第六节 大坝安装工程
大坝安装工程包括观测设备安装和金属结构安装。根据其结构特点和“边建设、边收益”的原则,安装工程与大坝建设穿插进行。
1 观测设备安装
朱庄水库观测设备自1974年开始安装,随着主体工程完成而结束。观测设备有垂直位移标点、视准线、正垂线、倒垂线、引张线、连通管倾斜仪、测缝器、测缝计、温度计、应变计、测压管、渗流观测及库区淤积等。
1.1 垂直位移标点
垂直位移标点实安装115个,可测90个,于1980年12月安装完成。
坝顶垂直位移标点安装36个(见表4-35),下16溢流坝分流墩垂直位移标点9个;消力池两边墙垂直位移标点在下70、下165、下208处各测点共计6个。以上51个测点用直径220mm铸铁标盒,标签用长100mm圆顶钢棒和测视准线用的水平底盘安装在一起。
表4-35 坝顶垂直位移标点位置表
左非溢流坝高程246.00m平台上设垂直位移标点7个;第七坝块高程225.00m平台设垂直位移标点2个。在右非溢流坝高程242.40m平台设垂直位移标点11个;左坝踵设垂直位移标点9个(因弃渣和备用柴油发电机房覆盖,实测3个)。灌浆廊道安装28个垂直位移标点(因廊道高差太大,仅在非溢流坝段设9个标点可测)。以上57个测点用直径110mm小型铸铁标盒,标芯用长110mm圆顶钢棒。
溢流坝上有210.00m高程平台设4个垂直位移标点,因长期处于水下,作为临时点只测过数次。放水洞桥墩顶上埋装3个垂直位移标点。坝顶垂直位移标点安装36个,见表4-35。
1.2 视准线
在两固定点间设置经纬仪的视线作为基准线,定期测量观测点到基准线间的距离,求定观测点水平位移量的技术方法。视准线共5条49个测点。1980年12月底安装完成。
分布在坝顶两条:AB向9个测点,BC向27个测点;闸墩下16安装9个测点。消力池两边安装2条:下165、下208各安装2个测点。标盒和垂直位移标点安装在一起。
测站设在坝的两端,坝顶AB向视准线测站至后视点长532.66m;坝顶BC向视准线至后点长536.56m;分流墩下16视准线至后视点长508.58m,消力池边墙下165、下208视准线站至后视点长分别为341.07m、209.03m。各测站均埋入基岩内,并加筋采用混凝土浇筑。
1.3 正垂线
正垂线安装共计4条,分别在第七、九、十一、十四坝块上,悬线口设在坝顶,中间高程在229.41m和244.00m廊道设卡线点,测站设在接近坝基的底层廊道上。垂线采用直径0.8mm不锈钢丝,重锤用20kg铸铁砝码,阻逆油桶用直径34cm,高35cm镀锌板制作,阻逆油采用浓度小、防冻的变压器油。于1980年完成安装。正垂线安装情况见表4-36。
表4-36 正垂线安装情况一览表
1.4 倒垂线
倒垂线用来测量垂直方向一系列测点间的水平相对位移。水库大坝倒垂线设计为5条,实际安装3条。
倒9~1位置在第九坝块三号井,坐标0+295.50m、下43。测站高程202.00m,固定端高程172.00m。以检测软弱夹层Cn72以上基岩变位,于1976年完成安装。
倒9~3位置在第九坝块上5廊道中,坐标0+306.00m、上6,测站高程202.00m,固定端高程172.00m。布置目的是监测软弱夹层Cn72以上基岩变位,于1976年安装完成。初步安装时因采用直径2mm不锈钢线太粗,致使仪器不灵。为此,在1986年重钻,并更换为直径0.8mm不锈钢线。既是这样,遇仪器调整仍难以恢复原位。所以,1989年试安装一套遥测垂线坐标以进行观测。
倒14 位于第十四坝块坝下游的竖井中,坐标为0+249.00m、下26,测站高程226.00m,固定端点高程206.00m。安装目的监视软弱夹层Ⅲ层底以上基岩变位,于1982年6月完成安装。
1.5 引张线
在两固定点间以重锤和滑模拉紧的丝线作为基准线,定期测量观测点到基准线间的距离,以求定观测点水平位移量的技术方法。
引张线安装两条。一条在高程229.41m廊道内,引张线长124m,固定端在第七、十一坝块上。控制溢流坝段的第八、九、十坝块,测点设在施工分缝的两侧,测点共设6个。安装目的监测溢流坝水平位移,于1980年完成安装。另一条引张线安装在右非溢流坝高程为244.00m的廊道中,线长205.5m,固定端在第十一和十七坝块上,控制第十二至十六坝块,测点设在各坝块中的廊道上游壁上,共设测点10个,其用途为监测该段水平位移,于1982年安装完成。
1.6 连通管倾斜仪
在高程229.41m和244m廊道中各安装一条连通管,二层廊道安装一套倾斜仪。均以连通管形式,安装时采用1英寸塑料管和粘合剂黏接,安装后,经注水长时间通不过去,不能使用。为此,1986年冬改为1英寸铁管重新安装后,经注水试验,因整条连通管为水平形式,中间又有多处测点,水从测点外溢,造成廊道到处是水,也注不满另一端的平衡水池。
1989年4—8月在廊道底测台处改埋装置垂直位移标点,采用圆顶钢标,其中229.41m廊道内埋设9个,244廊道埋设13个,二层廊道埋设8个,共计埋设30个标点。
1.7 测缝器
测缝器为双向安装,共安装42个。分别安设在各廊道的施工分缝线上。其安装位置:二层廊道4个:上5廊道2个,下30廊道2个。229.41m廊道内安装5个;244m廊道安装11个;灌浆廊道安装18个;第十四坝块竖井内安装4个。于1979年完成安装。
1.8 渗漏观测
在灌浆廊道溢流坝段通往下游的排水沟内和消力池北边墙的竖井内,各设一个测点。
1.9 测压管
为观测大坝和消力池基础扬压力,在大坝灌浆廊道及消力池分别布设观测管20个、19个,并在消力池设承压观测管3个,潜水观测管3个,以及在大坝下游两岸布设绕渗孔28个,同时布设坝体扬压力管3个,地质孔7个,第八坝块溢流面脉动压力管4个,共计87个。根据设计〔1975〕第88号文件通知,取消溢流面脉动压力底流速观测,实际观测83个。
1.10 温度计
温度计埋设两个断面。共安装43支。其中:0+315m断面安装26支,自1974年5月—1980年6月完成;在0+492m断面安装17支,自1976年5月—1978年10月安装。
在后断面的第一层廊道中埋设4支;第二层以上由于垂线影响,改在0+494m断面位置。
1.11 应变计
应变计用于钢结构或混凝土结构表面的应变测量。使用时将传感器粘贴到混凝土结构表面,也可点焊或用螺钉铆接在钢结构表面。主要用于钢架结构建筑物、混凝土结构等表面应变监测。
应变计分两处安装,共计34支。其中:消力池应变计自1977年5月—1978年3月安装完成,共计19支;第十四坝块竖井安装15支,于1981年9—10月埋设完成。
1.12 测缝计
测缝计分三处安装共计12支。其中:上5廊道安装4支,于1974年4—5月完成,其目的观测混凝土与浆砌石结合缝混凝土与混凝土结合缝的变化;三号竖井安装4支,安装于1975年12月,主要观测软弱夹层缝的变化;第十四坝块竖井安装4支,于1981年9月完成。
1.13 库区淤积
为观测库区淤积情况,布设测量断面26个。
2 金属构件安装
朱庄水库金属结构制作与安装,包括溢流坝泄洪闸门6扇,三个泄洪底孔闸门6扇,放水洞闸门2扇,发电输水洞闸门、拦污栅2扇,及电站高低机组尾水闸门、退水闸门、北灌区首进水闸门等合计闸门、拦污栅21扇;启闭机19台、电动葫芦3个。此外,还有放水洞进水塔与大坝连接的钢架桥与发电洞管道等。共计使用钢材105.19万kg。其中钢闸门与埋件重75.22万kg(埋件12.59万kg),闸门叶与拉杆重62.63万kg,各种规格的钢管道及埋件17.67万kg(埋件3.6万kg),钢架桥12.3万kg,启闭机除放水洞工作门(及弧门)为油压启闭机按设计图纸加工制作外,其他均为配套订货。各闸门、启闭机的规格尺寸及型号见表4-37。
表4-37 闸门启闭机规格尺寸汇总表
续表
2.1 闸门启闭机
闸门、启闭机于1976年开始安装,至1980年完成,并投入运用。
溢流坝堰顶6扇大弧门,每扇宽14m,高12.5m。每扇大弧门以2×45t固定卷扬式启闭机启闭。该闸门由第二十冶金建筑公司制作并安装。安装后,做了空载运行验收。
泄洪底孔3处,该工作钢弧形门3扇,每扇宽2.2m,高4.0m,由3台固定螺杆式75/40t启闭机控制。启闭机安装在高程229.41m廊道操作室内。在弧形门前设有事故检修平板钢闸门,共计3扇,每扇宽2.2m,高4.75m。3台启闭机为125t固定卷扬机,设在坝顶启闭机室内。该闸门由河北省海河工程局修配厂制作,闸门、启闭机均由河北省海河水利工程安装队安装。1977年5月竣工。通过几年实际运用,启闭机平稳、灵活,机械运行正常。但因闸门槽混凝土跑模未做处理,闸门启闭扯裂止水,存有漏水现象。
放水洞弧形闸门一扇,门宽、高均为1.6m,由25/17t油压启闭机启闭。启闭机布置在高程204m平台上;工作门前设检修平板钢闸门,宽1.6m,高2.1m,启闭机为1×33t固定卷扬式,安装在进水塔顶部。由于平板闸槽变形未做处理,闸门启闭困难。
输水洞闸门,底部高程为212.95m,设检修平板钢闸门一扇,宽3.5m,高4.1m。启闭机为2×100t固定卷扬式,安装在坝顶启闭机室内;进口设有拦污栅一扇,启闭机室内启闭机为2×8t固定卷扬式。该闸门和拦污栅均由河北省海河工程局修配厂制作,该工程局安装队安装,1976年汛期完成。水库工程指挥部验收。运行中发现启闭机底座不平,北高南低,钢丝绳卷轴向南倾斜移动。
消力池南北边墙闸门为电站低机组尾水入一级消力池控制闸门;北边墙平板钢闸门为一级消力池入北灌渠首控制闸门。闸门尺寸均为宽3.17m,高2.6m,各设2×16t固定卷扬式启闭机启闭。闸门由河北省海河工程局修配厂制作;闸门埋件,闸门和启闭机均由邢台地区建安公司安装。竣工后,未行验收,并无安装资料可查,但实际运行平稳、灵活。
电站低机组尾水退水平板钢闸门,为双面止水,设在低机组尾水池右侧。闸门宽3.17m,高2.6m,由河北省海河工程局修配厂制作,河北省水利厅工程局第五工程队安装。经验收满足设计要求,但无安装资料。启闭机系整体安装,由水库工程指挥部民技工施工,经验收合格,符合设计要求。
高机组电站尾水平板钢闸门,宽4.83m,高1.65m,采用5t电动葫芦启闭;高机组尾水门两扇,宽2.2m,高1.12m,合用一台5t电动葫芦启闭机。尾水闸门均由水库修配厂制作,闸门和电动葫芦启闭机均由水电部一局安装。
在南干渠渠首和一级消力池南边墙外设有电动暗杆式闸阀各一个,以解决南北灌区在电站不发电情况下灌溉用水。闸门型号为:南灌区首闸门为Z945T-10-φ1400;北灌区闸门为z945t-6-φ800。
2.2 钢架桥、电站钢管道制作与安装
钢架桥是放水闸进水塔与大坝连接的交通桥,全长120m,分三孔。1980年由河北省海河工程局第五工程队现场制作与安装,经水库工程指挥部组织有关单位验收。
电站钢管道,设在输水洞岔管以下,通往高低机组。钢管道是邢台钢管厂制作,水电部一局安装。安装前,曾对钢管道焊缝X射线抽检,抽查纵向焊缝10%,环向焊缝5%,共拍摄照片183张,其中部分焊缝内存有气孔,夹渣及未焊透等问题,均由水电部一局剥掉重新焊接。