水電站;越南
1工程概況
松邦(Song Bung)4水電站位于越南中部的廣南省的山區中,電站裝機容量為156 MW。該項目由碾壓混凝土重力壩(壩高為110 m、長為345 m)、電站取水口(緊鄰大壩,位于山谷一側)、引水隧洞(長為3.2 km、直徑為7.2 m)以及電站廠房(安裝有2臺裝機容量為78 MW的混流式水輪發電機組)組成。該水電站的凈水頭為106 m,預計年平均發電量為586 GW·h。
越南電力集團(EVN)為該水電站的業主,且已經通過其管理部門(松邦4水電站建設管理局)為該項目支付了2.5億美元的投資。莫特麥克唐納公司(Mott MacDonald)與越南電力工程咨詢第4公司聯合為EVN提供施工監理、合同管理以及專業技術方面的支持。該項目由越南電力工程咨詢第1公司設計,中國水電建設集團是該工程的大壩以及引水隧洞和電站廠房2個土建標段的承包商。阿爾斯通(中國)公司與中國華東勘測設計研究院聯合為該項目提供機電設備的制造和安裝,液壓設備股份公司(Hydraulic Equipment JSC)則為該項目提供液壓設備的制造和安裝。
松邦4水電站項目是越南首個由亞洲開發銀行提供貸款的大型水力發電項目。
2建設進度
水電站大壩基坑開挖工作始于2010年10月,2012年1月截流成功,2012年6月開始大壩碾壓混凝土的澆筑工作,澆筑方量為87萬m3,并于2014年3月底完成澆筑施工。溢洪道的建設工作始于2013年9月,2014年8月水庫開始蓄水,2個月后,水庫蓄滿。2014年10月,該電站開始與越南國家電網并網發電。
在建設過程中克服了各種各樣的困難。為保護導流洞的施工,在工程建設的第1年就發生了圍堰漫壩事故,當臺風“海燕”在2013年11月使亞洲東南部滿目瘡痍時,在施工進度剛剛達到一個關鍵階段時,“海燕”襲擊了施工現場。
然而,在施工過程中遇到的最大挑戰出現在2012年3月。在進行左壩肩的前期開挖作業時,左壩肩基槽的上游坡面發生了一系列楔形體破壞,危石沿著層理面滑出坡面。與此同時,左壩肩基礎的下游坡面的混凝土表面出現了裂縫,致使這些地方發生了嚴重的巖崩現象。這是由于應力釋放,以及在如此深的基坑開挖中缺少相應的支護措施而導致的。很明顯,需要采取補救措施來支撐左壩肩基槽周邊的巖體。
隨著開挖工作的進行,發現設計基礎面的巖性并不像所預估的那么好。于是,承包商開展了鉆探工作來檢測滿足設計預期等級的巖層深度;鉆孔后發現,需要進一步開挖以尋找滿足設計要求的基面。然而,如果只是簡單地繼續向下開挖直至出現設計等級的巖層,那么將會產生很多嚴重的負面影響。這些影響主要表現在以下方面。
(1) 更深、更寬的基礎將會使大壩占用的空間更大。
(2) 使左壩肩基槽周邊斜坡的高度增加到70 m。
(3) 會大幅度增加斜坡加固工程量。
(4) 額外增加了土石方的開挖量,同時也會增加RCC的澆筑量。
(5) 額外增加成本,并造成工期延誤。
考慮到上述影響,該項目團隊決定重新評估維持大壩穩定性所需的巖石強度。接著,在左壩肩開挖了探洞,以便對巖石進行物理檢測,并進行直剪試驗來準確評估巖體強度。
3探洞試驗結果
對探洞的試驗結果進行了分析,并根據分析結果對左壩肩設計方案作了相應的修改,使大壩基礎坐落在與原設計方案不同等級的基巖上。這樣就大幅度減少了原先預估的額外開挖量。然而,由于對原設計方案作了修改,就必須對左壩肩基礎新的設計方案重新制定現場驗收標準。在制定新的現場驗收標準時,必須要考慮到目測評估、地質強度指標值、破碎指數以及無側限抗壓強度值(由施密特錘回彈值確定)等方面的因素。
盡管基礎問題已經通過這些設計變更而得到了解決,但變更后的設計方案仍需要完成大量的額外開挖以及大量額外放坡工作。按照要求增加了長30 m的邊坡錨桿,有些錨桿為后張預應力錨桿。在這些工程實施期間,必須定期監測該區域內裂縫及邊坡的變形情況。
左壩肩遇到的這些嚴重問題也造成了許多額外的后果,其中最重大的影響就是由于進行了各種重復性的調查研究、探洞檢測、現場試驗以及設計變更工作,致使左壩肩基礎開挖進度嚴重滯后,以致在2012年期間,左壩肩基礎開挖進度的滯后開始影響到對整個大壩RCC混凝土澆筑的進度。因此,為了消除這一影響,對RCC混凝土的澆筑順序進行了審查和修改。
經過審查,決定允許大壩左側的澆筑進度滯后于大壩其他部位的澆筑進度,亦即從根本上改變了大壩的施工順序,這樣就使大批量的RCC混凝土澆筑工作能夠繼續不間斷地實施。其他方面的影響包括:增加錨桿來支撐左壩肩基礎開挖周邊新增的邊坡,以及新增了固結灌漿和帷幕灌漿。
4結語
盡管左壩肩出現了不可預見的地質條件,但是大壩建設的計劃完工日期并沒有受到太大的影響。工程實踐表明,在面臨著施工過程中遇到的各種困難和挑戰時,工程參與各方必須務實合作、共同協商;同時,工程承包方也必須能提供有效的施工調整方案來限制不可預見的地質條件的影響,并且愿意加大投入來優化RCC混凝土的生產率。
(周榮張俊編譯)
文獻標志碼:中圖法分類號:TV642.3A
文章編號:1006-0081(2015)11-0026-01
收稿日期:2015-08-25