水電站管理和運行實踐論文
時間:2022-07-17 08:51:00
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摘要摘要:天生橋一級水電站為西電東送的重點工程,也是珠江流域西江水系上游的南盤江龍頭電站,電站總裝機容量為1200MW(4×300MW),電站于1998年底首臺機組發電,至2000年工程竣工,目前已平安運行近五年時間。本文對天生橋一級水電站大壩及相關建筑物的運行管理情況做一全面論述。
摘要:天生橋一級水電站混凝土面板堆石壩運行管理
1工程概述
天生橋一級水電站位于廣西和貴州的界河南盤江干流上,距貴陽、昆明、南寧、廣州的直線距離分別為240km、250km、440km、850km,為珠江水系紅水河梯級開發的第一級,左岸是貴州省安龍縣,右岸是廣西隆林縣,其下游約7km是天生橋二級水電站首部樞紐,上游約62km是南盤江支流黃泥河上的魯布革水電站廠房。壩址控制流域面積50139km2,多年平均流量612m3/s,多年平均徑流量193億m3;電站為千年一遇洪水設計,相應洪峰流量為20900m3/s;可能最大洪水(P.M.F)校核,相應洪峰流量為28500m3/s。水庫正常蓄水位780m,死水位731m,總庫容102.57億m3,調節庫容57.96億m3,為不完全多年調節水庫。電站總裝機容量為4×300MW,保證出力405.2MW,設計年平均發電量52.26億kW.h。電站出線為1回500kV直流向華南送電,另有4回220kV線路向廣西、貴州地方送電。電站建成后還將增加下游已建天生橋二級、大化、巖灘等水電站的保證出力883.9MW,增加年發電量40.77億kW.h,相當于新建一座百萬千瓦級的水電站。
天生橋一級水電站以發電為主,最大壩高178m,壩頂長度1104m,主要布置有混凝土面板堆石壩、放空隧洞、溢洪道、引水系統及發電廠房等建筑物。根據原水利電力部1987年5月"有關天生橋一級水電站初步設計的審查意見",天生橋一級水電站的工程等級和設計標準為一等工程,堆石壩、溢洪道、引水系統及電站廠房、放空洞為一級建筑物。堆石壩及溢洪道按千年一遇洪水(20900m3/s)設計,可能最大洪水(28500m3/s)校核;電站廠房按百年一遇洪水(14200m3/s)設計、千年一遇洪水(20900m3/s)校核。堆石壩、溢洪道、進水口和放空洞進水塔的地震設計基本烈度為7度,其他主要建筑物可按6度設防。
1.1大壩
天生橋一級水電站大壩為混凝土面板堆石壩,壩頂高程791m,最大壩高178m,壩頂長度1104m,壩頂寬度12m,上游壩坡1摘要:1.4,下游平均壩坡1摘要:1.25(綜合壩坡1摘要:1.4),頂部設置4.90m高的防浪墻。壩體分為墊層料區、過渡料區、主堆石料、軟巖料區和次堆石區,填筑總方量為1800萬m3;鋼筋混凝土面板厚度頂部為0.30m、至底部漸變為0.90m,分三期澆筑,680m高程以下為一期,680~746m為二期,746~787.3m為三期,總面積17.3萬m2;混凝土方量為8.76萬m3,面板寬度為16m,共有69塊,面板之間只設垂直縫,其中左、右兩岸各18條縫為張性縫,中部34條縫為壓性縫,在分期澆筑高程設水平施工縫。在三期面板的R16~L21范圍內設雙層鋼筋,上、下保護層分別為10cm、5cm。
1.2溢洪道
設于大壩右岸820m高程的埡口,總長1745m,寬約110m。溢流堰頂高程760m,設5扇13×20m(寬×高)的弧形閘門。引渠長1215m,底板高程745m,采用復式斷面,底寬110m。泄洪槽長538.42m,前段槽寬81m,出口處寬69.80m,采用挑流消能,設計下泄流量15282m3/s,最大下泄流量21750m3/s,最大流速45m/s,布置5道摻氣槽,總開挖方量2000萬m3。
1.3放空洞
設于右岸,起施工期導流、蓄水期旁通和運行期放空水庫等綜合功能。由進口明渠、有壓隧洞、事故閘門、工作閘門、無壓隧洞和出口明渠等組成,全長1062.17m,進口底板高程為660m。距進口332.17m處為事故閘門井,井高131m,內徑11m,安裝6.40m×9.50m的平板鏈輪閘門,其下游設工作閘門室,安裝6.40m×7.50m的弧形閘門。工作閘門室前為壓力隧洞,內徑9.60m,其后為無壓隧洞,洞寬8m,高12m,底坡0.017,最大下泄流量1700m3/s。
1.4引水發電系統
布置在大壩左岸,由引渠、進水塔、引水隧洞、壓力鋼管、地面廠房等組成,采用單機單管引水方式。進水口底坎高程為711.5m,進水塔高79.50m,長98m,寬28.40m。設兩道4.05m×20m的攔污柵,1扇6.50m×13.50m的檢修閘門和1扇6.50m×12.50m的快速事故閘門。4條引水隧洞其長度分別為548.265m、582.056m、615.847m、649.639m,中心間距為24m,縱坡為7%~10%,前段隧洞內徑9.60m,后段安裝鋼管,內徑9.60m~7.80m,壓力鋼管中心間距為23.10m,傾角50°,鋼板厚度22mm~34mm。最大發電引用流量1204.8m3/s。電站廠房布置在大壩下游左岸岸邊,長145m,高61.50m,寬26m,安裝4臺300MW水輪發電機組,主變壓器布置在主廠房上游的副廠房屋頂上。廠房后永久高邊坡高109m,開挖后采用混凝土噴錨及預應力錨索進行加固處理。
2工程建設
2.1工程建設概況
天生橋一級水電站建設實行業主負責制、工程監理制、招投標制。原南方電力聯營公司天生橋電站建設管理局作為南電公司派出機構在現場全面負責工程的建設管理,長江水利委員會天生橋一級電站建設監理部為主體工程監理單位,昆明勘測設計探究院為工程設計單位。
天生橋一級水電站工程采取招投標的形式確定施工隊伍。根據樞紐特征和施工布置,全部工程共分為五個標。導流洞土建及金屬結構安裝工程項目(C1標)由武警水電一總隊承擔;放空洞土建及金屬結構安裝工程(C2標)由水電九局承擔;大壩及溢洪道工程(C3標)由南方水電工程聯合有限公司承包;引水系統及發電廠房工程(C4標)由水電七局承包;機電安裝工程(C5標)由葛洲壩工程局機電建設分公司三處承擔;水輪發電機組主機由哈爾濱電機廠制造,水輪機轉輪由法國阿爾斯通電氣公司制造。工程于1990年下半年開始施工預備,1991年6月正式開工;1992年12月25日截流;1997年12月14日導流洞正式下閘封堵;1998年8月放空洞下閘蓄水,同年12月底首臺機組正式投產發電;1999年3月29日大壩填筑至787.3m壩頂高程,同年5月三期面板澆筑完成。2000年12月四臺機組全部投產,主體工程基本完工。2000年11月27日~12月1日進行了竣工平安鑒定。
2.2工程施工
(1)大壩施工
天生橋一級水電站大壩為鋼筋混凝土面板堆石壩,壩體堆石填筑部分采用碾壓施工。1991年6月1日,兩條導流洞開始施工。1994年6月,開始進行大壩壩肩開挖。1994年12月25日工程實現截流。同年11月開始進行大壩基坑開挖及右岸壩體填筑。1996年1月10日,大壩河床段正式開始填筑,共分六期施工。2月10日大壩基坑開挖基本完成,開始大規模填筑。1997年3月21日大壩第一期面板開始澆筑,5月2日,680m高程以下面板澆筑完成。1997年9月大壩月填筑量達1179313.55m3,創造了國內外同類型壩月填筑量的世界最高紀錄。1998年6月,746m高程以下二期混凝土面板全部澆筑完畢,壩體臨時斷面填筑至768m高程。1999年2月填筑至787.3m高程,5月完成該高程以下三期面板的澆筑,汛后完成防浪墻澆筑和壩頂公路填筑。2000年7月填筑至791m高程,至此,大壩主體工程全部完工。
(2)溢洪道工程
1994年4月18日溢洪道工程開工,同年9月全面開工。1994年11月15日,貴州省新聯爆破工程公司在天生橋一級水電站溢洪道3號山頭834.00m高程以上實施裝藥量為351.20t的洞室爆破作業,爆破土石方量約420600m3。至1998年6月溢洪道開挖完成設計總量的90%,出口消能段混凝土澆筑基本完成。1999年8月13日溢洪道首次泄洪。2000年8月五扇弧形閘門安裝完畢,進行動水調試。
(3)放空洞工程
放空洞開挖于1992年3月開工,1994年6月開始混凝土襯砌。1995年6月28日放空洞全線貫通。1997年1月、5月分別進行工作閘門、事故檢修閘門安裝,7月15日開始過水。1997年11月25日放空洞土建尾工及金屬結構安裝工程完成。
(4)引水發電系統
引水發電系統由引水渠、進水塔、引水隧洞、壓力鋼管組成。1994年10月23日引水渠及進水塔開始開挖,1998年4月其主體工程完工。塔頂雙向門機已安裝完成。4號壓力鋼管下水平段已安裝完成,進水塔攔污柵門槽施工完成。發電廠房于1995年11月開始基坑開挖施工,至1998年6月,完成廠房安裝間段屋面板吊裝就位、4號機坑二期混凝土澆筑、2×420t橋機完成安裝、調試、上游副廠房裝修工程等主要項目。8月25日,放空洞正式下閘蓄水,首臺機組于1998年12月28日正式投產發電。2000年廠房主體工程及裝修工程基本完工。
3水電站運行管理
3.1運行概況
1998年8月天生橋一級電站水庫正式蓄水,同年最高水位達740.36m,發生時間為1998年11月8日,1998年12月一級電站首4#機組投產發電,此時大壩已完成堆石體填筑(787.3m)及三期面板澆筑,下游壩體經濟斷面于12月填筑到787.3m高程。
1999年水庫最高水位767.19m,為99年9月1日,大壩進行防浪墻及壩體787.3m~791.0m高程施工,99年12月3#機投入運行。
2000年水庫蓄水至正常水位780.0m運行(10月17日),年底大壩施工全部完成,2000年9月2#機投入運行,12月1#機投入運行,至此四臺機組全部投入運行。
2001年水庫蓄水至正常水位780.0m運行(11月11日),2002年水庫蓄水至776.96m運行(9月17日)。
3.2運行特征
(1)天生橋一級水電站為南盤江龍頭電站,庫容大,大壩為世界第二、亞州第一高的面板堆石壩,大壩的平安將對下游已建電站(天生橋二級、巖灘、大化)和在建電站(平班、龍灘)及沿岸國家和人民生命財產關系重大,若出現意外,將是災難性的,損失難以估量,所以必須保證大壩的平安運行。
(2)一級電站下游6.5km為天生橋二級水電站首部樞紐。二級電站為逕流式電站,水庫有效庫容僅為800萬m3,無調節性能。二級電站溢流壩閘門為平板門,單寬流量小,一級電站溢洪道閘門為弧形門,單寬流量大,所以天生橋一、二級電站的聯合渡汛將十分重要。一、二級電站泄洪時要密切配合,一級電站每開一扇閘門要等二級電站達到相近的泄流量,穩定平安運行的水位,一級電站才能開一下扇閘門,以此類推。當泄流量較大時,閘門操作時間較長,并且整個閘門操作過程一、二級要配合好,不能出現調度、聯系、操作等每個環節的錯誤,否則將對二級電站的平安帶來較大影響。
(3)一級電站大壩的平安運行,關鍵在面板、面板和趾板之間的周邊縫的工作狀態。現代混凝土面板堆石壩設計的原則之一是,面板的應力狀態直接和堆石壩體變形有關,和水壓力關系不明顯。意味著面板主要承受它和堆石壩體之間的位移差引起的荷載,不主要承受水壓力。面板狀態取決于堆石壩體的變外形態。面板主要是傳遞水壓力給大壩堆石體,由于面板是鋼筋混凝土,屬剛性體,受大壩變形影響,面板將產生裂縫,同時面板和大壩墊層料產生脫空,也將使面板產生裂縫,需及時做出修補,否則將影響大壩的平安運行。
(4)溢洪道是天生橋一級水電站唯一的泄洪設施,它的平安運行關系到大壩的平安,同時對下游已建工程及沿河國家及人民財產影響重大,所以對溢洪道機電設備及金屬結構的檢查、維護極為重要,必須確保每次閘門操作能正常進行。
(5)天生橋一級電站水庫庫容大,對下游已建電站的經濟效益顯著,可增加已建電站(天生橋二級、巖灘、大化)的保證出力88.39萬kW,增加年發電量40.77億kW.h,相當于新建一座百萬千瓦級的水電站。一級電站每年汛未的水庫蓄水對電站群的經濟效益至關重要,設計文件規定,一級電站水庫汛限水位為773.1m,在9月10日后才能蓄至正常水位780.0m運行,由于南盤江流域主汛期為每年6~8月,對水庫蓄水帶來不利影響,假如出現主汛期來水集中,后汛期(9~10月)來水較少,就可能出現水庫不能蓄水至正常水位780.0m運行,所以應對汛限水位773.1m進行調整提高或對可蓄至正常水位的時間(9月10日)調整,可以考慮對汛限水位進行動態管理,在滿足電站平安運行的前提下,可適時根據每年來水情況進行調整,有利水庫蓄水。
(6)天生橋一級電站放空洞作為在施工期參加導流,運行期作為電站旁通和放空水庫用的特征,放空洞的平安運行較重要。由于放空洞工作閘門屬于地下洞室,有滲水,空氣流動性差,較潮濕,閘門控制設備輕易受潮,不能保證正常工作,需作防水、通風處理,由于大壩是目前運行最高的面板堆石壩,假如大壩出現險情,必須保證放空洞能及時運行,開閘放水降低庫水位,所以放空洞的閘門操作系統要維護好,以保證隨時能投入運行。
(7)引水系統跨左岸10#沖溝,由于隧洞在沖溝部位為中厚層泥巖和砂巖互層,局部上覆巖體較薄,最薄處只有21.4m,在該段的隧洞采用后張控預應力錨索技術,隧洞投入運行測壓管水位在蓄水后有明顯升高,宜控制滲壓防止發生水力劈裂,2000年在10#沖溝隧洞上履巖進行灌漿處理,以提高圍巖的彈性模量。經過灌漿圍巖彈性模量得到明顯提高。同時利用68#地質探洞(在10#沖溝上游側)補打排水孔,降低巖體滲透壓力,經過觀測,測壓管水位得到降低,有效防止水力劈裂的產生,提高了隧洞的平安運行。
3.3大壩運行管理
(1)人員配備
天生橋一級電站大壩運行有一支專業技術隊伍,它包括水庫運行、調度、水工建筑物監測、維護、維修、水工金屬結構的運行、維護、檢修、共有30余人,大專以上學歷有40%,已在天生橋二級電站及其它大型水電站工作過,有豐富的運行管理經驗,同時大部分技術人員一直參和天生橋一級電站的建設,從電站截流、施工過程,有關技術專題會,工程分部項驗收、隱蔽工程處理,電站啟動運行,平安鑒定,竣工驗收都自始自終參和,把握中間的每一個過程。
(2)規章制度及技術標準
電站在發電前編寫了有關技術規程、管理制度,并在運行過程中不斷完善,編寫了"五規五制"摘要:《水工機電設備運行維護規程》、《水工建筑物維護規程》、《水工觀測規程》、《水工平安作業規程》、《水庫調度規程》、《防汛崗位責任制》、《防汛值班制度》、《汛期報汛制度》、《大壩平安檢查和評級制度》、《防汛平安檢查制度》及有關技術手冊(防汛工作手冊、水庫調度手冊)。制定了汛前汛后平安檢查、水工建筑物評級、日常巡視檢查、水庫調度管理、非凡巡視檢查、加密觀測等技術管理標準。
(3)技術工作開展及實施
天生橋一級電站在建設期間,每年有兩次專家技術咨詢會,解決工程建設中碰到的各種技術新問題,取的了較好的效果。電站投入運行以來,對有關技術新問題進行專門探究處理,先后完成了大壩面板脫空灌漿處理;大壩面板裂縫調查及修補處理;天生橋一級電站水工建筑物觀測資料分析;一級電站平安監測系統綜合評價;一級電站誘發地震監測微震臺改造;一級電站大壩強震臺改造等主要項目。
(4)大壩管理日常工作
對水工建筑物進行定人、定設備、定周期的觀測;大壩每3天1次,其它包括溢洪道、邊坡、放空洞、引水系統、導流洞堵頭等每月2次,對建筑物進行每周1次的巡視檢查。每年進行3~5次防汛專項檢查;每年進行1次水工建筑物評級;每年進行1次防汛設施檢修,多次維護,并進行1次閘門全行程啟閉試驗;定期出有關技術分析報告,每年進行水庫運行,水工建筑物監測資料整理、匯編,各項工作嚴格按國家有關法規開展大壩平安管理工作。
3.4電站防汛
(1)水庫調度原則
①天生橋一級水電站水庫是一個不完全多年調節水庫,汛期在確保大壩平安并兼顧下游設施的防洪平安下,充分發揮電站的發電效益。
②天生橋一級水電站主汛期水庫應控制在汛限水位773.1m高程運行(龍灘電站投運后為776.4m高程),后汛期9月10日后可蓄水位780m高程運行。
③為避免給下游造成人為災難,水庫下泄流量不應超過本次洪水的入庫洪峰流量。
④一級電站溢洪道泄洪時下泄流量應大于起挑流量(1600m3/s)的原則啟閉閘門以減弱對溢洪道挑流鼻坎右側護坦的沖刷。同時嚴禁閘門大幅度啟閉以避免一級庫水位出現大起大落現象,以保證建筑物及水庫邊坡的平安、穩定。
按照上述原則,電廠成功解決了下泄洪水對下游二級電站構成的平安威脅,泄中、小洪水時對溢洪道挑流鼻坎下部及出口右岸護坦的沖刷等新問題,通過分階段合理實施水庫調度,成功解決了水庫防洪和蓄水的矛盾,充分發揮了龍頭水庫削峰效應,從而保證了電站自身及下游平安,取得了水庫連續兩年蓄至正常水位780m高程的好成績。
(2)防汛工作布置
每年汛前,電廠均要成立以廠長為首的防汛領導小組,全面負責協調全廠的防汛度汛工作,防汛領導小組下設防汛辦公室,防汛辦公室主任由主管生產的領導擔任,成員若干名,每年3月份編制上報《天生橋一級水電站年度水庫調度運用計劃及防汛搶險辦法》,以確定年度水情預告,水庫用水計劃,平安辦法,搶險預案存在新問題處理,全年來水趨向預告等。
每年3月進行第一次防汛平安大檢查,主要內容摘要:水工建筑物運行情況;沖溝,邊坡,排水洞淤積情況;觀測設施完好情況;防汛閘門運轉情況,電源是否可靠,閘門全行程啟閉試驗;水庫調度方案及上級相關防汛文件等,并對以上檢查存在的新問題提出整改意見,限期在5月31日前全部完成。
汛中(5月~10月)不定期進行多次全面檢查或專項檢查,發現新問題及時布置處理。
每年7月提交本年度"水庫蓄水方案";每年11月總結防汛工作經驗、教訓,找出存在的新問題,在下一年度工作中加以改進。
(3)幾年來的防汛工作
天生橋一級電站從2000年10月、2001年10月水庫蓄水至正常蓄水位780.0m運行,2002年由于流域在8月20日后未來水,水庫蓄水至776.96m。從這幾年的防汛工作來看,從汛前預備、水庫洪水預告、洪水調度、防汛設施的運行、水工建筑物的平安監測、維護消缺等每一步工作都按時完成,確保了防汛工作順利開展,在保證水庫蓄水的情況下,都實現了平安渡汛。
(4)依靠科技進步,不斷提高防汛設施的技術水平。
為提高電站的防汛平安管理水平,電廠始終采用先進技術,先后興建人工電臺報汛系統以及由超短波、InmarSat-C衛星、VSAT等混合組網的水情自動測報系統,并和河海大學,云南省氣象局合作研制開發天生橋洪水預告系統、洪水調度系統、中長期水文預告系統,充分利用現有的水情系統遙測大量信息,自動實現水情預告作業,大大延長了洪水的預見期和提高了洪水預告精度,水情自動測報系統的暢通率,可用度均大于95%,洪水預告準確率均大于90%。(見表1),從而為爭取防汛工作主動權和確保電站平安度汛創造了良好的條件。
表1
年份項目1999年2000年2001年2002年
暢通率(%)96.0995.0096.8594.18
可用度(%)98.1391.9093.3498.23
洪水平均預告精度(%)92.0095.0090.6091.35
最大洪峰預告精度(%)98.3097.4096.7099.90
3.5大壩平安監測
天生橋一級電站水工建筑物平安監測項目齊全,儀器完好率較高,大壩等水工建筑物有土壓力計、沉降儀、引張線水平位移計、鋼筋計、應力應變計、電平器、溫度計、單向測縫計、不銹鋼棒、面板脫空觀測、三向測縫計、滲壓計、大壩繞壩滲流水位孔、大壩滲漏設有量水堰進行觀測等共計約1500余支儀器,以上項目完好率在94%以上。為及時采集建筑物數據,自電廠接管以來,結合實際,建立健全了有關規章制度,嚴格按《土石壩平安監測技術規范》要求,對大壩580余支儀器進行三天一次觀測;對引水系統、廠房及廠房后邊坡、溢洪道、導流洞堵頭、放空洞等部位680多支儀器進行了每半月一次的觀測,每年采集約130000余個原始觀測數據,對分析把握電站水工建筑物的工作性態起到了重要功能。目前大壩已經過三個汛期高水位運行考驗,大壩變形已趨于穩定,壩體最大沉降量達3.46m(近一年來未出現變化),水平位移達1.108m,面板應力,應變,周邊縫測值也較穩定,大壩滲漏量維持在50~80L/S左右(近一年來均未出現大的變化),其它包括引水系統、放空洞、溢洪道等建筑物也未出現異常,觀測值較穩定。
2003年7月通過對"天生橋一級電站水工建筑物監測系統進行了綜合評估",2003年8月通過對"天生橋一級電站水工建筑物監測資料進行了全面分析",用數據模型,過準線,特征值等分析方法,得出各水工建筑物工作狀態正常,能保證平安運行。通過以上兩項工作,為電站下一步大壩平安監測自動化系統以少而精、實用可靠、技術先進、經濟合理的實施思路提供了依據,把有限的資金用在刀刃上,計劃從2003年底開始分階段實施,以進一步提高電廠大壩平安管理工作。
3.6水工建筑物維護、消缺工作.
從電站98年運行以來,電廠對水工建筑物維護、消缺工作極為重視,每年制定"大壩加固、維護、消缺計劃",設立專項費用,每年進行專項檢查,對查出的新問題,及時布置處理摘要:
(1)1998年至2000年由于工程在建,因此水工建筑物維護及消缺工作尚未全面開展,但全年仍做了大量的檢查、巡視和一般性的工程缺陷處理工作;1999年,大壩在施工過程中0+750~0+950樁號、▽755~760m高程之間發生坡面斜裂縫和水平裂縫,縫寬在80~90mm之間,最大達100mm,于2月14日處理完畢;
(2)廠房尾水漿砌石護坡坡腳及壩下游面坡腳(645.00m以下)部分被沖刷、掏空;已處理;
(3)2001年汛期,由于溢洪道泄洪流量較大,受尾水回水波浪淘刷,壩后EL650平臺以下漿砌石護坡暴露出質量缺陷新問題。在2001年12月5日~2002年4月6日期間對壩后EL650平臺進行了缺陷修復處理;
(4)面板脫空處理
大壩在2000年前施工過程中對一期面板、二期面板、三期面板頂部脫空進行灌水泥粉煤灰漿處理,水泥粉煤灰比例為1∶4.24,水膠比為0.5~0.8。為進一步確保面板的平安運行,2002年4月~5月布置對大壩面板0+446~1+038(R12~L25)、高程EL760~787.3m的脫空進行無損探測,總探測面積27805m2,面板脫空探測的成果結論如下摘要:
a)R12~L25面板塊在760.0m~775.0m范圍內存在較大面積的脫空,但脫空高度較小;
b)R12~L25面板塊在775.0m~787.3m范圍內的脫空區域少,說明面板上部采用小壓力灌漿效果良好;
c)R9面板沒有較大面積的脫空,抬動沒有造成面板脫空的后果。
2002年5月~7月對大壩面板進行了水泥粉煤灰灌漿處理,采用自流無壓式灌漿方法(壓力在0.1~0.3MPa,不得使面板抬動),水泥粉煤比例為1摘要:4.3,水膠比為1.0~0.6,結束灌漿水膠比0.5,灌灰量達934053kg。經鉆孔取樣,脫空值為零,取得了良好的效果。
(5)面板裂縫調查及處理
2002年4月~8月電廠委托昆明院勘測設計探究院巖土公司對大壩面板裂縫進行具體調查,主要調查三期面板共69塊(R34~L35樁號0+094+1+198m,最低高程748.6m),裂縫總計4357條,其中新生產的裂縫2763條,舊裂縫1233條,活動裂縫541條,縫寬大于0.3mm的裂縫有80條,裂縫長度大于5m的裂縫共144條(含舊裂縫),為確保大壩平安運行,2003年3月~5月對大壩面板裂縫進行無損修補。
縫寬等于及大于0.3mm面板裂縫修補工藝為摘要:打磨清洗裂縫面(寬度10cm)→在縫上間隔50cm粘貼灌漿盒→縫面涂刷寬10cm,厚1mm的HK961環氧增厚涂料→灌注HK-G-2環氧灌漿材料→去除灌漿盒→表面修補。
縫寬小于0.3mm的面板裂縫修補工藝為摘要:打磨清洗裂縫面的混凝土表面→縫面涂刷寬10cm,厚1mm的HK961環氧增厚涂料,經過6月~8月高溫考驗,目前修補質量良好,效果有待進一步檢驗。
(6)大壩面板在2002年5月~7月進行脫空灌漿時的混凝土鉆孔取芯,面板混凝土芯普遍存在氣孔、蜂窩、麻面缺陷;
(7)大壩下游壩面干砌石料不符合設計要求,干砌石護坡存在干砌石松垮、變形、掉塊等現象,布置2004年處理;
(8)大壩L3、L4面板擠壓損壞處理
根據我廠提供的有關情況,國家電力公司昆明勘測設計探究院天生橋水電站工程項目部分別于2003年8月14日和8月8日發了文件"有關天生橋一級水電站大壩面板局部損壞面板臨時處理辦法的函"及"有關對《天生橋一級水電站大壩破損面板臨時處理方案》的回復意見",提出如下意見摘要:
1、面板局部損壞對大壩正常運行的影響摘要:本次面板局部擠壓破損不會影響大壩平安運行,對面板局部損壞部位進行臨時處理后,可以保證蓄水運行。
2、臨時處理辦法摘要:臨時處理的目的是防止在面板破損范圍內發生集中滲流。可將破損松動的混凝土全部清除,回填混凝土(C25);對僅為壓裂并未破碎的不易清除的混凝土,采用砂漿灌縫(保證密實);回填混凝土或砂漿填縫后,在表面設置耐老化的外露型防水卷材,并保證防水卷材和混凝土粘貼緊密。
3、加強本年度運行期觀測,非凡是滲流量變化情況、面板破損部位及其四周內外觀監測設施的測值變化及資料分析。
并結合臨時處理方案,提出如下兩項要求摘要:
(1)根據處理方案中所提的施工工藝,對于SR防滲蓋片和下部止水的連接未提及。破損檢查表明下部止水銅片有局部損壞或和混凝土發生分離的情況存在,為保證SR蓋板起到防滲功能,除兩側邊應保證和混凝土粘貼緊密外,還應該在低高程部位設置幾個止水點,防止滲水沿垂直縫低高程部位上滲至止水銅片破損或分離部位而滲入壩體。
(2)對SR防滲蓋片覆蓋范圍,處理方案中為接縫部位寬度33cm,我院認為應擴大到整個破損范圍,即SR防滲蓋片延伸至破損區兩側各20cm,并沿接縫部位設SR材料鼓包,縱向(順坡向)按一定間距增設壓條。
水上部分于8月17日開始進行清理破損部位混凝土,22日開始澆筑混凝土,9月3日~8日進行SR防滲蓋片的施工。水下部分計劃于9月底處理完畢。
4結語
天生橋一級水電站自1998年底發電運行以來,實現了累計發電量近200億kW.h的較好經濟效益,為云、貴、兩廣四省(區)的經濟發展和社會進步起到了積極的促進功能。經過幾年的生產運行檢驗,電站的運行和管理取得了較寶貴的經驗,通過對大壩出現的缺陷處理,使電站主要建筑物的運行狀態得到改善,平安得到了保證,但是面對混凝土面板堆石壩新技術、新特征,電廠在今后的工作中,仍需不斷總結,認真探索,為混凝土面板堆石壩的運行和管理積累經驗。
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