緬甸耶涯水電站導(dǎo)流底孔金屬結(jié)構(gòu)安裝技術(shù)研究

于磊

摘 要 介紹緬甸耶涯水電站導(dǎo)流洞金屬結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，高水頭閘門的止水以及質(zhì)量控制方法，為以后高水頭、硬止水閘門的安裝提供借鑒。

關(guān)鍵詞 導(dǎo)流洞;金屬結(jié)構(gòu);高水頭;硬止水

1工程概況

緬甸耶涯水電站（Yeywa Project）位于緬甸中部Myitnge 河上，距曼德勒東南約50km處，電站由碾壓混凝土重力壩、壩后式廠房及引水系統(tǒng)、泄水建筑物等建筑組成。電站最大壩高137m，最大壩長705m，大壩頂部高程為197m，最高蓄水水位為185m，大壩右側(cè)布置9孔無門式泄洪道。引水系統(tǒng)包括：4套攔污柵、4孔工作門、4孔檢修門、4條壓力鋼管。其中4套工作門用液壓啟閉進(jìn)行啟閉，2套檢修門用2*1250KN門機(jī)（帶液壓自動抓梁）進(jìn)行啟閉;發(fā)電系統(tǒng)布置4臺單機(jī)容量為19.75MW的混流式機(jī)組，總裝機(jī)容量為79MW，是緬甸有史以來最大的水電站建設(shè)項目，被稱為緬甸的“三峽工程”[1]。

2導(dǎo)流洞的布置及作用

兩條導(dǎo)流洞均布置右岸，洞內(nèi)截面為直徑大約為10m的圓。其中左側(cè)的為1號導(dǎo)流洞、右側(cè)為2號導(dǎo)流洞。1號導(dǎo)流洞為永久導(dǎo)流洞，2號導(dǎo)流洞為臨時導(dǎo)流洞。截流以后，河流改道從2號導(dǎo)流洞流出。在電站蓄水及機(jī)組全部關(guān)閉期間，開啟1號導(dǎo)流洞閘門為下游排放生活及生產(chǎn)用水。

3導(dǎo)流洞金屬結(jié)構(gòu)介紹

3.1 導(dǎo)流洞的進(jìn)水口及出口

導(dǎo)流洞進(jìn)口布置一套疊梁封堵門、出口布置一套疊梁尾水門，閘門的啟閉都是采用的70t汽車吊用自動抓梁進(jìn)行啟閉閘門。

3.2 永久導(dǎo)流洞金屬結(jié)構(gòu)

在導(dǎo)流洞進(jìn)口約1000米的位置平行布置2條直徑為3.1米的鋼襯，單套鋼襯長度為21.5米，在鋼襯的末段布置2套檢修閘門和工作閘門，閘門及閘門埋件的安裝采用2臺MDF10T-24D型的電動葫蘆，閘門的啟閉采用液壓啟閉，下面分項進(jìn)行介紹[2]。

（1）電動葫蘆。在高程88.69m的廊道頂部平行布置2臺MDF10T-24D型的電動葫蘆，此電動葫蘆用于閘門及閘門埋件的安裝與檢修、油缸及其附件的安裝與檢修以及引水鋼襯的安裝。電動葫蘆及軌道的安裝采用廊道頂部預(yù)埋的天錨。兩條電動葫蘆軌道梁的中心分別與工作門與檢修門吊點(diǎn)中心重合。

（2）引水鋼襯。鋼襯板厚16mm，材質(zhì)Q345C，直徑從φ4700mm漸變到φ3100mm的錐管段，長850mm;圓管段P2、P3管型直徑φ3100mm，P2型管節(jié)長1600mm，P3型管節(jié)總長14400mm共分9節(jié);漸變段管節(jié)總長5米為P4～P8型，共5節(jié)。鋼襯單節(jié)最重2.23T。鋼襯中心高程81.19m; 鋼襯總重71.4T，通過鋼襯的最大流量 245 m3/s。

2套鋼襯均布置在1號導(dǎo)流孔中，安裝時2號導(dǎo)流孔照常過水，施工前先將1號導(dǎo)流洞進(jìn)水口及尾水口的閘門放下;為保證施工安全，在P3-9管節(jié)內(nèi)設(shè)有一個悶頭;悶頭制作后在鋼襯里組裝焊接。

鋼襯安裝預(yù)留廊道底部高程為79.64m，廊道預(yù)留洞直徑為9000m，相對應(yīng)門槽及閘門安裝位置寬約7200mm，汽車吊無法在廊道里回轉(zhuǎn);工作閘門及檢修門預(yù)留孔洞尺寸為：3500mm×2650mm。由于受現(xiàn)場條件的限制，采用預(yù)先從導(dǎo)流洞尾水位置吊一輛平板拖車在鋼材廊道中，然后運(yùn)輸鋼襯到導(dǎo)流洞尾水，用70T汽車吊，吊裝到平板車上，然后平板車運(yùn)輸至電動葫蘆能吊裝的位置，用電動葫蘆卸車到運(yùn)輸臺車，通過用手拉葫蘆及軌道運(yùn)輸至安裝位置。

（3）閘門及其埋件。埋件為全房式封閉結(jié)構(gòu)，檢修閘門與工作閘門各兩套，閘門埋件包括底襯、頂蓋、頂部鋼襯、側(cè)面鋼襯、邊鋼襯，埋件安裝高層為79.64～88.69m，其中每套檢修閘門埋件重量為37096.4kg，工作閘門埋件重量為55917kg。工作門閘門為動水啟閉，檢修閘門靜水啟閉。閘門止水為硬止水結(jié)構(gòu)，對閘門埋件的安裝要求相當(dāng)高;閘門埋件單件制作，增加了安裝難度。在施工過程中，為控制閘門的漏水量;采用閘門與埋件相配合進(jìn)行研磨埋件不銹鋼面板。

閘門及其埋件安裝的特點(diǎn)，安裝要求精度高、吊裝難度大、與土建單位交叉作業(yè)，采取檢修與工作門埋件同時安裝。具體的流程：放樣（檢修閘門埋件、工作門埋件中心線以及每條孔口中心線）→底坎安裝→澆筑500mm高的混凝土→門楣以下的埋件安裝→澆筑門楣以下的混凝土→門楣以上部分安裝→澆筑剩余部分混凝土→下放閘門→頂蓋和油缸的安裝→閘門和活塞桿連接→閘門與啟閉機(jī)聯(lián)合調(diào)試。

（4）液壓啟閉機(jī)。導(dǎo)流底孔共設(shè)置4臺液壓啟閉機(jī)，用于啟閉工作門與檢修門，液壓啟閉機(jī)安裝高程為88.69m，采用立式油缸，活塞桿與閘門連接，使閘門與啟閉機(jī)形成一體，并保證在100米水頭作用下，密封有良好的止水性;4臺啟閉機(jī)共用一套液壓設(shè)備與控制箱。4臺油缸可單獨(dú)操作，兩個工作門及兩個檢修門也可同時升降。工作閘門為動水啟閉，檢修閘門為靜水啟門，可以動水關(guān)閉。啟閉的操作分為手動、自動和遠(yuǎn)方三種方式，其中自動和手動都是在現(xiàn)地操作，遠(yuǎn)方在中控室進(jìn)行操作[3]。

4質(zhì)量控制

4.1 底坎的質(zhì)量控制

檢修閘門和工作閘門底坎一共分三部分，節(jié)間采用M30高強(qiáng)螺栓連接，測量人員用全站儀在預(yù)埋鋼板上放樣出洞口中心和門槽中心，并做好保護(hù)。底坎采用單節(jié)吊裝，整體調(diào)整的方法，安裝時把底坎上的樣沖點(diǎn)和放樣點(diǎn)對齊，然后用自動安平水準(zhǔn)儀調(diào)整底坎止水面的平面度及高程，設(shè)計底坎高程為79.64±0.003m，但是不銹鋼止水面的平面度為≤0.25mm，安裝采用的精度為0.1mm的水準(zhǔn)儀和精度為0.02mm的框式水準(zhǔn)儀。先焊接加固支撐與一期錨鉤，然后與底坎連接，加固支撐應(yīng)焊接在底坎不重要的部件上，加固完成以后再進(jìn)行測量，確認(rèn)無誤后再進(jìn)行澆注混凝土，防止在后續(xù)的安裝中底坎發(fā)生位移，先在底部澆筑500mm厚的混凝土（頂部留夠足夠的空間進(jìn)行后續(xù)安裝），在澆筑混凝土?xí)r要進(jìn)行監(jiān)測，防止?jié)仓炷翆?dǎo)致底坎發(fā)生位移。

4.2 埋件部分質(zhì)量控制

門楣以下部分質(zhì)量控制是埋件質(zhì)量控制的關(guān)鍵，決定整個閘門止水效果，共包括2塊側(cè)面板、2塊反軌面板、2塊主軌面板、2個頂面板（門楣）。門楣以上包括2塊反軌、2塊副軌、1塊連接鋼板及頂蓋等[4]。

在安裝過程中，嚴(yán)格安裝設(shè)計要求進(jìn)行控制主軌到門槽中心的距離，工作閘門主軌到門槽中心距離為214（-1～+2）mm，反軌到門槽中心距離為214（-1～+3）mm，單從開檔的距離偏差，安裝很容易滿足設(shè)計要求，但是單根止水面的垂直度要控制在0.25mm之內(nèi)，無論從安裝、焊接變形控制及混凝土澆筑控制，垂直度都很難達(dá)到設(shè)計要求的0.25mm。

（1）主軌與反軌分別到門槽中心線的距離控制。在門槽的中心線位置吊一個掉線錘，然后用內(nèi)徑千分尺及耳機(jī)分別測量兩邊的距離。為了便于閘門在門槽中順暢運(yùn)行，我們采用正偏差，擬定兩邊開檔分別214.5，然后再根據(jù)垂直度進(jìn)行精確的調(diào)整。

（2）軌道的垂直度控制。垂直度是整個閘門埋件的控制重點(diǎn)，也是整個安裝的難點(diǎn)。垂直度的控制主要采用吊線錘、鋼琴線、內(nèi)徑千分尺、耳機(jī)等，每隔500mm測量個數(shù)據(jù)，根據(jù)測量的數(shù)據(jù)慢慢進(jìn)行調(diào)整，直到達(dá)到設(shè)計要求為止。

（3）單根軌道的扭曲控制。在距門槽中心線相同的距離上吊三根線錘，三根線錘分別對應(yīng)止水面的內(nèi)邊緣、中間及外邊緣。然后用內(nèi)徑千分尺及耳機(jī)分別測量止水面到鋼琴線的距離，對邊每個截面的三個數(shù)據(jù)，檢查止水面是否扭曲。

（4）兩根主軌止水面的扭曲控制。在門槽中心線上吊二根吊線垂，然后用內(nèi)徑千分尺及耳機(jī)測量不同位置的數(shù)據(jù)，然后以同一高度兩個數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。

（5）門楣安裝的質(zhì)量控制。在調(diào)整完成主軌以后，進(jìn)行門楣安裝，保證門楣止水面與主軌的止水面在一個平面上。

（6）混凝土澆筑及焊接控制。為了便于質(zhì)量控制，采用先澆筑混凝土然后進(jìn)行焊接，在澆筑混凝土之前，把需要焊接的背縫用過扁鐵進(jìn)行封堵，以免混凝土澆筑中，有水滲漏進(jìn)來。在混凝土澆筑時，時刻對垂直度等各項數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測，要求土建單位慢慢澆筑每層混凝土，每層澆筑厚度大約500mm，第一層澆筑必須等到前面一層完全凝固之后才能進(jìn)行。等待混凝土全部凝固之后方進(jìn)行對接縫焊接，焊接時嚴(yán)格按照工藝要求進(jìn)行，多層多道焊，根據(jù)變形調(diào)整焊接順序。

（7） 連接板及頂蓋質(zhì)量控制。連接板及頂蓋的質(zhì)量控制對啟閉及頂蓋止水都至關(guān)重要。連接板和門槽埋件部分進(jìn)行焊接，然后通過30個M48的高強(qiáng)螺栓和頂蓋連接，在頂蓋和連接板之間有O型密封圈。為了保證啟閉基座水平度，首先把頂蓋和連接進(jìn)行裝配整體吊裝，用水準(zhǔn)儀調(diào)整頂蓋上的啟閉機(jī)基座水平度，直到達(dá)到設(shè)計要求，然后再進(jìn)行連接鋼板與埋件的焊接，焊接過程要對啟閉機(jī)基座的水平度進(jìn)行監(jiān)測，并根據(jù)監(jiān)測的數(shù)據(jù)調(diào)整焊接順序，以保證啟閉機(jī)基座的水平度[5]。

5結(jié)束語

緬甸耶涯水電站導(dǎo)流洞金屬結(jié)構(gòu)于2009年6月全部完成并投入使用，經(jīng)過這么多年的運(yùn)行，設(shè)備各項指標(biāo)達(dá)到設(shè)計要求，為以后的硬止水閘門及埋件安裝提供經(jīng)驗。

參考文獻(xiàn)

[1] 田錫唐.焊接結(jié)構(gòu)學(xué)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1997：119.

[2] 方洪淵.焊接結(jié)構(gòu)學(xué)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008：39.

[3] 張建勛.現(xiàn)代焊接生產(chǎn)與管理[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006：201.

[4] DL/5019-2004.水電水利工程啟閉機(jī)制造安裝及驗收規(guī)范[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2004.

[5] DL/5018-2004.水電水利工程鋼閘門制造安裝及驗收規(guī)范[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2004.