某水电站施工组织设计概要.docx
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某水电站施工组织设计概要
10施工组织设计
10。
1施工条件
10。
1。
1工程地理位置及对外交通
某水电站工程位于竹溪县汇湾河汇湾乡境内，电站厂房与乡政府隔河相望.工程唯一对外交通方式是公路.县城处于湖北省西部边陲,305省道旁,从县城西行至陕西平利、安康，北行至陕西白河、湖北十堰,东行至湖北房县、老河口等地，南行至重庆市境内.襄渝铁路从竹溪附近的十堰、白河及安康（陕西）通过。
竹溪至房县180km,房县至十堰和老河口分别为102和151km，十堰至武汉500km，竹溪至陕西白河130km,安康120km。
坝址距竹溪县城55km，该路段基本满足施工期运输条件要求。
工程对外交通除利用316、209国道和305省道外，还可以利用襄渝铁路将物资设备运抵陕西安康，再从安康利用305省道经平利到达湖北竹溪，沿兴界公路从竹溪可将物资设备运至双竹园,再从双竹园沿11km的村级公路可到达电站厂房.
10.1.2工程布置特点、施工场地条件
某为引水式电站，其引水隧洞进口位于汇湾大坝左端山体，引水隧洞线路总长8.426km（含明渠），在某汇湾河边建电站厂房。
汇湾电站拦河大坝至某电站厂房之间河弯多，河滩地面积大，岸坡分布有大面积坡地，8#隧洞附近，分布有一鱼塘，经初期土石渣回填后可用做施工场地布置.2#隧洞进口附近坡地地面高程440～450m，5＃隧洞附近坡地地面高程410~450m，均可作为施工场地布置。
岸边及河床有厚薄不均的覆盖层,河床砂卵石覆盖层厚最深达8.6m。
10.1.3气象、水文条件
工程属亚热带季风性气候区。
坝址区气候温和,降雨充沛，年平均气温14。
3℃，最高气温达到40℃,最低气温达到-12。
9℃，11月～次年3月有霜冻现象.流域雨量丰沛，多年平均降雨量1080。
2mm,暴雨多发生在7~9月。
汇湾河属山溪性河流，坡陡流急，洪水猛涨陡落，洪枯流量相差悬殊。
一般每年4~10月为汛期，11～次年3月为枯水期。
坝址多年平均流量36。
5m3/s.
与施工组织设计有关的坝址水文成果资料分列于表10。
1.1-10。
1.3.
渠首明渠处水位流量关系
表10。
1.1（单位:
m3/s）
Z（m）
430.5
431
432
433
434
435
436
437
438
Q（m3/s）
0
20
288
773
1439
2272
3265
4412
5712
厂址水位~流量关系（考虑白果坪电站回水影响）
表10.1.2
Z（m）
373
374.17
375。
1
375.81
376.39
376。
98
Q（m3/s）
0
440
945
1510
2096
2720
Z（m）
377.58
378.13
378.82
379.48
380.07
380.7
Q（m3/s）
3380
4060
4842
5600
6263
7050
渠首明渠和厂址洪峰流量
表10。
1。
3 （单位：
m3/s）
标准位置
明渠处
厂址
P=10%
11～3月
374
395
11～4月
738
779
4～6月
1565
1652
4～10月
2434
1884
P=20％
11～3月
246
260
11~4月
511
540
4～6月
1118
1180
4～10月
1884
1989
10.1.4建筑材料
工程所需建筑材料主要为水泥、钢筋、钢材、木材、油料、砂石料及炸药等,各建筑材料来源见表10。
1。
4。
主要建筑材料来源表
表10。
1。
4
材料名称
产地
运距（km）
备注
钢筋、钢材
武汉
50
竹溪市场采购
木材
竹溪
50
水
泥
42。
5MPa
荆门水泥
273
十堰销售点
32。
5MPa
荆门水泥
273
十堰销售点
油料
竹溪
50
竹溪石油公司供应
炸药及各类雷管
郧县
300
郧县炸药厂
块石
3
人工开采加工
粗砂
2
利用砂卵石加工
碎石
2
利用砂卵石筛分
砂卵石
2
下游河床
10。
1。
5施工期供电、供水
该工程施工用电最高负荷约为3000kW，自鄂坪电站经某电站的10kV线路目前已架设到某工地，某至鄂坪直线距离12km，施工期用电可从该线路引出，在工地增设相应的变压设备，即可满足施工期用电要求。
汇湾河水源丰富，河水污染小，可满足施工期供水要求.
10。
2天然建筑材料及其开采
10.2。
1河床砂卵石料
在汇湾电站和某电站厂房之间，汇湾河段弯道甚多，形成许多砂砾石边滩，砂砾石厚度5～8m，卵石岩性主要以灰岩、粗面斑岩、板岩为主，含有粗砂。
砂砾石料石质坚硬，磨圆度较好，针片状颗粒含量较低,软弱岩石的砂砾石含量较少。
河床砂卵石料质量和储量基本满足本工程用于混凝土骨料的要求。
10.2.2土料场
厂房附近山坡堆积有粘性土料场，其质量和数量均满足厂房工程的施工需要。
10。
3施工导流
10.3.1导流、渡汛标准
本工程厂房及引水系统建筑物为4级,根据《水利水电施工组织设计规范（试行）》（SDJ338-89）和《水电水利工程施工导流设计导则》（DL/T5114—2000）的规定，其临时建筑物为5级,5级导流建筑物设计洪水标准为洪水重现期为10～5年（土石类），本工程采用下限为5年设计。
本工程受洪水影响的项目主要有渠首明渠、1＃隧洞进口和电站厂房，其中明渠和1#隧洞进口在1个枯水期内完成,电站厂房在1个枯水期内将厂房抢浇到脱险高程以上之后全年施工。
10。
3。
2施工时段及导流流量
⑴初期导流时段划分
根据汇湾河的水文特性可知,11～3月为枯水期,4~6月为中水期,7～9月为洪水期。
汇湾河系山区性河流，洪水期流量大，持续时间短,枯水期流量小,洪枯比高达10以上。
本电站为引水式电站，利用原汇湾电站大坝拦蓄汇湾河水，由于主要建筑物均不占用河道，因此建筑物施工受洪水影响相对较小。
根据实际情况，明渠在11～4月份内可完成施工，导流标准为P=20％,对应洪水洪峰流量为511m3/s，洪水位为432.6m；厂房枯水施工时段为11～4月，导流标准为P=20％，对应洪水洪峰流量为540m3/s，对应洪水位为374。
5m。
施工围堰均以不束窄原主河道为原则.
⑵施工渡汛洪水洪峰流量：
厂址10年一遇洪峰流量2570m3/s,对应洪水位为376。
68m。
10。
3。
3导流和渡汛方案
根据工程区附近地形、地质条件和水工建筑物布置,采用岸边式围堰分别保护明渠和厂房基坑.
明渠在1个枯水时段内可以完成，不存在渡汛问题,厂房施工需跨越1个汛期，因此要求厂房在4月底汛期来临之前,厂房周边墙要浇筑到378m高程以上，并下尾水闸门挡水渡汛.
取水口进水闸及冲砂闸施工,须将原汇湾水库放空，将水库内淤砂全部清走,可作为隧洞及取水口建筑物砼骨料。
为减小汇湾电站的发电损失，考虑在水库内大坝左侧束窄处修土石围堰（见取水口施工导流平面布置图），保证取水口进水闸及冲砂闸的施工，同时保证原汇湾电站发电。
然后尽快完成闸室段的洞挖及砼衬砌，并及时拆除围堰。
10。
3.4施工围堰
明渠和厂房处基础覆盖层均较深，开挖后回填防渗料较为困难,需采取其它可靠的防渗措施。
本阶段采用高压旋喷墙对基础覆盖层进行防渗,其上与粘土防渗体连接,组成防渗封闭系统。
按施工时段和挡水标准,明渠围堰最大堰高3.5m，采用粘土斜墙围堰,外坡采用块石护坡;厂房围堰最大堰高4.5m，其型式与明渠施工围堰相同。
该两处施工围堰需及时拆除。
导流临时工程量见表10.3.2。
导流临时工程量汇总表
表10.3。
2
工程量
项目
防渗墙
（m2）
石渣回填
（m3）
粘土
（m3）
块石护坡
（m3）
围堰拆除（m3）
备注
明渠围堰
850
9620
630
260
1200
厂房围堰
1600
14850
1180
430
16460
合计
2450
24470
1810
690
17660
10。
3。
5截流与下闸蓄水
由于本工程主要建筑物均不占河道，因此不存在截流问题.
引水系统具备通水条件后，可下汇湾河电站右岸底孔闸门蓄水。
初步计划本工程从开工起第三年度的第10个月初（2007年3月初）水库开始蓄水，同年3月下旬库水位可上升至发电死水位以上，可满足第一台机组发电的水位要求。
10。
4主体工程施工
主体工程包括引水隧洞的开挖与衬砌、明渠、溢流坝、前池、冲砂闸和厂房.主体工程施工以机械施工为主，人工施工为辅.
10。
4.1引水隧洞施工
某电站引水工程位于汇湾河左岸，其进口在已建成的汇湾电站溢流坝左侧，进口底板高程为434。
80m,引水隧洞总长8426m（含明渠），隧洞坡降1/2000,其中隧洞共9条,最长的2条为7＃和9#隧洞，长度分别L=1327。
662m和1570.368m.除1#、2#隧洞之间为明渠连接外,3#~4＃隧洞之间已自然出露，其它各条引水隧洞之间均为施工支洞连接,为隧洞开挖创造较多的施工作业面，为方便5＃和9#隧洞开挖，拟分别在其中部各增设1条施工支洞。
隧洞最大开挖断面为9×10.5m的城门洞型，混凝土衬砌厚度在25～100cm之间。
施工支洞共设8条，总长1050m，支洞断面为6×6m的城门洞型.
各隧洞的基本特征见表10。
4。
1。
各条引水隧洞基本特征表
表10。
4.1
隧洞
编号
洞长
（m）
进口高程
（m）
洞身穿越地层
围岩类别
其它不利
地质条件
1
56.1
434.80
梅子垭组黄绿色泥质板岩
洞身Ⅲ类
进出口Ⅳ类
洞轴线与片理走向几乎一致
2
474.65
434.622
梅子垭组灰色绢云母粉砂质板岩
同上
洞线与岩层片理交角较小
3
1221。
485
434。
385
梅子垭组泥质板岩
Ⅲ类
进口洞顶为浅沟
4
981。
634
433.744
梅子垭组泥质板岩夹砂质板岩
Ⅲ类
洞轴线与片理走向一致
5
1162。
261
433.285
梅子垭组灰色砂质板岩
Ⅲ类
洞轴线与片理走向一致
6
843。
538
432。
702
梅子垭组砂质板岩
Ⅲ~Ⅳ类
洞线与岩层片理交角较小,洞身埋藏较浅
7
1327。
622
432.280
梅子垭组灰、灰绿色泥质板岩
多属Ⅲ类
洞轴线与片理走向基本一致
8
638。
034
431。
616
梅子堰组泥质砂质板岩
Ⅲ～Ⅳ类，局部Ⅴ类
洞轴线与片理走向基本一致
9
1570.368
431。
297
梅子堰组泥质砂质板岩
Ⅲ～Ⅳ类
洞轴线与片理走向基本一致
引水隧洞（不含施工支洞）明挖土石方共5。
466万m3，洞挖石方为67.9万m3。
石方明挖采用KQ150钻机钻孔，局部配手风钻，自上而下分层钻爆开挖，钻孔爆破前应作好开挖边坡线以外的危石清除及截水沟的开挖，并形成钻爆平台。
进出口明挖采用梯段预裂爆破，爆破的石碴采用1。
0m3的反铲配合12t的自卸汽车将石碴运至指定弃碴场。
对不良地质条件部位和需保留的不稳岩体,必须采取控制爆破，边开挖,边支护，确保边坡稳定。
为减少爆破对边坡岩体的破坏,其轮廓边线应采取预裂防震或光面爆破方法，必要时设置缓冲爆破孔.
发电引水隧洞2～4＃、6～8＃分别由进出口两个工作面同时向中间钻进,1#隧洞由下游工作面钻进，5#和9#隧洞最多可有4个工作面钻进。
引水隧洞等效直径10m以内,宜优先采用全断面开挖方法，洞内采用2m3的装载机配12t的自卸汽车出碴到弃碴场，遇到不良地质段，一次开挖成型困难时，可采用台阶法自上而下分层开挖，顶部开挖宜采用先导洞后扩挖的方式进行，中下部岩体采用分层开挖或全断面开挖,采用深孔预裂梯段爆破或两侧预留保护层，中间梯段爆破开挖。
在施工过程中,要加强施工临时支护措施,必要时需采取超前锚杆或管棚加钢拱架支护紧跟的方法。
对可能塌方造成隧洞掘进严重受阻洞段，可采用提前对围岩进行固结灌浆的施工方法。
（2）隧洞混凝土施工
为保证隧洞结构稳定，需对隧洞进出口进行全断面锁口衬砌，对洞身进行边墙和底板钢筋混凝土薄衬（衬30cm），顶拱喷混凝土支护.隧洞混凝土共4.895万m3，喷混凝土为0.9543万m3，喷混凝土厚度一般为10cm.
隧洞混凝土底板采用自卸汽车直接入仓，对边墙和顶拱混凝土，可采用6m3的搅拌运输车配HBT-60泵入仓,混凝土采用人工振捣。
为满足工程混凝土浇筑强度需要,拟采用5台型号为JQ750的立轴强制式混凝土搅拌机拌制混凝土，该搅拌机单机生产能力为30m3/h。
10。
4.2渠道及渠系建筑物施工
渠系建筑物包括明渠、冲砂闸、溢流坝、拦污栅、前池、取水口和进水口等建筑物。
该建筑物规模均不大，以机械施工为主，人工配合施工。
出口渠道和钢管段土石方开挖量较大，为25.065万m3，可采用1m3的反铲配12t的自卸汽车开挖运输。
10。
4.3厂房施工
⑴土石方开挖:
厂房、开关站表层覆盖土采用推土机集料，1m3的反铲挖掘机配合12t的自卸汽车开挖运输,石方开挖采用KQ150钻钻孔，局部配手风钻，出碴方式与覆盖层开挖相同。
⑵混凝土施工:
厂房混凝土水平运输采用自卸汽车运输，30t履带吊配6m3卧罐入仓，人工平仓，人工振捣，钢筋和模板均由履带吊吊运入仓，配合就位。
开关站混凝土主要是设备基础,预制混凝土构架等,工程量很小,可采用机动翻斗车运输。
10。
4.4围堰施工
围堰施工包括土石方回填、高压旋喷防渗墙施工和土石围堰的拆除等。
（1）土石方施工
土石方回填采用1m3的反铲配12t的自卸汽车开挖运输，其中土石渣可利用开挖料，粘土防渗料可在附近山坡或滩地取土，拖拉机或轻型振动碾压实。
土石围堰拆除采用1m3的反铲配12t的自卸汽车开挖运输弃渣。
（2）防渗墙施工
围堰最大覆盖层深度8。
6m，拟采用高压旋喷墙防渗。
旋喷墙施工：
高压旋喷灌浆防渗墙是使用地质机械向地层一定深度钻孔后,安放喷射管，用高压水高压空气和泥浆射流,冲切搅拌被灌地层土体。
浆液与地层中的土体颗粒混合凝结后，形成墙体。
成墙28天后，墙体抗渗系数小于10-7cm/s。
高压旋喷灌浆防渗墙施工一般采用双喷嘴三重管法，分两序孔施工，先施工一序孔，再施工二序孔,孔间套接。
高压旋喷灌浆施工机械采用成套设备.
高压旋喷灌浆防渗墙属隐蔽工程，工艺、参数合理方能保证成墙施工质量，应根据现场试验，调整水压力、空气压力、浆液压力及浆液浓度提升速度及摆角大小。
在施工过程中，应注意造墙机械设备对大坝自身产生的不利影响，防止坝身土体产生裂缝或整体破坏。
高压旋喷灌浆施工工艺流程见图10.4.1.
高压旋喷灌浆施工工艺流程图
图10。
4。
1
主要施工机械设备见表10。
4.2.
主要施工机械设备表
表10.4。
2
机械类别
规格
单位
数量
备注
起
重机械
汽车起重机
20t
台
2
履带吊车
30t
台
1
卷扬机
15t
台
2
挖掘机
反铲挖掘机
1.0m3
台
4
装载机
2。
0m3
台
3
推土机
D85
台
8
凿岩机
潜孔钻
KQ150
台
8
气腿式风动凿岩机
YT25
台
20
手持式风动凿岩机
Y-30
台
20
汽
车
自卸汽车
12t
辆
38
5～8t
辆
10
混凝土机械
拌合机
JQ750
座
5
单机生产能力为30m3/h
混凝土泵
HBT—60
台
4
强制式搅拌机
0。
3m3
座
1
混凝土喷射机
HP—30
套
4
混凝土搅拌车
6m3
台
4
高压旋喷灌浆机械
套
1
水泵
单级取水泵
XA50/16
台
4
H扬=38m，
Qmax=65m3/h
空
压
机
移动式空压机
12m3/s
台
12
固定式空压机
4L-20/8
台
3
10。
5施工总布置
10.5。
1场外交通规划
工地对外交通运输除施工机械设备、人员进场外，还有水泥、钢筋等建筑材料,主变、水轮发电机组等机电设备。
根据建筑材料和设备来源分别选择不同的交通线路和运输方式。
工地对外交通线路分铁路和公路两种方式。
⑴从武汉—襄樊—十堰-陕西白河-陕西安康的铁路主要是从武汉钢铁厂运输钢筋、钢材，重大机电设备运输也是经铁路运输到安康站再转公路运输。
⑵从十堰、白河、安康至工地为公路运输，最近距离分别为273km、180km、170km，对应线路分别为十堰—鲍峡—竹山—竹溪-工地、白河—竹溪—工地、安康-平利—竹溪—工地,公路运输中安康至工地的道路状况最好，公路沿线桥梁也满足最大运输件要求，白河、十堰到工地的公路弯道多且急，路面相对较差，其中十堰至工地线路中的桥梁不能满足大件运输要求,因此公路选线为安康至工地，主要运输钢筋、钢材、机电设备等大件。
⑶本工程主要建筑物采用十堰销售点的“三峡牌”水泥，十堰至工地为公路运输，运输线路有两条：
①十堰—鲍峡-竹山—竹溪-工地,②十堰—房县—竹山—竹溪—工地。
该2条线路长分别273和301km，且第②条线路路况要好于第①条线，但运距偏大，因此水泥运输采用线路①。
⑷从郧县—十堰-鲍峡—竹山-竹溪—工地为公路运输，运输距离为330km,主要是从郧县炸药厂购买各种雷管、炸药等。
⑸工地附近有诸多林场,均有公路与工地相通。
对外交通公路在龙王垭段弯多且急,鄂坪电站根据需要对该段进行局部改造,以满足大件运输要求。
从兴界公路的双竹园到某11km道路，需进行扩宽加固、对路面进行改造后可满足施工期大件运输和其它材料运输要求,同时汇湾乡跨河大桥已年久失修，难以满足大件运输要求，大件运输过该桥时，需采取临时加固措施.
10.5。
2施工总布置
施工规划施工场地布置原则:
节约用地，交通顺畅，方便生产生活，生产区和生活区相对分开。
采用左岸为主的一岸集中布置方式。
根据枢纽布置和工程规模，地形地质条件，主体工程施工辅助企业主要分三处布置：
⑴汇湾电站大坝附近坡地布置区，负责1～3＃隧洞、明渠、取水口、进口冲砂闸等建筑物施工,该场地地面高程在440～450m之间,主要布置混凝土拌和系统、各类仓库、施工机械修理及停放场等；⑵电站厂房和渠尾建筑物布置区，负责8～9#隧洞、电站厂房及开关站、渠道及渠尾各建筑物施工，主要布置混凝土拌和系统、钢筋加工厂、木材加工厂、各类仓库、施工机械修理及停放场等；⑶引水系统中部5#隧洞附近坡地,负责4～7＃隧洞施工,主要布置混凝土拌和系统、各类仓库、施工机械修理及停放场等;⑷8＃隧洞附近的鱼塘,通过前期开挖弃渣，可得一平整场地,用于主要砂石料加工系统布置，以向厂房、溢流坝等主要混凝土用料部位供料。
本工程的布置特点。
由于本工程占线长，分布范围较广,应采取就近分散布置的方式，同时又有一个集中统一管理的机构.
弃碴场规划：
本工程弃渣主要为隧洞土石方开挖、出口明渠和电站基坑开挖，河床砂卵石开挖料可用于加工混凝土骨料，由于工程开挖石方为绢云母粉砂质板岩，开挖的石方可尽量利用于围堰的回填外，其余均运往指定弃渣场。
经初步规划,本工程弃渣量约为145。
1万m3（压实方），主要弃渣场为8＃隧洞附近鱼塘，该渣场可容纳300万m3以上的弃渣；另一主要弃渣场为5＃隧洞附近的滩地，由于该弃渣场为岸边,需采取有效措施防冲固坡，同时为方便以后复垦,在弃渣和平整场地前,将工程开挖的耕植土用推土机集中一处并加以保护，后期对弃渣场表层进行耕植土覆盖。
在对弃渣场规划时，应做好排水设施及其它安全保护,防止水土流失。
10。
5.3场内交通方案
场内交通结合场内永久公路和进场道路的布置，以连接各施工辅助工厂、砂石骨料开采加工厂、沿线各建筑物施工区及弃碴场等形成场内交通网系，以此为规划原则，场内主要交通干线布置如下：
⑴隧洞施工干道及各支道布置
为满足隧洞开挖运输和混凝土施工需要，以沿汇湾河干道为主要施工道路,从该道路分支至各隧洞进出口工作面，进行隧洞施工。
在枯水季节，可利用汇湾大坝下游河滩漫水公路，从汇湾河大坝右岸进场公路直接进场,而无需经汇湾乡政府、电站厂房到达渠首,进行各建筑物施工。
⑵厂房施工道路
从汇湾大桥进场后，沿原有道路从上游分支下厂房基坑的施工道路，下游进厂房道路结合永久进厂公路进行布置。
⑶至渠尾建筑物道路
9#隧洞出口接有明渠和渠尾建筑物，包括溢流坝、拦污栅、前池、冲砂闸,进水口等，该建筑物相对比较集中，需布置一条施工道路贯穿上述建筑物，同时该道路后期经改造后作为永久管理道路.
上述施工道路路面宽7。
0m,碎石路面。
经统计，需新修场内施工道路约28。
0km，道路改扩建11.0km。
生产生活设施占地面积见表10.5。
1。
生产生活设施及其它建筑物占地面积一览表
表10.5。
1
序号
项目
规模
建筑面积（m2）
占地面积（万m2）
备注
1
砂石加工系统
80
1。
0
2
混凝土生产系统
拌和站
JQ750
100
0.15
5×30m3/h
3
砂石临时堆放
0。
3
5
空气压缩系统
132m3/min
150
0。
21
6
施工供水系统
260m3/h
80
0。
08
4套系统
7
施工供电系统
3000kVA
80
0。
04
8
通讯系统
60
0。
02
9
机械修理厂
80
0.10
10
汽车保养场
50
0。
15
11
施工机械停放场
120
0。
80
12
综合加工厂
钢筋加工厂
100
0.15
13
木材加工厂
100
0.15
14
金结拼装场
50
0.10
15
综合
仓库
物质仓库
200
0。
06
16
设备仓库
160
0.06
17
水泥仓库
150
0。
03
18
油料仓库
50
0.02
19
炸药雷管仓库
60
0.08
20
临时生活用房
600人
4800
0.6
其中利用永久房屋1600m2
21
弃渣场
18。
2
22
其它
80
0。
06
合计
7380
22.63
10。
6施工总进度
经本阶段施工组织及总进度安排，本工程施工总工期3年,2004年6月初开工，2007年5月完工。
首台机投产工期34个月。
10。
6。
1工程筹建期
业主单位应在半年的时间内，为施工承包单位进场创造必要的条件.在筹建期应完成以下主要工作：
⑴架设至工地输电线路及相应变压设备，满足施工用电要求；
⑵施工通讯设施，进场道路改扩建等；
⑶征地、移民；
⑷聘请工程施工监理单位，并签定监理合同；
⑸招标、评标及签约.
10。
6。
2进度编排原则及主要进度控制
本工程总进度安排的原则是：
在保证质量的前提下尽量缩短工期，提前发电，早日发挥工程效益。
要求综观全面、统筹兼顾，处理好各施工阶段的衔接
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