越南松邦4項(xiàng)目下閘蓄水施工方案設(shè)計(jì)

李重用

中國(guó)水利水電第八工程局有限公司國(guó)際公司

越南松邦4項(xiàng)目下閘蓄水施工方案設(shè)計(jì)

李重用

中國(guó)水利水電第八工程局有限公司國(guó)際公司

下閘蓄水是水電發(fā)電項(xiàng)目發(fā)電工期目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵項(xiàng)目之一，其工期緊、難度大，質(zhì)量要求高，極具有挑戰(zhàn)性，因此，其責(zé)任重大，必須要做到萬(wàn)無(wú)一失。越南松邦4水電站項(xiàng)目通過(guò)合理的下閘蓄水施工方案設(shè)計(jì)，成功實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目一次安全下閘成功，為后期項(xiàng)目按期發(fā)電提供了有力保證。

越南松邦4水電站;下閘;蓄水

1 概述

越南松邦4水電站地處越南與老撾的邊界，建在Vu Gia河的支流Bung河上，壩址位于東經(jīng)107°12′～107°42′、北緯15°24′～15°54′之間，位于Quang Nam省Nam Giang區(qū)Ta BHinh和ZuoiH公社境內(nèi)，距離越南中部港口城市峴港市西南方約96km。該項(xiàng)目主要為國(guó)家電網(wǎng)提供能源，裝機(jī)容量156MW，年發(fā)電量5.9億kw.h。

項(xiàng)目主要建筑物有：碾壓混凝土壩、壩頂溢洪道、進(jìn)水口、引水隧洞、調(diào)壓井、發(fā)電廠房、開(kāi)關(guān)站和尾水渠。工程采用在壩內(nèi)箱涵方式進(jìn)行導(dǎo)流,后期需進(jìn)行下閘蓄水封堵。

導(dǎo)流箱涵為雙孔鋼筋混凝土矩形結(jié)構(gòu)，單孔斷面尺寸為5.00x9.00m。導(dǎo)流箱涵設(shè)計(jì)采用鋼閘門(mén)進(jìn)行封堵，封堵閘門(mén)為疊梁類型，寬5.8m，高9.21m，由3片組成，單片疊梁門(mén)重約17.7～18.4T，單個(gè)閘門(mén)總重57.4T。封堵閘門(mén)底檻高程為EL121m，設(shè)計(jì)承壓水頭101.5m，即封堵閘門(mén)可抵御EL222.50m的上游水位壓力，高出溢洪道溢流堰頂（EL210.65m）11.85m，屬全水頭封堵閘門(mén)。封堵閘門(mén)采用液壓油缸啟閉模式，油缸長(zhǎng)9.4m，油缸需回收。

2 下閘方案設(shè)計(jì)

導(dǎo)流箱涵下閘及封堵是發(fā)電工期目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵項(xiàng)目之一，其責(zé)任重大，必須要做到萬(wàn)無(wú)一失。同時(shí)，下閘工期緊、難度大、質(zhì)量要求高，極具有挑戰(zhàn)性，因此，需進(jìn)行下閘方案設(shè)計(jì)，對(duì)下閘后可能出現(xiàn)的各種情況要有充分的科學(xué)分析、周密考慮，精心、嚴(yán)密組織，做到一次下閘、堵漏萬(wàn)無(wú)一失。下閘方案設(shè)計(jì)需進(jìn)行如下工作：

2.1 下閘條件分析

水電站項(xiàng)目下閘的條件及原則要求：

(1)蓄水位以下施工部位全部完成并驗(yàn)收(含蓄水位以下的帷幕灌漿、排水孔等)；

(2)所有溢洪流道如表孔溢洪道、進(jìn)水口等具備過(guò)流條件；

(3)孔口封閉,孔口閘門(mén)安裝完成，具備擋水條件。

2.2 下閘時(shí)段選擇

工程區(qū)域每年有兩個(gè)洪水峰值。一個(gè)是5～6月份，另一個(gè)是10～11月份。然而，5～6月份的洪流高峰并沒(méi)有10～11月份的那么清晰。根據(jù)水文季節(jié)的劃分，在9～12月期間，有很大的流量，在洪水季節(jié)的四個(gè)月里，平均流量要比全年高出60%。一般而言，旱季與澇季的分界線在8月。

按照總進(jìn)度計(jì)劃要求及現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際施工情況，擬在2014年7月15日～8月1日擇機(jī)進(jìn)行下閘斷流蓄水。

2.3 下閘工作內(nèi)容及蓄水施工時(shí)長(zhǎng)計(jì)算

（1）下閘工作內(nèi)容所需時(shí)間安排如下：

所需時(shí)間（分）30 30 45 60 165序號(hào)1 2 3 4工作內(nèi)容右岸1號(hào)閘門(mén)下閘左岸2號(hào)閘門(mén)下閘油缸收回油缸拆除總用時(shí)

（2）蓄水施工時(shí)長(zhǎng)計(jì)算

根據(jù)開(kāi)工3年以來(lái)水文氣象資料及近期水位觀測(cè)資料下閘初始庫(kù)區(qū)內(nèi)水位定為EL125.0。

選取30年7、8月份最大月平均流量118.3m/s，作為下閘時(shí)入庫(kù)流量，計(jì)算上升至安全平臺(tái)需9個(gè)小時(shí)。綜合分析，可將下閘后安全撤離時(shí)間定為9小時(shí)。

2.4 水庫(kù)蓄水過(guò)程分析

2.4.1 入庫(kù)流量

按照《水電工程水利計(jì)算規(guī)范》（DL/T5105-1999），水庫(kù)初期蓄水設(shè)計(jì)來(lái)水頻率可采用75%～80%，水庫(kù)初期蓄水設(shè)計(jì)來(lái)水頻率根據(jù)8月～9月入庫(kù)水量，選取77.4%，計(jì)算得8月～9月相應(yīng)的入庫(kù)流量為2.65×108m3。

2.4.2 水庫(kù)蓄水過(guò)程

擬定8月1日下閘，來(lái)水頻率為77.4%時(shí)，選擇1993年入庫(kù)水量情況(Q=2.65×108m3)為典型年計(jì)算水庫(kù)蓄水情況。蓄水時(shí)河水高程為EL125，日水庫(kù)滲漏損失率為1.0%。蓄水水位預(yù)計(jì)10月5日達(dá)到最低發(fā)電水位;選取30年中8，9月份10%頻率的月平均流量進(jìn)行蓄水過(guò)程驗(yàn)算，可在10月初達(dá)到正常蓄水位。以此，結(jié)合下閘閘門(mén)設(shè)計(jì)承受水頭，安排導(dǎo)流底孔的封堵混凝土施工時(shí)間。

2.5 下閘施工前準(zhǔn)備

(1)從右岸EL229拌合樓平臺(tái)修建至導(dǎo)流箱涵進(jìn)水口工作面EL137.0平臺(tái)道路；

(2)在箱涵頭部頂部EL142.5布置好施工照明，保證施工通訊暢通；

(3)布置一0.9m3壓風(fēng)機(jī)對(duì)水下作業(yè)供風(fēng)，從拌和樓引電源線進(jìn)行施工供電；

(4)為了閘門(mén)下閘施工方便，并結(jié)合右岸的邊坡情況，在導(dǎo)流箱涵右側(cè)回填一個(gè)施工平臺(tái)，以便于吊車、拖板車等設(shè)備的擺放和拆除施工；在EL.137.0m平臺(tái)和導(dǎo)流箱涵頭部EL142.5平臺(tái)及其它的臨邊口設(shè)置安全欄桿；

(5)準(zhǔn)備封堵物資；優(yōu)先準(zhǔn)備麻袋干砂、水泥砼、棉絮包裹鋼筋等堵漏材料進(jìn)行閘門(mén)堵漏。

2.6 下閘施工程序設(shè)計(jì)

下閘時(shí)相對(duì)流量大，水位上升快，經(jīng)測(cè)算，大約19小時(shí)，即可淹沒(méi)下閘工作平臺(tái)，施工時(shí)段短、堵漏難度度大、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求高，這就要求對(duì)下閘后可能出現(xiàn)的各種情況應(yīng)有充分的科學(xué)分析、嚴(yán)密的組織措施，要周密考慮，精心施工，并在滿足工期要求的前提下，盡可能選擇流量較小時(shí)下閘。

2.6.1 下閘施工程序

考慮設(shè)備需要撤退，項(xiàng)目采用分扇下閘，且優(yōu)先封堵左岸側(cè)閘門(mén)。下閘的總體程序?yàn)椋号R時(shí)道路和施工平臺(tái)的修建→門(mén)槽和閘門(mén)的檢查、清理、探槽、修復(fù)→液壓油缸系統(tǒng)的安裝與調(diào)試→閘門(mén)液壓系統(tǒng)檢查、保養(yǎng)、模擬試驗(yàn)及探摸門(mén)槽、門(mén)槽底檻清理→閘門(mén)下閘→液壓系統(tǒng)拆除及堵漏。

2.6.2 門(mén)槽及閘門(mén)清理、檢查

(1)做好門(mén)槽檢查、清理、探槽及修復(fù)，摸清水下門(mén)槽及砼被水流沖刷情況，并提前研究相應(yīng)的應(yīng)急措施；

(2)做一閘門(mén)試滑框架，檢驗(yàn)門(mén)槽尺寸及水下門(mén)槽堵塞情況；

(3)對(duì)閘門(mén)表面進(jìn)行清理，保證閘門(mén)各部位尺寸和質(zhì)量檢查合格，尤其是閘門(mén)的水封，導(dǎo)向輪等要作為重點(diǎn)檢查對(duì)象；

(4)在預(yù)定下閘日期前，事先對(duì)啟閉液壓油缸系統(tǒng)進(jìn)行全面檢查和調(diào)試，通過(guò)試驗(yàn)進(jìn)一步確認(rèn)液壓油缸和油泵系統(tǒng)等均處于良好狀態(tài)后鎖定閘門(mén)待命；

2.6.3 閘門(mén)下閘

（1）下閘前的液壓油缸及管路安裝

①使用80T吊車安裝液壓油缸基礎(chǔ)。

②使用80T吊車安裝液壓油缸和液壓泵，以及管道系統(tǒng)。

③調(diào)試液壓系統(tǒng)，檢測(cè)是否正常。不行進(jìn)行調(diào)整和調(diào)試，直至滿足要求；

④啟動(dòng)液壓系統(tǒng)，油缸往下走4.52m，利用直徑29mm的吊桿吊鉤固定閘門(mén)。

⑤回縮液壓油缸2.15m，加入2.45m的連接銷桿，連接液壓油缸和閘門(mén)的起吊孔。再利用液壓油缸將閘門(mén)稍微提升2-5cm，拆除D29直徑的吊桿。等待正式下閘命令。

（2）單洞下閘施工順序及方法

①接到下閘指令后，啟動(dòng)液壓系統(tǒng)，將閘門(mén)提升約5cm取掉拉桿鎖定，觀察無(wú)異常后，繼續(xù)讓閘門(mén)落至距水面2.0m，再次檢查無(wú)異常，緩慢下閘直至閘門(mén)落于底檻關(guān)閉；然后潛水浮船從導(dǎo)流箱涵出口行使至閘門(mén)后進(jìn)行滲漏探摸，檢查是否存在滲漏，如滲漏量較大，需在閘門(mén)前進(jìn)行潛水堵漏。

②下閘時(shí)施工人員隨閘門(mén)一起下，當(dāng)閘門(mén)到底后施工人員立即檢查頂水封位置，確認(rèn)閘門(mén)是否已經(jīng)到底，隨后，拆除連接軸。

③閘門(mén)因故未能下到底時(shí)，施工人員應(yīng)及時(shí)向指揮報(bào)告，須在閘門(mén)前水位低于5.0m時(shí)提起閘門(mén)，研究對(duì)策后重新下閘。

④閘門(mén)到位后，拆除閘門(mén)與液壓桿連接銷桿，回油提升液壓油缸至油缸基底，然后利用80T吊車固定油缸，并拆除油缸基座連接螺栓，移除液壓油缸吊至隨車吊，并通過(guò)隨車吊運(yùn)至右岸EL229拌合系統(tǒng)平臺(tái)。

2.7 液壓油缸系統(tǒng)拆除

由于液壓油缸拆除時(shí)間很短，還要考慮拆除設(shè)備撤退，故在現(xiàn)場(chǎng)需根據(jù)水情情況，科學(xué)組織拆除工作。設(shè)備及支座分開(kāi)拆除，最低要求是液壓油缸系統(tǒng)需完好無(wú)損的拆除，如果時(shí)間允許則應(yīng)拆除油缸支座等金屬結(jié)構(gòu)構(gòu)件。方案采用80T吊車，進(jìn)行油缸拆除。先根據(jù)設(shè)備特性，在圖紙上進(jìn)行模擬試吊，按不利工況核算起吊能力；然后準(zhǔn)備好工器具，組織設(shè)備就位拆除，轉(zhuǎn)運(yùn)。整個(gè)過(guò)程需嚴(yán)密監(jiān)控水情，注意水位變化情況。

2.8 下閘施工組織保證

專門(mén)成立下閘領(lǐng)導(dǎo)機(jī)構(gòu)：總指揮長(zhǎng)由項(xiàng)目經(jīng)理?yè)?dān)任，現(xiàn)場(chǎng)領(lǐng)導(dǎo)組組長(zhǎng)由生產(chǎn)經(jīng)理?yè)?dān)任，技術(shù)總指導(dǎo)由總工程師擔(dān)任。下設(shè)協(xié)調(diào)、技術(shù)、安全等工作組，以形成統(tǒng)一揮指、協(xié)調(diào)，指令唯一，確保下閘堵漏一次成功、做到萬(wàn)無(wú)一失。

2.9 下閘施工資源保證

針對(duì)本工程特點(diǎn)，根據(jù)施工技術(shù)總體規(guī)劃原則及施工總進(jìn)度安排，結(jié)合聯(lián)營(yíng)體現(xiàn)有施工機(jī)械設(shè)備的狀況配置施工設(shè)備，合理配置施工資源，選用配套設(shè)備，實(shí)施施工資源的動(dòng)態(tài)管理，確保本工程優(yōu)質(zhì)、高效建成。

2.9.1 現(xiàn)場(chǎng)主要施工人員配置

現(xiàn)場(chǎng)主要施工人員配置表

2.9.2 主要施工設(shè)備配置

施工設(shè)備配置主要考慮起吊設(shè)備80t、25t、15t吊車各一臺(tái);20t拖板車隨車吊一臺(tái);5t卷?yè)P(yáng)機(jī)2臺(tái)；5t手拉葫蘆6把15t自卸車一臺(tái);水上浮臺(tái)/小船2個(gè);載人吊籠(1.5m×1.5m×2.5m)2個(gè);門(mén)型提升架8個(gè);水下攝像機(jī)1臺(tái)及通訊對(duì)講機(jī)10臺(tái)。

2.9.3 主要材料計(jì)劃

施工材料主要考慮救生、水下作業(yè)、堵漏等材料。救生衣40件；潛水服5套；棉絮30床；棉絮鋼棒100卷；麻繩1000m；麻袋20個(gè)；PBM錨固劑0.2t。

3 應(yīng)急預(yù)案

（1）水情預(yù)報(bào)：及時(shí)作好水情預(yù)報(bào)，每天保證最少3次,下閘過(guò)程中每隔30分鐘觀測(cè)水位一次。

（2）水上作業(yè)：受自然條件影響因素較大，水位突然上漲是施工的最大危險(xiǎn)源，采取以下措施進(jìn)行防范：

①所有施工人員佩戴救生衣、救生服。

②在導(dǎo)流箱涵外側(cè)位置設(shè)置水位標(biāo)尺，在施工時(shí)，派專人進(jìn)行水位觀測(cè)，每上升20cm進(jìn)行險(xiǎn)情預(yù)報(bào)，及時(shí)通知施工人員注意避險(xiǎn)。

③在箱涵出口下游準(zhǔn)備好救援船只，隨時(shí)備用。

④在進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)位置道路上派專人進(jìn)行管制，非施工人員不得入內(nèi)。

⑤下閘門(mén)井施工時(shí)設(shè)置專人監(jiān)督檢查，防止任何雜物落入井內(nèi)。

⑥各個(gè)臨邊及孔洞周邊均采用欄桿防護(hù)。

⑦在水位達(dá)到EL135時(shí)，所有設(shè)備必須撤退，如果不能及時(shí)拆除液壓油缸或者液壓泵，則放棄拆除。保證EL137平臺(tái)的所有設(shè)備和人員的安全撤退。撤退路線為EL137平臺(tái)-進(jìn)水口-右岸拌合樓。

⑧在上游和下游配備救生小船各一只。

（3）水下作業(yè)。潛水人員探摸及堵漏時(shí)，安排另一名潛水員，配合檢測(cè)潛水員調(diào)整供氣管道的松緊度。在下水過(guò)程中，潛水員必須在廊道內(nèi)牢靠抓著把手，防止在水下造成碰撞損傷。

（4）應(yīng)急演練。對(duì)施工內(nèi)容的工作時(shí)段精準(zhǔn)到小時(shí)，并對(duì)設(shè)備、人員撤離，組織應(yīng)急演練，精準(zhǔn)撤退時(shí)間，保證人員與設(shè)備安全。

4 結(jié)語(yǔ)

下閘蓄水是水電發(fā)電項(xiàng)目發(fā)電工期目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其工期緊、難度大，質(zhì)量要求高，極具有挑戰(zhàn)性，同時(shí)責(zé)任重大，必須要做到萬(wàn)無(wú)一失。越南松邦4水電站項(xiàng)目通過(guò)合理的下閘蓄水施工方案設(shè)計(jì)，成功實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目一次安全下閘成功，為后期項(xiàng)目按期發(fā)電提供了有力保證。

[1]全國(guó)水利水電工程施工技術(shù)信息網(wǎng).水利水電工程施工手冊(cè)[M].北京:中國(guó)電力出版社,2002.

[2]DL/T 5431—2009,水電水利工程水文計(jì)算規(guī)范[S].

10.16767/j.cnki.10-1213/tu.2017.12.045

李重用（1974-），男，湖南省衡東，高級(jí)工程師，項(xiàng)目總工程師，長(zhǎng)期從事水電工程建設(shè)管理工作，現(xiàn)就職于中國(guó)水利水電第八工程局有限公司。