李仙江石門(mén)坎水電站樞紐設(shè)計(jì)綜述

在施工開(kāi)挖揭露大量詳實(shí)的地質(zhì)編錄資料的基礎(chǔ)上,分析了石門(mén)坎水電站壩址區(qū)工程地質(zhì)條件,為設(shè)計(jì)優(yōu)化和處理措施提供相對(duì)可靠地質(zhì)依據(jù),為電站的安全建設(shè)奠定了基礎(chǔ)。

本文介紹了李仙江石門(mén)坎水電站進(jìn)場(chǎng)公路的路線(xiàn)平縱橫設(shè)計(jì)和主動(dòng)防護(hù)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)思路,總結(jié)了水電站進(jìn)場(chǎng)公路的設(shè)計(jì)特點(diǎn)。

石門(mén)坎水電站引水洞施工交通洞設(shè)計(jì),按相關(guān)規(guī)范的要求,并結(jié)合其它水電站施工交通洞的經(jīng)驗(yàn),對(duì)施工交通洞的布置進(jìn)行了變更設(shè)計(jì),包括空間位置的布置、斷面的核算和封堵體的設(shè)計(jì)。

結(jié)合作者參加石門(mén)坎水電站的建設(shè)管理,在施工圖設(shè)計(jì)過(guò)程中,對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行認(rèn)真的審查,提前做好設(shè)計(jì)優(yōu)化建議,既有利于機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行,又達(dá)到節(jié)省費(fèi)用和縮短工期的目的。

石門(mén)坎水電站尾工階段,廠(chǎng)房標(biāo)增加場(chǎng)坪混凝土二次施工,工程量相對(duì)較大,施工資源壓力明顯,且施工完成后,場(chǎng)坪面高程將影響到已完成的各結(jié)構(gòu)功能,因此,對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。

介紹石門(mén)坎水電站安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。石門(mén)坎水電站監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)能較好地進(jìn)行電站邊坡、壩基穩(wěn)定性、壩基滲流、壩體應(yīng)力應(yīng)變等的監(jiān)測(cè),建立了一套集中、精簡(jiǎn)、高效的工程安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

水電站經(jīng)常由于"水機(jī)保護(hù)"誤動(dòng)而造成的機(jī)組"非計(jì)劃停運(yùn)"的故障,為了避免此類(lèi)故障的經(jīng)常或再次發(fā)生,針對(duì)李仙江各水電站的"水機(jī)保護(hù)"回路進(jìn)行改造,分析其原因,基本上都是由于保護(hù)邏輯的設(shè)計(jì)不良、產(chǎn)品質(zhì)量不可靠、控制回路設(shè)計(jì)不合理造成的。石門(mén)坎電站針對(duì)其他電站對(duì)"水機(jī)保護(hù)"的改造方案而進(jìn)行優(yōu)化水機(jī)保護(hù)的設(shè)計(jì)方案。

云南石門(mén)坎水電站的開(kāi)發(fā)任務(wù)主要為發(fā)電。水電站裝機(jī)容量130mw,針對(duì)石門(mén)坎水電站的水力特性,充分考慮電站的實(shí)際運(yùn)行條件,優(yōu)化水力機(jī)械設(shè)計(jì),保證在汛期高含沙水流條件下有較優(yōu)的安全運(yùn)行工況,又在非汛期低含沙水流條件下保證設(shè)備高性能運(yùn)行,并為電站運(yùn)行維護(hù)創(chuàng)造便利的條件。

采用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)對(duì)李仙江石門(mén)坎水電站拱壩施工全過(guò)程進(jìn)行模擬計(jì)算和仿真分析,合理安排施工進(jìn)度,對(duì)擬定的纜機(jī)和塔機(jī)施工方案的各項(xiàng)主要參數(shù)指標(biāo)進(jìn)行了定量分析,為直觀(guān)反映拱壩施工過(guò)程提供了有效的分析工具,在很大程度上減輕了設(shè)計(jì)工作的困難,又提高了其科學(xué)性。

石門(mén)坎電站壩區(qū)山體陡峭,大型施工設(shè)備布置難度大,加之河道汛期承擔(dān)泄洪任務(wù),設(shè)備布置受到限制,布置壩后門(mén)機(jī)-汽車(chē)棧橋有效地解決了混凝土入倉(cāng)難題,保證了壩體混凝土施工的連續(xù)進(jìn)行,入倉(cāng)強(qiáng)度滿(mǎn)足施工質(zhì)量、工期要求。

進(jìn)口閘門(mén)的布置及運(yùn)用方式將對(duì)電站的運(yùn)行產(chǎn)生重要影響。配合石門(mén)坎電站采用了一洞兩機(jī)的引水方式,為保證機(jī)組運(yùn)行的獨(dú)立性,在每個(gè)機(jī)組的進(jìn)口設(shè)置快速閥門(mén)。重點(diǎn)介紹進(jìn)口閘門(mén)和攔污柵的主要設(shè)計(jì)理念和策略。

介紹了石門(mén)坎水電站拌和站制冷系統(tǒng)的制冷原理、制冷工藝、設(shè)備及其布置,該系統(tǒng)采取對(duì)粗骨料吹冷風(fēng)后將粗骨料溫度降低-6℃左右,并加5℃的冷水及-8℃的片冰就能保證夏季出機(jī)口的溫度。

一般壩基固結(jié)灌漿要求先澆筑一定厚度的蓋重層混凝土,而后進(jìn)行灌漿,影響壩體混凝土澆筑,對(duì)于工期要求緊張的工程來(lái)說(shuō),無(wú)蓋重固結(jié)灌漿解決了灌漿與混凝土施工工期的矛盾關(guān)系。闡述了無(wú)蓋重固結(jié)灌漿施工工藝操作流程及方法,擬定的參數(shù)經(jīng)壓水試驗(yàn)和聲波檢測(cè)手段檢查,符合預(yù)定的灌漿效果。

介紹利用垂線(xiàn)法進(jìn)行石門(mén)坎水電站已埋設(shè)正垂管管壁間隙測(cè)量,計(jì)算待安裝正垂管偏移量。利用垂線(xiàn)法進(jìn)行正垂管放樣方法簡(jiǎn)單易行,能獲得較高的量測(cè)精度,并在石門(mén)坎水電站取得較好的安裝效果。

水電站工程建筑物裝修需因地制宜,在考慮安全、適用、經(jīng)濟(jì)、美觀(guān)的同時(shí),應(yīng)考慮與自然環(huán)境相協(xié)調(diào),并體現(xiàn)企業(yè)文化和精神。系統(tǒng)介紹石門(mén)坎水電站工程廠(chǎng)區(qū)建筑裝修要點(diǎn),充分結(jié)合工程的特性,從設(shè)計(jì)理念、工藝質(zhì)量出發(fā),達(dá)到了最佳裝修效果。

采用三維有限元方法對(duì)石門(mén)坎水電站鋼岔管結(jié)構(gòu)體形進(jìn)行優(yōu)化,考慮施工中的不確定因素,就總縫隙寬和圍巖彈性抗力進(jìn)行了敏感性分析。結(jié)果表明:在一定的平面布置條件下,岔管管殼應(yīng)力集中的程度取決于管殼母線(xiàn)間的轉(zhuǎn)折角大小;縫隙大小對(duì)埋藏式岔管的應(yīng)力分布影響較為敏感,縫隙越小,圍巖分擔(dān)作用越明顯;圍巖對(duì)岔管的應(yīng)力大小及分布影響顯著。

導(dǎo)流洞的開(kāi)挖支護(hù)過(guò)程模擬是一個(gè)三維空間問(wèn)題。采用國(guó)際先進(jìn)的plaxis程序,將模擬分析結(jié)果與導(dǎo)流洞實(shí)際開(kāi)挖支護(hù)情況進(jìn)行對(duì)比,更好地把握導(dǎo)流洞施工過(guò)程中圍巖應(yīng)力分布及變形規(guī)律,以期更好地指導(dǎo)地下洞室工程的開(kāi)挖和支護(hù)。

大壩配電中心是保證水電站大壩電氣設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行的極為重要的供電系統(tǒng),圍繞石門(mén)坎水電站大壩配電中心的建設(shè)過(guò)程,重點(diǎn)介紹建設(shè)過(guò)程的管理方法。配電中心的成功投運(yùn)為大壩表孔、中孔啟閉機(jī)及進(jìn)水口閘門(mén)等電氣設(shè)備以及營(yíng)地生活供電提供了有力的安全保障。

通過(guò)工程實(shí)例分析，介紹在水電站引水洞不良地質(zhì)段巖體的開(kāi)挖支護(hù)中，采用超前小導(dǎo)管支護(hù)技術(shù)的前提條件和技術(shù)關(guān)鍵，綜述關(guān)鍵環(huán)節(jié)施工技術(shù)，為今后水電引水洞工程開(kāi)挖支護(hù)提供借鑒。

該文采用拱梁分載法對(duì)石門(mén)坎水電站混凝土拋物線(xiàn)雙曲拱壩進(jìn)行了7種荷載組合的計(jì)算分析,弄清了該拱壩在各種組合下的受力特點(diǎn)和變形規(guī)律,為體型設(shè)計(jì)和細(xì)部構(gòu)造設(shè)計(jì)提供了可靠的依據(jù),有關(guān)結(jié)論對(duì)同類(lèi)工程的拱壩體型選擇具有參考價(jià)值。

石門(mén)坎水電站大壩為混凝土雙曲拱壩,混凝土拌和站和制冷系統(tǒng)布置在據(jù)大壩壩址約1.0km的左岸進(jìn)場(chǎng)公路側(cè),長(zhǎng)210m,寬60m的狹長(zhǎng)區(qū)域內(nèi)。溫控混凝土采用一次風(fēng)冷和加冰方式,制冰車(chē)間直接布置在拌和站上料膠帶上部,工藝流暢合理,布置緊湊,滿(mǎn)足工程需求。

詳細(xì)介紹了石門(mén)坎水電站1號(hào)發(fā)電機(jī)組定子繞組的端箍、測(cè)溫電阻、線(xiàn)棒及其接頭、絕緣盒、匯流環(huán)安裝以及線(xiàn)棒焊接等繞組安裝過(guò)程中關(guān)鍵工序的工藝過(guò)程及處理方法;同時(shí),就定子繞組安裝前后的上、下層線(xiàn)棒工頻耐壓試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)及試驗(yàn)數(shù)據(jù)的計(jì)算做了簡(jiǎn)要介紹。通過(guò)靜態(tài)、動(dòng)態(tài)調(diào)試,石門(mén)坎水電站已順利投產(chǎn),1號(hào)機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定,出力滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。