水库泵站枢纽工程的施工技术研究--中国期刊网

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水库泵站枢纽工程的施工技术研究

发表时间：2021/6/7 来源：《基层建设》2021年第6期作者：楚宝雷王海花

[导读] 摘要：简要介绍了某水库的工程概况，对该水库枢纽工程施工组织设计方案进行了研究，水库经多年运行，输水洞混凝土剥蚀破坏，洞身断裂，漏水严重，闸门及启闭机老化变形，无法正常使用。

        山东省德州市水利局山东德州 253000
        摘要：简要介绍了某水库的工程概况，对该水库枢纽工程施工组织设计方案进行了研究，水库经多年运行，输水洞混凝土剥蚀破坏，洞身断裂，漏水严重，闸门及启闭机老化变形，无法正常使用。水库一直处于低水位运行，影响了正常效益的发挥，因此急需对泵站枢纽工程进行维修改建。
        关键词：施工组织；水库泵站；枢纽工程
        1工程概况
        某水库枢纽工程位于浊漳河干流上，工程所在地年平均气温10℃，多年平均降水量550mm，无霜期180d，最大冻土深度60cm，降雨集中在7月～9月，占全年降雨的60%～70%。浊漳河河道每年7月～9月为汛期，10月～次年6月为非汛期。
        坝址附近天然建筑材料分布较多，下游上遥镇石料及土料储量丰富，朗庄附近河床Ⅰ级、Ⅱ级阶地砂卵石储量丰富，可作为粘土心墙坝的坝壳料。上游左岸有渠村土料场、右岸有石料场可作为筑坝材料，且各料场距坝址较近，其最远为6km，最近为1km，运输及开采均十分方便，且储量均能满足工程需要。此外，工程所需水泥从邯郸水泥厂购买，所需钢材、木材、炸药及油类等材料可从长治市购买，均可由公路和铁路运至工地。工程施工用水取自于天然河道来水，由于坝址处地下水位729.04m，埋藏较浅，施工期间生活用水可靠打井取水的方法解决。根据黎城县供电规划，位于坝址下游的上遥镇已建成一座35kV的变电站，因此可从此变电站引10kV线路至坝址及石料场提供施工用电。
        2机电部分
        主泵设计采用双向导流的新型40ZLB－4型立式轴流泵共6台，配套165kW立式电机6台，由800kVA/10/3kV主变2台供电。配套设备有高压开关柜、控制台、直流屏、站变柜、低压柜、保护解、电容器、护感器等19台(套)。期间共分5个阶段实施，分述如下:
        第一阶段:主要配合水工分部工程中机电安装预埋、预留件的施工和机电设备考察与订购。
        第二阶段:在水工分部工程主要结构基本结束后，进行变电设备如构架、绝缘子、避雷器、刀闸、各种开关、主变、接地网安装。
        第三阶段:为机泵安装阶段。包括起重机、电动机、给排水、真空泵等。因冬季厂房内无采暖，至11月底机泵安装完成后停止施工。
        第四阶段:安装完成配电高压开关柜、低压开关柜等各种台柜，敷设电力电缆、控制电缆等，并完成二次、一次配线等。
        第五阶段:全面电器试验与机泵检验，各有关部门试运行，初步验收，交付使用。
        机电分部工程严格按照设计要求按部就班施工。先进行放线定位，再结合水工分部工程施工进展情况，按步骤进行机电分部工程施工。预埋件、预留件的施工全部按照部颁标准要求完成。
        变电安装采用汽车吊与人工相结合的方式进行。主变压器及备用变压器均为S7节能变压器，开关采用SF6新型式，杆塔结构、刀闸、避雷针、互感器等绝缘子、导线均采用国标正式生产厂家。为机泵设备安全可靠运行打下良好基础。
        主泵系双向出水的新式泵型，泵体庞大、结构复杂、安装工艺难度大。现场施工技术人员结合实际情况，多次反复认真研究，拟定好安装方案、并动手研制了测量、保持高度水平的专用工具。施工时采用水平仪确定高程和水平线、泵轴中心线，并放出多条辅助线和高程线随时加以校核。泵脚安装用自制测量工具除量测水泵水平外，同时量测泵与泵之间的水平。

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由于水泵表面粗糙，须经多次测量、综合主平面才能找准，并作好测点标记，记录水平误差，做到一丝不苟。之后先安装30°两侧弯管，后安装伸缩管、调整座、调整管、直管和逆止阀。水泵下部承插管下节浇筑在混凝土的底板上，上节活动部分悬在泵层底板上，为使其保持高度水平，又自制用4根长杆螺丝吊在60°弯管下法兰上的专用工具，待找好水平浇筑完混凝土后拆除。为使水泵安装各项指标达到部颁标准，安装过程始终用水平仪监视泵体倾斜程度，随时调整并保持水平、同心度不变。主泵安装完成后，随后是电动机和给排水等设备的安装。
        3配电设备
        配电设备的安装包括高压开关柜、低压开关柜、电容器、控制柜、保护屏、直流屏等19台(套)。敷设控制电线、电力电缆及二次配线、启动装置等。该站采用直流保护、中央集中操作控制方式，并用电容器进行无功补偿，减少功率损失。
        输变电线路分部工程是枢纽泵站单位工程重要组成部分之一，肩负幸福水库整个工程的用电任务。该工程线路全长10.4km，为杆、塔混合加强型配电线路。采用加强水泥杆203基铁塔9基，导线规格LG95mm2、耗用导线12.5t，供电电压为10kV。工程施工采用5.0t用车起吊水泥杆。放入已施工完的基座内，用经纬仪校正后回填夯实。配线施工以人工为主，专用工具为辅，高空安装线杆顶部固定架及绝缘座，找准松紧度并安装、固定导线。线杆的安装与固定、导线的连接与固定等均按照电力施工与安全有关技术规范(规程〕执行，严肃操作程序，做到文明施工、安全生产。
        4金属结构分部工程
        金属结构分部工程包括进水节制闸的工作闸门及启闭设备和进水节制闸拦污栅及启吊运输设备;压力池节制闸(上、下)的工作闸门及启闭设备;抽水出库闸的工作闸门反启闭设备;检修闸闸门及启闭设备和检修闸门拦污栅及启吊运输设备。对于上述闸门及启闭机、拦污栅等金属结构均按设计尺寸订做或选购，闸门一律采用铸铁闸门。拦污栅采用行走式手拉葫芦起吊设备。随着水工分部工程的施工进度，金属结构安装工程施工均按照国家有关施工技术规范、规程、规定执行，安装误差满足设计要求和有关规定。
        5泵站枢纽工程质量评定
        水泵站工程枢纽共分7个分部工程，有主厂房、入库压力池、出库压力池、涵洞、出口消力池、进口段和机电安装工程。其中，机电安装分部工程分为5个单元工程，即变电所、电控设备安装、起重设备安装、机泵设备安装、附属设备安装。泵站枢纽工程共有7个分部工程，其中优良6个，合格1个，优良率85.7%。单元工程共计25个，其中优良工程21个，合格单元工程4个，单元工程优良率为84%。
        6施工进度
        水库枢纽工程总工期为6年。进行施工准备的同时，部分主体工程可以开工，如右坝段基础处理，左坝段清基、基础处理及导流工程等。整个大坝分为三期施工，第一期工程为截流前;第二期工程为截流后至拦洪前;第三期工程为拦洪后至完工。控制性工程如下:1)第1年1月，2月为施工准备期;2)第1年3月主体工程开始施工;3)明渠导流日期为第1年12月1日;4)截流日期为第3年10月1日;5)大坝拦洪日期为第4年7月1日;6)供水、发电日期为第6年10月1日;7)第6年年底完工。大坝主体工程从第1年3月开工至第6年10月填筑完成，到12月底全部完工。溢洪道工程从第1年7月开始土石方工程，第4年进行混凝土工程，第5年进行机电及金属结构安装工程。泵站及电站工程在第5，6年完成，灌区工程在第6年完成。经汇总，本工程施工共需钢筋4720.39t，水泥10.17万t，木材4432m3，块石28.72万m3，碎石46.36万m3，砂子26.99万m3，柴油2.43万t，汽油105t，工程总投工548.78万工日，施工高峰人数3745人。
        参考文献
        [1]刘迪.如何整理大型泵站枢纽工程技术资料[J].中国农村水利水电，2012(7):184.
        [2]吴显伟，史有富.白山抽水蓄能泵站施工导流特点[J].东北水利水电，1999(8):18－19.