1、完整版(2022年)水利樞紐工程混凝土施工組織設計方案目 錄8.1施工條件18.1.1工程條件18.1.2自然條件48.2施工導流98.2.1設計條件98.2.2導流標準98.2.3導流方式及導流規劃108.2.4導流建筑物設計158.2.5導流工程施工208.2.6截流與基坑排水218.2.7下閘蓄水228.3料場選擇與開采228.3.1料場選擇228.3.2料場規劃248.3.3料場開采248.4主體工程施工258.4.l施工方案選擇258.4.2擋水建筑物(閘壩)施工258.4.3引水系統建筑物施工268.4.4廠區建筑物施工298.4.5廠、壩砼溫度控制298.5施工交通運輸308.5
2、.l對外交通運輸308.5.2場內交通運輸318.6 施工工廠設施338.6.1混凝土拌和系統338.6.2砂石料加工系統348.6.3機械修配及綜合加工系統358.6.4風、水、電、通信358.7施工總布置398.7.1布置條件及布置原則398.7.2施工分區規劃408.7.3碴場規劃418.7.4主要臨建工程量418.7.5施工征地418.8施工總進度418.8.l編制依據及原則418.8.2施工進度計劃438.8.3工程籌建期438.8.4施工準備期438.8.5主體工程施工期438.8.6工程完建期448.8.7工程的主要施工特點458.9主要技術供應468.9.l主要建筑材料468.
3、9.2風水電供應468.9.3 勞動力供應468.9.4 主要施工機械設備478.1施工條件8.1.1工程條件(1)工程位置*水電站位于*省*州*縣*鎮*村附近的洮河干流上。在洮河干流開發規劃報告中,洮河青走道古城河段共規劃了33個梯級,*水電站為其中規劃范圍內的第12個梯級電站。推薦壩址位于*村上游約300m洮河拐彎處,距*縣城約57km,廠房位于樞紐下游洮河右岸,距*縣城約55km,沿洮河右岸有鄉級公路貫通并通往*。*縣城至蘭州310.9km,至隴海鐵路隴西站187km。對外交通比較便利。(2)工程特性*水電站是以發電為主的低壩(無調節)引水式電站。樞紐工程主要由攔河閘壩、發電引水系統和地
4、面廠房三部分組成。水庫正常蓄水位2742.00m,總庫容223萬m3。壩址處多年平均流量59.9m3/s,發電引用流量為112.4m3/s,最大水頭19.1m,平均水頭17.6m,額定水頭15.5m,裝機容量15MW,多年平均發電量5834萬kWh,年利用小時數3889h。根據水電樞紐工程等級劃分及設計安全標準(DL5180-2003)中的規定,工程規模為等小(1)型,主要建筑物級別為4級,次要建筑物及臨時建筑物為5級。*水電站主體工程主要工程量匯總見表。(3)攔河閘壩攔河閘壩由三孔泄洪閘、一孔沖砂泄洪閘壩段、漿砌石左副壩等建筑物組成。最大壩高14.3m,壩前沿總長269.9m(其中副壩長23
5、1.1m)。泄洪閘、沖砂泄洪閘壩段為鋼筋混凝土結構。閘頂高程2743.50m,閘室總寬為38.8m,閘段最長處為23.6m。泄洪閘、沖砂泄洪閘閘墩齒墻基礎面高程2728.20m。泄洪閘內設平板檢修門一扇,孔口尺寸6.2m11m(寬高);設平板工作門三扇,孔口尺寸6.2m11m(寬高)。底板高程2731.00m,底板厚度1.8m。出口為底流消能,消力池長34m,底板厚度1.5m,下設0.2m厚的反濾層與0.2m厚的碎石墊層,底板高程2728.50m。其后接鉛絲籠塊石。基礎為砂礫石基礎,泄洪閘前河床設置50m長的混凝土水平鋪蓋。表8.1.1 *水電站主體工程主要工程量匯總表序號項目單位大壩引水隧洞
6、工程廠房尾水渠開關站合計泄洪沖砂閘漿砌石副壩進水口引水隧洞調壓井壓力管道1砂礫石覆蓋層開挖m31779517172183134295130110245787621682石方明挖m330172001472097383石方洞挖m3223602148245084石方井挖m3323332335回填石渣m3336544602321101466砼澆筑m39486278545215214918166456954501242319757噴混凝土m317957419478198漿砌石m31267104132623143039干砌石m34951495110鋼筋t34956164207119722841826129
7、511鋼材t19019012金屬結構t38229247.5721.513錨桿根2491104170146166914固結灌漿m2926856426420815回填灌漿m238531973582616接觸灌漿m2沖砂泄洪閘閘頂高程2743.50m,閘室段寬為23.6m(順水流方向)。閘內設平板檢修門一道,孔口尺寸6.2m11m(寬高);設弧形工作門一道,孔口尺寸6.2m11m(寬高)。閘底板末端為消力池,池底板高程2728.50m,池長28m。左副壩為漿砌石重力壩,壩頂寬為4m,長231.1m,壩頂高程2743.50m,。左副壩上游垂直,下游坡為1:0.8。壩基為砂礫石基礎,副壩前河床設置35m
8、長的干砌石面層水平鋪蓋,水平鋪蓋采用復合土工膜防滲。發電引水系統發電引水系統由進水口、壓力引水隧洞、調壓井、壓力管道四部分組成。電站進水口布置采用塔式進水口,取水口底板高程2733m,閘頂高程2743.5m,進水口前緣寬度20m,中墩厚度3.0m,邊墩厚度2.0m,設攔污柵兩孔,單孔孔口尺寸6.59.5m(寬高),攔污柵后設一孔事故檢修門,孔口尺寸為6.58.5m(寬高),進水口后為一方變圓漸變段與引水隧洞相接,漸變段長10m。引水隧洞洞長488.18m,隧洞襯砌段內徑6.5m,襯砌段厚度:III類圍巖為30cm,IV類圍巖為40cm。隧洞進水口底板高程2728.50m,隧洞末端底板高程為27
9、14.95m,縱向坡度2.83%。調壓井為阻抗式,上室高20.00m,上室內徑12m,阻抗孔內徑3.0m,上室開挖直徑13.8m。壓力鋼管為地下埋管,在進廠前一分為二,岔管分岔形式為卜形。鋼管主管直徑為5.5m,主管段長度39.61m,外包混凝土厚度60cm,支管直徑為4.2m。廠房系統廠房系統由電站地面主廠房、副廠房、尾水渠、開關站等組成,副廠房布置在主廠房的上游,主廠房長度46m,副廠房長度40.6m,總寬度32.4m(其中主廠房寬度20.4m,副廠房寬度12m),主廠房高31.8m,機組段長度13.5m,安裝間長度17m。尾水渠按1:3.2的反坡與洮河相接。尾水渠長30m,寬29m,底板
10、混凝土襯砌50cm,并按梅花型布置20的排水孔,間排距為2.0m,尾水渠邊墻采用M7.5的漿砌石重力式擋墻。開關站采用開敞式開關站,布置在主副廠房左側,平面面積29.5m18.4m。(4)施工特性本工程所處河段屬于中高山區,相對高差100500m,河谷較寬闊,兩岸植被較好。沿河兩岸有不對稱的階地,且多為耕地,工程施工可利用的場地有限。施工期間環保要求嚴格。攔河閘壩首部樞紐區位于*村上游約0.3km洮河拐彎處,廠址區位于*村下游約0.7km處作婁村西側長隧洞出口的洮河右岸坡麓地帶,發電引水隧洞長488.18m。各水工建筑物布置相對獨立,相互間施工干擾較小。工程計劃總工期24個月,第一臺機發電工期
11、19.5個月。工程經2個月籌建后,于第一年8月開工,第三年3月第一臺機組發電,第三年6月底竣工。電站對外交通比較方便,施工期所需的鋼材、水泥、炸藥、生活及生產物資等均可采用公路運輸直抵工地,木材可在當地解決。現有鄉級公路經過拓寬可滿足電站施工期外來物資的運輸要求。樞紐區附近天然砂石骨料較充足,質量滿足工程需要。本工程地處洮河干流上游,壩址區及廠址區附近無大、中型工業企業,河水清澈,水量豐富,水質較好,含沙量小,基本無污染,可直接提取作為生產用水,經沉淀、消毒處理后可作為生活用水。工程區有10kV農用輸電線路通過,可作為本工程施工用電電源。洮河流域屬中緯度內陸高原,屬典型的高原大陸性氣候,高寒陰
12、濕。具有冬春長而夏秋短、氣溫日差較大和無霜期短的特點。根據本地區氣候條件,砼施工要求進行溫度控制,以防止砼裂縫。控制砼原材料,低溫季節加強砼表面保護,高溫季節砼澆筑降溫等溫度控制措施,即可滿足施工要求。8.1.2自然條件(1)水文條件洮河是黃河上游右岸最大的一級支流,發源于*、青海兩省交界處的西傾山東麓。洮河干流全長673.1km,流域面積為25527km2,河道平均比降2.8,水力資源較為豐富。*水電站距上游下巴溝水文站約17km。根據1:50000地形圖量算,電站壩址和廠址以上控制流域面積分別為9094.9km2和9238.3km2,多年平均流量為59.9m3/s,多年平均降水量499mm
13、,其中在4月10月降水量占年降水量的93.8%,6月8月降水量占全年降水量的54%。*水電站設計洪水成果是依據下巴溝站和岷縣站洪水設計成果,按其壩址、廠址流域面積 采用內插法求得;分期洪水設計成果是依據下巴溝站和岷縣站各分期洪水設計成果,按壩址、廠址面積采用區間內插法求得。壩址、廠址設計洪水、分期洪水成果表見表8.1.2和8.1.3。表8.1.2 *水電站壩址、廠址設計洪水成果 流量:m3/s 名稱設計值P(%)0.20.330.5123.33 510壩址193017601630140011801020893684廠址195017801650142011901030906695表8.1.3 *
14、水電站壩址分期洪水成果 流量:m3/s名稱時段設計值(%)1020100/350壩址123月66.0 57.7 50.8 44.4 45月228 176 136 104 6.1-6.25月239 184 142 109 6.26-9.30月684 486 350 255 10月243 188 148 115 11月113 94.0 79.4 66.3 廠址123月66.7 58.3 51.3 44.9 45月233 179 139 107 6.1-6.25月244 188 145 111 6.26-9.30月695 495 358 262 10月247 192 151 117 11月114 9
15、5.3 80.5 67.2 (2)氣象條件洮河流域地處中緯度的內陸高原,屬典型的大陸性氣候,具有冬春長而夏秋短,氣溫日較差、年較差大和無霜期短的特點。因流域地形變化幅度較大,海拔高程由4400 m的河源降至1400 m的入黃河口,緯度由河源的34增至入黃口的36,氣候在上、中、下游有一定的差異。上游地區高寒陰濕,冬季漫長,基本無夏天;中游地區高寒濕潤,四季不分明;下游地區為溫帶半干旱地區。*水電站位于洮河中游的高山地區,氣候高寒陰濕,冰雹和暴雨是主要災害性天氣。據臨潭縣氣象站19712000年共30年氣象要素資料統計,多年平均氣溫3.4,極端最高氣溫30.6,極端最低氣溫-27.1。多年平均風
16、速2.6m/s,多年平均相對濕度64%,多年平均降水量499mm,其中4月10月降水量占年降水量的93.8%, 6月8月降水量占全年降水量的54%,實測最大日降水量48.3mm。最大凍土深度147cm,最大積雪深度18cm。由于*水電站工程距臨潭縣縣城最近,海拔高程相近,因此采用臨潭縣氣象站做為*水電站工程氣象設計代表站,臨潭縣氣象站各氣象要素見表8.1.4。表8.1.4 臨潭縣氣象站氣象要素統計表項目123456789101112全年平均氣溫()-8.0-5.5-0.84.28.211.213.412.89.04.2-1.6-6.43.4極端最高氣溫()15.116.322.629.428.
17、627.230.629.626.622.219.515.530.6極端最低氣溫()-24.9-22.5-21.0-9.8-6.8-2.40.60.1-4.5-11.0-18.8-27.1-27.1平均地表溫度()-7.0-3.02.68.612.715.718.517.712.56.60.0-5.96.6平均5cm地溫()7.111.314.417.016.612.06.6平均10cm地溫()6.711.114.116.716.512.26.9平均15cm地溫()6.511.214.216.916.812.77.5平均20cm地溫()5.910.713.816.516.512.67.6平均降雨
18、量(mm)2.85.214.830.564.779.396.693.768.035.56.31.7499.0最大日降雨量(mm)6.210.414.128.133.338.648.347.337.033.411.82.948.3降雨量0.1mm日數4.76.611.012.216.318.917.216.216.511.94.42.5138.3降雨量10mm日數0000.41.92.23.23.12.20.50.1013.6降雨量25mm日數00000.10.20.50.50.10001.5降雨量50mm日數0000000000000蒸發量(mm)65.777.6114.3160.0180.1
19、165.9174.9167.2118.798.279.570.71472.8平均總云量(成)4.46.17.47.27.77.77.26.97.66.44.23.76.4平均日照時數(h)213.6187.9196.8206.6206.8193.5209.8207.5156.6175.6210.1221.12385.8平均相對濕度(%)48526062667276777772584764平均風速(m/s)2.32.83.03.12.92.72.42.32.32.32.22.32.6大風日數(天)2.02.42.52.81.81.71.11.20.60.50.62.219.2雷暴日數(天)001
20、.23.49.610.711.010.16.92.80.2055.9最大積雪深度(cm)81418121440011312818最大凍土深度(cm)145147146131300031049105147(3)泥沙*水電站壩址位于植被良好、含沙量相對較小的洮河中上游,距上游下巴溝水文站17km,距下游岷縣水文站157km。*水電站年內懸移質輸沙量分配不均勻,主要集中來汛期69月,汛期輸沙量約占年沙量的84.8,8、9月份來沙分別占年沙量的26.6和27.0。*水電站壩址控制流域面積9095km2,多年平均懸移質入庫沙量58.3萬t,入庫推移質沙量為其懸移質的10,推移質沙量5.83萬t,約合3.
21、24萬m3。壩址年平均流量59.9m3/s,年平均含沙量0.308 kg/m3。汛期平均流量94.1m3/s,汛期平均含沙量0.498 kg/m3。(4)冰情建庫后河道冰情將較天然河道發生明顯變化。由于建庫后庫區產生明顯壅水,庫內水面比降變緩、水流流速減小,有可能在庫區形成冰蓋。河流封凍后冰蓋逐漸增厚,影響冰厚的主要因素是氣溫,在其他條件相同時,氣溫愈低及負氣溫的歷時愈長,則冰蓋也愈厚,即冰厚與累積負氣溫成正比。洮河中上游,冬季氣候寒冷,每年自10、11月開始至翌年3、4月為冰期。據臨潭氣象站30年資料統計,累積月平均負氣溫為22.3,以此估算的*電站冰期平均冰厚約為0.91m。(5)工程地質
22、條件首部樞紐區工程地質條件洮河以NW358方向流進下壩線區,經NW316323轉向后,以NW312方向流出壩線區。河流平面型態呈“S”型,平水期河水位為27332734m,水面寬1219m,水深0.61.5m。河谷呈不對稱“U”型,谷寬5060m;正常蓄水位2742m時,壩前水面寬約300m。左岸為級階地,地表平坦。右岸為基巖岸坡,坡度4050。壩線、級堆積階地呈不對稱分布。級階地連續分布在左岸,前緣分布高程在27352736m之間,高出河水面23m;級基座階地連續分布在左岸壩線右端頭,階地前緣分布高程為27472749m,高出河水面1315m;基座分布高程2739m,高出河水面6m,其上覆漂
23、石砂卵礫石層,可見厚度35m,表部被薄層沖積粉土覆蓋。壩址區右岸壩前發育2#沖溝,切割深度大于100m,延伸長度大于2km,溝底縱向坡降1018%,溝谷呈不對稱的“V”型,兩岸松散堆積物以崩坡積、沖洪堆積為主,溝口及兩岸臺地的堆積物以塊碎石土為主,厚1020m,溝底為洪積堆積,組成物質為大孤石、塊石、碎石夾少量砂土。壩線出露三疊系中統地層(T2 d)及第四系堆積物(Q)。壩址區左岸級基座階地上部為砂卵礫石層,厚度1.01.5m。下部為Td2中厚層巨厚層狀砂巖夾板巖;壩址區左岸級階地及河床砂卵礫石層厚約21. 0m,屬極強透水層;壩址區右岸為裸露基巖山體,巖性以砂巖為主,夾頁巖或板巖。庫區兩岸岸
24、坡大部分較平緩,局部基巖裸露,岸坡較陡,岸坡相對高差一般在100m以上,河谷不對稱呈“U”型。崩坡積物或沖洪物等松散堆積物覆蓋的岸坡坡度一般小于45,基巖岸坡一般為5070,較陡,局部為陡崖。左右岸均零星有漫灘,少部分河段有河心灘發育,高出河水面1.53.3m;兩岸斷續分布有、級階地,撥河高度分別為24m、3035m。其中級階地為基座階地,基座高出河水面35m,階面高程為27492772m,在縱橫方向,階地表面起伏較大,且向河谷方向傾斜,坡度1020。根據國家地震局頒布的中國地震動峰值加速度區劃圖(GB183062001),工程區50年超越概率10的地震動峰值加速度為0.10g,相應的地震基本
25、烈度為度。引水系統工程地質條件引水洞線位于洮河右岸低山區,山頂海拔29032972m,高出河水面250m。隧洞頂板埋深15163m,壩址最大埋深163m。河流流向總體為NE18。河流在此段轉了一個“”形的彎,流向由進入壩址時的SE128轉過大彎后又恢復為SE128方向。本河段河谷寬250m左右,壩址區谷寬達260余米。 隧洞軸線主要出露三疊系中統地層(T2d),巖性以變質砂巖.、砂質板巖為主,新鮮巖石致密堅硬。隧洞沿線巖層產狀變化較小,進水口附近為NE75NW56,出口段為NW276NE54,沿線斷層不發育。引水洞線地下水類型為基巖裂隙水。地下水埋深20100m,最大埋深200m,接受大氣降水
26、補給,貯存和運移于基巖裂隙及斷層破碎帶內,向洮河及支流或向第四系松散地層中排泄,地下水和地表水對混凝土無腐蝕性。引水洞沿線物理地質現象主要表現為巖體風化、卸荷拉裂、松動傾倒、崩塌、泥石流等方面。引水洞線進、出口基巖岸坡平緩,經受了長期的侵蝕、堆積作用,巖體風化、卸荷強烈。基巖岸坡就坡度而言,達到了自然穩定坡角。據壩址、廠址勘探資料,椐地質調查及勘探資料,壩址區巖性為變質砂巖和砂質板巖分段出現。砂巖段厚度一般2534m。板巖段巖層厚度一般5080m。由于變質砂巖巖性較堅硬,而砂質板巖巖性較軟弱,兩種巖性抗風化能力的不同,形成了不同的地貌現象。砂巖段形成山脊,而板巖段形成山谷。巖體表部以強風化為主
27、。變質砂巖強風化水平厚度一般13m,弱風化水平深度1520m,縱波速度Vp=13702520m/s;微風化巖體RQD值平均大于50,縱波速度Vp=30603490m/s。砂質板巖強風化水平厚度一般35m,弱風化水平深度1520m,縱波速度Vp=13702520m/s;微風化巖體RQD值平均大于50,縱波速度Vp=30603490m/s。崩塌主要發生于高陡岸坡中上部,堆積于岸坡中下部,常呈現倒石錐地貌,組成物質為塊石、碎石及碎石土,厚度變化較大,中部薄,下部厚。一般厚35m,較大者厚達10m。此類地質現象常發生于引水洞線板巖段凹地形,凹地形接受兩側山坡及山頂巖體崩塌物形成崩塌堆積體。巖體松動、傾
28、倒主要分布在單薄山梁、厚35m,規模小,一般對引水建筑物影響小。引水洞線全線未跨越大型、深切沖溝,所跨越小型沖溝對建筑物無影響。廠房區工程地質條件電站廠房位于*村下游700m處的洮河右岸坡麓地帶上,階面寬闊。廠址區洮河較為順直,流向為SE152178,河水位高程27252723.40m,平水期河水面寬4763m,谷寬180280m,廠房尾水區以下河水面寬6065m,谷寬320338m,河谷呈不對稱的“U”形,左岸大部為第四系堆積體,岸坡坡度較緩,坡度2530;右岸為高山斜谷地貌,部分段基巖裸露,坡度4560。兩岸斷續發育級階地,前緣高程一般為27262727m,撥河高度為34m,左岸局部殘留有
29、級基座階地,階地主體為坡度較緩的Q3堆積粉土地層,前緣高出河水面3040mm,基座頂面高程27322734m, 高出河水面710m。廠址區及其上、下游沒有規模較大的沖溝發育。廠址區出露三疊系中統地層,巖性為薄層砂質板巖夾變質砂巖,第四系(Q)不同成因的堆積物分布在河床、漫灘、階地和坡腳及緩坡地帶。沖積砂卵礫石層(Q4Sgr)主要分布于漫灘、河床及、階地中下部,組成物為砂卵礫石,砂卵礫石層厚1520m。崩坡積塊碎石土(Q4col+dl)分布在調壓井、壓力鋼管附近坡腳和岸坡緩坡地帶,一般厚35m,局部厚度大于10m,由孤石、塊石、碎石土等組成,松散,局部架空。沖洪積塊碎(卵)礫石層(Q4al+pl
30、)主要分布在沖溝口,組成物為砂卵礫石,塊碎石油土交互狀出現。8.2施工導流8.2.1設計條件壩址區河道略彎曲,溝谷開闊,呈不對稱的“V”型,右岸為基巖山坡,坡度較緩。左岸為級階地,地表平坦;右岸為基巖岸坡,坡度4050。經水文資料分析可知:每年的510月,水量相對較大,劃為汛期,每年的11月翌年4月,水量相對偏小,劃分為枯水期。8.2.2導流標準本工程為等小(1)型工程,工程樞紐主要建筑物按4級建筑物設計,次要建筑物按5級建筑物設計。根據水利水電工程施工組織設計規范(SL3032004)的規定,其導流建筑物級別為5級。根據本工程所處河流的水文特點、首部樞紐的布置及現場地形特點,本工程首部樞紐采
31、用明渠導流方式。導流標準:選用5年一遇洪水重現期(全年),相應導流流量為Q20%=486m3/s。廠房導流標準選用5年一遇洪水重現期(全年),相應導流流量為Q20%=495m3/s。8.2.3導流方式及導流規劃(1)導流方式樞紐導流方式根據壩址處地形、地質、水位等實際情況,本階段對三種導流方案進行了比較,見表。方案(推薦方案):河床一次斷流,明渠全年導流方式。導流標準:選用5年一遇洪水重現期(全年),相應導流流量為Q20%=486m3/s。方案(備用方案):河床一次斷流,明渠枯水期導流方式。導流標準:選用5年一遇洪水重現期(枯水期),相應導流流量為Q20%=188m3/s;度汛標準選用10年一
32、遇洪水重現期(汛期),相應流量為Q10%=684m3/s。方案III(比較方案):明渠全年導流,汛期圍堰過水導流方式。枯水期導流標準:選用5年一遇洪水重現期(枯水期),相應導流流量為Q20%=188m3/s。方案、方案與方案III的布置、優、缺點、工程量及造價比較見。壩址處右岸有鄉級公路通過,左岸有階地存在。考慮到首部樞紐泄洪閘、沖砂泄洪閘及進水口的布置特點,以及冬季寒冷,混凝土無法澆筑,金屬結構閘門與埋件安裝的工期要求等因素,雖然方案比方案工程造價高28.91萬元,但方案可為工序安排創造了條件,能夠保證電站按期發電,所以本階段推薦首部樞紐采用全年導流方案,主體工程分二階段施工。第一階段(全年
33、):施工泄洪閘、沖砂泄洪閘壩段、漿砌石副壩段、電站進水口等有關建筑物到壩頂2743.50m高程。第二階段(枯水期):導流明渠封堵,河水由完建的泄洪閘、沖砂泄洪閘渲泄,施工左岸副壩未完建部分等。廠房導流方式廠房導流根據岸坡地形、地質條件以及尾水渠等建筑物的布置方式采用全年導流方式。(2)導流規劃樞紐導流規劃根據首部樞紐建筑物布置特點,推薦方案主體工程施工分二階段進行,施工期共經歷兩個汛期。表8.2.1 首部樞紐各導流方案特性比較表序號項目名稱單位方案(推薦方案)(全年明渠導流方案)方案II(備用方案)(枯水期明渠導流方案)方案III(比較方案)(明渠導流,汛期圍堰過水方案)一導流明渠流量m3/s
34、486(全年)188(枯水期)684 (度汛)188 (枯水期) 684 (度汛)明渠底寬m1699渠底坡度0.0030.0030.003明渠邊坡坡比1:1.51:1.51:1.5糙率(漿砌石面層)0.0320.030.03渠道水深m5.24.24.2流速m/s3.993.353.35渠道防滲彩條布彩條布土工膜二上游圍堰高度m6.155頂寬m7.066上/下游坡比1:2.0/1:1.51:2.0/1:1.51:2.5/1:3.0圍堰防滲粘土+彩條布粘土+彩條布土工膜基礎防滲粘土+彩條布粘土+彩條布土工膜鋪蓋三下游圍堰高度m6.055頂寬m7.066圍堰防滲粘土+彩條布粘土+彩條布土工膜基礎防滲
35、粘土+彩條布粘土+彩條布土工膜鋪蓋第一階段(全年,第1年12月第2年11月):基坑在上、下游橫向圍堰和縱向圍堰圍護下,河水由左岸導流明渠通過,進行泄洪閘、沖砂泄洪閘壩段、消力池、護坦、縱向導墻、左岸漿砌石副壩及電站進水口的施工。導流采用全年導流方式,導流流量為Q20%=486m3/s。第二階段(枯水期,第2年11月第3年3月):導流明渠封堵,河水由完建的泄洪閘、沖砂泄洪閘渲泄,施工左岸副壩未完建部分等。導流流量為Q20%=94m3/s。第3年2月中旬,壩體擋水,永久泄洪建筑物泄洪,首臺機運轉發電。至第3年6月底,整個工程全部完工。首部樞紐導流特性見表8.2.4。表8.2.2 樞紐導流工程各方案
36、主要工程量比較表項目及名稱方案(推薦方案)(全年明渠導流方案)方案(備用方案)(枯水期明渠導流方案)方案III(比較方案)(明渠導流,汛期圍堰過水方案)項目及名稱單位數量項目及名稱單位數量項目及名稱單位數量導流明渠導流明渠開挖m320271砂礫石開挖m318201砂礫石開挖m314270干塊石護坡(底)m31690干砌石護坡m31795干砌石護坡m31124防滲彩條布m25462防滲彩條布m28976粗砂墊層m3749粗沙墊層m31092拋填塊石m3626復合土工膜m23746圍堰填筑(渠堤頂)m31397明渠回填(碾壓)m31161明渠回填(碾壓)m39476渠堤頂拆除m31397渠堤頂拆除
37、m311610渠堤頂拆除m39476拋填塊石m3626導流明渠回填m32483上/下圍堰砂礫石開挖m31722/1396砂礫石開挖m32036/867砂礫石開挖m31231/912砂礫石填筑m312067/10139砂礫石填筑m37564/5256砂礫石填筑m36508/6607粘土墊層m3269/266塊石護坡m3590/245斜墻與地下粘土m33246/3243干砌塊石護坡m3261/144堆石體m3714/304干砌塊石護坡m3414/420堆石護腳m3458/576截流戧堤m3821C20砼護坡m31172/1176防滲彩條布m21659/1331防滲粘土m31073/452反濾料m3
38、614/612圍堰拆除m311332/9729防滲彩條布m21789/753復合土工膜m23538/3470圍堰拆除m316106圍堰拆除m322590表8.2.3 導流方案方式比較表項目方案(推薦方案)(全年明渠導流方案)方案(備用方案)(枯水期明渠導流方案)方案III(比較方案)(明渠導流,汛期圍堰過水方案) 平面布置圖擋水建筑物上游橫向圍堰、下游橫向圍堰、縱向圍堰上游橫向圍堰、下游橫向圍堰、縱向圍堰上游橫向圍堰、下游橫向圍堰、縱向圍堰泄水建筑物左岸導流明渠左岸導流明渠左岸導流明渠突出優點和缺點1施工簡單,泄水安全,運行方便,整個導流過程對主體工程的施工影響不大。2.金屬結構安裝時間充裕。
39、3.工程造價較大。1施工簡單、方便。2主體工程的施工必須在枯水期內完成度汛水位以下的部分。3. 工程造價低。4. 金屬結構安裝工期緊。1.度汛標準低,可全年施工。2.基坑淹沒、抽排水及堰頂砼造價較高.3.適合多汛期。4.工程造價高工程投資(萬元)139.39110.48227.31 通過方案比較,結合中間成果審查會意見,選定方案為推薦方案,即河床一次斷流,左岸明渠全年導流方案為推薦方案。表8.2.4 首部樞紐導流推薦方案特性表項 目單位分 段第一階段第二階段導流時段年/月l/122/112/123/3導流標準重現期5年(全年)5年(枯水期)導流流量m3/s48694上游水位m2737.20下游
40、水位m2736.80上游堰頂高程m2738.20下游堰頂高程m2737.50泄水建筑物導流明渠泄洪閘沖砂泄洪閘廠房導流規劃廠房導流從第2年1月至第3年1月,施工期內經歷1個汛期。廠房在全年圍堰的圍護下進行基坑開挖、砼澆筑、金屬結構、廠房機組的安裝等,河水由束窄河床渲泄。廠房導流采用全年導流方式,導流流量為Q20%=495m3/s。廠房導流特性見表8.2.5。表8.2.5 廠房導流特性表項目及名稱單位特性導流建筑物級別級5級導流標準(全年)P=20%導流時段第一年10月第二年11月導流設計流量m/s495擋水建筑物圍堰泄水建筑物束窄河床上、下游水位m2725.7/2725.57圍堰頂高程m272
41、6.7圍堰最大高度m5堰頂寬度m6堰頂長度m1178.2.4導流建筑物設計首部樞紐導流建筑物布置與泄洪閘沖砂泄洪閘相結合,導流建筑物包括導流明渠、上、下游橫向圍堰。廠房導流建筑物包括廠房岸邊圍堰。首部樞紐導流建筑物布置見圖8.1,廠房導流建筑物布置見圖8.2。圖8.1 首部樞紐導流建筑物布置圖圖8.2 廠房導流建筑物布置圖(1)首部樞紐導流建筑物導流建筑物包括導流明渠、上游橫向圍堰、下游橫向圍堰。導流明渠在布置時盡量順直,渠道斷面沿程不變,假定明渠為均勻恒定流。相關計算公式如下,公式見水工設計手冊第一冊(由華東水利學院編寫): A=(b+my)y R= A /X 式中:Q流量,m3/s;A過水
42、斷面面積,m2;C謝才系數,m1/2/s;R水力半徑,m;i渠道坡度;i=0.3%m邊坡系數;m =1.5b渠道底寬,m;b=16 my水深,m;濕周。渠底與邊坡采用干砌石護坡,水泥漿灌縫,水泥砂漿勾縫,粗糙系數取0.032,初選三個邊坡系數1、1.25、1.5分別計算水力最佳斷面各水力要素,計算結果見表8.2.6。表8.2.6 不同邊坡系數水力最佳斷面計算表流量(m3/s)渠道坡度邊坡系數糙率hm(m)bm(m)vm(m/s)4860.0031.500.0327.484.534.134860.0031.250.0327.75.44.24860.0031.000.0327.896.544.27
43、按所選邊坡系數m=1.5時計算實用經濟斷面,以便根據樞紐地質、地形條件進行選擇,計算結果見表8.2.7。表中為經濟實用斷面過水面積與水力最佳斷面過水面積的比值,h/hm 與b/h可對應查表求得。表8.2.7 m=1.5時的一組實用經濟斷面計算表h/hmb/hh(m)b(m)v(m/s)R(m)110.6067.484.534.133.741.010.8231.6426.1610.114.093.681.020.7612.2115.6912.584.053.631.030.7172.7175.3614.564.013.581.040.6833.1985.1116.343.973.53根據以上計算
44、數據及水力學有關文獻資料,導流明渠的不沖流速可以按4m/s控制,故從邊坡系數1.5的計算結果選擇,初選渠底寬16m進行各水位情況下的流量、流速計算,計算結果見表8.2.8。 表8.2.8 m=1.5底寬采用16米時渠道內水位、流量計算水深h過水面積A濕周水力半徑R糙率n謝才系數C=R1/6/n流量Q流速v1.527.3821.411.280.03232.5655.242.0223823.211.640.03233.9490.462.382.549.3825.011.970.03234.99132.832.69361.526.822.290.03235.88182.92.973.574.3828
45、.622.60.03236.64240.693.2448830.422.890.03237.3305.633.474.5102.3832.223.180.03237.9378.993.75117.534.033.450.03238.41459.153.915.2123.7634.753.560.03238.62493.943.995.5133.3835.833.720.03238.9548.124.11615037.633.990.03239.36645.944.31根據以上計算結果,渠內水深在5.2米以下時流速小于4.0m/s,且大于不淤流速0.5m/s,應能滿足不沖不淤要求。根據首部樞紐布
46、置特點,導流明渠布置在河床左岸,直線段長約83.9m。由以上計算結果,選定明渠斷面采用梯形斷面,底寬16m,渠身過水斷面為16m5.2m,兩側開挖邊坡均為1:1.5,進口高程2732.20m,出口高程2731.90m,縱向坡降為i=0.3%,渠中最大流速為3.99m/s,明渠全段面鋪設彩條布防滲,彩條布上鋪設30cm厚的干砌石護坡,水泥漿灌縫,水泥砂漿勾縫。導流明渠剖面圖見圖8.3。圖8.3 導流明渠剖面圖上下游橫向、縱向圍堰均采用土石圍堰,堰體防滲采用堰體中間粘土+彩條布;基礎防滲采用開挖深3m,底寬0.8m的槽埋設粘土+彩條布截水層。上游圍堰堰頂總長136.09m,高6.1m,頂寬7m,迎
47、水面邊坡1:2.0,坡面采用塊石護坡,防護厚度0.3m,背水面邊坡1:1.5,堰頂高程2738.20m。為了防止導流時水流對圍堰上游坡腳的淘刷,上游坡腳設底寬3.2m、高2.2m的堆石體護腳。下游圍堰堰頂總長80.14m,高6.0m,頂寬7m,迎水面邊坡1:2.0,背水面邊坡1:1.5,迎水面坡腳設底寬3.4m、高3.3m的堆石體護腳。上、下游橫向圍堰剖面圖分別見圖8.4與圖8.5。首部樞紐導流建筑物主要工程量見表8.2.2。圖8.4 上游橫向圍堰剖面圖圖8.5 下游橫向圍堰剖面圖(2)廠房導流建筑物廠房導流建筑物布置于廠房尾水渠段,在此圍堰圍護下進行廠房全年施工,尾水渠及其漿砌石護坡段待枯水
48、期施工。圍堰全長117m,最大高度5m,堰頂寬6m,堰頂高程2726.7m,堰體采用砂卵礫石填筑,背水面坡比1:1.5,迎水面坡比為1:2.0,堰腳采用0.5m厚、3m長鋼筋鉛絲籠塊石防護。堰體及堰基防滲采用高壓旋噴水泥灌漿防滲,旋噴體直徑1.1m,孔距1m,孔頂高程2726m,孔底高程2710.3m。廠房圍堰剖面圖見圖8.6。汛期前,根據需要在施工場地預備臨時粘土袋,以便及時加高圍堰。廠房導流工程主要工程量見表8.2.9。表8.2.9 廠房導流工程主要工程量表項目及名稱單位數量廠區圍堰砂礫石填筑m36838高壓旋噴防滲墻(水泥漿)m2057堆石護坡m3519鉛絲籠塊石m3195塑料防滲薄膜(
49、彩條布)623粘土心墻1247圍堰拆除m38799圖8.6 廠房圍堰剖面圖8.2.5導流工程施工8.2.5.l施工程序根據施工進度計劃第一年11月底前完成首部樞紐左岸河床疏浚及導流明渠修筑工作,同年12月工程截流,并完成首部樞紐圍堰填筑工作,第二年1月完成廠房圍堰填筑工作。第三年2月工程下閘蓄水,至第三年6月底前兩臺機全部發電。8.2.5.2導流工程施工方法(1)首部樞紐導流工程施工導流明渠施工導流明渠開挖20271m3,開挖采用TY160馬力推土機集碴,開挖碴料就近堆放,以供上下游圍堰填筑所用。施工設備可通過臨時公路1進入明渠施工。明渠兩岸邊坡、底板采用彩條布鋪蓋,彩條布上鋪10cm15cm
50、厚砂礫保護層后設30cm厚的干砌石護坡,水泥漿灌縫,水泥砂漿勾縫。塊石來自上游1.2km石料場,采用2m3裝載機配10t自卸汽車裝運至工作面,人工砌筑。 導流明渠工程自第一年10月開工,至第一年12月中旬結束。圍堰施工第一年12月中旬進行圍堰的施工與截流。上、下游橫向圍堰及縱向圍堰均設計為土石圍堰,其主要工程量見表8.2.2中的方案I。圍堰開挖方法同明渠,上下游圍堰砂礫石填筑料由樞紐開挖碴料供應,挖掘機配10t自卸汽車運至上下游圍堰所在處進行填筑,運距分別為至上游圍堰處100m,下游圍堰處80m。水下部分用自卸汽車直接拋填,水上部分分層攤鋪,層厚50cm,TY160推土機推土平料,16t振動碾
51、碾壓46遍。石料從上游1.2km的料場運輸至現場。開挖采用2m3反鏟挖掘機開挖,2m3裝載機從土料場裝土,10t自卸汽車直接上堰,水下部分用自卸汽車直接拋填,水上部分分層攤鋪,層厚50cm,TY160推土機推土平料,16t振動碾碾壓46遍。開工后第二年8月,主壩體施工基本完畢,可進行圍堰拆除。拆除采用2m3反鏟配10t自卸汽車運碴用于庫區2.3km公路改造。(2)廠房導流工程施工開工后第一年12月第二年1月,進行廠房圍堰施工。廠房圍堰設計為土石圍堰,其主要工程量見表8.2.6。廠房圍堰施工方法同首部樞紐圍堰。開工后第三年1月,電站廠房施工基本完畢,可進行廠房圍堰拆除。拆除采用1m3反鏟配10t
52、自卸汽車運往上游臨時碴場堆放,用于公路加高等。8.2.6截流與基坑排水8.2.6.1截流截流時間及流量根據施工總進度安排,首部樞紐截流宜選在汛后第一年枯水時段的12月初進行,截流標準采用壩址區12月份5年一遇月平均流量,Q20%=40.5m3/s。截流方式及備料根據截流水力計算成果,截流時水深較淺,因此采用土石圍堰直接進占。導流明渠開挖料堆存于左岸階地,該料可用于截流戧堤的進占料及圍堰填筑料。為確保截流成功,需從上游石料場開挖料中揀集一定數量的大塊石堆存于右岸階地,另外尚需備置一部分鋼筋籠和四面體作為截流備料。導流明渠封堵導流明渠封堵安排在第二年11月進行,此時流量為Q20%=94m3/s,水
53、位為2734.06m,屆時,河床3孔泄洪閘1孔沖砂泄洪閘的施工已基本完畢,具備過水條件。封堵時水深為2.0m,因此采用土石填筑直接進占。首先用裝載機在明渠進口上游堆積砂礫土石逼進河水由主河道泄洪閘泄流,使副壩缺口及壩前鋪蓋處具備施工條件。在副壩缺口處采用漿砌塊石砌筑,由明渠底至壩頂2743.50m,再進行副壩及壩前土工膜防滲干砌石防沖鋪蓋的施工。石料從上游1.2km的料場運輸至現場,漿砌塊石采用機械拌和砂漿,人工架子車場內運輸砂漿,人工砌筑、勾縫。副壩缺口前及壩體后10m范圍,用砂礫石填筑料填筑至原地面高程。將土石料分層攤鋪,層厚50cm,TY160推土機推土平料,16t振動碾碾壓46遍,填筑
54、至原地面高程2734.5m,壩前土工膜防滲干砌石防沖鋪蓋施工同主體工程。下游封堵位置選擇在明渠出口地面高程為2736.50m處的合適位置,采用TY160推土機將20m渠長范圍兩側土石料直接推入渠內,16t振動碾分層碾壓46遍,填筑至地面高程為2736.50m即可。8.2.6.2基坑排水首部樞紐基坑排水、廠房基坑排水分為初期排水和經常性排水,本工程河床基坑較小,河道比降較小,截流后基坑范圍內積水不大,初期排水量較小。經常性排水主要排除來自圍堰與基坑范圍內滲水、降雨匯水及施工廢水。采用坑槽集水,潛水泵抽水的排水方式。首部樞紐基坑與廠房基坑滲水量及排水泵的選擇結果分別見表8.2.10與表8.2.11
55、。表8.2.10 首部樞紐基坑排水設備選擇表項目設計流量(m3/h)水泵型號數量排水時間和時段備注基坑初期排水158100QW100-12.5472h初期排水基坑經常性排水80100QW100-12.5310/15/2經常性排水表8.2.11 廠房基坑排水設備選擇表項目設計流量(m3/h)水泵型號數量排水時間和時段備注基坑初期排水128100QW130-20472h初期排水基坑經常性排水60100QW130-20210/15/2經常性排水8.2.7下閘蓄水根據工程總進度安排,下閘蓄水在第三年2月底,蓄水歷時計算標準采用相應月75%的保證率下的來水量,蓄水期內的水流由永久泄洪建筑物渲泄。蓄水至初
56、期發電水位后,進行機組充水調試。第三年3月,首臺機組正式運轉發電。8.3料場選擇與開采8.3.1料場選擇*水電站在廠址附近有兩處砂礫料場,壩址附近一處塊石料場和一處土料場,儲量均豐富,質量較好。8.3.1.l砼骨料料場(1)卡子砂礫料產地料場位于廠址下游左岸的洮河級階地上,距離廠址1.0km,有簡易公路通過,運距近,交通方便。占用耕地,料場地面高程27252728m,平坦開闊,大部分位于水下開采,開采條件較差。 地表為耕植土,含植物根系,一般厚度0.13.1m。其下為藍灰色的砂卵礫石層(Q4al-Sgr),磨圓度較好,呈渾圓狀,級配較好,松散,無膠結。砂子為細砂,缺中粗砂,含泥量較略高。有用層
57、厚度5m,儲量24.4萬m3,滿足工程需要。卡子砼粗骨料場各項指標符合砼用粗骨料的質量技術要求。試驗分析細骨料除含泥量略偏高,需沖洗。砂子主要為細砂,細度模數偏低。其余各項指標均符合砼用細骨料的質量技術要求。(2)廠房砂礫料產地料場位于廠址附近,與廠址處于同一沖積階地,距離廠址100m,運距近,交通方便。占用耕地,料場地面高程27272729m,平坦開闊,大部分位于水下開采,開采條件較差。地層結構簡單,為階地二元結構,地表為耕植土,組成成份為腐殖質土,含植物根系,一般厚度0.62.6m,屬無用層。其下為藍灰色的砂卵礫石層(Q4al-Sgr),磨圓度較好,呈渾圓狀,級配較好,松散,無膠結。最大粒
58、徑450mm,150mm占2.25%,5150mm占75%,5mm占2223%。礫石成份為以變質砂巖為主,其次為石英巖等,石質較堅硬,呈弱風化。砂子為細砂,其主要成份為石英、長石、少量礦物碎屑,含泥量略高。儲量23.81萬m3。滿足工程需要。本階段在該料場布置探坑、探槽6個,取樣5組。根據勘探和地面調查資料,地表土層(無用層)厚度0.32.6m,砂礫石層水上部分厚2.5m,水下估計3m以上,厚度大,較穩定。該料層分布面積較大,地形變化較小,層位穩定,自然露頭較差。從工程地質部分試驗成果分析,廠房料場砼粗骨料場各項指標符合砼用粗骨料的質量技術要求,質量好。細骨料除含泥量偏高,需沖洗。砂子主要為細
59、砂,細度模數偏低。其余各項指標均符合砼用細骨料的質量技術要求。經比較,兩料場各項骨料指標均符合砼用骨料的質量技術要求,開采條件相同,但廠房砂礫料產地距砂石料加工場及砼加工系統較近,因此本階段推薦廠房砂礫料產地為砂石料場,不足部分由卡子砂礫料場供應。廠房砂礫石料場砂子的細度模數為0.831.31,平均值1.1,基本滿足規范要求,施工時只要控制小于0.15mm細沙的量不超過規范值即可。粗砂不足部分采取外購予以解決。8.3.1.2塊石料場塔乍什巴塊石料場位于壩址上游右岸1.2km,為兩面臨空的山梁,兩個側面基巖裸露,料場附近有砂石公路通過,交通方便。該料場分布高程27402850m,開采條件較好。山
60、梁頂部為第四系土層,厚13m,巖體絕大部裸露。下部為三疊系中統青灰色中厚層變質砂巖夾薄層板巖。一般厚2040cm,最大單層厚度260cm。經統計,板巖占10%,砂巖占90%。地表巖體23m呈強風化,深部巖體弱風化至新鮮堅硬。儲量54.56萬m3。滿足工程需要。工程地質部分試驗成果表明該產地巖石堅硬,各項指標均符合規范要求。由于石料場距樞紐區、廠房區較遠,所以本工程所用塊石,40%由料場開采,60%在開挖石方棄渣中揀集。8.3.1.3土料場料場位于壩址上游右岸的塔乍什巴鄉附近,距離壩址1.8km,距離廠址3.8km,有公路通過,運距近,交通方便。料場地面高程27502800m,平坦開闊,開采條件
61、好。該土料為二元結構階地的表部低液限粘土。土層一般厚度25m,最大厚度35m。該料層分布面積較大,地形變化較小,層位穩定,自然露頭較好。全部為水上開采,開采條件好。料場儲量99.4萬m3。滿足工程需要。從工程地質部分試驗成果可以看出:除天然含水量大于最優含水量,需涼曬。2組土樣粘粒含量略偏低,1組樣的滲透系數110-5,其余各項指標基本符合技術規范要求。8.3.2料場規劃本工程推薦方案永久與臨時工程設計工程量:砼33249m3,漿(干)砌石22394m3,所需砼粗骨料43000m3,細骨料23000m3,塊石29000m3。本工程土、石料場各一處,砂礫料料場兩處,供應樞紐區、隧洞及廠房區工程施
62、工。料場開采綜合成品率約45%。8.3.3料場開采砼骨料場采用TY160推土機清除表層覆蓋物并推集毛料,2m3裝載機配裝10t自卸汽車運輸至篩分場,滾筒式篩分機篩洗,成品料由2m3裝載機裝10t自卸汽車運輸至砼工廠。塊石料場位于壩軸線上游1.2km的洮河右岸,開采工藝采用氣腿式風鉆鉆孔爆破、人工撬移、解小,2m3裝載機裝10t自卸汽車運輸至各施工現場。土料場位于壩址上游右岸的塔乍什巴鄉附近,距離壩址1.8km。開采工藝采用TY160推土機清除表層覆蓋物,2m3挖掘機挖裝10t自卸汽車運輸至施工場地。8.4主體工程施工8.4.l施工方案選擇本工程主體工程包括首部樞紐、電站廠房、引水隧洞等。首部樞
63、紐分兩階段進行施工,第一階段(全年):施工泄洪閘、沖砂泄洪閘壩段、電站進水口等有關建筑物到壩頂2743.50m高程。第二階段 (枯水期):導流明渠封堵,河水由完建的泄洪閘、沖砂泄洪閘渲泄,施工左岸副壩未完建部分等。電站廠房采用岸邊圍堰全年施工。主體工程中土建工程施工強度較大。因此,為保證工程施工進度,控制工程投資,本工程主體工程施工選用以機械施工為主,人工施工為輔的施工方案。本工程推薦方案永久建筑物主要工程量匯總表見表8.4.1。8.4.2擋水建筑物(閘壩)施工擋水工程由泄洪閘、沖砂泄洪閘壩段、漿砌石副壩等組成。擋水建筑物主要工程量見表8.4.1中樞紐工程部分。(1)泄洪閘、沖砂泄洪閘壩段、消
64、力池的施工 永久建筑物主要工程量匯總表序號工程項目砂礫碎石土開挖(m3)明挖洞(井)挖石方(m3)回填石渣(m3)現澆砼(m3)漿(干)砌塊石(m3)鋼筋(t)1首部樞紐3496700336512271166314052引水工程1039097382450844601231705623廠房工程1681100232173872623328合計621689738245081014631975192541295泄洪沖砂閘壩段由三孔泄洪閘與一孔沖砂泄洪閘組成。最大壩高14.3m,閘室順水流方向寬為23.6m,閘室前沿長38.8m。泄洪閘、沖砂泄洪閘壩段的主要工程量為:覆蓋層開挖17795m3,漿砌石12
65、67m3,砼澆筑9486m3。土方開挖為覆蓋層,開挖采用TY160推土機集碴,2m3裝載機配10t自卸汽車出渣。土方夯填全部采用開挖棄料,由人工配合1m3挖掘機進行填筑、壓實,蛙式打夯機夯實。樞紐區砼拌和系統由1座HZS25拌和站配3座50t水泥和粉煤灰罐組成(兼顧引水隧洞砼澆筑),砼拌和站布置在樞紐上游臺地上。澆筑泄洪閘、沖砂泄洪閘下部砼時,砼由砼拌和車運輸入倉;澆筑泄洪閘、沖砂泄洪閘及進水口上部砼時,砼由布置于樞紐前的1#W-4履帶吊吊運入倉;進水口頂部不在澆筑范圍以內的部分采用HB30砼泵泵送入倉;泄洪閘、沖砂泄洪閘壩段及后接消力池段由布置于樞紐后的2#W-4履帶吊配合1.0m3砼臥罐入
66、倉進行澆筑,后退法施工,機械振搗,人工灑水,自然養護。混凝土預制構件工程量不大,采用現場就地預制吊裝的施工方法。漿砌塊石采用機械拌和砂漿,人工架子車場內運輸砂漿,人工砌筑、勾縫。(2)副壩工程施工左副壩為漿砌石壩,長231.1m。覆蓋層開挖17172m3,漿砌石10413m3,砼澆筑2785m3。副壩土方開挖采用TY160推土機推土,2m3挖掘機挖裝,就近堆放。漿砌塊石采用機械拌和砂漿,人工架子車場內運輸砂漿,人工砌筑、勾縫。副壩面板混凝土水平運輸采用10t自卸汽車由混凝土拌和系統裝混凝土,經下基坑路運至各工作面,垂直運輸采用W-4履帶吊配合1.5m3砼臥罐入倉進行澆筑,人工立模,振搗器振搗。
67、副壩前土工膜防滲干砌石防沖鋪蓋均由人工鋪設與砌筑。8.4.3引水系統建筑物施工(1)進水口、引水隧洞進水口、引水隧洞施工電站進水口布置采用閘式進水口,取水口底板高程2733m,閘頂高程2743.5m,進水口前緣寬度20m,中墩厚度3.0m,邊墩厚度2.0m,設攔污柵兩孔,單孔孔口尺寸6.59.5m(寬高),攔污柵后設一孔事故檢修門,孔口尺寸為6.58.5m(寬高),底板高程2727.5m,進水口后為一方變圓漸變段與引水隧洞相接,漸變段長10m。進水口在首部樞紐圍堰形成后干地施工。引水隧洞進口巖性為砂巖夾少量板巖、頁巖,屬類圍巖,洞身巖性為砂巖夾板巖、頁巖,屬、類圍巖,洞出口巖性為極少量板巖、頁
68、巖,屬類圍巖。洞臉覆蓋層開挖:采用TY160推土機集碴,2m3挖掘機挖裝,10t自卸汽車運輸,進水口處的棄碴運往庫區公路添筑及圍堰填筑處。洞臉石方開挖采用潛孔鉆鉆孔爆破,手風鉆輔助,臺階法施工,臺階高度35m,TY160推土機集碴,開挖石碴由2m3裝載機配10t自卸汽車運往庫區公路添筑及圍堰填筑處。引水隧洞斷面為圓型(D=6.5m),洞長488.18m,因襯砌厚度不同,開挖洞徑為7.4m與7.2m兩種洞徑。由于洞線較短,不布置施工支洞。引水隧洞采用兩個工作面施工,引水隧洞上游開挖工作面采用在進水口部位先期開挖一拉槽作為施工通道,預留巖坎加開挖棄渣堆填加高擋水。引水洞線下游開挖工作面待壓力鋼管及
69、調壓井開挖結束后進行。引水洞開挖采用人工自制鑿巖臺車,手風鉆淺孔爆破,全斷面施工,1.5m3后翻式裝巖機裝碴,10t自卸汽車運碴。碴料分別經樞紐及廠區出碴道路運往碴料場。對頂拱及邊墻局部穩定性差的地段,需及時進行噴錨臨時支護。引水洞底拱洞襯,采用人工安裝鋼筋、底拱拖模立模,邊拱及頂拱采用鋼筋臺車安裝鋼筋、人工立模。上平段洞襯,3m3混凝土攪拌運輸車運送砼,HB30砼泵入倉澆筑。砼由首部樞紐區及廠區拌和系統共同負責供應。引水洞壓力鋼管段洞襯,下平段采用人工安裝鋼筋,3m3砼攪拌運輸車運輸砼,HB30砼泵送砼入倉。開挖支護型式引水隧洞沿線以III、類圍巖為主,類圍巖占洞線總長的8%,類圍巖占洞線總
70、長的92%。為保證引水隧洞施工期穩定安全,施工中將根據不同圍巖、不同部位擬定開挖、支護方案如下:a對III類圍巖洞段,支護以提高圍巖自穩能力為主。開挖中除嚴格按光面爆破控制外,還需采用錨桿進行臨時支護,錨桿長度4m,間排距3m3m;混凝土襯砌厚度為30cm。b對IV、類圍巖除按III類圍巖施工工藝和方法施工外,還需采取以下措施:施工地質勘察:在開挖過程中,加強地質跟蹤及預測,必要時超前導洞摸清圍巖性狀,以便采取恰當的施工程序及措施,保證圍巖穩定。超前支護:開挖鉆孔前,采用小導管預注漿、超前錨桿支護加固,增強圍巖自穩能力。鉆爆作業:按照“短進尺、弱爆破、少擾動”的原則施工。開挖按淺孔、小藥量、多
71、循環鉆爆,先開挖下導洞前12排炮,再擴挖跟進,鉆爆循環進尺1.0m。圍巖支護:鉆爆后暫不出碴,經安全處理和平碴后,立即進行一次支護,采用砂漿錨桿及噴錨支護;特殊地段出碴后安裝鋼格柵、噴砼支護,形成一柔性封閉環,確保圍巖穩定。砼跟進襯砌:如發現局部危巖變形速率急增,采取一次支護措施后尚不能滿足穩定要求時,進行邊、頂拱鋼筋混凝土襯砌。通風與排水a施工通風引水隧洞最大獨頭進尺約300m,施工中應重視加強通風,通風機選用55kW的軸流式風機,沿洞軸線方向,通風管采用0.8m的金屬或纖維布風管。b施工排水施工期的洞內水主要來自地下滲水和施工廢水。對順坡工作面可設排水溝讓水自流出洞口;對逆坡工作面可采用在
72、洞內靠邊每隔100m設置排水溝和集水井,用水泵分級抽出的方法將洞內積水排出。施工進尺分析單工作面循環進尺按一種情況考慮:、類圍堰平均循環進尺均為2m,每天2個循環,月高峰進尺120m/月,月平均進尺90m/月,按6個月開挖時間,滿足控制進度要求,因此,整個隧洞6個月貫通的工期計劃是能夠保證的。(2)調壓井調壓井為阻抗式,阻抗孔內徑3.0m,上室內徑12m,上室高20.0m,開挖直徑13.8m。調壓井開挖采用導井溜碴法施工,調壓井導井開挖時間與壓力鋼管洞開挖同時進行,導井開挖直徑D=200cm,導井開挖采用YT-24手風鉆鉆孔,利用吊籃自上而下分層開挖,分層高度約3m,導井開挖時應做好鎖口。導井
73、形成并且壓力鋼管洞開挖完成后,進行調壓井全斷面由上而下分層擴挖,擴挖分層高度34m。石碴由導井溜至調壓井底部,采用1.5m3裝載巖機配10t自卸汽車,經已開挖的壓力鋼管平洞運往臨時碴料場。調壓井砼采用人工安裝鋼滑模由下而上立模,3m3砼攪拌運輸車運輸砼,HB30砼泵送砼入倉。(3)壓力管道壓力鋼管為地下埋管,由水平段和岔管段與支管段三部分組成。在進廠前一分為二,岔管分岔形式為“卜”形。壓力鋼管水平段為地下埋管,鋼管直徑為5.5m,主管段長度39.61m,外包混凝土厚度60cm,主管開挖洞徑6.74m,采用全斷面開挖,YT-24手風鉆鉆孔,光面爆破,1.5m3裝載巖機配10t自卸汽車運往臨時碴料
74、場。岔管段與支管段為砂礫石覆蓋層明挖,開挖方式同首部樞紐。壓力鋼管安裝總重190t,分兩個工作面進行安裝。主管段從上游始裝節開始向下游方向安裝,岔管與支管從岔管處向廠房端安裝。鋼管在工地加工廠制作,由20t平板車運至安裝點。壓力鋼管段的混凝土澆注與鋼管安裝同時進行。每安裝完5節,即進行混凝土澆注。混凝土澆注由砼攪拌車送至工作面轉砼泵輸送入倉。8.4.4廠區建筑物施工廠區建筑物包括發電廠房、尾水渠、開關站。覆蓋層開挖16811m3,混凝土澆筑7387m3,漿砌塊石2623m3。覆蓋層開挖采用TY160推土機集碴,2m3挖掘機挖裝,10t自卸汽車運輸出碴用于廠區圍堰填筑。廠區砼澆筑采用人工安裝鋼筋
75、立模,DMQ540/30B高架門機直接吊3m3 臥罐入倉,機械振搗,人工灑水,自然養護。漿砌塊石與樞紐工程施工方法相同。采用機械拌和砂漿,人工架子車場內運輸砂漿,人工砌筑、勾縫。廠房發電機組安裝安排在廠房內吊車安裝完畢后進行,發電機組各部件由汽車運至工地,在廠房安裝間由橋機配合卸車、組裝及安裝。8.4.5廠、壩砼溫度控制根據本地區氣候條件,砼施工要控制砼原材料,進行常規溫控措施,防止砼裂縫。(1)砼原材料及配合比必須按規定對水泥進行檢驗,其品質必須符合現行的國家標準及有關部頒標準的規定。水泥的供應,在有條件時,優先采用散裝水泥。水泥強度等級為42.5。為改善砼性能、合理降低水泥用量,在砼內摻入
76、適量的粉煤灰材料。粉煤灰采用級以上粉煤灰。應按水工混凝土摻用粉煤灰技術規范(DL/T5055-1996)等規范,檢驗粉煤灰的品質指標。為改善砼性能,提高砼質量,合理降低水泥用量,必須在砼內摻加適量的減水劑和引氣劑,并嚴格控制水灰比。外加劑的使用及其摻量,必須通過試驗確定,滿足砼抗凍性、抗滲性等要求。砼骨料及拌制養護用水,按水工混凝土施工規范(DL/T5144-2001)的有關規定執行。砼配合比應按不同結構部位的砼,根據設計要求,分別滿足抗壓、抗滲、抗凍、抗裂、抗沖耐磨和抗侵蝕等要求,同時滿足施工和易性等要求。施工配合比應以砼試驗為基礎。施工單位在選用配合比時,須采用適當措施,合理降低水泥用量。
77、(2)低溫季節砼施工本地區11月次年3月份,進入低溫季節砼施工時期。采用熱水拌制砼、預熱骨料,控制砼澆筑溫度在58。澆筑前對基巖或老砼面作蓄熱保溫。對砼表面要求覆蓋保溫材料保溫,禁止在寒潮期間開倉澆筑砼。可采用蓄熱法或暖棚法施工。應在白天氣溫較高時段開倉澆筑及拆模,并適當延長拆模時間。(3)高溫季節砼施工本地區68月份澆筑的大體積砼,采用加冷水拌制砼,地垅取料,成品料堆搭蓋涼棚遮陽等措施,降低澆筑溫度。采用薄層短間歇澆筑砼等措施,降低水化熱溫升。加強砼養護,在砼澆筑完畢后,表面覆蓋一層草袋并灑水養護,保持砼表面處于濕潤狀態。8.5施工交通運輸8.5.l對外交通運輸本工程對外交通運輸的主要方式為
78、公路運輸,部分機電設備可考慮鐵路運輸至隴西或蘭州火車站。工程區沿洮河右岸有鄉級公路通過并通往*、臨潭。*至蘭州、隴西、武山有縣級、省級及國家級公路相通,路況良好,滿足本工程對外交通需要。工地至蘭州全程367.9km,至隴西244km,至武山277km,至*縣城57km,工程所需的主要建筑材料均自這四個地方通過汽車運至工地,部分外購機電設備可經火車運至隴西站,然后由汽車轉運至工地。本工程施工期,外來物資運輸總量約9.6萬噸,高峰運輸量約為5.5萬噸。本階段對外交通比較了兩個方案,西線方案和東線方案。東線方案:蘭州市西巴下寺臨洮康樂*水電站壩址,公路里程373.8km。西線方案:蘭州市西巴下寺臨夏
79、市合作*水電站壩址,公路里程367.9km。西線方案對外國道公路里程長,路況較好,東線路況相對較差,兩方案公路里程差不多,均可滿足電站施工期間外來物資的運輸要求,本階段推薦西線方案。*水電站工程地理位置及對外交通示意見圖8.7。圖8.7 *水電站工程地理位置及對外交通示意圖8.5.2場內交通運輸根據本工程建筑物的布置型式及施工規劃,場內施工道路主要用于滿足進場、料場開采及成品料的運輸、基礎開挖和出碴的需要及施工場地、營地、臨時施工工廠等之間的聯系。場內施工道路規劃見主要施工永久與臨建工程量表8.5.1。表8.5.1 主要施工永久與臨建道路工程量表道路名稱始點高程(m)終點高程(m)長(m)寬(
80、m)縱坡比路面結構等級備注永久路面拓寬及改建4390扎古錄鎮*首部樞紐改造道路2743.502743.50904.50水泥混凝土四級施工進水口時挖斷原鄉路,由此道路連接運輸廠房進廠房道路2731.002728.501004.52.5%水泥混凝土四級由原鄉路至安裝間地面,便于廠房維修臨時首部樞紐去炸藥庫道路2743.002739.80503.56.4%碎石由原鄉路至炸藥庫,負責炸藥運輸臨時道路2738.102737.00554.52.0%碎石由原鄉路至上游圍堰,用于修筑此圍堰下基坑道路12737.002728.201704.55.0%碎石由原鄉路至樞紐上游基坑底面,用于出渣,便于樞紐的施工下基坑
81、道路22738.102728.201154.56.8%碎石由原鄉路至樞紐下游基坑底面,用于出渣,便于樞紐的施工廠房下基坑道路32731.002724.101204.55.8%碎石由原鄉路至開關站基坑底面,用于出渣,便于廠房的施工,下廠房基坑道路直接用石渣鋪筑上調壓井道路2750.002732.502194.58.0%碎石由原鄉路至調壓井井挖平臺,便于調壓井的開挖、澆注與施工8.6 施工工廠設施8.6.1混凝土拌和系統 樞紐區砼拌和系統與廠房區砼拌和系統各由1座HZS25拌和站配3座50t水泥和粉煤灰罐組成(兼顧引水隧洞砼澆筑),砼拌和站布置在樞紐上游臺地上。混凝土拌和系統成品料堆下設廊道,由一
82、條出料膠帶機出料,給砼攪拌站供料。該條出料膠帶機上應安裝電子皮帶秤,用于計量。另外系統須設置地磅計量秤一臺。本工程所需的水泥為散裝水泥,采用散裝水泥罐車從安多水泥廠將水泥運至混凝土系統,用壓縮空氣卸車至水泥罐,再利用氣力輸送傳輸至拌和站水泥倉。系統設3個50t水泥罐的儲量可滿足7天的高峰期用量。壓縮空氣供混凝土拌和樓氣動操作設備及外加劑間和散裝水泥輸送之用,供風能力為10m3/min。外加劑間設置于拌和站附近。混凝土拌和系統根據其工藝流程,由混凝土拌和樓、水泥罐、粉煤灰罐、粉料輸送系統、空壓機房、以及外加劑處理設施等部分組成。主要機械設備見表8.6.1,主要技術經濟指標見表8.6.2。表8.6
83、.1 砼拌和系統主要機械設備表序號名 稱規 格單 位數 量1拌和站HZS25座22水泥罐50t座63移動式空壓機L2-100/8-1臺24汽化射流泵QPB-1.001臺35慣性振動給料機GZG503臺26電動弧門600600臺27膠帶輸送機B=600mmm/條260/88自卸汽車10 t輛69散裝水泥運輸車15 t輛3 表8.6.2 砼拌和系統主要技術特性表項 目單位指標備注生產規模砼高峰月澆筑強度m3/月5166設計生產能力m3/h15拌和站生產能力(銘牌)m3/h25銘牌產量成品料堆儲容量m32000活容積水泥罐儲量t300風m3/min10水m3/h10電kW200工作班制班 / 日2占
84、地面積m2800建筑面積m21508.6.2砂石料加工系統系統規摸按滿足砼高峰月澆筑強度5166m3/月設置,加工系統按兩班制生產,小時生產能力為25t/h。由于*砂石料場短缺中粗砂,所以本砂石料加工系統不設破碎車間,短缺中粗砂從外地購買。主要機械設備及經濟指標見表8.6.3,表8.6.4。系統主要設施有:毛料受料倉(蓖條篩),篩分樓,成品料堆,,膠帶機運輸系統等。成品料堆活容積可滿足高峰期5天用量。由于工程地冬季溫度一般在-5.5 -8,因此成品儲量設計為2個月用量。表8.6.3 砂石料加工系統主要機械設備表序號名 稱規 格單 位數 量1挖掘機2m3臺22推土機TY160臺13裝載機2 m3
85、臺24自卸汽車 10t輛55振動給料機GZG1003臺66篩分機2YKR 1230臺17螺旋分級機RX762臺18膠帶輸送機B500B1000m/條400/10表 8.6.4 砂石料加工系統主要技術特性表序號項 目單位指標備注1砂石系統處理能力t/h452篩分樓處理能力t/h703成品料堆容量m35000活容積4工作班制班 / 日25水m3/h1206電kW6007占地面積m218008建筑面積m21008.6.3機械修配及綜合加工系統8.6.3.l臨時施工工廠臨時施工工廠主要負責工程所需的鋼木材料的加工,砼預制件生產與機械修配。根據本工程建筑物的分布特點,樞紐和廠房材料需用量較大,相距較遠,
86、且引水隧洞進出口分別靠近樞紐和廠房,因此,考慮在樞紐左岸和廠房處各設置一個臨時加工工廠。8.6.3.2機械修配廠本工程采用以機械為主的施工方法,所需機械設備較多。根據建筑物的分布特點和機械使用情況,機械修配廠包含在臨時施工工廠中,負責首部樞紐、引水隧洞與廠房工程的機械設備修理。8.6.4風、水、電、通信8.6.4.l施工供風本工程主要需要供風的施工項目為引水隧洞石方開挖、調壓井及壓力管道的石方開挖。根據建筑物的分布特點,在引水隧洞進口(樞紐右岸)設一個空壓機站,站內設2臺20m3/min移動式空壓機供風;隧洞出口(廠房附近)設一個空壓機站,站內設2臺20m3/min移動式空壓機供風。8.6.4
87、.2施工供水施工用水的主要項目為砂礫料生產、砼生產及施工、生活及消防用水。本工程緊靠洮河,水質、水量滿足生產、生活的需要,有理想的水源。(1)生產及生活用水點分布根據施工總布置圖,*水電站施工用水點均位于洮河右岸,布置較為分散,首部樞紐區用水主要分為:樞紐生活區、施工區、砼系統;廠房區用水主要分為:廠房生活區、施工區、生產區、砂石料加工系統、砼系統、調壓井等。(2)用水量及水壓施工及生活用水水量、水壓等詳見表8.6.5。各施工場區同一時間內火災次數為一次,建筑物一次滅火用水量為5L/S,火災延續時間按2h計,一次滅火總用水量為108m3。(3)水源選擇及取水方式*水電站位于洮河上,該河段徑流穩
88、定,水量豐沛,水質較好。 施工期徑流特性如下:洪水:壩線處: P=2% Q=1180m3/s,H=2738.08m廠址處: P=2% Q=1190m3/s,H=2727.53m 枯水:壩線處: 保證率95%,Q=13.0m3/s,H=2732.78m廠址處: 保證率95%,Q=13.0m3/s,H=2722.34m表8.6.5 施工用水所需水量、水壓表用水點用水點高程(m)用水量(m3/h)要求水壓(m)右岸左岸右岸左岸右岸左岸1首部樞紐區樞紐施工區2744.006520砼系統2747.003020生活區2746.0010152廠房區廠房施工區2727.005015生產區2729.501001
89、5砼系統2729.004015調壓井2742.001020生活區2729.801015砂石加工系統2729.0015020合計465根據用水量及地質、地形情況,本設計壩址區、廠房區施工供水水源均擬采用洮河地下水作為施工供水水源,取水方式采用大口井取水輻射管輔助取水;(4)水質標準生產用水的水質符合水利水電工程施工組織設計規范(SL303-2004)的規定,生活飲用水的水質符合生活飲用水衛生標準(GB5749-2006)的要求。(5)給水系統本工程用水點較為分散,要求水壓、水質各不相同,為保證供水,本設計按照相對集中、分質、分壓供水的原則,共分為兩個供水系統,即首部樞紐區和廠房區供水系統。a.首
90、部樞紐區供水系統在壩址下游右岸約500米處的河灘上修建兩座大口井取水泵房及輻射管。輻射管采用DN300鋼管,周圈開孔,長約100 m,分兩段沿河岸線方向敷設。大口井取水泵房內設取水泵兩臺,一用一備,供水泵型號及參數為:250QSG140-105/7,Q=140m3/h,H=105m,n=2875r/min,N=63kW。在右岸2795.00 m高程上設兩座容積為500m3的水池,水池中貯有生產、生活水用水892m3,消防用水108m3。取水泵將大口井中的水加壓提升至500m3水池,再由500m3水池供至樞紐生產區、施工區、砼系統及消防用水,生活用水由500m3水池設管道引水經紫外線消毒器消毒后
91、供各用水點。b.廠房區供水系統 在廠址上游右岸約1200米處的河灘上修建兩座大口井取水泵房及輻射管,輻射管采用DN300鋼管,周圈開孔,長約100 m,分兩段沿河岸線方向敷設。取水泵房內設取水泵兩臺,一用一備,供水泵型號及參數為:250QSG125-80/5,Q=125m3/h,H=80m,n=2875r/min,N=45kW。在右岸高地2738.00 m高程上設兩座容積為500m3的水池,水池中生產、生活水容積為892m3,消防水容積為108m3。取水泵將大口井中的水加壓提升至500m3水池,再由500m3水池供至廠房施工區、生產區、砂石料加工區、砼系統、生活區施工用水及消防用水。生活用水由
92、500m3水池設管道引水經紫外線消毒器消毒后供各用水點。施工給水主要設備、構筑物及材料見表8.6.6。表8.6.6 施工給水主要設備、構筑物及材料表編號設備及材料名稱型號及規格單位數量備注1深井潛水供水泵取水泵站250QSG140105/7Q=140m3/h H=105mN=45kW臺42用2備2深井潛水供水泵取水泵站250QSG12580/5Q=125m3/h H=80mN=45kW臺42用2備3蝶閥DN250個64蝶閥DN200個105蝶閥DN150個46蝶閥DN100個77止回閥DN200個88鋼管DN250m11509鋼管DN200m152010鋼管DN150m63011鋼管DN100
93、m90012鋼管 輻射管DN300m40013紫外線消毒器DN100個214大口井取水泵站大口井,直徑9m,5m地上,14m地下座4地下鋼筋砼155003清水池座48.6.4.3施工供電工程區有10kV的農用輸電線路通過,由于本工程施工用電負荷不大,因此,施工用電可從該線路上“T”接,在樞紐右岸處設一座10kV/0.4kV變電所1000kVA的施工電源,在廠房處設一座10kV/0.4kV變電所1600kVA的施工電源。另備用2臺50kW的柴油發電機作為輔助電源。通信(1)施工期電話交換系統根據電站施工場地的布置,建議設置一套小型用戶交換機,以解決施工期間工地內部各部門之間的通信聯系。該用戶交換
94、機以2M數字中繼接口接入當地公共電話網,以滿足施工期間工地與上級管理部門及相關部門的通信聯系。為保證施工期間用戶交換機的不間斷供電,隨交換機配置不間斷電源一套(含蓄電池組),事故供電時間為8小時,外來交流電源就近取自施工用電。用戶交換機的配置為:模擬用戶接口:80個2M數字中繼接口:1個保安配線單元(100%過流過壓保護):150回線不間斷電源(含蓄電池組):1套(2)施工工地綜合線路網絡交換機的用戶線經保安配線單元引出,接至各處的電纜分線盒,由電纜分線盒再逐級配線至各用戶分機點,從而形成施工工地綜合線路網絡。交換機至各施工點、料場等地的音頻線路,均采用架空方式敷設。線路的架設將盡量利用沿途的
95、施工用電桿路,部分地段如無桿路可利用,可新架設部分桿路。各施工點和臨建房屋的用戶入線可根據現場情況沿墻明敷。(3)根據現場施工情況,配置一定數量的對講機,方便施工期間移動崗位的通信聯系。8.7施工總布置8.7.1布置條件及布置原則本工程樞紐區兩岸植被良好,河谷開闊,右岸基巖裸露,緊靠公路,沿河兩岸耕地零星分布。工程樞紐區可供布置生產、生活設施的場地均為沿岸零星臺地和河灘地。施工總布置除考慮樞紐建筑物布置特點、場內地形狀況、交通條件及方便主體施工的總原則外,還要考慮以下原則:(1)少遷或不遷移民,盡可能利用河邊灘地;(2)盡量集中布置,永久與臨時相結合,易于管理,保證生產;(3)盡量利用原始地形
96、,有利施工布置及工程竣工后的造地還田;(4)考慮工程招投標承包制,盡量壓縮高峰年施工人數,減少臨建設施規模;(5)各種施工設施的布置應能滿足主體工程施工工藝要求,避免重復運輸,以減少能源消耗。8.7.2施工分區規劃根據樞紐布置特征、場區布置條件和施工工藝要求,為便于施工管理,施工總布置規劃為2個區:首部樞紐區和和廠房區。引水系統進出口分別靠近樞紐和廠房,將進水口、隧洞上游段劃歸到首部樞紐區;將隧洞下游段、調壓井、壓力鋼管劃歸到廠房區根據樞紐布置特征、場內布置條件和施工工藝要求,規劃了兩處施工營地,樞紐右岸一處,廠房一處。(1)首部樞紐區生產生活區壩址(線)右岸有鄉級公路通過,但山體較陡峻,沒有
97、布置場地的條件,壩址(線)右岸上游350m處地勢較平坦,因此將首部樞紐區的生產、生活區布置于壩址上游右岸。為了避開壩區施工對生產生活的不利影響,將生產生活區布置于較上游一側,此處階地上,從上游到下游依次布置有:辦公生活區、倉庫系統、臨時施工工廠、機械設備停放場、砼加工系統等。在壩址(線)右岸上游130m處布置有變電站、蓄水池、空壓機站等。大壩施工區本工程首部樞紐區的水工永久建筑物均布置在該區,主要由泄洪閘、沖砂泄洪閘、副壩、進水口等組成。大壩施工區建筑物的布置較集中,為本工程首部樞紐區的主要施工場區。料場區塊石料場位于壩軸線上游1.2km的洮河右岸,有鄉級公路經過。土料場位于壩址上游右岸的塔乍
98、什巴鄉附近,距離壩址1.8km,有鄉級公路經過。炸藥庫布置在壩軸線上游0.8km的洮河右岸,有鄉級公路經過。(2)廠房區生產生活區電站廠房區位于*村下游700m處的洮河右岸坡麓地帶上,階面寬闊,廠區上游100m處地勢平坦,一條100m長的永久進廠房道路與鄉級公路相連接,有布置場地的條件,因此將首部樞紐區的生產、生活區布置于廠房上游。為了避開壩區施工對生產生活的不利影響,將生產生活區布置于較上游一側坡麓地帶上,從上游到下游依次布置有:辦公生活區、倉庫系統、機械設備停放場、其他施工工廠、砼加工系統、變電站、蓄水池、空壓機站等。廠房施工區本工程廠房區的水工永久建筑物均布置在該區,主要由電站廠房、開關
99、站、隧洞下游段、調壓井、壓力鋼管等組成。廠房施工區建筑物的布置較集中,為本工程廠房區的主要施工場區。料場區砼砂石骨料場、壩體墊層料過渡料,選擇了廠房上、下游各一處砂礫料場。在廠房區辦公生活區上游,靠近廠房砂石料場處布置有骨料加工系統。毛料經加工系統加工成成品料后,運輸至砼加工系統。8.7.3碴場規劃本工程所用塊石,60%由開挖碴料中揀集;其余渣料基本全部用于壩前2.3km的公路改造、廠區防洪墻建設、浸沒區加高等。根據工程區的具體情況,棄碴場地主要利用樞紐、廠房兩處上、下游河道旁的河灘或附近荒溝,可沿樞紐上游路邊、砂石料廠靠近河岸周邊臨時堆放。其原則是盡量不占或少占耕地,不阻塞河道,不改變水流為
100、宜。本階段未考慮永久棄碴場,規劃有2處臨時棄碴場見表8.7.1。表8.7.1 臨時棄碴場規劃表名稱棄碴場位置占地面積(m2)備注1#臨時棄碴場樞紐上游570m(右岸)4330用于臨時堆放進水口、引水洞及樞紐基坑開挖棄碴,加高右岸公路2#臨時棄碴場廠房上游430m7826用于臨時堆放廠房基坑、引水洞、調壓井及壓力管道工程棄碴8.7.4主要臨建工程量各類施工臨時設施工程量見表8.7.2。8.7.5施工征地本工程施工占地共329畝,其中施工臨時占地284.1畝,永久占地44.9畝。詳細施工占地見表8.7.2。8.8施工總進度8.8.l編制依據及原則(1)*水電站主體和臨建工程量及布置圖;(2)水利水
101、電工程施工組織設計規范(SL303-2004);(3)國內外同類工程的施工組織設計資料;(4)洮河上已建的水電站,為本電站積累了豐富的施工經驗;(5)施工及管理水平按目前國內在建水電工程的平均水平考慮;(6)本工程采用低壩引水式布置方式,首部樞紐、引水隧洞和廠房等主要水工建筑物可以平行施工,互不干擾,從而加快了施工進度。表8.7.2 施工臨建工程量及施工占地面積表序號分區與項目名稱單位建筑面積占地面積數量備注一樞紐施工區1生活、辦公房屋m2120024002倉庫系統m250010003臨時施工工廠m226426404砼拌和系統m21508005機械設備停放場m25006空壓機站m2601007
102、炸藥庫m2501008變電站m2601009蓄水池m210010棄碴場m2433011樞紐建筑物m211802二廠區施工區1生活、辦公房屋m212002400永久占地1000m22施工工廠設施m223623603砂石料加工系統m210016004砼拌和系統m21508005機械設備停放場m210006倉庫系統m24509007空壓機站m2601008變電站m2601009油庫m27020010蓄水池m210011棄碴場m2782612廠房建筑物m25970三施工供電l1000kVA變電所座11600kVA變電所座1250kW柴油發電機臺2四施工供水五施工供風120m3/min移動式空壓機臺42
103、供風管鋪設km3Dg75鋼管六廠房砂石料廠m221650七土料廠m24500八石料廠m24900九調壓井m24008.8.2施工進度計劃根據本工程的規模,并參照國內同類工程經驗,施工總進度分為工程籌建期、工程準備期、主體工程施工期和工程完建期四個施工階段。工程總施工期24個月(不含籌建期),籌建期2個月,準備期1個月,主體工程施工期22個月,完建期1個月,首臺機發電期19.5個月。控制本工程建設周期的關鍵施工項目為引水系統工程,關鍵線路上的主要作業為:施工準備壓力鋼管土石方開挖壓力鋼管洞挖調壓井井挖引水隧洞洞挖引水隧洞噴錨支護引水隧洞砼襯砌壓力鋼管安裝機組安裝調試機組并網發電完建期。8.8.3
104、工程籌建期本工程工程籌建期安排2個月,為第一年67月份。本階段主要進行征地移民,生產、生活區場地平整及部分施工工廠和房屋建設,進行風、水、電、通訊系統建設,場內、外施工道路的新建和改建。8.8.4施工準備期本工程準備期為第一年8月份1個月,主要進行場地平整、施工道路、臨建房屋、風、水、電、通訊系統及砂石料生產系統的建設及導流明渠施工等工作。8.8.5主體工程施工期主體工程施工期指從壓力管道石方洞挖開始至第一臺機組并網發電,即第1年9月份至第三年6月底進行,歷時22個月。期間主要完成首部樞紐、引水隧洞、調壓井、壓力管道、地面廠房的開挖及混凝土施工、金屬結構及機組安裝等。各主要分項工程進度安排如下
105、:(1)首部樞紐施工首部樞紐區建筑物受施工導流影響,分兩階段施工。第一階段(全年,第1年10月第2年11月):橫向圍堰填筑后,基坑在上、下游橫向圍堰和縱向圍堰圍護下,枯水期河水由左岸導流明渠通過,進行泄洪閘、沖砂泄洪閘、消力池、護坦、縱向導墻、右岸漿砌石副壩及電站進水口開挖、砼澆筑及金結安裝的施工。施工工期13個月。第一階段漿砌石副壩、泄洪閘及沖砂泄洪閘砼澆筑共計1.23萬m3,漿砌石砌筑共計7474m3,壩體上升平均2.3m/月,砼澆筑月平均強度為0.25萬m3/月。第二階段(枯水期,第2年12月第3年3月):導流明渠已封堵,河水由完建的泄洪閘沖砂泄洪閘渲泄,施工左岸副壩因第一階段導流明渠影
106、響未完建部分。第二階段大壩漿砌石砌筑共計5207m3,歷時2.5個月,壩體月平均上升約4.6m/月,漿砌石砌筑月最高強度為0.21萬m3/月。(2)引水系統施工引水隧洞全長約488.18m,不需要布置施工支洞,引水隧洞上游單頭控制長度為180m,引水隧洞下游單頭控制長度為300m。第1年11月引水隧洞即開始施工,第2年4月主洞開挖貫通,第2年5月隧洞砼襯砌開始,第2年10月底隧洞砼襯砌完畢,第2年11月底整個隧洞完工。引水系統共計石方洞(井)挖2.78萬m3,砼襯砌1.23萬m3,開挖歷時6個月,砼襯砌6個月,共計12個月。月平均開挖進尺90m/月,月平均襯砌進尺90m/月,洞挖月平均強度為0
107、.38萬m3/月,砼澆筑月平均強度為0.1萬m3/月。(3)發電系統施工發電系統廠房施工程序復雜,施工進度影響因素較多。安排主廠房開挖2個月,砼澆筑9個月,機組安裝工期10個月,第一臺機組安裝7.5個月。第2年3月第2年11月進行廠房砼澆筑,第3年3月中旬首臺機組并網發電,第3年6月底第二臺組發電,主體工程完成。廠房系統月平均開挖強度為5512m3/月,高峰月平均砼澆筑強度為1227m3/月。8.8.6工程完建期工程完建期是工程竣工的施工時段,主要進行工程收尾等工作。完建期安排1個月,于第3年7月,全部機組并網發電,至此整個工程竣工。本工程控制性施工進度計劃詳見圖“*水電站工程施工總進度表”。
108、根據施工進度計劃安排,本工程主要施工特性指標如下: 總工期 24個月 土石方明挖高峰月強度 21278m3/月 土石方填筑高峰月強度 22206m3/月 石方洞挖高峰月強度 4804m3/月 洞挖單頭月平均進尺 90m/月 洞砼襯砌月平均進尺 90m/月 混凝土澆筑高峰月強度 5166m3/月8.8.7工程的主要施工特點(l)施工場內外交通方面壩址右岸有鄉級公路通過,交通便利,為修建到左岸的臨時施工道路、左岸導流明渠的施工提供了較好的交通條件。(2)施工場內外交通方面首部樞紐最大壩高14.3m,工程量較小,施工采用全年導流,能滿足工期要求。(3)施工總布置方面引水隧洞全長約488.18m,首部
109、樞紐與引水發電廠房相距不遠,布置上分為兩個區較為合理,即首部樞紐生產生活區和廠房生產生活區。各區相互獨立,分別布置在大壩上游和廠房上游的河道灘地上,由右岸鄉級公路和場內道路連接。為了減少棄渣運距,渣場分散布置。(4)施工措施方面首部樞紐砼施工,在泄洪閘沖砂泄洪閘前與進水口處布置一臺W-4履帶式起重機,在泄洪閘沖砂泄洪閘后再布置一臺W-4履帶式起重機,即可滿足施工強度要求,布置較為簡單。引水隧洞較短,不需要布置施工支洞即可滿足開挖進度要求,月平均開挖進尺90m/月,月平均襯砌進尺90m/月。(5)施工進度方面本工程施工總工期24個月,首臺機發電期19.5個月。施工的關鍵線路為發電引水系統施工,次
110、關鍵線路為廠房施工。因此合理安排引水隧洞開挖、混凝土澆筑,是影響工程總進度的關鍵因素。其余工程可根據引水系統及廠房施工的進度靈活安排。8.9主要技術供應8.9.l主要建筑材料根據本工程永久及臨時建筑物工程量,估算主要建筑材料需要數量為:鋼材(金結) 190(721.5)t鋼筋 1295t木材 700m3水泥 11300t炸藥 430t砂子 22000m3石子 41000m3塊石 29000m3其中鋼筋及鋼材從合作市采購,水泥從安多水泥廠采購,油料由合作市采購,木材由*縣采購,火工材料由蘭州和平化工廠采購。8.9.2風水電供應(1)施工機械設備總功率830kW。其中首部樞紐區380kW,廠房區4
111、50kW。(2)高峰期供風容量110m3/min。其中首部樞紐區60m3/min,廠房區50m3/min。(3)高峰期供水系統生產規模465m3/h。各用水點及用水量如下:樞紐施工區: 65m3/h樞紐生活區: 10m3/h 樞紐砼系統: 30m3/h廠房施工區: 50m3/h廠房生產區: 100m3/h廠房生活區: 10m3/h廠房砼系統: 40m3/h調壓井: 10m3/h砂石加工系統:150m3/h8.9.3 勞動力供應需要勞動力 22萬工日平均生產人數 360人/月高峰生產人數 500人/月8.9.4 主要施工機械設備表8.9.1 主要施工機械設備表序號機 械 名 稱規 格單位數 量一
112、土石方施工機械1潛孔鉆CZ300把52手風鉆YT-24把204推土機TY160臺45裝載機2m3臺36自制操作平臺臺27挖掘機2m3臺48蛙式打夯機2.8kW臺69振動碾壓機16t臺210降塵器臺2二砼施工機械1砼拌和站HZS25座22攪拌車JDY-500輛23振搗器插入式個104振搗器佛山-80臺105砼噴射機PH-30臺16臥罐3m3臺37臥罐1.5m3臺68高壓水沖毛機臺29人工模板臺車(自制)臺110調壓井滑摸(自制)套111砼泵HB30臺112灰漿攪拌機0.25m3臺413篩分機簡易滾筒式4三起重運輸機械1履帶式起重機W-4臺22卷揚機JJM-3-12臺23自卸汽車10t輛104載重汽車5t -10t輛35機動翻斗車1t輛106高架門機MQ540/30B臺17后翻式裝巖機1.5m3臺4四風水電施工機械1空壓機20m3/min移動式臺42水泵D46-30*6臺83水泵250QSG140105/7臺44水泵250QSG12580/5臺45變壓器10kV/0.4kV 1000kVA臺110kV/0.4kV 1600kVA臺16柴油發電機50kW臺2五材料加工機械1鍛釬機臺32鋼筋切斷機GJ540臺33鋼筋彎曲機GJ740臺34電焊機BX1330臺105圓鋸機MJ106臺36機床臺3六其他機械1測量設備套32材料試驗設備套1