大河家水电站下闸蓄水施工方案
黄河大河家水电站厂房土建及金属结构安装工程施工下闸蓄水施工方案
一工程概况
黄河大河家水电站位于青海省民和县官亭镇与甘肃省积石山县大河家镇交界的黄河干流河段上，是黄河龙羊峡—青铜峡河段水电开发规划中的第12个梯级电站，上游约5.8km 是在建的积石峡水电站，下游约11km是已建的炳灵水电站库尾。
大河家水电站工程属三等中型工程，主要开发任务是发电。枢纽主要由河床式电站厂房、泄洪闸、右岸砂砾石坝、左岸混凝土防渗墙及中控楼、GIS室等建筑物组成。水库正常蓄水位1783.00m，总库容390万m3。电站等别为三等中型工程，主要建筑物级别为3级。
电站总装机容量142MW，4台GZ(928)—WP—700型灯泡贯流式机组，单机容量35.5MW，额定水头9.3m；多年平均发电量5.591亿kWh。
合同范围：坝0+000.00以左河床电站厂房、副厂房、安装间、刺墙、进水口引渠及护岸、尾水渠及护岸、GIS室及出线站、中控楼钢筋混凝土工程及其初装修、左岸进厂公路、圬工工程及金属结构安装工程施工；以及为完成上述工程项目的所需的所有临建工程。
金属结构安装主要包括机组进水口平板检修门及埋件安装，机组进水口拦污栅及埋件安装，尾水事故门及埋件安装，排砂孔进口事故门及埋件、排砂孔出口工作门及埋件、排砂孔出口检修门及埋件安装，以及其它金属结构制安等几部分。
机组进水口4孔，每孔分别有一扇拦污栅和一扇检修门。检修闸门底槛高程底槛高程1751.82m，门槽中心线桩号坝下0+007.05，闸门型式为平面滑动钢闸门，制造单元共分为6节，安装时每三节拼接为一节，共2节，闸门启闭设备为坝顶2×2000/630KN双向门机，拦污栅底槛高程1752.85m，栅槽中心线桩号坝0+003.350，均由坝顶2×2000/630KN双向门机进行操作。尾水事故门共4扇，底槛高程1752.40m，门槽中心线桩号坝下0+067.00，闸门形式为平面滑动闸门，由尾水2×2000/400KN双向门机进行操作。
排砂孔共有3孔，布置于2#-4#机，排沙孔进口事故门底槛高程1748.00m，门槽中心线桩号坝下0+005.20，排沙孔事故门为平板定轮门，由坝顶门机操作。排砂孔出口工作门和检修门底槛高程1759.00m，门槽中心线桩号分别为坝下0+065.90和坝下0+068.50，工作门和检修门为平面简支轮钢闸门，均由尾水门机进行操作。
大河家水电站厂房标段设备安装主要包括一台2×2000/630KN坝顶双向门机、一台2×1000/400KN尾水双向门机的安装。
施工依据：招投标文件，设计图纸及修改通知，设计技术要求及有关施工及验收规范，项目部上报监理的文件及批复等。
二工程形象
2.1 一期围堰，包括一期纵向围堰、一期上游横向围堰、一期下游横向围堰，全部拆除
完毕。
2.2 电站厂房进水口闸门和厂房尾水闸门，安装、有水调试完成。
2.3 右岸砂砾石坝已填筑至EL1784.00m高程，坝前钢筋笼护坡、预制块已码放完成；2.4 厂房坝段1#～4#机组、安装间A、B、C块，引水渠与引水段、尾水段与尾水渠均已达到设计高程（3#～4#机管型座二期砼除外）；
三水库运行方式及下闸蓄水计划
3.1水库运行方式
大河家水电站正常蓄水位1783m，死水位1782m，调节库容(淤积平衡后)仅77万m3。电站开发任务为发电，其上游有已建和在建的龙羊峡、拉西瓦、尼那、李家峡、直岗拉卡、康扬、公伯峡、苏只、积石峡等水电站，除龙羊峡水库具有多年调节能力外，其余水库均具有日调节能力，大河家在日运行方式上可直接与上游积石峡水电站同步运行，其运行方式相对比较简单。
在汛期，当入库流量较大时，应充分利用水量多发电，全厂满发时承担系统基荷。
在非汛期，可与上游积石峡水电站同步运行，承担部分峰荷及腰荷。按照龙～刘梯级水电站联合运行调度原则，大河家水电站应尽量按径流电站运用，减少日调节水头损失，以获取最大发电效益。
汛期发生洪水时，当入库流量小于等于水库正常蓄水位相应的泄量时，通过调节闸门开度，按入库流量下泄，水库水位维持在1783m运行；当入库流量大于水库正常蓄水位相应的泄量时，开启全部闸门，电站敞泄，以确保大坝安全。
3.2 蓄水计划
根据工程施工总进度安排，大河家水电站2014年12月下闸蓄水，下闸蓄水前坝前水位约1773m，相应的库容约为5.4万m3。
按照《水电工程水利计算规范》（DL/T5105-1999）：“初期蓄水计算应采用时历法，设计来水频率可采用75%~80%”，大河家水库初期蓄水计算采用频率75%的来水流量。对1919年～2000年81年龙～青段梯级水电站群联合调节计算中大河家水电站12月的入库流量系列分别进行排序，12月频率75%来水流量为576m3/s。
3.3 初期蓄水计算
大河家水电站水库库容较小，从坝前水位1773m蓄至正常蓄水位1783m，蓄水量约385万m3。根据环保要求，初期蓄水期间必须下泄不小于125m3/s的生态流量。
按12月份75%来水流量576m3/s，在通过泄洪闸保证下泄125 m3/s生态流量的条件
下，初期蓄水历时约为2.37h。
若按上游积石峡水电站分别下泄半台机组流量288m3/s、一台机组流量576m3/s、一台半机组流量864m3/s，两台机组流量1152m3/s，三台机组流量1728 m3/s时，大河家初期蓄水时间计算见表3.1。
水时间约0.67h～6.55h，蓄水时间较短。
3.4 对下游的影响
由于大河家上游紧接积石峡水电站，下闸前应与积石峡水电站密切协商，可由积石峡临时控制发电下泄流量，满足大河家下闸蓄水要求。
大河家水库初期蓄水期间通过泄洪闸控制下泄流量125m3/s，满足了下游河道生态和社会各类用水要求，对下游生态和社会各类用水基本无影响。
由于初期蓄水量仅385万m3，初期蓄水时间仅0.67h～6.55h，下游梯级大多具有一定的调节性能，其对下游梯级发电量影响甚微。
四金属结构施工质量控制与评定
我部已完成设计要求的蓄水前需完成的项目，主要检测成果分析及质量评定情况如下：
⑴门（栅）槽埋件安装检查
门（栅）槽埋件安装主要检查埋件对门（栅）槽中心线偏差、对孔口中心线偏差、底坎高程、门楣中心对底槛面的距离、工作表面一端对另一端的高差、工作表面平面度、工作表面组合处的错位、表面扭曲及门（栅）槽清理等检查项目。检查的各项结果均满足设计图纸及施工规范的有关要求。
⑵门（栅）叶安装检查
门（栅）叶安装过程中对门（栅）叶整体尺寸、水封平整度、压缩量、水封中心距、顶水封中心对底槛距离、接头粘接、螺栓紧度及外观检查、防腐、静平衡试验等各方面进行检查，检查结果符合设计要求及《水利水电工程钢闸门制造、安装及验收规范》的要求。
⑶闸门及拦污栅质量评定
进口一线闸门及拦污栅安装质量评定明细表
尾水出口一线闸门及埋件质量评定明细表
⑷上游启闭机质量控制及成果分析
主要检测项目一览表
门机通过无负荷、静负荷及动负荷载试验，对电气设备、机械部件、升降机构等给部位进行了详细检查，结果显示门机运行平稳，各制动器、安全装置、限位开关装置的工作灵敏、准确、可靠，各轴承处及电动、液动、气动元件的温升正常。安装的各项性能指标均能达到设计及规范的要求。
坝顶门机荷载试验主要检测项目一览表
上游启闭机质量评定
通过门机负荷试验的各项试验结果显示，安装的各项性能指标均能达到设计及规范的要求。坝顶门机运行平稳，各制动器、安全装置、限位开关装置的工作灵敏、准确、可靠，各轴承处及电动、液动、气动元件的温升正常。试验结果符合设计图纸及《水利水电工程启闭机制造、安装及验收规范》的有关要求，安装质量达到优良等级。
主要项目质量评定明细表
⑸尾水启闭机主要检测成果分析
尾水门机主要检测成果表
门机通过无负荷、静负荷及动负荷载试验，对电气设备、机械部件、升降机构等给部位进行了详细检查，结果显示门机运行平稳，各制动器、安全装置、限位开关装置的工作灵敏、准确、可靠，各轴承处及电动、液动、气动元件的温升正常。安装的各项性能指标均能达到设计及规范的要求。主要检测项目见表3-21。
尾水门机荷载试验主要检测项目一览表
通过门机负荷试验的各项试验结果显示，安装各项性能指标均能达到设计及规范的要求。门机运行平稳，各制动器、安全装置、限位开关装置的工作灵敏、准确、可靠，各轴承处及电动、液动、气动元件的温升正常。试验结果符合设计图纸及《水利水电工程启闭
机制造、安装及验收规范》的有关要求，安装质量达到优良等级。
尾水门机分部工程质量评定明细表
五混凝土工程
混凝土工程包括主厂房1＃～4＃机组段、主厂房、尾水副厂房、安装间及刺墙、中控楼及GIS室、引渠段、尾水渠段等工程部位。2011年11月18日主体工程第一块混凝土垫层开盘浇筑，目前除3#～4#机管型座二期混凝土外其他混凝土全部施工完成；
5.1 原材料检测
5.1.1钢筋
2011年11月～2014年9月，对用于厂房标的进场钢筋取样检测259组，其中螺纹钢检测204组，光圆钢检测55组；各项检测性能指标合格率均为100％；
5.1.2水泥检测
本工程所用水泥主要是业主指定的青海乐都水泥厂生产的“金鼎”牌中热硅酸盐P·O42.5水泥，所有水泥进入施工现场后进行抽样及送样检测，检测过程中监理及业主试验中心进行不定期旁站监测。
2011年11月～2014年3月，水电四局大河家试验室对金鼎P·O42.5袋装水泥的物理力学及化学性能进行了检测，共计5组；其检测成果均满足规范技术要求，合格率达到100%。根据规范要求指标，水泥质量较为稳定，均满足规范GB/T200—2003及GB/175-2007要求；
5.2 混凝土施工
混凝土施工工序：清基或施工缝面处理、清洗→基础面验收→测量放线→立模、绑扎
钢筋→预埋件安装→清仓→仓号验收→混凝土浇筑→拆模养护。
5.3 缺陷处理
由我部承建的工程项目存在的主要缺陷是错台挂帘、拉筋头、水气泡、拼接模板印痕等，缺陷处理措施如下：
㈠错台挂帘
对形成错台的部位，先将突出的混凝土凿除，预留约5mm厚度，然后对预留的部位作打磨处理。磨除坡度：平行水流方向1/10；垂直水流方向1/20，磨除后与成型混凝土平顺连接。挂帘直接打磨平整。
㈡拉筋头
用手持切割机紧贴混凝土面将拉筋头割除，保持拉筋头与混凝土面齐平切不损伤混凝土，割除后的拉筋头做防锈处理。
㈢水气泡
用水将水气泡空腔内清洗干净后将同标号水泥净浆（参适量107胶）用挂灰刀抹平。
㈣模板印痕
对凸出的模板印痕及模板变形造成的凸出部位，采用打磨的方式进行处理。磨除坡度：平行水流方向1/10；垂直水流方向1/20。
⑸裂缝及处理措施
对厂房标段的裂缝进行了详细的统计汇总，共计45条裂缝，全部为Ⅰ类裂缝，线状表现为龟裂或呈细微规则性，多由于干缩所产生，对结构应力、耐久性和安全无影响，无需进行处理。
厂房标段裂缝统计汇总表
生，对结构应力、耐久性和安全无影响。
5.4质量评定
截止2014年9月底混凝土工程共施工仓号834个单元工程，合格率100%，其中优良782个单元工程，优良品率为93.7%。
混凝土单元工程验收优良率一览表
6.1坝体填筑施工方法
坝体填筑施工工艺参数，按照监理批复的碾压试验报告中数据进行。
6.2填筑施工总程序
坝体填筑施工总程序：施工准备→测量放线→两岸清基→填筑料运输→分层摊铺→测定松铺厚度及含水量→分层碾压→压实质量检测→上层填筑。
6.3 施工质量控制与评定
6.3.1施工质量控制
⑴大河家水电站右岸砂砾石坝回填料取自相邻标段下游砂砾石开挖料、右岸小电厂砂砾石料及十一局拌合标成品料，砂砾石坝填筑前，我部对料场在监理的见证下对料场取样进行了砂砾石颗粒分析试验，经检测，砂砾石颗粒级配、相对密度均满足设计要求。
⑵填筑过程中，我部按照按监理人指示以及施工图纸和设计文件的规定，对砂砾石
坝填筑全过程进行质量控制和检查，并将检查结果汇总、分析，定期向监理人提交质量检查记录。
⑶我部现场质检严格按照图纸技术要求及监理人批复后的碾压参数与其他技术要求，对坝体各种填筑料物的施工参数和施工工艺进行检验。
⑷施工过程中，要求我部试验室对砾质土颗粒级配、堆石料的干密度、孔隙率和颗粒级配等碾压参数进行检验，砂砾石坝所使用料源的颗粒级配等各项指标均符合图纸要求，在中心试验室人员及现场监理的见证下，大河家试验室根据要求按照试验规范进行了渗透系数检测，成果见表5-4。坝料的压实指标抽样检查次数按照《碾压式砂砾石坝施工规范》D/T5129-2001中的表14.4.3进行，我部进行了28组共计176试坑干密度抽检试验，不同分区的回填砂砾石进行了干密度、含水率试验，砂砾石回填质量满足设计要求。
渗透系数检测成果表
排水体料干密度成果统计表
反滤料干密度成果统计表
垫层料干密度成果统计表
砂砾石料干密度成果统计表
值应不小于设计值，标准差应不大于0.1g/cm3。当样本数小于20组时，按合格率不小于90%，不合格干密度不得低于设计干密度的95%控制。
6.3.2施工质量评定
截止目前砂砾石坝填筑共计28个单元工程，其中合格28个，合格率为100%，优良26个单元，优良率为92.8%。
七施工质量评价
大河家水电站大坝1#-4#机混凝土已浇筑至EL1786.00m，金属结构工程已全部施工完毕，右岸砂砾石副坝及混凝土预制块护坡施工至EL1784.00m，钢筋笼护坡全部完成。在施工过程中制定科学合理的施工措施，投入了足够的资源，各部施工制定了详细的施工方案，实施了每仓“仓面浇筑设计图”制度并进行详细的技术交底，质量保证体系和监督体系完善，规章制度基本齐全，在工序控制方面从原材料控制到各工序检查验收执行正常，质量管理体系运行有效，工程施工在受控状态，质量状况良好，施工过程控制中间产品及工程实体质量满足设计及规范要求。
大河家水电站厂房土建、左副坝和安装间坝段金属结构安装工程，通过两年多的施工，已全部完工，通过各种原材料及中间产品检验检测，各种指标满足设计及规范要求，各项工程质量符合设计要求，具备蓄水条件。
八蓄水过程注意事项
大河家电站库区蓄水时间约0.67h～6.55h，蓄水时间较短，本方案重点考虑在蓄水、充水过程中的安全操作，对建筑物在运行期间的质量、安全性能的检查、监测及有关数据资料的积累，确保建筑物安全，同时考虑蓄水期间对上下游居民安全的影响。
成立蓄水指挥部，总指挥、副总指挥由业主领导担任，指挥由业主有关领导、总监、各施工单位项目经理担任，有关操作、观测、监视点，由相关专业人员组成。
大坝工程设置有渗透观测和位移观测，此项工作由相关施工单位负责实施，在蓄水前做好各项准备工作，在蓄水、放空过程中，按有关要求做好观测、记录工作，发现异常情况要立即上报指挥部。
在蓄水、充水过程中，各参建单位按指挥部统一部署配备足够人员对枢纽全线进行监视，重点部位有：大坝、闸门、进水口、厂房内部。各工作区域的监视人员要坚守岗位、遵守纪律、认真负责，发现位移、渗漏等异常情况或其它安全隐患要立即向指挥部报告。
在蓄水过程中，如发现危急安全的异常情况，应立即停止可能造成危害的操作，指挥部立即做出处理决定，确保工程安全。