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1、厂房坝段电站引水管布置的结构和施工方案 :xxxx24· :1006xx1 (xx)06200010202厂房坝段电站引水管布置的结构和施工方案[俄] В.И.特列谢夫 摘要:对坝内式和坝面式引水管布置的施工进行了分析比较,指出坝内式引水管的最大缺点是坝形成整体前,由于温度的变化,很难保证坝块的自由变形;坝面式引水管的缺点是需设置附加的混凝土锚座。 提出了将引水管布置在坝内但接近并平行于坝面,以光滑的温度缝与主体隔离的方案,克服了上述两种方案的缺点。 主题词:厂房坝段;引水管理;布置;施工方案;比较:TV732 :B 坝体内水电站
2、引水管的布置是岩基上高水头大坝厂房坝段结构和施工方面所必须研究的问题之一。 直到目前为止,引水管布置基本上有两种结构方案。 坝体内引水管第一种布置是与下游面有一定距离(图1),引水管从坝体直接过渡到厂房。 一般说来不需设专用的伸缩段,坝与水电站厂房通常作成整体。 这样,在正常运转条件下,坝与水电站厂房是一座建筑物。 引水管外壳在缝中接合,最终的连接最好在机组安装前完成。 采用这一方案的有乌斯奇-卡密诺戈尔、布哈塔尔明斯克、玛玛肯、布拉茨克和乌斯奇-伊利姆水电站的厂房坝段。 图1 坝体内引水管布置示意图(布拉茨克水电站)第二种引水管布置是
3、露出坝体,沿坝下游面布置(图2)。 钢衬钢筋混凝土引水管与下游面刚性连接。 与厂房的连接采用过渡锚座。 和第一方案一样,通常不需要伸缩管,坝、锚座和水电站厂房将协调工作。 采用这种方案的有克拉斯诺雅尔斯克、切尔基伊、萨彦舒申斯克水电站。 图2 引水管布置在厂房坝段下游面的示意图(克拉斯诺雅尔斯克水电站) 所研究的上述结构方案,在施工和机组运行条件方面显示有较大差异。 对于第一方案,当引水管布置在坝内时,坝的施工进度、水库的充水期、混凝土施工工艺和混凝土浇筑分块均与引水管的安装有密切关系。 坝体混凝土的施工过程取决于引水管节的准备情况和
4、安装与焊接的工期。 同时,各机组引水管在时间上分开施工的可能性是不存在的,因为水库不能采取按大坝整个挡水前沿达到最低运行要求所需的高度后就开始充水,必须在位于坝受力最大的下游面的引水管安装结束后才能充水。 此外,在坝体内布置管道方案的最大缺点是在坝形成整体前,由于温度的变化,很难保证坝块的自由变形。 在这种情况下,为了保证坝块的变形自由,与引水管交叉的坝块接缝必须垂直于引水管轴线布置,并在各坝块整合后,以焊接方式在这些部位留有自由变形缝。 重要的是为了环绕引水管的钢筋不穿过接缝,并且在坝块整合前不限制其变形。 如果适当增加费用不能在结构和施
5、工原则上保证第一要求,那末保证第二要求就相当复杂,一般予以忽略,让出露钢筋穿过接缝。 这就无疑限制了整合前坝体的变形自由,并且恶化01· xx年3月 水利水电快报 EWRHI 第23卷第6期 ?1995-xxTsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.了坝上游块的应力状况。 为了保证玛玛肯水电站坝块与坝体内引水钢管的变形自由,提出了在引水管与坝块接缝交叉部位设置临时缝,并留有为焊接钢筋和填缝的专用延伸段(图3)。 当坝块冷却到整合所需温度或低于
6、此温度时,进行引水管临时缝的焊接,整合坝块接缝及其延伸段。 上述方案可保证坝块和引水管的变形自由并实现整合条件,但也由于需设置和整合接缝延长段而使施工变得复杂。 图3 玛玛肯水电站引水管在坝体内的布置将引水管布置在坝体下游面的第二方案,坝的施工实际上与引水管安装前的准备无关。 这就简化了整个坝的施工组织,特别是简化了坝体浇筑块的分缝。 水库充水与坝和引水管引水口的准备程度也是密切相关的。 引水管的安装及其混凝土浇筑取决于水电站机组投产日期,也给锚座的施工和坝块接缝的闭合以一定的自由度。 同时,也保证了坝块变形的自由,而接缝的整合条件实际上
7、与引水管的安装无关。 这样,从混凝土施工与安装施工的协调性、坝的整合施工的观点,将引水管布置在坝的下游面的方案是有优点的。 在克拉斯诺雅尔斯克水电站工程,这种布置保证了混凝土与安装施工互不影响,加速了厂房坝段和引水管安装的速度,简化了施工,并保证了坝块接缝整合所要求的条件。 当然这种布置方案也有很大缺点,即外贴的引水管与电站厂房的连接结构需设置附加的混凝土锚座。 在设计结雅水电站大坝时,为了消除第一和第二布置方式存在的各种缺点,以及管道布置在下游面在不增加混凝土的条件下,满足坝块的变形自由和施工要求,作者提出了新的结构形式(图3)。 总之,
8、新结构形式引水管布置在坝内接近并平行于下游面,但管道的外包混凝土用光滑的温度缝从主块中分割开。 同时,块间
