泰安抽水蓄能电站尾水隧洞土建工程施工组织设计最终版.docx
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泰安抽水蓄能电站尾水隧洞土建工程施工组织设计最终版
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第一章综述
1.1工程概况
泰安抽水蓄能电站由上水库、下水库、输水系统及地下厂房系统等建筑物组成。
上水库正常蓄水位410.0m,相应库容1127.6万m3；下水库正常蓄水位165.0m,相应库容2234.7万M3，为不完全多年调节水库；地下厂房布置4台单级混流可逆式水泵水轮发电机组，总装机容量为1000mw（4×250mw）。
尾水系统长1453.0m~1480.0m，洞径6.0m~8.5m，采用两机和一洞方式布置，由尾水支洞、尾水闸门洞、尾水岔管、尾水调压室、尾水隧洞、下库进出水口、尾水明渠组成。
1.2水文气象和工程地质
1.2.1水文气象
本流域属东亚温带季风气候区，受泰山地形影响明显，四季分明：
春季少雨多风；夏季高温多雨；秋季天高气爽；冬季寒冷干燥。
下库径流年内分配不均匀。
多年平均径流量逐月分配如下：
多年平均径流量逐月分配表表1-1
月份
六
七
八
九
十
十一
十二
一
二
三
四
五
年
境流量（万m3）
87．8
698
658
238
67
35
19
18
18
11
28
35
1913
百分率（%）
4．59
36．5
34．4
12．5
3．5
1．8
1．0
1．0
1．9
0．6
1．5
1．8
100
泰安地区多年平均气温12.8OC，极端最`高气温度40.7OC，极端最低气温-22.4OC。
1.2.2工程地质
地下厂房及输水系统均置于横岭地下，横岭山脊走向近NW，岭脊高程422~426m。
地形自岭脊向南西方向缓缓下降，相对高差约270m，地形坡度：
高程220m以上为15~25O，：
高程220m以下小于15O。
尾水隧洞沿线围岩为混合花岗岩及后期侵入的岩脉，岩石弱风化~新鲜，结构面较发育~发育。
尾水隧洞后段穿越104国道及京沪铁路时，上覆盖岩体分别为48m和45m。
尾水闸门室和尾水调压井以III类为主，断层破碎带、裂隙密集带及蚀变体带为Ⅵ~Ⅴ类。
1.3厂内外交通条件
1.3.1港口条件
国际海运可达青岛港，青岛港拥有320t浮吊2台，距泰安市477.6km，可以从码头直接转汽车或火车运输。
1.3.2铁路运输条件
京沪铁路通过泰安市，泰安市内设有货运站（泰安西站），泰安西站年吞吐能力为130万吨，目前配有20t、36t的门吊进行货物的装卸，货运站至工区目前已有准三级公路同104国道相连。
1.3.3公路运输条件
国家干线公路—104国道从抽水蓄能电站下水库与地下厂房之间通过，距厂房交通洞口约1km。
104国道从泰安至济南段共有桥涵17座，线路上的桥梁设计荷载为汽—20、挂—100，限高5m，在泰安境内为二级公路标准，沥青混凝土路面。
1.4合同项目和工作范围
1.4.1主体工程项目：
1.4.1.1尾水隧洞
尾水隧洞工程标与底下厂房工程标的分解面：
在尾水隧洞桩号尾10+497.973和尾20+470.00处。
本合同承包人完成该两个桩号下游部位的尾水隧洞开挖、锚喷支护、混凝土衬砌、灌浆、排水孔和排水管。
本合同范围内该两条尾水隧洞总长约1500.00m,内径8.5m,衬砌厚0.6m。
1.4.1.2下库进出水口
下库进出水口由闸门塔、扩散段、拦污栅段及尾水明渠等组成，要求承包人完成：
（1）明挖、锚喷支护、浆砌石、钢筋混凝土浇筑、二期混凝土、灌浆、排水孔钻设等。
（2）闸门检修平台工作桥、闸门起闭机房混凝土浇筑、机电设备安装、建筑装修及拦污栅检修平台的土建等。
1.4.1.3金属结构安装工程
承包人应完成以下（但不限于）由发包人供货的金属结构及其附件的埋设、安装、调试工作：
（1）下库进出水口2孔检修闸门门槽埋件、2扇检修闸门、2台检修闸门起闭机：
（2）下库进出水口8孔拦污栅埋件及栅叶、一套台车式起闭机、台车轨道及自动抓梁。
1.4.1.4完成本合同工程范围内属本标采购的观测仪器及发包人提供的观测仪器的埋设、调试及施工期观测与维护。
1.4.1.5预埋件及埋管工程
（1）除另有规定外，本合同所有永久土建项目一期混凝土（由其他承包人完成的除外）内的埋件及埋管由本合同承包人负责制作、埋设和安装，埋管管口应漏出一期混凝土表面15cm。
（2）承包人应负责本标范围内的接地网的施工。
1.4.2临时设施项目
承包人应负责为完成2.1项下的各项功臣必需的施工临时设施的布置、设计、营建、运行管理、维护与拆除。
承包人应完成的施工临时设施项目包括（但不限于）：
1.4.2.1下水库进出口施工导流工程
承包人应完成下水库进出口围堰的填筑、防渗、施工期排水、后期围堰拆除等工作。
施工导流工程的费用按本卷第二章的有关规定执行。
1.4.2.2施工支洞
本合同第三卷附图（图号：
H46B—8D3—1）所示的4#施工支洞通及尾水隧洞通风竖井布置仅供承包人参考。
通风兼安全洞及4#施工支洞与其交叉口和向尾水隧洞方向100m段的处理（包括必要的扩挖、喷混凝土、混凝土衬砌等）已由其它承包人提前完成施工，其剩余的施工支洞段属于本合同工作范围，由本合同承包人负责。
1.5本工程主要工程量
主要工程量表表1-2
序号
项目名称
单位
工程量
备注
1
土方明挖
m3
210001
2
石方明挖
m3
862051
3
石方洞挖
m3
108150
4
喷素混凝土
m2
958
5
喷钢纤维混凝土
T
4.8
6
砂浆锚杆
根
11309
7
固结灌浆
M
40084
8
回填灌浆
m2
15213
9
金属结构制做安装
T
623
10
浆砌石
m3
16223
11
临时工程
项
1
1.6施工工期
施工进场：
2001年7月1日
4#施工支洞开挖：
2001年9月1日~2002年1月31日
下库进出水口围堰：
2002年3月1日~2002年6月30日
尾水洞开挖支护：
2002年2月1日~2003年5月31日
尾水洞砼：
2003年1月1日~2004年2月28日
下库进出水口开挖支护：
2002年3月1日~2003年4月30日
进出水口砼施工：
2003年5月1日~2003年12月31日
下库进出水口闸门安装：
2004年3月1日~2004年9月30日
项目完工：
2005年10月31日
第二章工程特性及主要施工方法
2.1工程特性
泰安抽水蓄能电站尾水隧洞土建工程是泰安抽水蓄能电站主要的工程建设组成。
它包括了尾水隧洞的开挖和混凝土衬砌、下库进出水口的开挖和混凝土工程及尾水明渠等工程。
泰安抽水蓄能电站尾水隧洞土建工程是一项综合性较强的建设任务，它具有以下几个特点：
2.1.1施工工期紧
根据施工总进度安排和工程项目，该标段总工期为52个月，其中影响工程施工直线工期的主要项目主要为下库进出水口开挖支护及砼施工，施工强度如下：
施工强度表表2-1
工程项目
工程量
施工工期
施工强度
进出水口开挖支护
102万m3
15个月
18万m3月（最高）
进出水口砼施工
4.2万m3
9个月
0.25万m3月
洞室开挖
10.3万m3
18个月
0.7万m3月
洞室砼衬砌
2.6万m3
13个月
0.2万m3月
2.1.2施工项目多
该标段施工项目包括：
土石方明挖、石方洞挖、洞室支护、灌浆、金属结构、钢管制安、砼浇筑、砼洞室衬砌、竖井开挖及砼衬砌等。
以上诸项内容对施工设备和施工人员的专业性和通用性提出了很高的要求。
2.1.3施工工作面多，施工干扰大
由于工期紧张，各工作内容尤其是下库进出水口开挖支护及砼施工和尾水隧洞出口开挖在施工程序和进度上相互制约，相互影响。
因此各项施工中大部分需要平行作业,在组织交通、设备使用、物资供应、技术支持等许多方面的工作干扰增加。
2.2主要施工方法
泰安抽水蓄能电站尾水隧洞土建工程与我局已完成的十三陵抽水蓄能电站厂房系统、小浪底国际Ⅲ标—地下厂房系统、山西引黄1、2级泵站系统、重庆江口电站尾水系统土建工程、紫坪铺导流洞工程，在布置形式上基本类似，针对本工程的施工特点，结合以上工程的先进的施工经验和施工技术，制定形成我们泰安抽水蓄能电站尾水隧洞土建工程施工的主要施工方案。
2.2.1进出水口开挖
出水口开挖量大，采用LM500液压钻孔进行爆破孔及预裂孔施工，5.4m3装载机配32T自卸汽车出碴运输。
出水口开挖分层5.5m左右，出水口月施工强度为18万m3月。
2.2.2进出水口砼
出水口底板砼采用砼搅拌车直接入仓倾料和砼泵送入仓相结合的方式。
底板以上混凝土采用搅拌车运输卸入1m3、3m3卧罐,用设在下库进出水口闸后的DMQ540-30门机和拦污删闸后的QTZ63C式塔机吊罐入仓。
闸蹲采用爬升模板。
2.2.3尾水洞开挖
由于出水口石方明挖及砼施工工程量大，工期紧,因此设4#施工支洞作为尾水洞主要施工通道。
尾水洞采用全断面爆破开挖，3臂液压钻钻孔（周边光爆），毫秒微差爆破，3m3侧翻装载机配合20T自卸汽车出碴。
锚杆台车及砼喷射机跟进支护。
尾水洞开挖进度约3m天*洞。
2.2.4尾水洞砼衬砌
尾水隧洞砼衬砌采用针梁模板，砼搅拌车运输，砼泵送入仓。
针梁模板一次浇筑块长10m左右。
第三章施工组织及劳动力计划
3.1施工组织原则
泰安抽水蓄能电站尾水隧洞土建工程的施工组织原则为“科学、先进、高效”。
3.2施工组织说明
该工程是大型的地下工程施工项目，我局将在十三陵抽水蓄能电站厂房系统、小浪底国际Ⅲ标、山西万家寨1#、2#泵站、重庆江口电站尾水系统土建工程、紫坪铺导流洞工程的施工组织经验的基础上，根据本工程的施工特点，进行完善、高效的施工组织。
1）水电六局总部选派一名有类似工程施工管理经验的副局长组成总部领导小组，直接参与该项目施工管理中的重大事项决策。
2）选派有丰富施工经验和管理经验的项目经理班子，组成泰安抽水蓄能电站尾水隧洞土建工程项目部。
按照项目施工组织该项目的工程建设。
3）由项目部在局总部领导小组的领导下选派精兵强将组建泰安抽水蓄能电站尾水隧洞土建工程主力施工队伍，队伍骨干以参加过十三陵、小浪底、万家寨、江口电站、紫坪铺导流洞同类工程施工的优秀骨干人员组成。
4）在水电六局全局范围内组织设备、材料、资金，全力支持泰安抽水蓄能电站尾水隧洞土建工程项目部工程施工。
5）在项目部实行精心组织、科学施工、严格管理。
以工程质量为中心，实行逐级负责制，下级向上级负责，项目部向业主和监理负责，无论工程质量、进度、安全，层层自检、复检。
专人负责，不让不合格的产品流向下一程序，将泰安抽水蓄能电站尾水隧洞土建工程建成优质工程。
6）积极协助业主工作，努力协调好六局与各单位间的关系，做到让业主满意，协作单位满意，当地人民满意。
3.3施工组织机构
见下组织机构框图：
3．4劳动力组成
该项目劳动力使用人员较多，为更加精简高效，积极组织一专多能的人员进场。
该项目隐蔽工程较多，为保证工程的质量和工期，六局将组织有经验的施工队伍参加施工，关键工程项目、部位施工决不分包。
在劳动力组织中，根据工程要求，精心组织，尽量做到均衡生产，减少浪费。
主要劳动力组织如下：
（每班）
（1）尾水出口石方明挖（二班）
劳动力组织表表3-1
工种
液压钻
手风钻
炮工
喷砼工
修理工
装载机
出碴车
反铲
多臂钻
开挖
其他
数量
3
3
4
5
2
1
4
1
3
5
4
合计
35人
（2）尾水出口砼（二班）
劳动力组织表表3-2
工种
工长
司机
机修工
砼工
钢筋工
模板工
电焊工
机修工
力工
其他
数量
3
8
8
10
7
10
6
8
12
5
合计
77人
（3）尾水隧洞洞挖（二班）
劳动力组织表表3-3
工种
工长
钻工
炮工
喷砼工
修理工
装载机
出碴车
反铲
电工
开挖工
其他
数量
1
43
3
3
2
1
5
1
2
5
3
合计
30人
（4）尾水隧洞砼（二班）
劳动力组织表表3-4
工种
工长
司机
砼工
砼泵工
钢筋工
机修工
电工
电焊工
力工
其他
数量
3
4
7
2
7
8
2
6
12
5
合计
56
第四章施工总平面布置
4.1施工布置条件及原则
4.1.1布置条件
本工程位于山东省泰安市西郊的泰山西南麓，距泰安市5km，京沪铁路和104国道从工程区通过。
场内干线交通已基本完建。
施工道路条件较好。
招标文件提供了二块场地用于尾水隧洞土建工程（TAPC4标）施工用地。
施工发包人在工程区内架设场内10KV线路，向整个工程的施工和生活提供电源。
施工用水可由发包人提供的一级高位水池及二级高位水池接取，施工用水方便。
4.1.2布置原则
1）.充分利用建设单位提供的场地和设施。
2）.按招标文件的要求布置，因地制宜，力求布置紧凑、经济合理，做到利于生产，方便生活，易于管理，安全可靠。
3）.临建设施的布置充分考虑到安全渡汛问题、环保问题、消防问题，并避免与其他承包商发生干扰，尽量少占耕地，保护山林和民宅。
4）.严格遵守城市规划、环保等有关部门的法律、法规。
4.2施工道路布置
4.2.1对外交通
4.2.1.1港口条件
国际海运可达青岛港，距泰安市477.6km，可以从码头直接转汽车或火车运输。
4.2.1.2铁路运输条件
京沪铁路通过泰安市，铁路货运站至工区间有准三级公路同104国道相连。
4.2.1.3公路运输条件
国家干线公路104国道从抽水蓄能电站下水库与地下厂房之间通过，距厂房交通洞口约1km。
104国道在泰安境内为二级公路标准，沥青砼路面。
4.2.2场内施工道路
场内干线交通道路，业主已基本修建完成。
除业主提供的场内施工道路外，尚需自建5#、6#、7#、8#、9#施工道路，以满足施工需要。
5#路为由下库进出水口开挖区EL163.50高程▽Z点，至大河堤顶▽Z′点道路，6#路为大河堤顶▽Z′点至弃碴场道路，5#、6#路主要为进出水口开挖出碴道路。
7#路为由5#路▽Z点始的下基坑道路，在进出口开挖区内随开挖高度的降低逐步形成，最大坡度10％,为开挖出碴及砼运输道路。
8#路为5#路▽M点与1#路▽M′点连接道路，主要为砼运输道路。
9#路由5#路▽Z点与进出口围堰相连，经TAPC4标生活区，与附属工厂相连，主要为钢筋、预制件等的运输道路。
5#、6#、8#施工道路路面宽度7.0m，路基宽度8.5m；7#、9#施工道路路面宽度4.5m，路基宽度6.0m。
8#施工道路及5#施工道路50m过水路段，路面结构为C20砼，厚度为20cm，下设15cm厚水泥稳定碎石垫层；5#施工道路其余路段及6#、7#、9#施工道路，路面结构为泥结碎石，厚度为10cm，下设15cm厚碎石垫层。
路面结构详见附图4-2。
本标段使用的场内施工道路见表4-1。
自建的场内施工道路工程量见表4-2。
场内施工道路一览表表4-1
代号
线路名称
长度
（km）
公路
起止点
路面宽度
（m）
路面结构
业主提供的场内施工道路
1#
上下库连接公路
4.40
▽S-▽X
混凝土
2#
上库坝后至开关站公路
0.86
▽V-▽W
混凝土
3#
通风兼安全洞至进厂交通洞公路
1.53
▽B-▽D-▽F
混凝土
4#
104国道至发包人营地生活区道路
0.16
▽Y1-▽Y2
混凝土
小计
7.90
自建的场内施工道路
5#
下库进出水口至大河堤顶公路
0.051.34
▽Z-▽Z′
7.0
混凝土
泥结碎石
6#
大河堤顶至弃碴场道路
0.4
▽Z′-弃碴场
7.0
泥结碎石
7#
下基坑道路
0.2
▽Z-基坑
4.5
泥结碎石
8#
5#路与1#路连接道路
0.45
▽M′-▽M
7.0
混凝土
9#
5#路经TAPC4标生活区与附属工厂连接道路
1.05
▽Z-围堰-附属工厂
4.5
泥结碎石
小计
3.49
自建的场内施工道路工程量表表4-2
序号
项目
单位
工程量
备注
1
道路平整
M2
28285
2
水泥稳定碎石垫层
M2
3750
15cm厚
3
石碴垫层
M2
19300
15cm厚
4
砼路面
M2
3500
20cm厚
5
泥结碎石路面
M2
17805
10cm厚
6
路肩
M2
5235
10cm厚
4.3施工供风、供水、供电系统
4.3.1供风系统
本工程施工的主要用风设备为手风钻和砼喷射机。
主要用风部位为4#施工支洞、1#、2#尾水隧洞及下库进出水口。
4#施工支洞和1#、2#尾水隧洞主要采用多臂钻钻孔爆破开挖，下库进出水口主要采用液压露天钻机钻孔爆破开挖，手风钻为配合施工，进行欠挖处理及修边等，用风量较小，各部位用风量计算见表4-3。
根据施工需要，设置二处空压站和一处临时空压站。
1#空压站先期位于通风兼安全洞洞口处，供风管路经通风兼安全洞为4#施工支洞供风，后期施工支洞完成，空压机移进洞内，为1#、2#尾水隧洞施工供风，采用21m3min的电动移动式空压机2台，1#、2#尾水隧洞各1台。
供风管采用4″钢管，并在通往工作面支管处安装阀门，控制供风方向。
2#空压站位于下库进出水口处，为进出水口施工供风，采用21.5m3min的电动固定式空压机2台。
临时空压站为通风竖井施工用风，由于采用反井钻机施工，竖井的施工用风很少，采用1台9m3min移动式空压机为施工提供用风。
各部位用风量计算表表4-3
部位
设备名称
型号
台数
用风量台
高峰用风量
4#支洞
砼喷射机
A901C
1
10m3min
17m3min
手风钻
YT-27
4
4m3min
1#尾水隧洞
砼喷射机
A901C
1
10m3min
17m3min
手风钻
YT-27
4
4m3min
2#尾水隧洞
砼喷射机
A901C
1
10m3min
17m3min
手风钻
YT-27
4
4m3min
下库
进出水口
砼喷射机
A901C
2
10m3min
36m3min
手风钻
YT-27
10
4m3min
施工供风设备及主要材料统计表表4-4
序号
名称
规格型号
单位
数量
备注
1
电动固定式空压机
LGD-217-X
台
2
21m3min
2
电动移动式空压机
XP750E
台
1
21.5m3min
3
钢管
4″
m
1900
4
高压胶管
DN65mm
m
200
15
空压机房
80m2
座
1
4.3.2供水系统
发包人已修建一级高位水池、二级高位水池，供施工单位从发包人指定的出水口引管接至各施工用水点。
本工程用水主要包括施工用水、生活用水及消防用水。
施工用水点包括营地内的施工附属工厂、下库进出水口、4#施工支洞及1#、2#尾水隧洞。
生活用水点主要为营地生活区宿舍、食堂、浴池等设施。
本工程用水取自一级高位水池及一级输水管路，共设三条供水管路，并在管路上设管道泵以增加供水压力。
1#供水管路：
由一级高位水池引出，采用4″主管向4#施工支洞及1#、2#尾水隧洞供水。
2#供水管路：
为生活供水管路，由一级高位水池引出，采用3″主管和2″支管向生活区供水。
并在生活区设一蓄水池。
3#供水管路：
由位于下库进出水口附近的一级输水管路上的出水口引出，采用4″主管和3″支管向下库进出水口及施工附属设施供水。
施工供水设备及主要材料统计表表4-5
序号
名称
规格型号
单位
数量
备注
1
管道泵
台
3
2
水泵
台
1
蓄水池
3
钢管
4″
m
4100
4
钢管
3″
m
1600
5
钢管
2″
m
200
4.3.3供电系统
发包人已在工程区内架设10Kv线路，向整个工程的施工和生活提供电源，本工程所用供电点为NO.4、NO.7和NO.12施工配电站。
尾水系统供电分两部分，一是洞内施工供电，二是下库进出水口施工及辅助企业和生活区供电，三是施工通风竖井用电，各部施工用电负荷如下：
（1）洞内施工用电
施工用电设备容量表表4-6
序号
用电设备名称
数量
单位
额定功率kw
总功率kw
利用系数
设计负荷
1
多臂钻
2
台
135
270
0.6
162
2
通风机
4
台
110
440
0.6
264
3
通风机
4
台
28
112
0.6
67.2
4
水泵
3
台
22
66
0.75
49.5
5
水泵
2
台
55
110
0.75
82.5
6
砼喷射机
2
台
11
22
0.6
13.2
7
锚杆注浆机
2
台
6.2
12.4
0.6
7.44
8
空压机
2
台
130
260
0.65
169
9
照明
66
10
合计
880.54
配备供电设备及主要线材表4-7
序号
名称
规格
单位
数量
备注
1
变压器
630KVA
台
1
变压器一期设在通风兼安全洞口处，二期高压电缆进洞，变压器设在4#施工支洞与尾水洞交岔处附近，接低压电缆至各工作面，具体详见《施工风、水、电平面布置示意图》（附图4-3）。
2
高压电缆
25mm2
m
1250
3
低压电缆
120mm2
m
900
90mm2
m
900
50mm2
m
300
25mm2
m
300
16mm2
m
200
4
照明电缆
4mm2
m
1800
（2）下库进出水口施工用电
施工用电设备容量表表4-8
序号
用电设备名称
数量
单位
额定功率kw
总功率kw
利用
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