岸坡附著式可移動取水泵站設計與施工

孫長波

摘要：烏東德水電站魚類增殖站工程取水泵站所處金沙江河谷深切，岸坡高陡，水流湍急，江水位變化較大，常規的浮箱泵站取水方式無法滿足長期穩定取水和便于檢修維護的功能要求，現場地形又不具備修建塔臺式泵站條件。工程技術人員依據現場地形條件和取水工藝要求，設計出岸坡附著式可移動取水泵站，不但成功解決了取水江面水位變化大不利取水的難題，而且兼具塔臺式取水泵站抽水穩定性好的優點，值得類似取水工程借鑒。

關鍵詞：岸坡；附著式；移動取水泵站；設計與施工

一、工程概況

烏東德水電站魚類增殖站工程位于金沙江右岸下游施期緩坡上，距烏東德壩址約4.6km，下游以阿巧大溝為界，上游與烏東德水文站相鄰，西側與施工道路相鄰，總用地面積約7.71萬㎡，總建筑面積8646㎡。主要由綜合樓、倉庫、一級魚種培育車間、二級魚種培育車間、魚卵孵化和開口苗培育車間、室外流水魚種養殖池、野生親本及大規格魚種循環養殖池、野生親本及大規格魚種流水養殖池、檢疫隔離間、流水養殖蓄水池、循環主蓄水池、小蓄水池、沉淀池、室外微流水魚種培育池、生物餌料池和取水泵站等建構筑物組成。烏東德水電站魚類增殖站每年需完成的增殖放流總數量超過50萬尾。魚類養殖用水水源來主要從金沙江抽水，抽水揚程約90m。

二、泵站設計

由于工程區所處金沙江河谷深切，岸坡高陡，水流湍急，枯、汛期江水位變化超過20m。依據地形條件和工藝設計要求，針對金沙江水汛期和枯水期水位變化較大的特點，取水泵站設計為取水口高程可調節的岸坡附著式移動泵房結構；泵車平臺采用鋼桁架結構+彩鋼瓦組成，泵車運行軌道分為水下和岸坡兩部分，岸坡軌道基礎采用鋼筋砼澆筑，并埋設I20型鋼軌道，水下軌道采用型鋼焊制桁架結構，深入枯水期水面以下，以滿足泵車取水平臺根據江水位漲落調整取水高程的運行需求，水泵出水口采用相同口徑波紋軟管與取水鋼管相應位置法蘭接口連接，將水泵抽取的江水送入主供水管路；主供水管路沿泵車軌道內側至卷揚機平臺沿施工便道一直連接到EL880平臺生物餌料池上游閥門井，于二平臺供水管連接至沉淀池，為便于運行期泵站檢修維護，在軌道基礎一側布置永久鋼板步梯；泵車移動采用20t卷揚機牽引。

圖2-1 枯水期泵站運行狀態示意圖

圖2-2常水期泵站運行狀態示意圖

軌道及取水鋼管基礎采用梯形結構、中間設置凹槽，具體為基礎寬375cm，中間凹槽寬100cm，凹槽頂面距底部（厚度）40cm，兩側頂寬85cm，兩側凹槽底部厚度為100cm；基礎為鋼筋砼形式，配筋主副均筋采用Ф25mm三級螺紋鋼，間距為@200mm，采用四支箍，箍筋采用Ф8mm一級鋼、@150mm。

基礎砼施工時預埋泵車軌道埋件，埋件間距1.5m，埋件為鋼板登形式，面板采用10mm厚鋼板，錨固筋為Ф25mm一級鋼，每個鋼板凳設置4個錨固筋；

泵車基礎采用筏板形式，基礎尺寸為4.0m×5.0m×1.0m（長×寬×厚），鋼筋采用雙層鋼筋網片，主筋Ф25mm@200、副筋Ф22mm@200，立筋Ф20mm@200；

三、施工方案簡述

取水泵站布置在污水處理站正下方的陡峭岸坡，通過修筑L1施工便道到達EL846m高程露出的巖石基礎平臺，對該平臺進行擋護和硬化后，作為施工期小型設備和施工材料的中轉站，后期改建為卷揚機站。完成L1便道和EL846m高程平臺修建后，進行移動泵站軌道和取水管路的基礎的覆蓋層清理和石方開挖，然后搭設施工期簡易爬梯，進行基礎墊層和鋼筋砼澆筑，鋼筋砼澆筑時，預埋取水管路和永久檢修步梯固定鋼構件；待基礎強度滿足達到75%時，進行軌道和取水鋼管的焊接和組裝，然后進行永久檢修步梯的焊接安裝，并逐步拆除施工期爬梯。移動泵房在EL846m平臺組裝焊接，水泵及配電箱吊裝完成后，通過運行期卷揚機移動至取水高程，最終完成取水泵站的試運行。

四、取水泵站施工

（一）取水泵站基礎施工

首先對基礎邊線范圍內的覆蓋層和風化巖石自上而下進行人工清理，對高于基礎面高程的孤石和巖坎采用YT-28手風鉆進行鉆孔松動爆破。由于施工部位地形陡峭，所有人員必須均佩戴安全繩和安全帶，防止意外發生。

（二）鋼筋施工

鋼筋直接在加工廠加工成型后，采用平板運輸車EL880平臺，人工將鋼筋通過便道搬運至施工作業面。鋼筋采用人工綁扎。

（三）模板施工

1.模板選型

根據設計圖紙取水泵站基礎結構復雜，并且對質量要求較高，根據類似工程經驗，取水泵站基礎砼模板選用強度和剛度均能滿足混凝土澆筑和振搗的側向壓力和振動力的酚醛木模板，模板在加工廠內加工完成后，采用板車運至EL846m平臺位置，然后采用人工轉運至工作面。

2.模板支立

模板采用人工拼模，模板支立采用內拉外撐的方式進行；外撐采用縱橫行圍囹進行支撐，圍囹采用雙Ф48鋼管，豎向圍囹間距0.75m，縱向圍囹原則間距為0.5m，可根據實際情況進行適當調整。內拉主要采用接按螺栓，拉條間距0.75m×0.5m。模板在混凝土強度達到75%時進行拆除。

（四）砼澆筑施工

取水泵站基礎按8～10m一段進行分倉，模板及鋼筋施工完成后，進行倉號驗收，驗收合格后，進行混凝土澆筑。

混凝土由拌合系統提供，水平運輸采用8m？罐車進行，垂直運輸采用汽車泵進行，首先由汽車泵將砼料輸送至EL846m平臺溜筒部位，人工將砼料送至溜筒（Ф110波形管），由溜筒輸送至倉號，人工進行平倉；混凝土振搗采用插入式振搗器，采用Ф50振搗棒進行振搗，分層下料、分層振搗，振搗器一前一后交叉兩次梅花型插入振搗，振搗器插入混凝土的間距不得超過振搗器有效半徑的1.5倍，距模板的距離不小于振搗器有效半徑的1/2倍，然后依次振搗直至密實，在鋼筋密集部位、有埋管部位、模板附近應細心振搗，不應觸及鋼筋或預埋件。混凝土澆筑12小時后進行灑水養護，養護時間不少于14天。

（五）管道及附件安裝施工

按照設計施工圖的技術要求采購本工程所需的全部管道為鍍鋅鋼管，還要采購本工程管道制造和安裝所需的全部焊接材料、連接件和涂裝材料，并對上述材料和連接件進行檢查和驗收。

管道的運輸采用汽車吊配合平板運輸車運至安裝場地，管道在山坡處采用人工抬運至施工現場進行安裝。明管安裝結束后，對明管表面均刷底漆兩道、面漆兩道進行防腐。

（六）軌道及泵車制作

軌道及泵車制作所需的所有原材料經過人工搬運至EL846平臺，按圖紙制作加工及安裝完成泵車制作，工人站在租用的鐵船上制作安裝入水端軌道及鋼桁架，工人采用穿救生衣及綁好安全繩進行安全防護。

（七）設備安裝施工

設備安裝前，組織施工技術人員認真閱讀產品說明書、安裝使用說明書、制造廠圖紙及設計圖紙、設備出廠合格證和技術說明書、質量保證書、設備制造驗收資料并統計核對。

設備安裝施工包括：水泵、卷揚機等設備的工地裝卸、工地運輸、保管、安裝、調試、設備啟動、試運行等的全部工作。

卷揚機、水泵等大型設備的采用25t汽車吊配合人工進行安裝，小型設備采用人工搬運及安裝。

安裝結束后進行調試、啟動、試運行，經驗收合格后投入運行。

（八）電氣設備與裝置安裝施工

電氣設備與裝置安裝包括取水泵站、卷揚機等電氣設備與裝置的采購、安裝、電氣埋管與埋件、動力電纜與控制電纜敷設與安裝等項目以及引入泵站附近變壓器的10kV電源高壓線的敷設安裝。

所有的電氣設備與裝置用人工搬運、安裝。安裝結束后進行調試、啟動、試運行，經驗收合格后投入運行。

五、調試及試運行

取水泵站、輸水管道和卷揚機調試及試運行共分3個階段進行，分別為：充水試驗階段、單機調試階段、全站試運行階段。

充水試驗階段：充水試驗的目的是檢查取水管路的滲漏情況，管道連接件之間的密封情況，以及對外管道連通情況。充水過程一次完成，充水到設計取水位后，檢查液面變動情況，同時檢查管道連接處的滲漏情況以及管道的連通情況。對壓力管道進行水壓試驗，試驗合格后，才能進行泵組試運行。

單機調試階段：單獨工作運行的設備、裝置稱為單機。單機調試的目的是檢查水泵、電氣的所有設備安裝質量及運行性能。單臺泵組試運行在7天內累計運行48小時或連續運行24小時（均含全站機組聯合運行小時數）。

全站試運行階段：全站機組聯合運行時間為1～2小時，且機組無故障停機次數不少于3次，每次無故障停機時間不超過1小時。

六、結束語

烏東德水電站魚類增殖站取水泵站經過精心設計和施工，以投資省，工期短，取水穩定性好的優點解決了高山峽谷地區江中取水問題，為今后類似施工提供了可借鑒的實例。

（作者單位：中國水利水電第六工程有限公司西南分局）