|
|
|
EXECUTIA CENTRALELOR HIDROELECTRICE SUPRATERANE (NODURI HIDROTEHNICE DE JOASA CADERE)
Tehnologiile de executie a centralelor hidroelectrice prezinta particularitati specifice fiecarui tip de centrala. Dupa pozitia lor fata de suprafata terenului, centralele hidroelectrice pot fi amplasate la suprafata terenului sau in subteran.
In functie de modul de racordare cu bieful amonte, centralele se impart in centrale-baraj, care preiau direct apa sub presiune din bieful amonte, si centrale de derivatie, preluand apa prin intermediul unei aductiuni. Centralele de derivatie cuprind: centrala propriuzisa cu blocul de montaj, iar centralele-baraj, construite pe raurile interioare, pe langa centrala propriuzisa, cuprind si barajul descarcator al apelor mari si constructiile de inchidere a albiei (de regula baraje din materiale locale) prelungite la nevoie prin digurile de protectie ale acumularii, amonte de frontul de barare.
Pentru realizarea centralelor-baraj trebuie executate in principiu urmatoarele categorii de lucrari: lucrari de terasamente, lucrari de etansare, lucrari de betonare.
1. Executia digurilor din materiale locale.
Lucrarile de executie a digurilor incep prin pregatirea amprizei digului si a gropilor de imprumut, operatie care consta in special din:
defrisarea zonei cu utilaje specifice tehnologiei adoptate;
indepartarea stratului vegetal pe o grosime de 0,5 m, prin sapare cu buldozerul S-1500 sau S-1800 si transportul cu autobasculante de 16 tf, incarcate cu excavator cu cupa inversa de 1 m³ (S-1001);
indepartarea totala sau partiala a eventualelor pungi de material fin, prafos din fundatie, prin excavare cu excavator S-1001, si incarcarea in autobasculante de 16 tf.
Materialul care se depune in corpul digurilor poate sa provina, in afara de gropile de imprumut, de la excavatiile aluviunilor din albie, din canalul de aductiune sau din excavatiile pentru pregatirea terenului de fundare al centralei.
Lucrarile de depuneri se executa pe tronsoane cu lungimea de 70 m. Astfel, autobasculantele care au transportat materialul excavat, il descarca in gramezi dispuse in asa fel incat buldozerul care executa nivelarea in straturi de 0,3 - 0,5 m sa nu deplaseze mai mult de 30 - 40 din cantitatea depusa.
Dupa nivelare, daca este necesar, se executa umectarea suplimentara a stratului cu autocisternele, iar apoi se executa compactarea materialului cu vibrocompactorul de 10 tf, prin realizarea numarului de treceri stabilit pe pista experimentala.
Digurile se protejeaza in amonte cu un pereu din beton, cu placi avand in general dimensiunile 5,0x4,0x0,2 m, cu rosturi etansate cu mastic bituminos. In vederea pereerii, taluzul se niveleaza cu buldozerul, supraprofilele fiind indepartate. Finisarea la cota prevazuta in proiect se face manual de catre personal specializat.
Dupa nivelare, taluzul este compactat cu compactorul de taluz, cuplat cu doua buldozere, dintre care unul are rol de tractare cu ajutorul unui cablu, iar celalalt de sustinere si ghidare. Buldozerele sunt amplasate pe coronamentul digului.
Turnarea betonului in placile pereului se face dupa tehnologia descrisa la realizarea captuselii canalelor (cursul « Tehnologia de executie a lucrarilor de constructii » - an IV).
In partea inferioara pereul se racordeaza, prin intermediul unor grinzi, la etansarea in profunzime, care este de tipul cu pereti continui, realizati prin procedeul Kelly, Else sau cu vibroinfigatorul.
Paramentul aval al digului se imbraca cu sol vegetal, si se inierbeaza. Taluzul bermei si taluzul rigolei, precum si fundul rigolei, se protejeaza cu un pereu din beton cu grosimea de 10 cm. In sens transversal, se prevad tuburi colectoare din 75 in 75 m, care debuseaza in rigola.
Pentru asigurarea accesului utilajelor pe dig, in vederea efectuarii lucrarilor de intre]inere si reparatii, se executa rampe de acces din 2 in 2 km.
2. Excavarea fundatiei centralelor hidroelectrice supraterane
Tehnologia de excavare a fundatiei centralelor hidroelectrice supraterane se va prezenta pe exemplul nodurilor hidrotehnice de joasa si medie cadere.
In categoria centralelor de joasa si medie cadere intra in general centralele de pe cursurile inferioare ale raurilor (de tipul HC Olt Inferior, HC Siret, HC Raul Mare aval etc).
Parametrii acestor centrale se inscriu aproximativ in limitele:
caderea H = 10 - 20 m;
debitul Q = 15 - 200 m³/s;
puterea instalata P = 3 - 50 MW.
Din punct de vedere al componentei nodului hidrotehnic, centralele de joasa si medie cadere se pot imparti in doua categorii:
centrala-baraj (tip HC Ipotesti - Olt Inferior, Hc Tismana Aval etc);
centrala de derivatie (tip HC Galbeni pe Siret, HC Ostrovul Mare pe Raul Mare Aval etc).
Un nod hidrotehnic de tip Olt Inferior se compune din:
centrala hidroelectrica cu priza de apa a centralei;
barajul deversor cu disipatorul de energie si rizberma fixa;
bazinul de linistire;
blocul de montaj al centralei;
zidurile de racord ale nodului cu constructiile din bieful amonte si aval.
Din punct de vedere constructiv si tehnologic, toate uvrajele mentionate constituie un tot unitar, intregul nod avand caracterul unei singure constructii din beton masiv, cu functii multiple. Din acest motiv inlantuirea si interactionarea tehnologica a fazelor excavatiilor ce se executa la uvrajele nodului, se poate trata numai in mod unitar.
Incintele pentru realizarea fundatiilor la centralele si barajele de joasa cadere au dimensiuni care variaza intr-o gama larga de marime, in functie de marimea nodului hidroenergetic (de la circa 100x80 m la 400x500 m).
Volumele de excavatii ce se realizeaza intr-o fundatie a unui nod hidrotehnic de tip Olt, este de ordinul a 500.000 m³ din care circa 2/3 in aluviuni si circa 1/3 in roca (de regula marna).
Fazele tehnologice de executie sunt urmatoarele:
2.1. Eliberarea terenului, decaparea stratului vegetal
Inainte de inceperea lucrarilor, ampriza barajelor si centralelor trebuie sa fie eliberata de orice sarcina. Se defriseaza arborii si arbustii, se demonteaza si se muta constructiile aflate pe amplasament, se muta stalpii L.E.A. de inalta sau joasa tensiune, daca acestea exista pe amplasament.
Daca zona este traversata de instala]ii subterane (cabluri electrice, telefonice, conducte de gaze sau de apa), toate acestea trebuiesc depistate si mutate. Mutarea constructiilor si instalatiilor aflate pe amplasament intra in atributiile beneficiarului. Constructorul poate intra pe teren numai dupa ce beneficiarul a predat cu proces verbal amplasamentul eliberat de orice sarcina. In procesul verbal se mentioneaza ca nu exista pe amplasament nici o instalatie subterana care sa prezinte pericol de avarie sau accidente de munca.
Dupa preluarea terenului, se trece la decaparea stratului vegetal cu buldozerul, pe toata ampriza nodului hidrotehnic, inclusiv a batardoului de inchidere a incintei. Terenul vegetal se depoziteaza la piciorul exterior al batardoului, se curata de cioturi si radacini si se pastreaza pentru inierbarea taluzurilor exterioare la digurile lacului de acumulare.
2.2. Executarea batardoului de inchidere a incintei
Etansarea in profunzime la piciorul exterior al batardoului se executa prin una din urmatoarele solutii:
ecran din gel-beton, daca adancimea pana la cota de baza este mica (4 - 5 m);
ecran din perete continuu din beton, executat cu instalatia Kelly ori Else;
diafragme subtiri executate cu vibroinfigatorul (instalatia I.D.E.).
Concomitent cu etansarea, se executa umplutura in corpul digului batardoului, dupa tehnologia clasica a umpluturilor la diguri.
Materialul pentru umpluturi se sapa cu excavatorul din incinta gropii de fundare a barajului si centralei, se niveleaza cu buldozerul si se compacteaza cu vibrocompactorul, in straturi de 40 - 60 cm, cu 4 - 6 treceri pe fasie.
Dupa atingerea cotei coronamentului digului-batardou, paramentele se taluzeaza, iar partea dinspre albie, unde este supus pericolului de spalare la cresterea nivelului apelor din rau, taluzul se protejeaza cu pereu din beton, pereu din anrocamente sau din cuburi din beton.
2.3. Excavatiile in aluviuni (grosiere si de finisaj)
Intre piciorul interior al batardoului si limita excavatiilor in aluviuni, se lasa o berma de siguranta. Pentru accesul cu utilajele si masinile in incinta, se amenajeaza un drum de acces care porneste din drumul tehnologic principal, trece peste digul batardoului si coboara in incinta in frontul de excavatie (fig. 1).
Excavatia se executa in straturi de 4 - 5 m grosime, cu excavatoare cu cupa inversa sau dragline, materialul excavat se transporta in diguri daca corespunde conditiilor impuse de caietul de sarcini pentru depuneri, sau se transporta la umpluturi in platformele de organizare tehnologica, colonie etc. Daca materialul este malos, necorespunzator pentru umpluturi utile, se transporta la halda si se rebuteaza.
Pentru coborarea panzei freatice din incinta in timpul executarii excavatiilor in aluviuni, se monteaza o statie de pompare mobila. Numarul pompelor si puterea lor se stabileste in functie de debitul de infiltratie in interiorul incintei.
In momentul in care se ajunge cu excavatiile la nivelul rocii, apele de infiltratie de la baza taluzului din aluviuni se colecteaza intr-o rigola trapezoidala, pe tot conturul incintei, rigola care conduce apele de infiltratie intr-un put colector, de unde sunt evacuate cu pompe centrifuge.
|
|
Statia de pompare trebuie proiectata si executata de o capacitate care sa asigure evacuarea apelor de infiltratie, iar in caz de avarie in reteaua electrica sau la statia de pompare, rigola si putul de epuismente trebuie sa aiba capacitatea sa colecteze apele timp de cel putin o ora. Este rational sa se instaleze 5 - 6 pompe a 45 kW fiecare, din care sa functioneze numarul necesar, in functie de debitul de infiltratie. Statia de pompare se recomanda sa fie automatizata, cuplarea si decuplarea sa se faca in functie de nivelul apei in putul de epuismente.
Rigola de colectare a apelor se executa pe masura descopertei marnei, cu respectarea stricta a pantelor si sectiunilor de scurgere. Se protejeaza cu pereu din beton simplu, marca B250 - B300, cu grosimea de circa 10 cm.
Daca rigola strabate roca permeabila, cu panza de apa, in taluzurile si in radierul rigolei se executa barbacane 10 cm, in numar de circa 1 buc/m² pereu rigola (fig. 2).
|
|
Din partea dinspre taluzul din aluviuni se realizeaza o berma care trebuie betonata, cu scopul de a evita subspalarea rigolei, mai ales in marne slabe nisipoase.
La executia rigolei se foloseste un cofraj glisant metalic de constructie simpla, care se confectioneaza pe santier. Se acorda o atentie mare ca la betonare sa se realizeze o suprafata cat mai neteda pentru a se asigura o scurgere cat mai buna a apelor. Tot timpul executiei barajului si a centralei, rigola se mentine in stare perfecta de curatenie.
2.4. Executia excavatiilor in roca
In stabilirea tehnologiei de executie a excavatiilor in roca, in functie de natura rocii, pot sa apara doua situatii mai importante:
roca este compusa din marne compacte impermeabile;
roca este compusa din marne nisipoase, nisipuri marnoase sau marne cu filoane de nisip, toate aceste roci continand si panza freatica.
In cazul marnelor compacte se aplica tehnologia obisnuita de excavare in straturi, cu excavatoare cu cupa dreapta, cu incarcarea in autobasculante si transport in halda. Daca roca este dura si nu poate fi excavata direct cu excavatorul, pentru dislocare se folosesc si explozivi.
In cazul excavarii fundasiei in roca cu panza subterana, odata cu executarea excavatilor in roca, trebuie executata inclusiv instalatia de epuizare a apelor freatice din roca de baza.
Excavatiile se executa cu excavatoare cu cupa deapta sau cupa inversa de 1,2 - 2,5 m³, sterilul se incarca in autobasculante si se transporta la halda.
In aceasta faza se realizeaza groapa de fundatie la forma necesara amplasarii tuturor uvrajelor nodului hidroenergetic, ca o cavitatie drenata, protejata cu un strat de beton continuu, si prevazuta cu instalatia necesara pentru evacuarea apelor pluviale si a apelor uzate provenite de la procesele de tratare si intretinere a betonului din lamele.
Tot in aceasta faza se realizeaza instalatiile pentru epuizarea apelor subterane din roca de baza (filtre aciculare) si drumurile de acces la toate platformele si punctele de lucru.
2.5. Pregatirea fundatiei. Drenaje in fundatie; beton de egalizare
Amenajarea suprafetei gropii de fundare se executa in paralel cu excavatiile in roca. Taluzurile in roca se sapa la profil, se finiseaza si se protejeaza cu beton de taluz de 15 - 20 cm grosime. Daca taluzul este format din roca imbibata cu apa (marna nisipoasa, nisipuri marnoase, filoane de nisip etc), in betonul de protectie a taluzului se lasa barbacane 10 - 15 cm, cu filtru invers in spate pentru impiedicarea afuierii materialului de pe taluz.
Odata cu excavatiile de finisaj in roca, in fundatie se executa si drenaje orizontale, si se toarna si betonul de egalizare.
La turnarea betonului de egalizare se respecta conditia, ca suprafata de roca finisata intr-o zi sa se acopere cu beton de egalizare (protectie) in aceeasi zi. Dat fiind caracterul alterabil al rocii, pe suprafetele finisate nu se va circula nici cu piciorul.
Excavatia grosiera in marna se executa cu excavatoare de mare capacitate (2,0 - 2,5 m³ cupa), pana la 50 cm fata de cota fundatiei.
Excavatiile de finisaj, (stratul de 50 cm) se realizeaza cu excavatoare mai mici (Castor de 1,2 sau 0,6 m³ cupa), pe senile. Cupa excavatorului se recomanda sa fie prevazuta cu cozoroc, astfel daca la excavatiile de finisaj excavatoristul are o calificare inalta si este bine instruit, excavatiile manuale se elimina aproape complet, productivitatea crescand foarte mult.
Betonul de egalizare se toarna, de preferinta, cu automalaxorul circuland pe un strat de protectie a rocii, descarcand betonul prin jgheabul sau pe vatra proaspat excavata, asa cum a rezultat dupa raclarea cu cupa excavatorului si suflarea cu aer.
Muncitorii care pun in opera betonul de egalizare, protectie sau de drenaj, trebuie sa circule numai pe betonul turnat si sa nu calce pe suprafata de roca vie. In timpul intemperiilor, suprafetele de roca pregatita, neacoperite cu beton de protectie, se acopera cu prelate. In vederea circulatiei cu mijloace auto care evacueaza sterilul de la excavare sau aduc betonul de egalizare, se amenajeaza accese balastate.
|
|
In timpul excavatiei in roca, in straturi de nisip cu panza freatica, sau panze de apa intre doua straturi de roca, aceste ape se colecteaza inainte de turnarea betonului de egalizare, prin drenuri mici (santuri de 5 - 10 cm adancime), in care se asterne strat drenant din agregate sort 7 - 15 mm, care se dirijeaza spre drenurile de sub fundatie (fig. 3). Asa cum s-a mentionat mai sus, pe taluzurile sapaturii in marna nisipoasa trebuie realizate barbacane. Prin neglijarea executarii acestor drenuri sau barbacane se pericliteaza stabilitatea taluzurilor in timpul executiei constructiei.
|
|
Izvoarele concentrate se colecteaza prin drenuri mici, de 10 - 15 cm diametru, cu filtru din pietris margaritar, si se dirijeaza in drenul principal. Daca izvoarele sunt puternice, ele se pot capta in tevi 350 mm pana la cota de la care se pot dirija cu tevi orizontale pe lamelele din disipator in rizberma mobila. Pentru aceasta in zona izvorului se preseaza cu lama buldozerului teava 350, la care, prin intermediul unui capac, se sudeaza o teava 2' care va conduce apa la nivelul necesar (fig. 4).
2.6. Epuismente cu filtre aciculare
Daca in timpul excavatiilor apar ape de infiltratie periculoase, ape care pot provoca alunecari de taluzuri, se trece la instalarea filtrelor aciculare. Apa este condusa prin conducte la putul central de epuismente, de unde se evacueaza cu pompele.
Un dezavantaj al sistemului este capacitatea sa limitata de aspiratie. O coborare a nivelului de 4 - 5 m sub cota axului pompei este aproape o limita, incercarea de a mari coborarea de nivel, duce la aspirarea excesiva a aerului in sistem prin imbinarile conductelor si vanelor, deci la o reducere a randamentului de pompare.
La un nod de presiune tip Olt Inferior, cu fundatii in marne acvifere, filtrele aciculare se instaleaza pe trei niveluri (centuri).
Centura 1 se amplaseaza de regula pe berma rigolei de colectare a apelor, pe langa rigola, centura 2 pe o berma situata cu circa 4 m mai jos de berma rigolei (in jurul centralei si partial in zona fundatiei barajului), iar centura 3 la o cota si mai joasa, in jurul centralei. Statia de pompare de vid si de pompare a apei se amplaseaza in amonte de centrala, langa rigola de colectare a apelor. Odata intrata in functiune centura 3 de filtre, celelalte doua pot fi scoase din functiune.
2.7. Pregatirea rocii de fundare
Pregatirea rocii de fundare se executa in urmatoarea ordine:
1. Disipatorul de energie - fasia amonte de langa deversor, incepand de la deschiderea dinspre malul opus fata de amplasamentul centralei.
2. Pintenul amonte al barajului si berma de sub deversorul barajului.
3. In centrala, incepand din amonte spre aval, pe masura adancirii excavatiei, pana la terminarea betonului de egalizare de sub radierul centralei, inchizandu-se pe linia aval a acestuia.
Din motive de urgentare a executiei, se toarna pintenul amonte pe 1 - 3 deschideri ale barajului si fasia amonte a disipatorului de energie pe aceleasi deschideri, inainte de terminarea acoperirii intregii suprafete a gropii de fundare cu beton de egalizare si protectie la centrala. Pe aceste betoane se vor amenaja caile de rulare ale macaralelor-turn folosite la lucrarile de betonare.
In acesta perioada nu se pierde din vedere faptul ca, terminarea protectiei marnei, este mai urgenta si mai importanta decat realizarea de volume de betoane masive, mai ales daca este o perioada ploioasa.
Terminarea pregatirii gropii de fundatie corespunde stadiului in care trebuie sa fie realizate urmatoarele lucrari:
macaralele pentru betonare sa fie montate;
intreaga suprafata a gropii de fundare sa fie protejata cu beton de egalizare si protectie;
instalatia de filtre aciculare, definitivata, sa se afle in functiune;
sistemul de drenaj al apelor pluviale si uzate, inclusiv statia de pompare aferenta, terminata si data in functiune.
Acest stadiu se considera obligatoriu pentru demararea lucrarilor de betonare la baraj si centrala. Extinderea betonarii inainte de a se realiza cele indicate mai sus, adica mai mult decat strictul necesar pentru amplasarea macaralelor-turn, este interzisa din urmatoarele motive: reteaua de drenaj de sub betonul de egalizare trebuie sa functioneze perfect inainte de a fi acoperite cu un beton masiv, orice interventie sau remediere ulterioara fiind imposibila. Daca drenajul nu func]ioneaza corect, apar izvoare prin betonul de egalizare, deasemenea apa drenata isi poate crea drum prin roca de fundare, dand nastere la sufozii, antrenarea particulalor fine, la caverne.
Dupa terminarea turnarii betonului de protectie si egalizare, suprafata talpii de fundare trebuie curatata si spalata de orice urma de roca si resturi de materiale, astfel incat tot timpul sa se poata mentine curatenia frontului de lucru.
2.8. Colectarea si evacuarea apelor pluviale si de la
spalarea si udarea betonului
Groapa de fundatie este o cavitate acoperita cu beton de protectie si egalizare pe toata suprafata. In timpul precipita]iilor rezulta cantitati insemnate de ape pluviale, la care se adauga apele uzate din tratarea si pregatirea lamelelor. Toate aceste ape trebuie dirijate spre conturul talpii de fundatie, unde se amenajeaza rigole colectoare. Puturile (jompurile) de colectare a apelor trebuie betonate pe toata suprafata lor interioara. Pompele se monteaza pe fundatii din beton, in imediata apropiere a puturilor. Acestea se mentin in permanenta in stare de curatenie, ceea ce necesita curatirea lor zilnica de depunerile provenite din decantarea apei murdare.
Putul trebuie sa fie acoperit cu plasa de sarma cu ochiuri maxime de 50 mm, iar gurile de varsare a rigolelor se protejeaza tot cu plasa, cu ochiuri de 5 x 5 mm
2.9. Etansarea in profunzime a fundatiei barajului
si centralei (in marne slabe)
Etansarea se executa cu un perete mulat continuu, folosind instalatia Kelly sau Else, de pe patul de ghidaj amplasat in amonte de constructie. Acest perete se racordeaza la etansarea in adancime a celor doua diguri de inchidere a albiei. Patul de ghidaj se leaga de radierul amonte al barajului si centralei prin tola de etansare.
Adancimea de etansare se stabileste prin proiectul de executie in functie de structura rocii de fundatie, iar tehnologia de executie este cea obisnuita pentru acest gen de lucrare.
Etansarea fundatiei in frontul amonte al nodului hidroenergetic trebuie inceputa imediat dupa creerea frontului de lucru, si urgentata executia sa, ca sa se evite suprapunerea cu betonarea in corpul barajului si a centralei, in vederea evitarii accidentelor de munca.
3. Betonarea barajelor si centralelor supraterane
3.1. Caracteristici tehnologice specifice
Constructiile ce alcatuiesc nodurile hidrotehnice de joasa si medie cadere sunt amplasate in albia raurilor sau in imediata apropiere a albiei, ceea ce impune executarea de incinte cu dig de protectie, la adapostul carora se executa obiectivele constructiilor hidroenergetice.
Barajele deversoare din beton, de regula sunt concepute sub forma de cuva, pilele fiind sectionate median prin rosturile de dilatatie.
Centrala si barajul sunt independente, si sunt separate prin rosturi de dilatatie etansate cu tola. Centrala se fundeaza la o cota mai joasa decat barajul. Este indicat ca betonarea sa se inceapa la centrala, atat din punct de vedere tehnologic, cat si din considerentul de a crea front de lucru echipelor de montaj, deoarece la centrala volumele de montaj sunt mai mari si mai complexe decat la baraj.
Betonarea uvrajelor incepe dupa ce betonul de egalizare a fost turnat pe toata fundatia. Acest lucru creaza conditii corespunzatoare de lucru pentru montarea macaralelor, circulatia autovehiculelor, depozitarea materialelor, cofrarea si armarea lamelelor de fundatie. Odata cu turnarea betoanelor de egalizare se executa si puturile-pendul.
La lucrarile fundate pe marne nisipoase si acvifere, odata cu betonul de egalizare se executa puturile de drenaj vertical, drenajele orizontale, precum si etansarea in profunzime a fundatiei in fronturile de retentie.
3.2. Amplasamentul utilajelor; cai de acces
Din punctul de vedere al amplasarii macaralelor, de regula se aplica una din urmatoarele trei variante:
a. Amplasarea macaralelor pe cai de rulare amonte si aval de centrala si baraj, si este specifica centralelor de tip Olt Inferior;
b. Amplasarea macaralelor la punct fix atat in bazinul de linistire in aval, cat si in camera de incarcare in amonte, caracteristic centralelor de derivasie de tip Galbeni pe Siret.
c. Pentru centralele de derivatie de tip Ostrovul Mare pe Raul Mare, se amplaseaza o macara MTO-450 la punct fix, langa partea laterala (mal drept sau mal stang) a centralei, functie de pozitia drumului de acces la lucrare si situatia de pe teren, si o macara MTA-180 sau MTA-125 tot la punct fix in camera de incarcare.
Pentru toate variantele, la betonarea infrastructurii centralei si a barajului, a bazinului de linistire si a camerei de incarcare, se asigura si una sau doua macarale pe senile SE-2 functie de volumul betoanelor.
Caile de acces pentru utilaje, functie de pozitia incintei, pot fi cu drum de acces in incinta peste digul batardoului, de unde se ramifica in acces amonte si acces aval de lucrare. Schema drumurilor se stabileste in functie de conditiile concrete din proiectul tehnologic operativ, asigurandu-se si platformele de depozitare a materialelor in raza de actiune a macaralelor precum si platformele pentru incarcarea benelor, si spatiilor de manevra ale masinilor.
Caile de acces pentru oameni se stabilesc separat de caile de acces pentru utilaje, si trebuie marcate vizibil.
3.3. Tehnologia de cofrare.
Pentru fiecare obiect din alcatuirea unui nod hidrotehnic, in proiectul de executie si in caietele de sarcini, se precizeaza tipul de cofraj ce trebuie utilizat.
Cofrajele metalice de inventar, sau cele speciale (unicate) se confectioneaza in atelierele centrale de productie industriala de la antrepriza. Cofrajele din lemn sau tego se confectioneaza la hala de cofraje din cadrul organizarii de santier.
Cofrajele aduse pe santier se depoziteaza in ordine, stivuite pe platforme amenajate in raza de actiune a macaralelor. Platformele trebuie sa fie amplasate in afara zonei de incarcare a benelor cu beton, in afara zonei de circulatie si de manevra a masinilor.
Inainte de folosire, cofrajele metalice trebuie unse cu decofrol, iar dupa fiecare decofrare se curata de resturi de beton si se repara daca este cazul.
Montarea si demontarea panourilor de cofraj metalic se face cu ajutorul macaralelor-turn sau pe senile, utilizate la betonare. In proiectul tehnologic de executie se indica modul de montare si demontare, in functie de tipul cofrajului si modul de prindere stabilit in proiectul de executie.
3.4. Tehnologia de armare
Armarea elementelor din beton armat se poate face fie bara cu bara, fie utilizand plase sau carcase de armatura. Pentru realizarea fluxului tehnologic (sortare, taiere, fasonare, imbinare) este necesar a se amenaja o platforma corespunzatoare.
Pentru o centrala cu volum mare de beton armat, sau pentru mai multe centrale in cascada, este rational sa se amenajeze o platforma speciala, prevazuta cu o macara pentru manipularea otelului-beton si a elementelor prefabricate (macara-turn, sau macara-capra).
3.5. Lucrarile de betonare
Betonarea nodului hidrotehnic (baraj+centrala), presupune o anumita ordine de desfasurare. Astfel, betonarea barajului incepe cu zona disipatorului, in zona amonte radier, care va permite montarea cailor de rulare, deci si a macaralelor (MTO-450 si MTA-125) pozitionate amonte si aval; se va trece la betonarea radierului pe ploturi (fig. 5).
Betonarea centralei incepe cu betonarea initiala a radierului bazinului de linistire si a zonei amonte radier, care permite deasemenea, montarea caii de rulare si a macaralelor de mare capacitate MTO 450 (fig. 6).
Urmeaza betonarea pintenului amonte, infrastructurii centralei, camerei de incarcare, si apoi a suprastructurii si a anexelor. Este utila inceperea betonarii cu zona centralei, datorita volumului sporit de echipamente de montaj, obtinandu-se in acest fel o rezerva de timp mai mare activitatii de montaj.
Inceperea betonarii este conditionata de emiterea comenzii catre laboratorul santierului, comanda, care contine marca betonului, dozajul de ciment la m³ de beton, cantitatea precum si consistenta conforma prescriptiilor din caietul de sarcini. Comanda catre laboratorul de santier nu se emite inainte de a se receptiona lamela ce urmeaza a fi betonata, precum si inainte de verificarea vibratoarelor, a iluminatului in lamela pe timp de noapte, si a functionarii macaralelor din zona. Deasemenea se completeaza si fisa de betonare a lamelei, care trebuie sa aiba si semnatura beneficiarului.
Punerea in opera a betonului se face cu macarale-turn MTO-450 ajutate de macarale pe senile SE-2. Benele folosite pentru betonarea elementelor masive au o capacitate de 3 m³, in timp ce benele pentru betonarea elementelor subtiri din cadrul nodului hidroenergetic au capacitati de 0,8; 1,0; 1,5 sau 2,0 m³ (fig. 7).
|
|
|
|
|
|
Turnarea betonului se face in straturi orizontale de grosime uniforma, continuu pe toata suprafata constructiei. Sensul de turnare al straturilor se pastreaza acelasi pe tot timpul betonarii lamelelor. Grosimea straturilor de turnare trebuie sa fie de minimum 30 cm si maximum 50 cm, si se fixeaza astfel incat sa asigure o buna acoperire a straturilor succesive, functie de ritmul de turnare si tipul vibratorului utilizat. Acoperirea unui strat de beton turnat anterior stratului de betonare, se face in mod obligatoriu inainte ca priza stratului anterior sa fi inceput.
La turnare, lamelelor trebuie sa li se dea o panta de 1 - 2 (amonte-aval) ca sa se scurga apa de la tratare. Sterilul rezultat din pregatirea lamelelor se evacueaza cu cuve metalice prin intermediul macaralelor.
Dupa turnare se trece imediat la compactarea betonului prin vibrarea fiecarui strat, realizandu-se totodata si nivelarea suprafetei stratului. Pentru vibrarea betonului se folosesc 2 vibratoare active si unul de rezerva la strat de 30 cm, si 4 vibratoare active si 2 de rezerva la grosimea stratului de 50 cm.
Este interzisa atingerea cu vibratorul a armaturilor, cofrajelor sau a altor piese care sunt betonate deja partial.
Pauza tehnologica intre turnarea a doua lamele alaturate, situate la aceeasi cota, este de minimum 3 zile. Pauza tehnologica intre betonarea a doua lamele suprapuse la barajul-deversor este de 3 - 7 zile.
Pauzele tehnologice se socotesc incepand cu ora terminarii betonarii lamelei precedente. In cazul intreruperilor accidentale (defectiuni la fabrica de betoane, la macarale, lipsa de curent), se poate relua betonarea dupa minimum 24 ore de la intrerupere. Reluarea betonarii se face numai in conditiile in care a fost realizata tratarea stratului. In zonele cu armatura se procedeaza la o curatire a acestora de eventuale resturi de mortar, iar inainte de reluarea betonarii armatura se curata cu perii de sarma.
La centrala, pauzele tehnologice minime sunt in functie de categoria elementului, temperatura betonului prospat si temperatura medie a aerului. La centrala, pauza tehnologica minima este de 3 zile intre turnarea a doua lamele alaturate.
In timpul turnarii si dupa turnare, timp de 16 - 20 zile, elementele turnate trebuie protejate cu rogojini depuse pe esafodajul de betonare. In toata acesta perioada se asigura o udare abundenta. Orice intrerupere trebuie inscrisa in fisa de betonare, precizandu-se ora si cauza intreruperii.
3.6. Tratarea betonului
Pentru o buna legatura intre rosturile de lucru, suprafetele orizontale ale rosturilor se trateaza dupa procedeele obisnuite in cazul constructiilor masive din beton.
Nu se admit rosturi de lucru in afara celor prevazute in proiect. Pentru o buna legatura intre lamele, suprafetele rosturilor de lucru inclinate se trateaza prin buciardare pe o adancime de 1 - 1,5 cm, urmarind indepartarea stratului de lapte de ciment si mortar pana la aparitia granulelor de piatra.
3.7. Etansarea rosturilor
Etansarea rosturilor de dilatatie ale barajului, a rosturilor intre blocul centralei si baraj, respectiv bloc de montaj, a rosturilor dintre culei si zidurile laterale ale disipatorului, zidurile de racord cu digurile, se face cu banda din material plastic de tipul 035, 027, profil M, O, sau I. Etansarea rosturilor verticale este asigurata cu benzi din P.V.C. conform STAS 9076-79. Protectia benzilor se realizeaza conform detaliilor de executie.
Benzile din P.V.C. plastifiat se utilizeaza la etansarea rosturilor in plan orizontal, vertical sau inclinat, si se utilizeaza la etansarea a doua tipuri de rosturi:
rosturi permanente, in care benzile, pe langa rolul de etansare trebuie sa poata prelua si eventualele deformatii provenite din tasari diferentiate sau efecte de temperatura. In aceste rosturi, de regula, se monteaza unul sau doua randuri de benzi de tip M, O, sau I;
rosturi de lucru, in care se monteaza de regula benzi de tip I si care au numai rolul de etansare, fara a prelua deformatii.
Modul de punere in opera a benzilor de etansare din P.V.C. a fost tratat intr-un capitol anterior.
4. Montajul prefabricatelor la centrale de joasa si medie cadere
Centralele de joasa si medie cadere executate in tara sunt prefabricate in proportie de 5 din volumul total de beton. Partile la care proiectele au fost elaborate in solutie prefabricata sunt (fig. 8; fig. 9
a) Infrastructuri: - planseul peste aspiratori, restul infrastructurii fiind din beton monolit.
b) Suprastructura:
planaeul de la camerele de uleiuri si acumulatori (prefabricat partial-circa 30
planseul atelierelor, grupurilor de aer comprimat (prefabricat partial-circa 30
planseul salii masinilor si blocului de montaj (prefabricat partial - circa 40
sala masinilor prefabricata integral, cu stalpi, grinzi de inchidere, panouri de inchidere, grinzi de rulare si acoperis.
Prin introducerea utilizarii prefabricatelor la centralele hidroelectrice, se rezolva probleme importante de executie si anume:
prefabricatele se executa pe timp de vara si se monteaza atunci cand sunt necesare;
|
|
se executa centralizat la sol, de catre personal instruit in acest scop, si se poate urmari mai bine din punct de vedere calitativ;
se obtine economie de material lemnos si de forta de munca, in special dulgheri;
se pot utiliza elemente mari pentru fatada si pereti despartitori prefabricati, ceea ce duce la inlocuirea altor materiale (caramida, B.C.A.), deficitare, reducandu-se manopera necesara pentru zidarie si finisaje;
montarea prefabricatelor se poate executa si pe timp friguros, cand nu se pot realiza lucrari de turnare a betoanelor, zidarii, tencuieli etc;
|
|
in principiu, prin utilizarea prefabricatelor se poate scurta termenul de executie a centralelor cu circa 3 - 4 luni.
Intrucat montarea prefabricatelor la centralele hidroelectrice poate produce intreruperi in procesul de executie al centralei, este necesar ca pentru fiecare centrala hidroelectrica la care se utilizeaza prefabricate, sa se intocmeasca un proiect tehnologic de montare a prefabricatelor care va cuprinde urmatoarele:
inventarierea prefabricatelor, pe greutati si gabarite, precum si procurarea acestora (uzinate sau preturnate pe santier);
utilajele necesare pentru montarea prefabricatelor in functie de greutati si pozitia acestora;
dispozitive de montare a prefabricatelor, pe tipuri;
grafic de esalonare a montarii prefabricatelor;
tipurile de monolitizari si schele necesare pentru executia acestora la cotele cerute in proiecte;
unelte, scule si dispozitive pentru executia monolitizarilor;
necesar de personal de munca pe specialitati;
mijloace de transport, si dispozitive de fixare a prefabricatelor pe mijloacele de transport.
Proiectul tehnologic de montare a prefabricatelor pentru fiecare tip de centrala se intocmeste de catre un colectiv de specialiati, fiind avizat de proiectant.
4.1. Amplasarea utilajelor
Amplasarea utilajelor de ridicat (macarale) se face de regula in apropierea centralei, utilizand macarale-turn la punct fix, fara a incomoda desfasurarea altor lucrari de constructii de la obiecte invecinate.
In fig. 10, macaraua este amplasata pe unul din frontoanele centralei, cu fundatia la nivelul platformei incintei, fapt care permite accesul utilajelor in hala si montajul acestora fara a demonta macaraua-turn.
In cazul in care centrala hidroelectrica este de tip baraj, este indicat ca macaraua sa se monteze la punct fix pe frontonul vecin al centralei cu descarcatorul de ape mari si pe radierul descarcatorului, macaraua avand posibilitatea de a deservi si lucrarile de betonare de la descarcator.
Utilajele de ridicat folosite pentru lucrarile de betonare, armare, cofrare existente pe amplasament se vor folosi la maxim si pentru montarea prefabricatelor, daca se incadreaza in limitele de ridicare a acestora. In cazul in care macaralele utilizate la betonare nu pot ridica piesele prefabricate peste 10 t, pentru centrala se utilizeaza macarale pe pneuri sau pe senile de tipul E-2503, KATO, COLEX, DEMAG etc. Aceste macarale vor fi manevrate din exteriorul centralei hidroelectrice.
|
|
4.2. Montarea prefabricatelor
Din analiza documentatiilor tehnice de executie a unor centrale de joasa cadere a rezultat un numar de 9 etape de montare a prefabricatelor, in ordinea logica de montare la diverse niveluri (fig. 8), si anume:
Etapa I. - montarea prefabricatelor-fasii de tipul T intors la planseul aspiratorilor. Dupa montarea acestora se executa monolitizarea, conform detaliilor de executie.
Etapa II. - montarea si monolitizarea prefabricatelor la planseul de sub camera de uleiuri si acumulatori, planseul fiind partial prefabricat si restul monolit. Zona prefabricata a planseului este compusa din grinzi si placi prefabricate.
Etapa III. - montarea prefabricatelor pentru planseul de sub camera grupurilor de aer comprimat si ateliere. Planseul este partial prefabricat, restul fiind monolit si este format din grinzi si placi prefabricate. Monolitizarea se face circuland pe planseul prefabricat.
Etapa IV. - montarea si monolitizarea prefabricatelor la planseul salii masinilor si a blocului de montaj, planseul fiind partial prefabricat din grinzi si placi, restul fiind monolit.
Etapa V. - montarea stalpilor prefabricati da la sala masinilor in fundatii-pahar sau prin innadire cu stalpi monoliti, cu sudura in cochilie a armaturilor. Monolitizarea se realizeaza imediat dupa montaj.
Etapa VI. - montarea grinzilor de inchidere - pentru montajul acestora se executa o schela din 'esafodaj E-75' pana la cota inferioara a grinzilor. Pe esafodaj, local se executa o platforma metalica pentru muncitorii care executa montajul. Tot de pe aceasta platforma se executa si monolitizarea grinzilor.
Etapa VII. - montarea grinzilor de rulare. Pentru aceasta etapa se continua montarea esafodajului E-75 de la cota inferioara a grinzilor de inchidere pana la cota inferioara a grinzilor de rulare. La aceasta cota se realizeaza o platforma pentru muncitorii care executa montajul si monolitizarea.
Etapa VIII. - montarea acoperisului format din grinzi transversale, chesoane si aticuri prefabricate. Pentru montare se inalta esafodajul E-75 de la partea inferioara a grinzilor de rulare pana la partea inferioara a grinzilor de acoperis, executand platforma de acces a muncitorilor. Monolitizarea se realizeaza conform detaliilor din proiectul de executie.
Etapa IX. - montarea prefabricatelor pentru fatada la sala masinilor si grupul de montaj. Montarea acestora se face dupa demontarea esafodajului E-75, folosit la montarea acoperisului, deoarece poate incomoda.
4.3. Monolitizarea prefabricatelor
Marca betonului pentru monolitizari trebuie sa fie de minimum B-200, iar pentru imbinarile de continuitate se recomanda sa se utilizeze o marca egala cu cea a elementelor ce se imbina.
Pentru imbinarile elementelor solicitate direct la incarcari repetate, se recomanda utilizarea betonului de monolitizare de minimum marca B-300. Distanta liniara (lumina) dintre armaturile de imbinare trebuie sa fie de minimum 25 mm. Fac exceptie armaturile care se petrec una langa alta sau daca se imbina prin sudura.
Dimensiunea maxima a agregatelor pentru betonul de monolitizare nu trebuie sa depaseasca 15 mm. Mortarul de poza trebuie sa aibe marca de minimum M-100 cu dozaj 1:3 in volume (ciment-nisip) si consistenta 5 - 6 cm.
Pentru armaturile de rezistenta ale imbinarilor se folosesc numai oteluri marca OB-37 si PC-52. Electrozii de sudura se aleg conform instructiunilor tehnice C-28-71.
Rezemarea elementelor prefabricate pe alte elemente de constructie se face numai prin intermediul unui strat de mortar proaspat de ciment de 1 - 15 cm grosime, pentru egalizarea suprafetei de rezemare pe toata suprafata. In cazul in care imbinarea este conceputa astfel, ca rezemarea si transmiterea eforturilor sa se faca prin piese metalice, este obligatorie asigurarea paralelismului fetelor prevazute a veni in contact, iar contactul sa se realizeze pe toata suprafa]a de rezemare.
Se interzice utilizarea mortarelor de poza la mai mult de 1/2 ora de la prepararea si asternerea lor. Se iau masuri de protejare a mortarului impotriva intemperiilor sau expunerii la soare.
Lumina rostului dintre fetele longitudinale ale fasiilor de planseu, precum si ale elementelor de suprafata pentru acoperis trebuie sa fie de minimum 3 cm la partea superioara. Pentru constructii cu panouri mari prefabricate, se aplica normativul P-42-71 si instructiunile tehnice P-101-78. Executia imbinarilor in stare definitiva este precedata de verificarile de control efectuate conform reglementarilor in vigoare si normativul C-56-75 si cu incheierea procesului verbal de lucrari ascunse, cuprinzand pozitia elementelor ce se monolitizeaza si a suportului, calitatea mortarului de poza si a pieselor tehnice inglobate, pozitia si dimensiunile armaturilor.
Execu]ia sudurilor se face numai cu arc electric, de catre sudori verificati prin examen.
Executia monolitizarilor presupune urmatoarele:
a. pregatirea in vederea betonarii:
se pregatesc si se curata fetele elementelor, armaturile si piesele metalice, precum si intregul spatiu pentru betonare;
se indreapta si se reaseaza in pozitia din proiect toate armaturile din imbinare;
se intocmeste procesul verbal de lucrari ascunse, verificandu-se imbinarile bucata cu bucata;
se uda abundent cofrajele si elementele prefabricate in zona imbinarii;
b. betonarea - la executia betonarilor se utilizeaza in mod obligatoriu beton proaspat preparat, acest beton are o compozitie speciala (data prin proiect) si se utilizeaza in cantitati reduse ;
compactarea betonului din imbinari se executa cu atentie deosebita, de regula prin vibrare, iar in cazul cand spatiul este redus sau armaturile sunt prea dese, se face manual, utilizand sipci, capete de fier-beton etc la batere ;
dupa turnarea betonului se iau masuri speciale de protejare contra uscarii, inghetului, ploii etc. In cazul temperaturilor mai mari de +5 C este necesara acoperirea si mentinerea in stare umeda minimum 7 zile, iar in cazul temperaturilor sub +5 C se vor lua masuri de protectie contra inghetului;
dupa decofrare se face verificarea imbinarilor;
la imbinarile, in care se prevede turnarea de beton sau mortar pentru protejarea pieselor metalice, turnarea se face dupa ce se termina montarea tuturor elementelor.
