岸坡附着式可移动取水泵站设计与施工

孙长波

摘要：乌东德水电站鱼类增殖站工程取水泵站所处金沙江河谷深切，岸坡高陡，水流湍急，江水位变化较大，常规的浮箱泵站取水方式无法满足长期稳定取水和便于检修维护的功能要求，现场地形又不具备修建塔台式泵站条件。工程技术人员依据现场地形条件和取水工艺要求，设计出岸坡附着式可移动取水泵站，不但成功解决了取水江面水位变化大不利取水的难题，而且兼具塔台式取水泵站抽水稳定性好的优点，值得类似取水工程借鉴。

关键词：岸坡；附着式；移动取水泵站；设计与施工

一、工程概况

乌东德水电站鱼类增殖站工程位于金沙江右岸下游施期缓坡上，距乌东德坝址约4.6km，下游以阿巧大沟为界，上游与乌东德水文站相邻，西侧与施工道路相邻，总用地面积约7.71万㎡，总建筑面积8646㎡。主要由综合楼、仓库、一级鱼种培育车间、二级鱼种培育车间、鱼卵孵化和开口苗培育车间、室外流水鱼种养殖池、野生亲本及大规格鱼种循环养殖池、野生亲本及大规格鱼种流水养殖池、检疫隔离间、流水养殖蓄水池、循环主蓄水池、小蓄水池、沉淀池、室外微流水鱼种培育池、生物饵料池和取水泵站等建构筑物组成。乌东德水电站鱼类增殖站每年需完成的增殖放流总数量超过50万尾。鱼类养殖用水水源来主要从金沙江抽水，抽水扬程约90m。

二、泵站设计

由于工程区所处金沙江河谷深切，岸坡高陡，水流湍急，枯、汛期江水位变化超过20m。依据地形条件和工艺设计要求，针对金沙江水汛期和枯水期水位变化较大的特点，取水泵站设计为取水口高程可调节的岸坡附着式移动泵房结构；泵车平台采用钢桁架结构+彩钢瓦组成，泵车运行轨道分为水下和岸坡两部分，岸坡轨道基础采用钢筋砼浇筑，并埋设I20型钢轨道，水下轨道采用型钢焊制桁架结构，深入枯水期水面以下，以满足泵车取水平台根据江水位涨落调整取水高程的运行需求，水泵出水口采用相同口径波纹软管与取水钢管相应位置法兰接口连接，将水泵抽取的江水送入主供水管路；主供水管路沿泵车轨道内侧至卷扬机平台沿施工便道一直连接到EL880平台生物饵料池上游阀门井，于二平台供水管连接至沉淀池，为便于运行期泵站检修维护，在轨道基础一侧布置永久钢板步梯；泵车移动采用20t卷扬机牵引。

图2-1 枯水期泵站运行状态示意图

图2-2常水期泵站运行状态示意图

轨道及取水钢管基础采用梯形结构、中间设置凹槽，具体为基础宽375cm，中间凹槽宽100cm，凹槽顶面距底部（厚度）40cm，两侧顶宽85cm，两侧凹槽底部厚度为100cm；基础为钢筋砼形式，配筋主副均筋采用Ф25mm三级螺纹钢，间距为@200mm，采用四支箍，箍筋采用Ф8mm一级钢、@150mm。

基础砼施工时预埋泵车轨道埋件，埋件间距1.5m，埋件为钢板登形式，面板采用10mm厚钢板，锚固筋为Ф25mm一级钢，每个钢板凳设置4个锚固筋；

泵车基础采用筏板形式，基础尺寸为4.0m×5.0m×1.0m（长×宽×厚），钢筋采用双层钢筋网片，主筋Ф25mm@200、副筋Ф22mm@200，立筋Ф20mm@200；

三、施工方案简述

取水泵站布置在污水处理站正下方的陡峭岸坡，通过修筑L1施工便道到达EL846m高程露出的岩石基础平台，对该平台进行挡护和硬化后，作为施工期小型设备和施工材料的中转站，后期改建为卷扬机站。完成L1便道和EL846m高程平台修建后，进行移动泵站轨道和取水管路的基础的覆盖层清理和石方开挖，然后搭设施工期简易爬梯，进行基础垫层和钢筋砼浇筑，钢筋砼浇筑时，预埋取水管路和永久检修步梯固定钢构件；待基础强度满足达到75%时，进行轨道和取水钢管的焊接和组装，然后进行永久检修步梯的焊接安装，并逐步拆除施工期爬梯。移动泵房在EL846m平台组装焊接，水泵及配电箱吊装完成后，通过运行期卷扬机移动至取水高程，最终完成取水泵站的试运行。

四、取水泵站施工

（一）取水泵站基础施工

首先对基础边线范围内的覆盖层和风化岩石自上而下进行人工清理，对高于基础面高程的孤石和岩坎采用YT-28手风钻进行钻孔松动爆破。由于施工部位地形陡峭，所有人员必须均佩戴安全绳和安全带，防止意外发生。

（二）钢筋施工

钢筋直接在加工厂加工成型后，采用平板运输车EL880平台，人工将钢筋通过便道搬运至施工作业面。钢筋采用人工绑扎。

（三）模板施工

1.模板选型

根据设计图纸取水泵站基础结构复杂，并且对质量要求较高，根据类似工程经验，取水泵站基础砼模板选用强度和刚度均能满足混凝土浇筑和振捣的侧向压力和振动力的酚醛木模板，模板在加工厂内加工完成后，采用板车运至EL846m平台位置，然后采用人工转运至工作面。

2.模板支立

模板采用人工拼模，模板支立采用内拉外撑的方式进行；外撑采用纵横行围囹进行支撑，围囹采用双Ф48钢管，竖向围囹间距0.75m，纵向围囹原则间距为0.5m，可根据实际情况进行适当调整。内拉主要采用接按螺栓，拉条间距0.75m×0.5m。模板在混凝土强度达到75%时进行拆除。

（四）砼浇筑施工

取水泵站基础按8～10m一段进行分仓，模板及钢筋施工完成后，进行仓号验收，验收合格后，进行混凝土浇筑。

混凝土由拌合系统提供，水平運输采用8m？罐车进行，垂直运输采用汽车泵进行，首先由汽车泵将砼料输送至EL846m平台溜筒部位，人工将砼料送至溜筒（Ф110波形管），由溜筒输送至仓号，人工进行平仓；混凝土振捣采用插入式振捣器，采用Ф50振捣棒进行振捣，分层下料、分层振捣，振捣器一前一后交叉两次梅花型插入振捣，振捣器插入混凝土的间距不得超过振捣器有效半径的1.5倍，距模板的距离不小于振捣器有效半径的1/2倍，然后依次振捣直至密实，在钢筋密集部位、有埋管部位、模板附近应细心振捣，不应触及钢筋或预埋件。混凝土浇筑12小时后进行洒水养护，养护时间不少于14天。

（五）管道及附件安装施工

按照设计施工图的技术要求采购本工程所需的全部管道为镀锌钢管，还要采购本工程管道制造和安装所需的全部焊接材料、连接件和涂装材料，并对上述材料和连接件进行检查和验收。

管道的运输采用汽车吊配合平板运输车运至安装场地，管道在山坡处采用人工抬运至施工现场进行安装。明管安装结束后，对明管表面均刷底漆两道、面漆两道进行防腐。

（六）轨道及泵车制作

轨道及泵车制作所需的所有原材料经过人工搬运至EL846平台，按图纸制作加工及安装完成泵车制作，工人站在租用的铁船上制作安装入水端轨道及钢桁架，工人采用穿救生衣及绑好安全绳进行安全防护。

（七）设备安装施工

设备安装前，组织施工技术人员认真阅读产品说明书、安装使用说明书、制造厂图纸及设计图纸、设备出厂合格证和技术说明书、质量保证书、设备制造验收资料并统计核对。

设备安装施工包括：水泵、卷扬机等设备的工地装卸、工地运输、保管、安装、调试、设备启动、试运行等的全部工作。

卷扬机、水泵等大型设备的采用25t汽车吊配合人工进行安装，小型设备采用人工搬运及安装。

安装结束后进行调试、启动、试运行，经验收合格后投入运行。

（八）电气设备与装置安装施工

电气设备与装置安装包括取水泵站、卷扬机等电气设备与装置的采购、安装、电气埋管与埋件、动力电缆与控制电缆敷设与安装等项目以及引入泵站附近变压器的10kV电源高压线的敷设安装。

所有的电气设备与装置用人工搬运、安装。安装结束后进行调试、启动、试运行，经验收合格后投入运行。

五、调试及试运行

取水泵站、输水管道和卷扬机调试及试运行共分3个阶段进行，分别为：充水试验阶段、单机调试阶段、全站试运行阶段。

充水试验阶段：充水试验的目的是检查取水管路的渗漏情况，管道连接件之间的密封情况，以及对外管道连通情况。充水过程一次完成，充水到设计取水位后，检查液面变动情况，同时检查管道连接处的渗漏情况以及管道的连通情况。对压力管道进行水压试验，试验合格后，才能进行泵组试运行。

单机调试阶段：单独工作运行的设备、装置称为单机。单机调试的目的是检查水泵、电气的所有设备安装质量及运行性能。单台泵组试运行在7天内累计运行48小时或连续运行24小时（均含全站机组联合运行小时数）。

全站试运行阶段：全站机组联合运行时间为1～2小时，且机组无故障停机次数不少于3次，每次无故障停机时间不超过1小时。

六、結束语

乌东德水电站鱼类增殖站取水泵站经过精心设计和施工，以投资省，工期短，取水稳定性好的优点解决了高山峡谷地区江中取水问题，为今后类似施工提供了可借鉴的实例。

（作者单位：中国水利水电第六工程有限公司西南分局）