乌东德水电站闸门门槽埋件一期安装工艺介绍论文_吴发松,郭明星

长江三峡技术经济发展有限公司乌东德监理部 云南 禄劝 651500

摘要:传统的闸门门槽埋件安装是在门槽一期混凝土的基础上进行二期埋设,再浇筑二期混凝土。乌东德水电站导流洞进口及尾水洞出口闸门门槽埋件安装采用了门槽台车一期安装新工艺。本文对门槽埋件一期安装工艺制定及实施情况进行了介绍,为其它水电站门槽埋件安装提供了新的思路和方法。

关键词:门槽埋件;门槽台车;一期安装;乌东德水电站

1 门槽埋件一期安装工艺提出

乌东德水电站位于云南省禄劝县和四川省会东县交界的金沙江干流上,是金沙江下游河段四座水电站(乌东德、白鹤滩、溪洛渡、向家坝)中最上游的梯级电站,装机容量10200MW,多年平均发电量401.1亿KW•h,正常蓄水位975m,相应库容58.63亿m3。

水电站左岸布置1#、2#导流隧洞,导流洞进口分别由中墩分为2孔,孔口尺寸为8.25×24m,共布置4孔封堵门槽,底部高程为EL814m,门槽埋件安装高度34m。左岸1#、2#、3#尾水洞出口分别由中墩分为2孔,孔口尺寸为8.25m×24m,共布置6孔检修门槽,底部高程EL800m,门槽埋件安装高度49m。1#、2#尾水洞出口段工程前期作为1#、2#导流隧洞出口使用。

由于地质原因,导致施工进度比原施工进度计划滞后,具体情况见表1。

左岸尾水出口门槽(6孔,4扇检修闸门)一期混凝土在2013年5月底施工完成,汛后开始门槽埋件的安装,2014年2月门槽埋件安装完成2014年3月开始门槽一期混凝土施工门槽埋件采用二期安装,不能满足2014年5月底闸门下闸安全度汛要求

传统的闸门门槽埋件安装是在门槽一期混凝土的基础上进行二期埋设,再浇筑二期混凝土。从表1可以看出,左岸导流洞进口及尾水洞出口门槽,若采用传统的二期埋件安装方式,从工期上已不能满足2014年5月底尾水出口闸门下闸安全度汛,以及2014年11月导流洞过流要求。鉴于在三峡水电站栏污栅埋件安装中,采用一期加固埋设浇筑方式取得了成功,本工程门槽埋件有必要采用一期埋设安装浇筑方式。

门槽埋件采用一期安装施工工艺,埋件安装工作可与一期混凝土备仓同步进行,基本不占门槽施工直线工期。取消原设计的门槽二期混凝土,门槽混凝土可以一次浇筑完成。节省了门槽埋件安装时间和门槽二期混凝土施工时间。

以乌东德水电站左岸尾水洞出口EL827.9m以下(门楣高程EL824m)门槽埋件施工为例,一期混凝土浇筑完成后,二期施工排架搭设需2~3天,一期混凝土表面凿毛需2~3天。门槽埋件安装约需10~12天。门槽二期混凝土需分4仓浇筑,约需12~16天。EL827.9m以下埋件采用二期安装浇筑需26~34天。采用埋件一期安装工艺可缩短施工总工期约30天。

2 门槽埋件采用门槽台车进行一期安装

2.1 门槽一期安装工艺制定

闸门门槽埋件与拦污栅门槽埋件相比,毕竟在规模体型、重要性等方面不一样,闸门门槽埋件体型尺寸更大,安装精度要求更高,对工程的影响更大。由于没有一期插筋作为埋件安装加固点,若直接采用现场加固材料进行支撑加固的方式,所用加固材料必然很多,安装施工难度增大,安装精度质量难于保证。经过参建各方分析讨论和综合比较,决定在左岸导流洞进口和尾水洞出口门槽部位采用门槽台车进行门槽埋件一期埋设,每孔门槽内各布置一台门槽台车(共10台),可以满足门槽埋件安装及混凝土浇筑需要,不需要另外搭设门槽埋件安装施工排架。

门槽埋件采用一期安装,需解决门槽埋件安装加固及浇筑变形控制问题。在门槽内采用相应形状的桁架结构作为门槽安装加固的支撑体,该结构具有自我爬升功能,以满足不同高度埋件安装。这种支撑体称为门槽台车。门槽台车主体由两根立柱和两根横梁组成,高度与两节轨道埋件总高度相当,长度×宽度略小于门槽矩形断面。上下横梁除有联系梁作用外,另有作业平台之功用。门槽台车附件有电动葫芦、导链、钢丝绳、控制柜、上下爬梯、防护栏杆,设置有顶紧螺栓、顶紧丝杆、千斤顶等用于固定门槽轨道。

导流洞进口门槽台车总装尺寸:9000×10850×2500mm(高宽厚);设计重量:≤ 15t,运输最大构件尺寸:9000×2300×1500mm(高宽厚);起重配置:7.5t×4电动葫芦,线控操作;电源功率:2kw;提升速度:≤ 0.5m/min;适应条件:浇筑高度≤4500mm,分层高度≤500mm。尾水出口门槽台车结构与导流洞进口门槽台车相同,尺寸重量略小。

为保证门槽轨道在混凝土浇筑过程中的整体稳定性,需在台车立柱与轨道之间加焊连接板。除采用门槽台车对轨道进行加固外,在每节轨道埋件背面及侧面布置一到二层斜向支撑,采用预埋件焊接固定在已浇筑完成的混凝土面上。

2.2 门槽埋件一期安装的实施

(1)门槽埋件一期安装施工流程

安装准备工作→底坎安装→底坎混凝土浇筑→工艺埋件埋设→首节轨道安装及粗调加固→门槽台车安装→轨道精调及焊接加固→安装验收→立模及混凝土浇筑→工艺埋件埋设→砼后复测→第二层轨道安装调整及焊接加固→砼前验收→立模及混凝土浇筑→工艺埋件埋设→砼后复测→门槽台车爬升及固定→第三层轨道安装→循环施工→门槽台车拆除→门槽试槽→整体验收。

(2)门槽埋件一期安装准备

根据门槽埋件一期施工特点,安装单位详细制定了门槽埋件一期安装施工工艺方案,和质量、进度和安全施工保证措施,报监理审批后执行。土建对导流洞进口和尾水出口门槽分别进行了仓面设计,包括分仓高度、入仓方式、入仓强度、浇筑手段等。为此专门成立了门槽埋件安装、浇筑协调小组负责协调工作。

门槽台车制造完成后,在乌东德工地进行了门槽安装模拟试验,试验成功后,投入现场安装使用。

(3)门槽埋件安装工艺及质量控制

门槽轨道安装,以底坎上放样点为控制基准,吊装门槽轨道首节,进行初步调整,在轨道背面及侧面采用槽钢搭设斜向支撑进行临时加固。吊装门槽台车两侧主梁,并与底坎上的底部中心和门槽左右中心控制点对正后,用斜拉钢筋调整主梁的垂直度,然后吊装台车上、下部的横梁,拼装焊接成整体。门槽台车底部与底坎焊接固定。

门槽台车安装完成后,对门槽轨道作进一步的检查与精心调整,采用门槽台车自带的紧固件顶紧主轨及反轨,在轨道及台车之间间隔约2m高度焊接连接板,使门槽轨道与台车连接成整体,防止门槽浇筑时轨道发生位移及变形。门槽轨道安装尺寸偏差按规范允许偏差的中间值进行控制,确保轨道砼后尺寸合格。

门槽轨道及台车加固完成,经验收合格后,交土建完善备仓,备仓验收合格后浇筑门槽混凝土。在混凝土浇筑过程中,土建控制混凝土浇筑速度,每小时仓面上升不超过30cm。金结派人负责挂铅垂线实时监测门槽轨道位移,若发现轨道位移达1mm立即进行处置,如调整顶紧螺栓、丝杆或临时增加顶推装置等,确保轨道安装精度。在首节轨道浇筑完成、仓面收仓时,按既定方案预埋槽钢,作为下一层轨道安装的斜向支撑加固点。

尾水洞出口门槽埋件安装照片 导流洞进口门槽埋件安装照片

门槽轨道随土建仓位浇筑完成初凝后,进行轨道安装尺寸的砼后复测。砼后尺寸复测合格后,吊装第二层轨道,进行尺寸调整,采用门槽台车对主轨、反轨进行固定,并采用槽钢搭设斜向支撑对主轨、反轨进行焊接加固。从第二层门槽轨道安装开始,各节均以首节底部为基准点,挂铅垂线(钢丝线)控制轨道安装垂直度,验收合格后进入埋件浇筑。

门槽轨道安装浇筑高度即将超过台车时,需将台车爬升一定高度,以便于下一层门槽轨道的安装。根据土建分仓高度,台车一次爬升高度约为4.5m。门槽台车爬升利用焊接在门槽轨道背面顶端的吊耳为着力点,以台车电动葫芦为动力,采用钢丝绳及台车下方滑轮将台车整体提升至相应高度。门槽台车爬升前需割除台车与轨道的所有连接构件,清除所有爬升障碍。台车爬升到位后,用槽钢焊接固定在已完成浇筑的门槽轨道上。再吊装下一层门槽轨道,循环施工,直到门槽埋件全部安装完成,拆除门槽台车,进行门槽埋件总体检测验收。

2.3 实施进度及质量成果

(1)左岸导流洞进口及尾水洞出口门槽埋件一期安装施工进度情况见表2。

(2)门槽埋件砼后和砼前形位尺寸实际检测值对比,门槽轨道浇筑位移或变形量小于1mm,轨道砼后尺寸经施工单位自检、监理及业主抽检,均符合设计图纸及规范要求。门槽混凝土浇筑密实,混凝土质量满足设计及规范要求。

3 门槽埋件采用门槽台车一期安装优缺点

(1)与二期安装比较,主要优点有:埋件安装与一期混凝土备仓同步进行,门槽混凝土一次浇筑完成,缩短了门槽施工总工期;门槽台车为门槽轨道安装提供了刚性固定支撑,和循环操作、检测的平台,以及施工连接通道;省掉了门槽埋件安装施工高排架搭设和拆除;取消了门槽二期混凝土,有利于门槽混凝土质量控制。

(2)与二期安装比较,主要缺点有:门槽埋件需要随土建进展分多层进行安装、验收;门楣以下门槽轨道不能一次整体安装调整到位,增加了质量控制难度;增加了门槽台车设备采购投入;加固材料有所增加;金结施工与土建施工同步进行,协调工作增加。

4 结语

乌东德水电站导流洞进口及尾水洞出口闸门门槽埋件一期安装结果表明,采用门槽台车进行门槽埋件一期安装施工,技术上可行,埋件安装质量能够满足设计及相关规范要求。特别是当采用二期埋件安装方式已不能满足工期要求的情况下,采用门槽台车一期安装施工工艺,可使工期大大提前,这为水电站门槽埋件安装提供了新的思路和方法,值得借鉴。

参考文献:

[1]中国长江三峡集团公司,中国葛洲坝集团股份有限公司.金沙江乌东德水电站导流隧洞工程施工招标文件、投标文件. 云南禄劝:中国长江三峡集团公司乌东德筹备组,2011

[2]成都阿朗科技有限责任公司.乌东德水电站门槽台车安装及使用维护作业指导书. 云南禄劝:中国长江三峡集团公司乌东德筹备组,2013

[3]DL/T 5018-2004 水利水电工程钢闸门制造安装及验收规范

作者简介:

吴发松(1969-),男,湖北宜昌人,监理工程师,1998年开始在三峡水电站、向家坝水电站、溪洛渡水电站、乌东德水电站等从事金结设备制造及安装等监理工作。

郭明星(1964-),男,湖北宜昌人,高级工程师,1999年开始在三峡水电站、向家坝水电站、乌东德水电站等从事金结设备制造及安装等监理工作。

论文作者:吴发松,郭明星

论文发表刊物:《基层建设》2015年26期供稿

论文发表时间:2016/3/18

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