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        岸坡附著式可移動(dòng)取水泵站設(shè)計(jì)與施工

        2017-10-21 13:40:58孫長(zhǎng)波
        名城繪 2017年5期

        孫長(zhǎng)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(guī)的浮箱泵站取水方式無(wú)法滿足長(zhǎng)期穩(wěn)定取水和便于檢修維護(hù)的功能要求,現(xiàn)場(chǎng)地形又不具備修建塔臺(tái)式泵站條件。工程技術(shù)人員依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地形條件和取水工藝要求,設(shè)計(jì)出岸坡附著式可移動(dòng)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(tái)式取水泵站抽水穩(wěn)定性好的優(yōu)點(diǎn),值得類似取水工程借鑒。

        關(guān)鍵詞:岸坡;附著式;移動(dòng)取水泵站;設(shè)計(jì)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(cè)與施工道路相鄰,總用地面積約7.71萬(wàn)㎡,總建筑面積8646㎡。主要由綜合樓、倉(cāng)庫(kù)、一級(jí)魚種培育車間、二級(jí)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(yǎng)殖池、野生親本及大規(guī)格魚種循環(huán)養(yǎng)殖池、野生親本及大規(guī)格魚種流水養(yǎng)殖池、檢疫隔離間、流水養(yǎng)殖蓄水池、循環(huán)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(gòu)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(shù)量超過50萬(wàn)尾。魚類養(yǎng)殖用水水源來(lái)主要從金沙江抽水,抽水揚(yáng)程約90m。

        二、泵站設(shè)計(jì)

        由于工程區(qū)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(jù)地形條件和工藝設(shè)計(jì)要求,針對(duì)金沙江水汛期和枯水期水位變化較大的特點(diǎn),取水泵站設(shè)計(jì)為取水口高程可調(diào)節(jié)的岸坡附著式移動(dòng)泵房結(jié)構(gòu);泵車平臺(tái)采用鋼桁架結(jié)構(gòu)+彩鋼瓦組成,泵車運(yùn)行軌道分為水下和岸坡兩部分,岸坡軌道基礎(chǔ)采用鋼筋砼澆筑,并埋設(shè)I20型鋼軌道,水下軌道采用型鋼焊制桁架結(jié)構(gòu),深入枯水期水面以下,以滿足泵車取水平臺(tái)根據(jù)江水位漲落調(diào)整取水高程的運(yùn)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(yīng)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(nèi)側(cè)至卷?yè)P(yáng)機(jī)平臺(tái)沿施工便道一直連接到EL880平臺(tái)生物餌料池上游閥門井,于二平臺(tái)供水管連接至沉淀池,為便于運(yùn)行期泵站檢修維護(hù),在軌道基礎(chǔ)一側(cè)布置永久鋼板步梯;泵車移動(dòng)采用20t卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引。

        圖2-1 枯水期泵站運(yùn)行狀態(tài)示意圖

        圖2-2常水期泵站運(yùn)行狀態(tài)示意圖

        軌道及取水鋼管基礎(chǔ)采用梯形結(jié)構(gòu)、中間設(shè)置凹槽,具體為基礎(chǔ)寬375cm,中間凹槽寬100cm,凹槽頂面距底部(厚度)40cm,兩側(cè)頂寬85cm,兩側(cè)凹槽底部厚度為100cm;基礎(chǔ)為鋼筋砼形式,配筋主副均筋采用Ф25mm三級(jí)螺紋鋼,間距為@200mm,采用四支箍,箍筋采用Ф8mm一級(jí)鋼、@150mm。

        基礎(chǔ)砼施工時(shí)預(yù)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(jí)鋼,每個(gè)鋼板凳設(shè)置4個(gè)錨固筋;

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

        三、施工方案簡(jiǎn)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(dá)EL846m高程露出的巖石基礎(chǔ)平臺(tái),對(duì)該平臺(tái)進(jìn)行擋護(hù)和硬化后,作為施工期小型設(shè)備和施工材料的中轉(zhuǎn)站,后期改建為卷?yè)P(yáng)機(jī)站。完成L1便道和EL846m高程平臺(tái)修建后,進(jìn)行移動(dòng)泵站軌道和取水管路的基礎(chǔ)的覆蓋層清理和石方開挖,然后搭設(shè)施工期簡(jiǎn)易爬梯,進(jìn)行基礎(chǔ)墊層和鋼筋砼澆筑,鋼筋砼澆筑時(shí),預(yù)埋取水管路和永久檢修步梯固定鋼構(gòu)件;待基礎(chǔ)強(qiáng)度滿足達(dá)到75%時(shí),進(jìn)行軌道和取水鋼管的焊接和組裝,然后進(jìn)行永久檢修步梯的焊接安裝,并逐步拆除施工期爬梯。移動(dòng)泵房在EL846m平臺(tái)組裝焊接,水泵及配電箱吊裝完成后,通過運(yùn)行期卷?yè)P(yáng)機(jī)移動(dòng)至取水高程,最終完成取水泵站的試運(yùn)行。

        四、取水泵站施工

        (一)取水泵站基礎(chǔ)施工

        首先對(duì)基礎(chǔ)邊線范圍內(nèi)的覆蓋層和風(fēng)化巖石自上而下進(jìn)行人工清理,對(duì)高于基礎(chǔ)面高程的孤石和巖坎采用YT-28手風(fēng)鉆進(jìn)行鉆孔松動(dòng)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(fā)生。

        (二)鋼筋施工

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

        (三)模板施工

        1.模板選型

        根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙取水泵站基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,并且對(duì)質(zhì)量要求較高,根據(jù)類似工程經(jīng)驗(yàn),取水泵站基礎(chǔ)砼模板選用強(qiáng)度和剛度均能滿足混凝土澆筑和振搗的側(cè)向壓力和振動(dòng)力的酚醛木模板,模板在加工廠內(nèi)加工完成后,采用板車運(yùn)至EL846m平臺(tái)位置,然后采用人工轉(zhuǎn)運(yùn)至工作面。

        2.模板支立

        模板采用人工拼模,模板支立采用內(nèi)拉外撐的方式進(jìn)行;外撐采用縱橫行圍囹進(jìn)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(jù)實(shí)際情況進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。內(nèi)拉主要采用接按螺栓,拉條間距0.75m×0.5m。模板在混凝土強(qiáng)度達(dá)到75%時(shí)進(jìn)行拆除。

        (四)砼澆筑施工

        取水泵站基礎(chǔ)按8~10m一段進(jìn)行分倉(cāng),模板及鋼筋施工完成后,進(jìn)行倉(cāng)號(hào)驗(yàn)收,驗(yàn)收合格后,進(jìn)行混凝土澆筑。

        混凝土由拌合系統(tǒng)提供,水平運(yùn)輸采用8m?罐車進(jìn)行,垂直運(yùn)輸采用汽車泵進(jìn)行,首先由汽車泵將砼料輸送至EL846m平臺(tái)溜筒部位,人工將砼料送至溜筒(Ф110波形管),由溜筒輸送至倉(cāng)號(hào),人工進(jìn)行平倉(cāng);混凝土振搗采用插入式振搗器,采用Ф50振搗棒進(jìn)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(shí),在鋼筋密集部位、有埋管部位、模板附近應(yīng)細(xì)心振搗,不應(yīng)觸及鋼筋或預(yù)埋件?;炷翝仓?2小時(shí)后進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù),養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于14天。

        (五)管道及附件安裝施工

        按照設(shè)計(jì)施工圖的技術(shù)要求采購(gòu)本工程所需的全部管道為鍍鋅鋼管,還要采購(gòu)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(duì)上述材料和連接件進(jìn)行檢查和驗(yàn)收。

        管道的運(yùn)輸采用汽車吊配合平板運(yùn)輸車運(yùn)至安裝場(chǎng)地,管道在山坡處采用人工抬運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行安裝。明管安裝結(jié)束后,對(duì)明管表面均刷底漆兩道、面漆兩道進(jìn)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(jīng)過人工搬運(yùn)至EL846平臺(tái),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(jìn)行安全防護(hù)。

        (七)設(shè)備安裝施工

        設(shè)備安裝前,組織施工技術(shù)人員認(rèn)真閱讀產(chǎn)品說明書、安裝使用說明書、制造廠圖紙及設(shè)計(jì)圖紙、設(shè)備出廠合格證和技術(shù)說明書、質(zhì)量保證書、設(shè)備制造驗(yàn)收資料并統(tǒng)計(jì)核對(duì)。

        設(shè)備安裝施工包括:水泵、卷?yè)P(yáng)機(jī)等設(shè)備的工地裝卸、工地運(yùn)輸、保管、安裝、調(diào)試、設(shè)備啟動(dòng)、試運(yùn)行等的全部工作。

        卷?yè)P(yáng)機(jī)、水泵等大型設(shè)備的采用25t汽車吊配合人工進(jìn)行安裝,小型設(shè)備采用人工搬運(yùn)及安裝。

        安裝結(jié)束后進(jìn)行調(diào)試、啟動(dòng)、試運(yùn)行,經(jīng)驗(yàn)收合格后投入運(yùn)行。

        (八)電氣設(shè)備與裝置安裝施工

        電氣設(shè)備與裝置安裝包括取水泵站、卷?yè)P(yáng)機(jī)等電氣設(shè)備與裝置的采購(gòu)、安裝、電氣埋管與埋件、動(dòng)力電纜與控制電纜敷設(shè)與安裝等項(xiàng)目以及引入泵站附近變壓器的10kV電源高壓線的敷設(shè)安裝。

        所有的電氣設(shè)備與裝置用人工搬運(yùn)、安裝。安裝結(jié)束后進(jìn)行調(diào)試、啟動(dòng)、試運(yùn)行,經(jīng)驗(yàn)收合格后投入運(yùn)行。

        五、調(diào)試及試運(yùn)行

        取水泵站、輸水管道和卷?yè)P(yáng)機(jī)調(diào)試及試運(yùn)行共分3個(gè)階段進(jìn)行,分別為:充水試驗(yàn)階段、單機(jī)調(diào)試階段、全站試運(yùn)行階段。

        充水試驗(yàn)階段:充水試驗(yàn)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(duì)外管道連通情況。充水過程一次完成,充水到設(shè)計(jì)取水位后,檢查液面變動(dòng)情況,同時(shí)檢查管道連接處的滲漏情況以及管道的連通情況。對(duì)壓力管道進(jìn)行水壓試驗(yàn),試驗(yàn)合格后,才能進(jìn)行泵組試運(yùn)行。

        單機(jī)調(diào)試階段:?jiǎn)为?dú)工作運(yùn)行的設(shè)備、裝置稱為單機(jī)。單機(jī)調(diào)試的目的是檢查水泵、電氣的所有設(shè)備安裝質(zhì)量及運(yùn)行性能。單臺(tái)泵組試運(yùn)行在7天內(nèi)累計(jì)運(yùn)行48小時(shí)或連續(xù)運(yùn)行24小時(shí)(均含全站機(jī)組聯(lián)合運(yùn)行小時(shí)數(shù))。

        全站試運(yùn)行階段:全站機(jī)組聯(lián)合運(yùn)行時(shí)間為1~2小時(shí),且機(jī)組無(wú)故障停機(jī)次數(shù)不少于3次,每次無(wú)故障停機(jī)時(shí)間不超過1小時(shí)。

        六、結(jié)束語(yǔ)

        烏東德水電站魚類增殖站取水泵站經(jīng)過精心設(shè)計(jì)和施工,以投資省,工期短,取水穩(wěn)定性好的優(yōu)點(diǎn)解決了高山峽谷地區(qū)江中取水問題,為今后類似施工提供了可借鑒的實(shí)例。

        (作者單位:中國(guó)水利水電第六工程有限公司西南分局)

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