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水电站市场分析范文

发布时间:2023-09-28 10:32:44

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中图分类号:TV544 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2017)01-0143-02

水电站的厂房施工设计过程中涉及到工程结构的设计、施工现场的布置、施工材料的选择等,并且在技术、工艺、设备的使用上都有相应的标准。施工方案对水电站厂房的施工质量有着直接的影响,对水电站的运行也有着重要的作用。因此,在水电站的建设过程中,做好厂房施工设计的研究是十分必要的。

1 厂房施工特点和混凝土分期

1.1 厂房施工特点

水电站厂房的类型主要有立式机组厂房和卧式机组厂房两种。立式机组的特点是水轮机与发电机是竖向摆放的,分为上下两层结构。上层结构是水轮机组,下层结构是发电机组。卧式机组的特点则是采用平行的结构来布置发电机和水轮机。与立式机组相比,卧式机组的优势在于结构更为简单,因此,厂房的施工流程也相对简单。本文主要介绍的是立式机组的设计特点和要求。其具体的施工特点有以下几点:第一,施工道路布置有一定的困难。这主要是由于立式机组在施工时对地基的深度要求较大,给道路布置增加了一定的难度;第二,厂房下部结构较为复杂。在立式机组中,厂房的下部基础中包含着蜗壳、排水管、孔洞等设施,使得内部的结构相对错杂,对施工精度的要求较高;第三,模板支撑的工作量很大。由于水电站的上部结构跨度通常都较大,在施工时为了确保结构的稳定,通常需要较大量的模板进行支撑。此外,厂房的施工采用的是交叉平行的结构,在施工的后期对混凝土的需求量也较大,对施工的精度要求也较高,有时甚至需要对温度进行严格的把关。

1.2 混凝土分期

为了确保机组安装的质量,水电站厂房混凝土浇筑通常需要分为两期进行。第一期的混凝土浇筑的主体主要包括排水管、基础板、横梁等。在进行第一期的浇筑时就应当预留出第二期的混凝土。当第一期的浇筑完成后,再进行第二期的浇筑。第二期浇筑的内容包括的金属蜗壳、风道墙、机墩等。厂房混凝土的分期受到厂房类型和机组类型的影响。

2 厂房混凝土施工

2.1 水电站厂房混凝土浇筑的分层分块

水电站的上层结构由横梁、挡板、柱子等结构组成。水电站厂房的施工技术与一般厂房的施工技术基本相同。水电站厂房的下部结构则是由大体积的混凝土和杠杆组成的,其中具有较多的孔洞和零部件,因此,其受力状况较为复杂。为了确保厂房建设的质量,对水电站厂房的建设应当采用分层施工的方式。在进行分层时,应当做到科学合理,这样就能减少施工过程中的问题和失误,从而确保工程的整体施工效果。

水电站厂房的混凝土浇筑对于分层的精度要求较高,在进行这一项工作时,有几个原则应当遵守。首先,在分层时应当以厂房的下部结构作为出发点,根据其内部的结构、受力状况、尺寸等进行合理的分类。注意不得在受力较大的位置或结构相对薄弱的位置进行分层。其次,必须按照厂房的结构特点和施工环境温度来严格制定分层的厚度。通常,厂房的基础厚度应当在1-2米左右。基础以上的部位在厚度上可以有一定的提高。再次,要按照混凝土的浇筑性质和温度来确定混凝土面积的大小。混凝土的面积不应过大,长宽比应当控制在5:1左右。最后,在进行分层时,应当考虑到施工的可行性和便捷性。例如,为了便于进行模板的捆扎,在排水管的设置上要做到单独分层。为了提高厂房稳定性和安全性,可以在厂房的薄弱位置加筑防裂钢筋。

2.2 分层分块施工的形式

在厂房的施工过程中,采用分层分块施工方式的结构主要有错缝、封闭块、宽槽等。基本的施工工艺包括以下几个方面。首先是分层通仓的浇筑。当水电站厂房中不设置纵缝,就需要采取分层通仓浇筑的方式。这种施工方式的优势在于,加工的效率较高,并且在结构的稳定性上有较高的保障。分层通仓浇筑的方式通常适用于厂房面积较小、在低温季节中施工的项目。第二种施工工艺是错缝分块浇筑。这种施工工艺也被称为砌砖法,施工过程是将上下两层的砖块进行相互搭接,从而确保结构的稳定性和整体性。错缝分块的长度通常在8-30米之间,分层的厚度则控制在2-4米的范围内。在厂房的薄弱环节施工过程中,需要加筑键槽。第三种工艺是预留宽槽。在建筑规模较大的厂房施工时,为了提高施工的效率,减少外部环境对施工过程的干扰,需要在一些施工环节中设置一定的宽槽,宽槽的宽度通常为1米。第四种施工工艺为设置封闭块。当厂房的结构跨度较大时,在施工的过程中容易受到温度的影响。采用一般的温度控制方式很难起到良好的效果,这时可以考虑设置一定的封闭块,在混凝土的施工基本完成后,进行回填工作。

2.3 以机械为主,人工为辅的施工方案

水电站厂房的施工规模通常较大,对精度的要求也较高,采用机械化的施工方式可以极大的提高施工的效率,同时还能确保施工的质量。但在机械化的施工过程中还要进行人工的辅助,尤其是一些对精度要求较高的施工项目中,必须有相关的施工人员进行现场的监督。在小型厂房的施工过程中,经常采用满堂脚手架的施工方式,在这种施工方式下,更要做好对施工现场的监管,确保施工人员的人身安全。

3 厂房上部结构施工方案设计

水电站厂房的上部结构包括立柱、吊车梁、预制屋架、圈梁等几个部分。厂房的上部结构施工通常分槿个环节,分别为立柱施工、吊车梁施工、屋架施工。

3.1 立柱施工

厂房的立柱通常设置在厂房的混凝土层上,并与厂房的基础相互连接。为了便于立柱的施工,通常会在施工前进行机组的埋件安装。在完成立柱的基础施工后,应当立即进行现场的浇筑。浇筑的顺序为先进行钢筋的设置,再进行模板的安装。在立柱的施工完成后,应当对立柱的垂直状态和模板的位置进行检查和调整,从而确保模板的强度和稳定性。

3.2 吊车梁施工

吊车梁的设置通常采用的是预制的方式。由于吊车梁的钢筋密度较大,在浇筑时对混凝土的配置要求也较高,一般需要采用一级配置。在大型厂房的施工过程中,可以采用一期混凝土的起重设备用于吊车梁的安装。当厂房的规模较小时,则选用履带式的起重机就可以起到良好的安装效果。在吊车梁的安装完成后,应当对其位置进行校对,确保各个部件之间的连接准确无误。

3.3 屋架施工

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1.概述

水口电站两台2×250t桥机是由太原重机厂1989年设计、生产、制造的大型起重设备,单车吊重500t两台并车后最大可起吊1000t,用于发电厂房水轮发电机组的安装、维护、修理。

两台桥式起重机自1990年投运以来,已使用二十年左右,对七台发电机的安装、维护、修理起到非常重要作用。由于安装时环境不理想,造成机械方面出现一些不可修复的问题,特别是起升减速机,严重影响起重机的安全运行。电气控制系统起升机构为国产自激磁动力制动系统,运行机构为国产转子切电阻可直接打反车的调速系统,电气系统所用元件为常规的继电器及分离元件,目前元件基本属淘汰产品,故障率高,影响设备运行的安全可靠性,起同构控制系统由于可调性差,两个机构甚至四个机构同时运行时,其同步性能不能满足实际运行的需要。

由于各方面的原因,该设备经常性出现运行问题,设备存在隐患。为此,公司提出对两台桥机进行有关机电项目的检测、分析、鉴定及研究,为改造提供科学方案。

2.桥机现状与原因分析

2.1机械设备现状

(1)对桥机桥架上拱进行现场检测,测量工具SJ006水准仪,数据如下(单位:mm):

一号车一号梁上拱值

标准要求:跨中上拱度应为(0.9/1000∽1.4/1000)S,且最大上拱度应控制在跨中S/10的范围内。

(S-跨距=2800)跨中上拱度应为25.2∽39.2mm ,两车上拱度全部符合标准要求。

同一断面轨道高低差标准要求:小车跨距为5.8m时为9除一号车跨中向上游侧第一节板点处超标1mm外(实测为H=210)其余各点均在要求范围内,小车轨道接头高低差(见表1)

标准要求:小车轨道接头处高低差d≤1mm,符合标准要求。

小车轨道侧向错位(见表2)

标准要求:小车轨道头部侧向错位f≤1mm

电动机轴与减速机高速轴同轴度,符合标准要求。

2.4 制动轮

分为250T和50T两档,型号TZC758.27 速比I=11.81普通齿面减速机。经开盖检查各减速机齿合来重调角,齿型已磨成刀形式,齿合间隙严重超标。#1车#1钩减速机第一轴齿和第二轴齿合为1.05∽1.10mm而且两齿均有硬点齿合现象。接触长公20%左右角接触严重。两齿齿面均存在修磨痕迹,周节积累误差大齿合间隙变化很大从0.5∽1.1mm。运转时造成冲击大是振动和噪声大的主要根源是第一轴齿与第三轴齿与第四轴齿接触长度较好达70%,合格。但接触高度仅为30%,仍未达到要求。#1车#2钩减速机第一轴齿和第二轴齿齿合间隙为0.47∽0.69mm有调角接触现象且齿侧间隙超过标准要求。他面接触仅为40也未达到标准要求。二轴齿与三轴齿,三轴齿与四轴齿齿面接触较好,齿侧间隙稍微超过标准要求。#2车#1钩一轴齿与二轴齿齿侧间隙为0.62∽0.60mm,超过标准要求,齿间有拉伤及修磨痕迹。其他两级较好。#2车#2钩第一轴与第二轴齿齿侧间隙为0.75∽0.60mm间隙超标,接触长度达60%,但高度上仅有30%,主线接触易造成冲击、噪声大。

2.6 开式齿轮传动边

2.7 端梁高强螺栓断裂原因分析

经查端梁连接孔无错位,且高强螺栓硬度远大于端梁结构件硬度。分析认为不是因螺栓受剪断裂。认为从前标准要求高强螺栓扭紧力矩偏大,且当时扭矩搬手粗放,精度不准,使扭紧时力矩过大,且螺栓本身质量不高,存在应力造成伤害所致,有微观裂纹,经振动导致断裂。

2.8关于装超载限制器

经现场检查和图纸复查,在现行状态条件下可以安装超载限制器,把超载限制器装到上滑轮装置平衡杠杆之承座处,做些改动即可实现。大车运行机构,滑块式万向联轴器,现磨损严重运转时噪声大,传动效率低,可改为十字轴式万向联轴器,但需要把车轮端减速机轴端,接头拆下重新制造安装上联拦法兰。主梁电气室增设轴流风机,实行强迫通风,以改善主梁电气室工作条件,降低室内温度,可在端梁处开适当的通风孔,并对端梁进行适当加强,安装轴流风机一端向内吹风,一端向外排风。

2.9司机室安装空调,改善司机工作条件

桥机工作地点夏季很炎热,司机室处于电电厂房顶部,温度尤其高,为改善司机工作条件,可以在司机室后部增设平台,以安装空调机组。

2.10关于增加工作翻身操作方式

经整体分析认为,现行桥机的双钩操作,可选一小车为主钩,另一小车为副钩,采用“空翻法”即可安全进行工作翻身,但工作要有足够的刚性和可捆绑性,吨位不宜过大,就可以实现。

3.改进及处理建议

考虑到起重设备的特殊性,建议由原设计制造单位重新设计制造4台起升机构减速机。将减速机原软齿面齿轮改为中硬齿面齿轮(齿面硬度HB260-290),以提高减速机的使用寿命,在减速机输入和输出轴处的透盖上增加骨架密封圈,并在减速机底面法兰上加开一环形导油槽,以解决减速机的渗漏油问题。

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中图分类号: TV74 文献标识码: A 文章编号:

正文:人类社会正处于不断高速发展阶段,我国不仅在低压水电厂中有效的实现了无人值班,而且在高压以及超高压水电厂中,各种新型的自动化控制技术也不断的得到广泛运用。实践运用当中,不仅将电网的建设水平在一定程度上也得以进一步提高,并且针对电网的调度以及其输配电方面也得到了进一步的加大提升,使得其整体造价得到了有效的降低。当今社会全面发展,互联网技术在现代社会新时期中更是得到了空前的发展,因此数字化技术在水电厂当中的全面应用,将会在未来的发展过程中有着势不可挡的趋势。

一、数字化系统的特点分析

(一)一次设备的智能化

使用光电技术和微处理技术设计一次设备被检测的被控制的操作驱动回路和信号回路,这在一定程度上使控制回路以及常规机电式继电器的结构得到简化,传统的导线连接逐渐被数字化公共信号网络以及数字遥控器取代;

(二)二次设备的网络化

在水电厂中比较常用的二次设备主要有在线检测装置、电压无功控制、继电保护装置等,这些装置都是基于模块化、标准化的微处理机进行设计和制造的,使用高速的网络通信进行设备之间的连接,过去使用的功能装置,在数字化系统中转变为逻辑的功能模块。

(三)运行管理系统

数字化的水电厂自动化系统的运行管理自动化系统主要包含数字记录电力生产运行设备状态以及所产生的数据;分流交换以及数据信息分层自动化;在水电厂生产设备出现故障以后,能够自动而且实时提供设备故障分析报告,自动判定设备故障出现的原因,同时提供相应的故障处理办法等方面。

二、数字化系统的结构功能分析

(一)过程层的功能分析

二次设备和一次设备相互结合在一起的层面就是所谓的过程面,通常我们也将其称之为智能化设备的一部分。在数字化系统的过程面中,笔者分析主要功能具有以下几方面:电器设备在实际工作运行的过程中,针对电器量能够有效的进行实时监测,而且而还能针对实际运行期间的各项参数进行有效的监测,有效的执行设备的操作指令。 首先,针对电器设备的电器量进行实施监测,其与传统功能之间有着类似方面,在实际中主要是针对谐波的分量以及电压和电流等各项进行有效的检测,然而针对电能量以及无功和有功等方面的电器量,可以有效的通过间隔层的设备进行有力的执行。但是针对电器设备的电器量进行实施监测和传统方式之间也存在较大的却别,例如:光电电压的互感器以及光电电流互感器,有效的取代了电压互感器以及电磁式电流互感器等方面,与传统方式之间的相互比较,总体来说在一定程度上,将抗饱和特性以及绝缘特性等进一步的给予了全面提升,相关设备的开关运行装置有效的达到了紧凑话和小型化。

其次,水电厂在实际运行的过程当中,需要有效的进行状态检测的设备有存在很多,比如:直流电源系统和断路器以及变压器等设备。而且针对运行设备状态检测的主要内容也有以下几点:工作状态、机械特性、压力以及温度等诸多方面。

最后,执行过程层的操作控制以及驱动,主要包括直流电源充放控制以及变压器分接头调节等方面。然而在控制的驱动以及执行方面通常有大部分都是被动的受到进行。指令在执行期间应当具备智能型,由此可以对所发出的指令可以有效的判断出奇合理性以及真实性,而且对于控制操作的精确度也能够给予更好的控制,这样就能够使得断路器有力的进行选相合闸以及定相合闸。

(二)间隔层的功能分析

逻辑结构中的间隔层的主要功能有:①对本间隔过程中的数据信息进行汇总;②对系统结构中的一次设备,实施控制和保护的功能;③对本间隔操作进行闭锁的功能;④对操作同期以及与之相关的内容进行控制的功能;⑤对控制命令、统计运算、数据采集等优先级别进行控制;⑥对上下层之间实施通信功能,可以在一定程度上加大信息通道的冗余度,确保通信能够正常进行。

(三)站控层的功能分析

逻辑结构中的站控层的主要功能有:①对整个系统的实施工作信息,通过两级高速网络继续汇总的同时对原有数据库进行更新,按照时间进行历史数据库的登录;②根据预先制定好的约定,将相关的信息数据传输到控制或者调度中心;③接受由控制中心或者调度中心传输过来的命令,并将相关指令转发到过程层、间隔层进行执行操作;④拥有人机联系、站内监控的功能;⑤对过程层、间隔层的相关设备进行在线修改参数、在线维护等功能;⑥自动分析水电厂内出现的故障的功能。

三、数字化的网络选型

对于数字化水电厂自动化系统来说,网络系统是其命脉所在,其系统的可用性直接由信息传输的快速性与可靠性决定。在传统的水电厂自动化系统中,通常是在单个CPU控制下运行单套保护装置的保护算法与信息采集,使得简洁、快速的进行控制命令输出、运算、A/D转换、同步采样,但在数字化的系统中是由网络上多个CPU相互配合共同完成控制命令的形成、保护算法以及信息的采样,如何更好、更快的进行保护命令的输出以及采用的同步成为较为复杂的问题,网络的适应性也就是其中的一项基本条件,制定合适的通信协议以及提高网络通信速度为其关键技术。使用传统的现象总线技术不能完全满足数字化的技术要求。

【总结】:总之,随着现代社会的不断高速发展,水电厂自动化发展趋势将会朝着数字化网络型发展,根据当今社会针对数字化方面进行相关的研究和开发,在后期的发展过程中数字化水电厂实行的自动化系统,将会有着广阔的发展前景。

【参考文献】:

[1] 王德宽,张毅,刘晓波,何飞跃,余江城,段振国. 智能水电厂自动化系统总体构想[J]. 水电自动化与大坝监测. 2011(01)

[2] 张静芳. 利用健康、安全与环境管理体系进行变电站危险点预控的方法[J]. 广东电力. 2007(01)

[3] 陈文博. 小水电站计算机监控系统的应用与事故处理实例分析——以杨墩水电厂为例[J]. 小水电. 2012(03)

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绪论

我国地域广阔,水力资源丰富,在很多地区都具有得天独厚的水电站修建优势。而且,自建国以来,我国各级政府也大力支持水电站的建设,为国民经济的发展做出了巨大的贡献。由于水电站建设基础就是要在具有一定规模的水域或者水源附近,因此,对于水电站厂房选址及设计成为其重要的影响因素。基于此背景,本文着重对水电站厂房的设计进行讨论,并针对其中可能出现的问题提出一系列的解决措施。

一. 厂房设计

1.1方案确定

在水电站厂房的方案确定过程中,应对厂址的地质、地形、水文条件以及施工单位具体要求等方面做实地考察与研究,并确定最佳的建设方案。例如在考察过程中,可确定河床式或者引水式以及长尾水渠式等形式。以确保使其发挥最大的效果[1]。

1.2布置特点

在厂房的布置方面,对于地形特点的依赖性更大。包括各个建筑的排布形式、溢洪坝位置、厂房布置位置等方面。以某水电站建设为例,在建设过程中,发现河床较宽,因此可采用“一”字形排布;同时与闸坝结构合为一体,便于利用水力条件。在这一过程中,还需要保证施工的安全可靠[1]。

1.3参数标准

在厂房本身的设计过程中,需要充分考虑水源的蓄水深度、总水含量、装机容量等方面,同时也需要考虑附近农田的面积。以确保水电站在发电的过程中,也具有灌溉、泄洪及蓄水等综合作用。一般来讲,根据当地近100年来的气候特点,对水电站厂房的抗风、抗震能力需要论证,并给与相应的极限范围[1]。

1.4布置设计

1.4.1主、副厂房

对于水电站厂房分类过程中,主厂房主要是用于安装水轮发电机组等设施。其中,对于中小型水电站,可选用ZZ560a-LH-250并SF2500-36/4250水轮发电机组,容量设置为2500kW。主厂房的总长可设置为50米、宽13米左右。对于副厂房来说,主要有上游和下游两个部分,其中下游部分主要负责配置开关柜、配电屏、变、励磁变、压机室及供水泵等设施。上游部分则包括中控室、仪表室、电器修理室、通风机室、电缆室及各类办公室等。

1.4.2主变压器与开关站

主变压器可安置两台,紧邻安装场,同时可利用钢轨道进行推进。对于开关站来说,为保证其安全可靠,采取户内式结构。同样紧邻安装场,距离约15米。实际执行过程中,有两回进线、四回出线的形式进行,提高了效率。

1.4.3交通安排

厂房内部的交通较为便利,上下层之间有楼梯连接,各个工作室或者设施之间有通道连接。在室外也有各类通道相连,便于人行和机动车辆行驶。

1.4.4排水系统

对于厂房的排水系统,主要由深水泵及集水井完成。并在厂房机组上游布置排水廊道。在实际应用过程中,与集水井相通。同时保证厂区海拔高于最高洪水水位。

1.4.5尾水渠设计

一般来说,尾水渠出口断面较大,并与下游河床相接。其中,右岸厂闸导墙利用了部分冲沙作用;左岸导墙则设置重力式的土墙。

1.4.6进水口

在进水口设置两道闸门,分别为上游的检修闸门和下游的事故闸门。其中事故闸门后还需设置中墩,以减少进水口的结构跨度。而在进水口前方,也同样设置倒沙坎,以保证流到连通的顺畅。

1.4.7稳定性测试

在对水电站厂房进行稳定性测试过程中,主要对厂房各部分进行应力计算,并对结果进行分析,包括许用应力、实际应力等方面。其中,以抗浮稳定性为主要参数。

二.关键技术及问题

在水电站厂房建设过程中,会涉及到一系列的技术问题,通过这些技术应用,能够大大提高工作效率,同时还能够增加水电站厂房的稳定性[2]。

2.1开发方式问题

一般来说,水电站厂房建设主要包括坝后式及混合式等形式,其中,要根据水源方式、水电站工作方式及地理位置等方面共同因素考虑完成。例如坝后式形式的厂房,一般应用于在大坝防渗帷幕的下游,同时既保证减轻了对厂房的影响,同时加强了对水利资源的应用,对于机组的运行也更加的便捷。

2.2枢纽布置问题

水电站厂房枢纽布置需要根据地形进行,并综合考虑到变电站及副厂房等方面。例如对于较大的且又无法避开的岩层断面,则要进行加固措施布置等。由于水电站厂房的枢纽不仅仅解决了合理调度,提高工作效率等一系列问题,同时还具有维持厂房结构安全的作用,因此需要特别注意。

2.3力学应用问题

在厂房的建设过程中,在各个部分都可能会用到力学应用的问题。例如在许多水电站厂房设计过程中,都用到了先衬顶,后进行施工的技术。这一做法能够充分利用拱顶的抗弯压力,进而对内部进行了合理的保护,同时限制了周围岩体的松散趋势。

2.4结构改进问题

在水电站厂房的施工建设过程中,需要参照其他的成功案例,并进行适当的厂房结构改进行为。例如在厂房顶部一般采取钢筋混凝土顶拱结构,然而在实际的施工过程中,还需要采取“吊柱”结构,以强化厂房的稳定性。再如有时还需要防止周围岩石局部掉块的现象发生等。

三.解决方案

3.1因地制宜,结合实际

在厂房建设过程中,一定要按照当地具体的地质结构、地理条件,因地制宜,以便减少工作强度并提高施工效果。并结合现有的资金条件、人力条件及施工条件等。在施工前需要科学论证水电站的发电规模,以符合实际的发电、灌溉等需求。

3.2提高素质,强化培训

对于水电站厂房施工来说,最重要的是设计人员、施工人员的专业素养问题。对于综合水平过硬的工作人员来说,能够大大提高厂房的工作质量。因此,需要定期对施工人员进行专业培训,而在实际施工过程中,也要实时进行专业提高讲授。

3.3科学测量,加强管理

对于水电站厂房等技术含量较高的建筑设施,无论是设计阶段,还是施工阶段,都需要进行科学精准的测量,使其发挥最大的工作优势,并具有合理稳定的工作寿命。而在具体执行过程中,可成立专门的管理小组,加强对施工的管理。

结束语

水电站属于利国利民的设施,因此无论是设计还是施工,都需要科学的论证和分析,并在施工阶段严格把关。本文针对我国水电站建设过程中容易出现的问题进行分析,并提出了一系列措施,对于此类问题的研究具有参考意义。

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Abstract: in combination with an pumped storage power station, underground workshop of power station key parts of construction measures are analyzed, and finally put forward the construction quality control measures to ensure that the quality of the project.

Keywords: pumped storage power plant; Underground workshop; The construction; Quality control

中图分类号:TV743文献标识码:A 文章编号:

1. 引言

某抽水蓄能电站地下厂房系统由主厂房、主变洞、母线洞、高压电缆平洞及电缆竖井等洞室组成。主变洞:主变洞开挖尺寸193.16*11.7*22.0m(长*宽*高),拱顶岩体厚220~270m,主变室地面高程与安装场相同。主变运输洞:主变运输洞布置在主厂房安装间侧,与主变洞相连,主变运输洞长65.15m。采用城门洞型开挖断面,开挖尺寸为11.4*10.248(宽*高)。母线洞:母线洞共6条,采用城门洞型断面,开挖尺寸为8.7*1.6m(宽*高),靠近主厂房10.0m范围母线洞的开挖尺寸为7.2*6.0m(宽*高)。高压电缆竖井:高压电缆竖井深104.0m,顶部高程84.0m,底部高程-20.0m。开挖断面为矩形,尺寸1.4*7.9m。

2. 关键部位的施工措施

2.1主厂房、主变洞顶拱层开挖施工

1)在厂房及主变室各层开挖前,必须首先完成相应层的排水廊道及排水孔施工,完善排水系统,尽可能先期降低地下水位,提高围岩的自稳能力;2)厂房和主变洞的围岩条件较差,根据成熟的施工经验,两大洞室顶拱层的开挖均采用眼睛法施工,即两侧导洞领先,中间预留岩柱,岩柱的开挖滞后两侧导洞30m的距离。开挖后及时进行初期的锚喷支护以及格栅拱架的施工。确保围岩的稳定和变形在允许的范围。由于预留岩柱的开挖滞后导洞开挖30m,为了防止已开挖段的变形过大,在岩柱开挖后视围岩的出露情况采用钢支撑临时支护,等围岩稳定后再拆除临时钢支撑;3)设计轮廓线上采用光面爆破的控制技术,严格控制钻孔质量,尽量将超挖控制在招标技术条款要求的范围;4)鉴于洞室围岩的具体情况,发包人在前期已经考虑了从洞室顶拱高程以上的8.00m高程排水廊道进行厂房和主变洞顶拱层的预固结灌浆,由于地质条件的复杂性,在顶拱层的开挖中,还应根据出露的围岩情况,采用超前锚杆、超前小导管以及钢拱架等超前支护措施;5)每次爆破后仔细排除松动岩块,随时监测已开挖的洞段,及时清除危岩确保安全,并及时做好喷锚支护;6)顶拱下部的高边墙开挖采用预裂或光面爆破技术,严格控制钻孔质量,确保孔位偏差

2.2 岩壁吊车梁的施工

1)岩壁吊车梁位于厂房第Ⅲ层开挖层内,为保证岩台成型,开挖时采用控制爆破技术,开挖前精心进行爆破设计与试验。岩锚梁部位的开挖采用预留保护层的开挖方式,保护层与中部槽挖采取预裂爆破分开,中部先行槽开挖宽度15.5m,用液压钻垂直钻孔梯段爆破,超前两侧保护层开挖30m以上,保护层厚度初拟4.0m,施工中根据爆破试验调整;2)岩壁吊车梁保护层按爆破振动试验确定的爆破参数严格控制外侧直墙垂直钻爆的单响药量,钻孔时保证直墙面光爆孔垂直,孔与孔之间平行,孔底偏差小于10cm,岩台三角体采用双面光爆的方法进行开挖,上直墙面及斜面光爆钻孔间距20~25cm,钻孔深度及角度用测量仪器严格控制;3)岩锚梁施工中,按规范要求采用红外线激光定位技术放样,精确测放轮廓线,钻孔方位角采用地质罗盘控制,水平钻孔用水平尺控制水平度、斜面倾斜孔仰(倾)角及深度用几何法控制,开孔前用全站仪测定每一孔位的钻孔深度;4)岩壁吊车梁三角体的开挖中,遇到围岩条件差,难以成型的洞段,采取对掩体进行预固结灌浆,改善围岩条件的方法,然后再进行吊车梁的II序开挖;5)岩锚梁三排深孔受力锚杆的施工做到认真细致,锚杆孔根据超挖情况重新计算,并用全站仪准确测量定位,锚杆采用凿岩台车造孔,锚杆孔上、下偏差不大于±3cm,左右偏差不大于±5cm,角度偏差不大于+2°,孔深偏差不大于5cm。岩锚梁锚杆安装之后;6)为了保证爆破振速满足规范要求,在岩壁梁混凝土施工之前,在施工程序安排上,厂房Ⅳ层开挖支护施工完成;87)为防止V层开挖飞石对岩锚梁造成破坏,岩锚梁体底面及侧面模板在层开挖作业时不拆除,必要时在模板外侧采用废弃胶带或轮胎等进行保护,防止飞石损伤混凝土表面;8)由于地下厂房的围岩条件较差,为保证岩壁吊车梁的成型质量,岩台三角体上直墙面和下直墙面的系统锚杆支护在三角体钻孔之前施工完成。

2.3 母线洞的施工

1)母线洞距岩壁吊车梁高差仅8.5m,若按照常规的施工方法,安排其随主厂房同步开挖,无法满足招标文件的爆破振动安全控制标准要求,不利于岩壁吊车梁混凝土的稳定,故要提前安排施工;2)开工后先进行主变运输洞以及主变运输洞与主变洞联系洞的开挖支护,并在-42.50m高程,沿主变洞轴线开挖一条宽4m、高4.5m的支洞,支洞延伸至6#母线洞,在每条母线洞的位置分岔洞进入母线洞,在母线洞内沿13%的坡下卧至母线洞底板-48.75m高程,作为母线洞开挖的通道;3)母线洞靠近主厂房侧10m范围的开挖采用隔洞施工的顺序,随着支洞在厂房轴线方向的延伸。

3. 施工质量控制

3.1主厂房岩壁梁开挖

1)为保证岩壁梁岩台成型,开挖采用预留保护层控制爆破,开挖前精心进行爆破设计与试验。2) 不允许欠挖,控制岩台斜面与水平面的夹角与设计值相比应偏小,偏差不大于2°。3)岩壁梁部位的开挖采用预留保护层的开挖方式,保护层与中部槽挖采取预裂爆破分开,中部先行,用液压潜孔钻垂直钻孔梯段爆破,超前两侧保护层开挖大于30m,保护层厚度初拟2.5~3.5m,施工中根据爆破试验调整。4)岩壁梁保护层必须按爆破振动试验确定的爆破参数严格控制下直墙外侧垂直钻爆的单响药量,钻孔时采用三次钻杆校核和加扶正器保证下直墙面预裂孔垂直,孔与孔之间平行,孔底偏差小于10cm,岩台三角体上直墙面及斜面光爆钻孔间距20~25cm,钻孔深度及角度用测量仪器严格控制。5)岩壁梁三排深孔受力锚杆的施工做到认真细致,锚杆孔根据超挖情况重新计算,并用全站仪准确测量定位,锚杆采用凿岩台车造孔,锚杆孔上、下偏差不大于±30mm,左右偏差不大于±100mm,孔深偏差不大于50mm,倾角偏差不大于2°。

3.2竖井开挖

1)开挖前确保开挖边线放样精度。及时进行误差调整。采用光面爆破,确保竖井及调压井围岩的表面平整度,不欠挖、尽量减少超挖。2)竖井开挖之前先进行锁口支护,且不侵占设计断面,竖井开挖必须边开挖边支护,上一个循环支护完成之前,不得进行下一个循环作业。3)高50m以上的竖井开挖导井施工优选采用反井钻机。4)爆破作业中除钻孔可由民工实施外,装药、连网、起爆以及爆后检查均由持有效操作证的职工完成,提高爆破保证率,避免由于雷管质量问题造成瞎炮和便于残孔检查,在周边孔和底部一排孔采用双雷管起爆。

4. 结论

文章通过结合某抽水蓄能电站施工实例,针对该电站厂房中的关键部位施工技术进行了总结,同时就不同环节的施工给出了具体的控制技术措施,有效地提高厂房施工质量。

参考文献:

[1] 罗一民,张自标.浅析水电站的厂房施工[J].四川建材,2006,27(02):74-75.

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