缅甸耶涯水电站导流底孔金属结构安装技术研究

于磊

摘 要 介绍缅甸耶涯水电站导流洞金属结构的特点，高水头闸门的止水以及质量控制方法，为以后高水头、硬止水闸门的安装提供借鉴。

关键词 导流洞;金属结构;高水头;硬止水

1工程概况

缅甸耶涯水电站（Yeywa Project）位于缅甸中部Myitnge 河上，距曼德勒东南约50km处，电站由碾压混凝土重力坝、坝后式厂房及引水系统、泄水建筑物等建筑组成。电站最大坝高137m，最大坝长705m，大坝顶部高程为197m，最高蓄水水位为185m，大坝右侧布置9孔无门式泄洪道。引水系统包括：4套拦污栅、4孔工作门、4孔检修门、4条压力钢管。其中4套工作门用液压启闭进行启闭，2套检修门用2*1250KN门机（带液压自动抓梁）进行启闭;发电系统布置4台单机容量为19.75MW的混流式机组，总装机容量为79MW，是缅甸有史以来最大的水电站建设项目，被称为缅甸的“三峡工程”[1]。

2导流洞的布置及作用

两条导流洞均布置右岸，洞内截面为直径大约为10m的圆。其中左侧的为1号导流洞、右侧为2号导流洞。1号导流洞为永久导流洞，2号导流洞为临时导流洞。截流以后，河流改道从2号导流洞流出。在电站蓄水及机组全部关闭期间，开启1号导流洞闸门为下游排放生活及生产用水。

3导流洞金属结构介绍

3.1 导流洞的进水口及出口

导流洞进口布置一套叠梁封堵门、出口布置一套叠梁尾水门，闸门的启闭都是采用的70t汽车吊用自动抓梁进行启闭闸门。

3.2 永久导流洞金属結构

在导流洞进口约1000米的位置平行布置2条直径为3.1米的钢衬，单套钢衬长度为21.5米，在钢衬的末段布置2套检修闸门和工作闸门，闸门及闸门埋件的安装采用2台MDF10T-24D型的电动葫芦，闸门的启闭采用液压启闭，下面分项进行介绍[2]。

（1）电动葫芦。在高程88.69m的廊道顶部平行布置2台MDF10T-24D型的电动葫芦，此电动葫芦用于闸门及闸门埋件的安装与检修、油缸及其附件的安装与检修以及引水钢衬的安装。电动葫芦及轨道的安装采用廊道顶部预埋的天锚。两条电动葫芦轨道梁的中心分别与工作门与检修门吊点中心重合。

（2）引水钢衬。钢衬板厚16mm，材质Q345C，直径从φ4700mm渐变到φ3100mm的锥管段，长850mm;圆管段P2、P3管型直径φ3100mm，P2型管节长1600mm，P3型管节总长14400mm共分9节;渐变段管节总长5米为P4～P8型，共5节。钢衬单节最重2.23T。钢衬中心高程81.19m; 钢衬总重71.4T，通过钢衬的最大流量 245 m3/s。

2套钢衬均布置在1号导流孔中，安装时2号导流孔照常过水，施工前先将1号导流洞进水口及尾水口的闸门放下;为保证施工安全，在P3-9管节内设有一个闷头;闷头制作后在钢衬里组装焊接。

钢衬安装预留廊道底部高程为79.64m，廊道预留洞直径为9000m，相对应门槽及闸门安装位置宽约7200mm，汽车吊无法在廊道里回转;工作闸门及检修门预留孔洞尺寸为：3500mm×2650mm。由于受现场条件的限制，采用预先从导流洞尾水位置吊一辆平板拖车在钢材廊道中，然后运输钢衬到导流洞尾水，用70T汽车吊，吊装到平板车上，然后平板车运输至电动葫芦能吊装的位置，用电动葫芦卸车到运输台车，通过用手拉葫芦及轨道运输至安装位置。

（3）闸门及其埋件。埋件为全房式封闭结构，检修闸门与工作闸门各两套，闸门埋件包括底衬、顶盖、顶部钢衬、侧面钢衬、边钢衬，埋件安装高层为79.64～88.69m，其中每套检修闸门埋件重量为37096.4kg，工作闸门埋件重量为55917kg。工作门闸门为动水启闭，检修闸门静水启闭。闸门止水为硬止水结构，对闸门埋件的安装要求相当高;闸门埋件单件制作，增加了安装难度。在施工过程中，为控制闸门的漏水量;采用闸门与埋件相配合进行研磨埋件不锈钢面板。

闸门及其埋件安装的特点，安装要求精度高、吊装难度大、与土建单位交叉作业，采取检修与工作门埋件同时安装。具体的流程：放样（检修闸门埋件、工作门埋件中心线以及每条孔口中心线）→底坎安装→浇筑500mm高的混凝土→门楣以下的埋件安装→浇筑门楣以下的混凝土→门楣以上部分安装→浇筑剩余部分混凝土→下放闸门→顶盖和油缸的安装→闸门和活塞杆连接→闸门与启闭机联合调试。

（4）液压启闭机。导流底孔共设置4台液压启闭机，用于启闭工作门与检修门，液压启闭机安装高程为88.69m，采用立式油缸，活塞杆与闸门连接，使闸门与启闭机形成一体，并保证在100米水头作用下，密封有良好的止水性;4台启闭机共用一套液压设备与控制箱。4台油缸可单独操作，两个工作门及两个检修门也可同时升降。工作闸门为动水启闭，检修闸门为静水启门，可以动水关闭。启闭的操作分为手动、自动和远方三种方式，其中自动和手动都是在现地操作，远方在中控室进行操作[3]。

4质量控制

4.1 底坎的质量控制

检修闸门和工作闸门底坎一共分三部分，节间采用M30高强螺栓连接，测量人员用全站仪在预埋钢板上放样出洞口中心和门槽中心，并做好保护。底坎采用单节吊装，整体调整的方法，安装时把底坎上的样冲点和放样点对齐，然后用自动安平水准仪调整底坎止水面的平面度及高程，设计底坎高程为79.64±0.003m，但是不锈钢止水面的平面度为≤0.25mm，安装采用的精度为0.1mm的水准仪和精度为0.02mm的框式水准仪。先焊接加固支撑与一期锚钩，然后与底坎连接，加固支撑应焊接在底坎不重要的部件上，加固完成以后再进行测量，确认无误后再进行浇注混凝土，防止在后续的安装中底坎发生位移，先在底部浇筑500mm厚的混凝土（顶部留够足够的空间进行后续安装），在浇筑混凝土时要进行监测，防止浇筑混凝土导致底坎发生位移。

4.2 埋件部分质量控制

门楣以下部分质量控制是埋件质量控制的关键，决定整个闸门止水效果，共包括2块侧面板、2块反轨面板、2块主轨面板、2个顶面板（门楣）。门楣以上包括2块反轨、2块副轨、1块连接钢板及顶盖等[4]。

在安装过程中，严格安装设计要求进行控制主轨到门槽中心的距离，工作闸门主轨到门槽中心距离为214（-1～+2）mm，反轨到门槽中心距离为214（-1～+3）mm，单从开档的距离偏差，安装很容易满足设计要求，但是单根止水面的垂直度要控制在0.25mm之内，无论从安装、焊接变形控制及混凝土浇筑控制，垂直度都很难达到设计要求的0.25mm。

（1）主轨与反轨分别到门槽中心线的距离控制。在门槽的中心线位置吊一个掉线锤，然后用内径千分尺及耳机分别测量两边的距离。为了便于闸门在门槽中顺畅运行，我们采用正偏差，拟定两边开档分别214.5，然后再根据垂直度进行精确的调整。

（2）轨道的垂直度控制。垂直度是整个闸门埋件的控制重点，也是整个安装的难点。垂直度的控制主要采用吊线锤、钢琴线、内径千分尺、耳机等，每隔500mm测量个数据，根据测量的数据慢慢进行调整，直到达到设计要求为止。

（3）单根轨道的扭曲控制。在距门槽中心线相同的距离上吊三根线锤，三根线锤分别对应止水面的内边缘、中间及外边缘。然后用内径千分尺及耳机分别测量止水面到钢琴线的距离，对边每个截面的三个数据，检查止水面是否扭曲。

（4）两根主轨止水面的扭曲控制。在门槽中心线上吊二根吊线垂，然后用内径千分尺及耳机测量不同位置的数据，然后以同一高度兩个数据进行比较。

（5）门楣安装的质量控制。在调整完成主轨以后，进行门楣安装，保证门楣止水面与主轨的止水面在一个平面上。

（6）混凝土浇筑及焊接控制。为了便于质量控制，采用先浇筑混凝土然后进行焊接，在浇筑混凝土之前，把需要焊接的背缝用过扁铁进行封堵，以免混凝土浇筑中，有水渗漏进来。在混凝土浇筑时，时刻对垂直度等各项数据进行监测，要求土建单位慢慢浇筑每层混凝土，每层浇筑厚度大约500mm，第一层浇筑必须等到前面一层完全凝固之后才能进行。等待混凝土全部凝固之后方进行对接缝焊接，焊接时严格按照工艺要求进行，多层多道焊，根据变形调整焊接顺序。

（7） 连接板及顶盖质量控制。连接板及顶盖的质量控制对启闭及顶盖止水都至关重要。连接板和门槽埋件部分进行焊接，然后通过30个M48的高强螺栓和顶盖连接，在顶盖和连接板之间有O型密封圈。为了保证启闭基座水平度，首先把顶盖和连接进行装配整体吊装，用水准仪调整顶盖上的启闭机基座水平度，直到达到设计要求，然后再进行连接钢板与埋件的焊接，焊接过程要对启闭机基座的水平度进行监测，并根据监测的数据调整焊接顺序，以保证启闭机基座的水平度[5]。

5结束语

缅甸耶涯水电站导流洞金属结构于2009年6月全部完成并投入使用，经过这么多年的运行，设备各项指标达到设计要求，为以后的硬止水闸门及埋件安装提供经验。

参考文献

[1] 田锡唐.焊接结构学[M].北京：机械工业出版社，1997：119.

[2] 方洪渊.焊接结构学[M].北京：机械工业出版社，2008：39.

[3] 张建勋.现代焊接生产与管理[M].北京：机械工业出版社，2006：201.

[4] DL/5019-2004.水电水利工程启闭机制造安装及验收规范[S].北京：中国标准出版社，2004.

[5] DL/5018-2004.水电水利工程钢闸门制造安装及验收规范[S].北京：中国标准出版社，2004.