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1、上程水電站施工組織設計簡述楊德貴（廣西玉林水利電力勘測設計研究院，廣西玉林5 3 7 0 0 0）摘要：上程水電站可行性研究階段的施工組織設計，主要研究了該土石壩施工導流布置、壩體填筑規劃、地下引水發電系統施工規劃等技術問題。工程采用河床一次斷流、土石圍堰擋水、隧洞導流、主體工程全年施工方式，施工組織設計中還對料場選擇與開采、主體工程施工、施工總布置及對外交通等進行設計研究。關鍵詞：可行性研究；施工組織設計；上程水電站2 0 0 6 年 1 0 月第 5 期總第 1 3 3 期1工程概況上程水電站位于廣西壯族自治區賀州市步頭鎮東北，距步頭鎮 1 4.2 3k m，大壩位于永和村附近的白石水與大2、橋水兩溪流匯合口下游 2 2 0m處。電站樞紐主要由均質土壩、溢洪道、發電引水隧洞、地下發電廠房等建筑物組成。均質土壩最大壩高 6 7.2m，大壩正常擋水位 5 3 5.0 0m，壩頂高程 5 3 7.2 0m，壩頂長 2 4 9.0 0 m、寬 7.0 0 m。水庫庫容為9 9 6 1萬 m3，電站裝機容量 9 0 M W。地下引水發電系統包括發電引水隧洞和地下廠房。發電引水隧洞全長約 9 8 9 4 m，隧洞開挖跨度 4.5 0 5.5 0m。地下廠房由主廠房、主變洞、尾水室、出線兼通風洞和進廠交通洞等建筑物組成。主廠房長8 0.0 m、寬1 3.5 m、高 2 9.6 m，廠房內安裝 33、 臺沖擊式水輪發電機組。施工規劃主要研究洞室施工順序、施工方法、施工通道布置及施工工期安排等關鍵技術問題。2施工組織設計內容簡述2.1施工導流施工導流方式為河床一次斷流，土石圍堰擋水（汛期采用大壩擋水），導流隧洞導流，主體工程全年施工方式。水庫庫容9 9 6 1 萬 m3，最大壩高 6 7.2 m。本工程為等工程，大壩為 3 級建筑物，根據 水利水電工程施工組織設計規范 規定，導流建筑物級別為等 5 級，土石圍堰導流設計標準為 5年一遇洪水。根據大壩工程量，大壩可在一個枯水期內填筑出渡汛水位以上，圍堰使用期限短。因此，為節省工程投資，本導流設計標準采用枯水期 1 0 月 1 日至第二年 3 月4、 3 1日時段內 5 年一遇洪水標準，其相應洪峰流量為 5 3 m3/s。由于壩址處于高山峽谷區，河床狹隘，不宜分期布置施工圍堰和開挖導流明渠，且均質土壩不能過流。經分析比較，施工導流采用圍堰斷流隧洞導流方式，汛期采用大壩擋水，導流隧洞過流的方式。施工導流洞布置于大壩左岸山體內，進口離左壩肩約 5 0 m，出口位于溢洪道挑流鼻坎底部順接于原河床。導流隧洞進口高程 4 8 0.0 0m,出口高程為4 6 6.0 0 m，隧洞總長3 8 8.5 0 m,洞徑為2.5 0 m，用鋼筋混凝土襯砌。施工圍堰布置在壩址上游，圍堰采用土石圍堰，上游設計堰前水位4 8 4.7 3m，取堰頂高程為 4 8 6.5、0 0m,其最大堰高 1 0.0 0 m，堰頂寬 7.5 0 m，上、下游邊坡均取 1 2。由于壩址至隧洞出口河道底高程自然落差為 5 m，導流水流考慮自由流走，下游不設圍堰。大壩臨時渡汛設計洪水標準根據壩型及壩前攔洪庫容，采用 5 0年一遇洪水標準，其相應天然洪峰流量為 5 1 3 m3/s。上程水庫計劃第 3 年 3 月 1 日下閘蓄水，至第 3 年 9 月 1 日蓄到正常蓄水位，庫水位1 1從 4 8 0 m蓄至 5 3 5 m用 6 個月時間，平均每個月水位上漲 9.2 m。2.2料場選擇與開采土料場選用第一和第二土料場。第一土料場位于壩址右岸上游 4 0 0m，儲量 1 3 1萬m36、；第二土料場位于壩址左岸上游 7 0 0 m，儲量 3 0 0 萬 m3。石料場選用馬鞍山和白鳩沖石料場。馬鞍山石料場位于壩址右岸上游28 0 0m，巖石為灰巖，總儲量 4 0 0 萬 m3；白鳩沖石料場位于壩址右岸上游 8 0 0 m，巖石為花崗巖，總儲量2 4 0 萬 m3。2.3主體工程施工2.3.1大壩施工對上程水電站均質土壩的施工，重點研究解決料源規劃、壩料分區供應規劃等關鍵技術，以確定合理的壩體填筑強度和進度。本工程填筑土方 1 5 0.8萬 m3，其中大壩填筑土方為 1 2 9.3萬 m3。根據料場規劃，土料選擇位于壩址上游，開采和運輸條件較好的第一、二土料場。土料可同時從左右兩7、岸第一、二土料場開采、運輸上壩。壩料運輸方式以自卸汽車通過公路上壩，運輸以 1 5 t 自卸汽車為主。對上壩公路的布置，采用岸坡公路布置方式，在主要上壩的左右岸上游，均布置 3層道路。道路標準為當地材料加固的等外公路，路面寬 4.5 m，局部加寬作錯車道。大壩工程是本工程受洪水威脅的施工項目，安排在第一年 1 0 月開始施工，第二年汛期壩前 5 0 年一遇洪水水位為 5 0 0.7 3 m，要求大壩第二年 3 月底前填筑至 5 0 2.5 0 m攔洪高程，此高程以下大壩壩體填筑工程量為 7 7 萬m3。因一個枯水期完成此工作量施工強度過大，計劃把整個壩體填筑至 4 9 1.0 0 m高程后，按8、大壩臨時斷面加高,即臨時壩頂高程為5 0 2.5 0 m，臨時壩頂寬 4 0 m,下游壩坡按 1 2，上游壩坡按永久壩坡不變，此高程以下大壩壩體填筑工程量為 5 6 萬 m3。按枯水期月工作日數 2 5d計，每天需填筑約 45 0 0m3。若每天按工作 2 個臺班計，2 0 臺 1 5 t 自卸汽車同時從左右兩岸第一、二土料場開采后運輸上壩，可滿足填筑強度要求。2.3.2發電引水隧洞施工上程電站發電引水隧洞開挖長約98 9 4m，是工程施工總工期的控制性項目，施工支洞的布置將直接影響電站的發電工期。根據隧洞的布置情況，結合沿線的地形地質條件，隧洞施工共布置 3 條施工支洞，其中 1條從進廠交通9、洞進入，加上進出口工作面，可提供 5 個施工工作面同時施工。主洞擬采用無軌運輸方法開挖，支洞斷面采用 4.0 m 4.0 m（寬 高）的城門洞形，一般為單車道，在地質條件較好的適當位置設置錯車道。隧洞開挖：主洞和施工支洞掘進采用全斷面開挖、周邊光面爆破的方法施工。鉆孔設備采用 Y T-2 8 氣腿式手風鉆，鉆孔直徑為4 2 m m，人工裝藥爆破，2 m3裝載機和 5 t 自卸汽車出碴。根據隧洞沿線的地質條件，在不同類別的圍巖中，采用不同的開挖循環進尺和臨時支護措施。隧洞混凝土襯砌：隧洞混凝土襯砌采用鋼模臺車施工，分別由進口和進廠交通洞口的拌和站供應混凝土，5 t 自卸汽車運至工作面，用 H B10、-6 0 型混凝土泵送入倉，人工振搗。噴錨支護：在1+4 7 3 1+7 1 5和 4+1 5 0 4+5 2 7 兩段巖層褶皺軸部需進行噴錨支護，頂拱采用長 3 m、直徑 2 5 m m的系統錨桿進行加固，每一斷面布置錨桿 5 根、間距 3 m。鉆孔采用手風鉆造孔，用注漿機灌注水泥砂漿，人工插入錨桿。掛直徑6 m m、間距 2 0 c m 2 0 c m的鋼筋網，并對圍巖適時進行噴混凝土支護，封閉巖體表面。噴混凝土采用 P Z-5 型混凝土噴射機，容量為 4 5 m3/h，噴射厚度 1 0 c m，分兩次噴護，噴層間歇時間 2 0 m i n 左右；拌和使用 0.2 5 m3的強制式攪拌機。11、隨機錨桿：在圍巖穩定性差，頂拱易發生掉頂塌方，側壁易產生鼓幫的洞段，在每茬炮后及時打隨機錨桿。錨桿直徑 2 5 m m，長3 m。安裝錨桿采用錨固劑，隨機錨桿的數量暫按 5 0 根/1 0 0 m預備。2.3.3地下廠房施工地下廠房是工程關鍵項目,在工程勘探1 2期沿進廠交通洞布置勘探平硐至主廠房，在施工準備期利用該平硐進行進廠交通洞的擴挖，工程正式開工后即可進行地下廠房的開挖。進廠交通洞全長 1 1 0 0 m。地下廠房的施工支洞布置見圖 1。從進廠交通洞末端分岔引 1條施工支洞到主變洞頂拱高程進行主變洞的開挖，該洞稱“廠 1號支洞”，長 2 4 6.5m，利用該洞進行主變洞上部、頂拱永久支12、護和巖壁吊車梁的施工。在 1號支洞末端布置通風兼出線洞從主廠房頂拱前經過，設 1 條短支洞進入主廠房頂拱區進行主廠房上部、頂拱永久支護和巖壁吊車梁的施工，該洞稱“廠 2號支洞”，長 4 1.5m。在進廠交通洞中廠 1號支洞前，布置“廠 3號支洞”下到尾水洞岔洞前，利用該洞進行尾水洞后半部及尾水岔洞的施工，3 號支洞長2 0 6.5 m。從進廠交通洞進入主廠房進行地下廠房下部和主變洞下部的開挖和其它施工作業。開挖完成后進行主廠房一、二期混凝土澆筑與機組安裝，主變洞的混凝土澆筑及主變設備的安裝。地下廠房開挖：地下主廠房的開挖分上、下兩部分，上部分為、區，每區開挖高度為 5 m，共 1 0 m。開工13、后先進行進廠交通洞的擴挖，從其末端開挖廠 1 號支洞及分岔廠 2號支洞，從廠 2號支洞進入主廠房上部，進行地下廠房頂拱區、區的開挖及頂拱永久支護和巖壁吊車梁的施工。頂拱部分采用中心導洞先進，兩側擴挖的方法施工，汽腿式風鉆鉆孔，周邊光面爆破。第層為巖錨梁區，本層開挖方法同頂拱區，但對巖錨吊車梁部位要求開挖輪廓準確。采用 2 m3裝載機配合 5 t 汽車從廠 2 號支洞經 1 號支洞到進廠交通洞出碴。主廠房下部從進廠交通洞進入，進行第、層的開挖，采用臺階法施工，1 0 0型潛孔鉆鉆孔爆破，2m3裝載機配 1 5t 自卸汽車從進廠交通洞出碴。第區層高 8m，、區各高 7 m。開挖完成后進行一、二期混14、凝土澆筑與機組安裝。由于地下廠房邊墻和頂拱采用錨噴作為永久支護，為減輕爆破振動對圍巖的影響，主廠房和主變洞臺階法施工的部位周邊應采用預裂爆破。混凝土澆筑：主廠房和主變洞混凝土澆筑采用在洞口拌和后用 5t 自卸汽車運至洞內，使用先期施工好的廠內行車配合 2 m3吊罐入倉。巖錨吊車梁部位的混凝土澆筑使用混凝土泵送入倉，人工振搗。噴錨支護：廠房頂拱部位需進行噴錨支護，頂拱采用長5 m、直徑 2 5 m m的系統錨桿進行圖 1 廠區施工支洞布置圖1 32 0 0 6 年 8 月 1 1 日 上午 9 點，英德市白石窯水電廠正副廠長、廠總工程師、生產技術科長、人事科長、檢修車間主任等領導匯聚檢修車間辦公15、室，召開了一場別開生面的評聘小組會，對參加競聘檢修車間班組長的 1 6 位職工進行第二階段考核面試，將評聘 1 3 位職工擔任檢修車間和各專業班組的領班組長（第一階段考核為參加競聘的職工向評聘小組遞交競聘自薦書面材料，已經在 2 0 0 6 年 7 月底完成）。白石窯水電廠自投產發電以來，始終堅持以人為本，重視人才隊伍建設，提倡“創建學習型組織，爭當知識型職工”。幾年來，電廠共派 1 0 0 0 多人次到外地參觀學習，有 1 5 0 0 多人次參加各類專業技術培訓班、報告會和到高等院校學習深造，為電廠造就了一支高素質的專業技術人才隊伍。檢修車間新一屆領導到任不足一個月，即對車間班組長采用競爭上16、崗方式評聘，是白石窯水電廠改革人事制度的具體表現，真實體現了用人唯賢、人盡其才的用人制度，最大限度地激發了廣大職工工作的積極性和創造性，將為電廠提高工作效率，多發電、發好電發揮最大的作用。（白石窯水電廠 鄧南景報道）!動態報道#白石窯水電廠采用競爭上崗方式評聘檢修車間班組長加固，錨桿梅花型布置，間距 2 m 2 m。鉆孔采用手風鉆造孔，用注漿機灌注水泥砂漿，人工插入錨桿。掛直徑6 m m、間距 2 0 c m 2 0 c m的鋼筋網，并對圍巖適時進行噴混凝土支護。噴混凝土采用 P Z-5型混凝土噴射機，容量為 4 5m3/h，噴射厚度 1 5c m，分 3次噴護，噴層間歇時間 2 0 m i 17、n 左右；拌和使用 0.2 5 m3的強制式攪拌機。2.4施工交通運輸運輸方式以公路運輸為主。大件設備運輸重量：水輪機轉輪體5 0 t，發電機定子 1 1 0t，主變壓器 8 0 1 0 0 t。為此，上程水電站的對外交通公路分 2 條道路分別連通發電廠房和大壩，公路等級分別為四級和等外級：一條為規劃新建從步頭跨賀江到上程廠房的四級公路 1 4.2 k m；另一條從步頭鎮沿新擬定的進廠公路至新建賀江大橋左橋頭到達壩首，路線全長 5 8.4 k m。步頭鎮至八步 4 0k m，為二級公路，八步主要對外交通線路有：桂林火車站至八步（3 2 1、3 2 5國道）公路2 0 8k m，柳州火車站至賀州18、市（3 2 3 國道）公路2 6 2 k m。重大設備由桂林或柳州等鐵路再轉公路運至工地，路況能滿足要求。2.5施工總布置根據本工程的樞紐布置特點、地形和場地條件，施工布置按照“集中與分散相結合”的原則進行，結合工程施工管理和場地條件，施工分大壩工區、隧洞首部、1 號支洞、廠房交通洞口與尾水洞出口 4 個工區布置,各分區布置均設置有相應的生產及生活設施。2.6施工總進度本工程為中型電站，引水系統線路長，工程量大，地下廠房施工復雜，因此對控制性項目和受洪水影響的工程施工總進度計劃考慮采用較先進的施工技術、施工機械和安全措施。根據以上安排，上程電站第 1臺機組發電工期為 3 2 個月（2 年 8 個月），總工期為 3 6 個月（3 年）。其中準備工程 6 個月，主體工程工期 3 2 個月，完建期 4 個月。工程籌建期為 1 年，不計入總工期。3結語上程水電站可行性研究階段的施工組織設計結合工程地形地質條件、建筑物特點和關鍵技術問題進行了深入研究，提出了經濟合理的施工規劃，較好地完成了該項目施工組織設計，并順利通過了審查，獲得好評。參考文獻：1 廣西玉林水利水電工程設計研究所.廣西賀州市上程水電站工程可行性研究報告 R .2 0 0 4.1 4