专项 方案 设计 水利工程C1施工组织设计.docx

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专项方案设计水利工程C1施工组织设计

第一章施工总说明

1.1工程概况

沙坡头水利枢纽位于宁夏回族自治区中卫县境内的黄河干流上，工程区距自治区首府银川市200Km，距中卫县城20Km。

沙坡头水利枢纽工程是以灌溉、发电为主的综合性水利工程。

坝址左岸一级台阶为腾格里沙漠边缘地带，地势较为平坦，可做为工程施工期主要布置场地。

沙坡头水利枢纽工程总库容0.26亿m3，装机容量120.3MW，总灌溉面积为87.7万亩，最大发电水头11.00m，枢纽电站保证出力51.0MW，装机多年平均发电量6.06亿kw.h。

主要建筑物包括：

南干渠首电站、泄洪闸、隔墩坝段、河床电站、北干渠首电站和土石副坝。

坝顶高程1242.6m，坝顶长度867.65m，河床电站坝段坝顶宽度18.15m，河床电站最大坝高37.8m，泄洪闸坝段最大坝高28.4m。

本标段范围为：

隔墩坝段以北，土石副坝以南的全部永久建筑物。

包括隔墩坝、河床电站、北干渠首电站、安装场坝段、主副坝连接段和开关站等。

隔墩坝段位于河床电站与泄洪闸之间，隔墩坝段上、下游设纵向导墙将电站与泄洪闸分开。

上游导墙顶高于泄洪闸底板3.00m顶宽1.50m，导墙顶高程1227m为潜墙。

下游导墙顶部高程1237.30m，顶部宽2.00m。

隔墩坝段为主厂房的一部分，在1238.50m高程布置有副安装场，下层布置有集水井、水泵房、空压机室等。

隔墩坝段底宽23m，最大坝高37.8m。

河床电站坝段总长102.80m，顺水流方向长74.03m，设4个机组段，安装4台灯泡贯流式水轮发电机组，单机容量29MW。

电站建基高程为1204.8m~1211.30m。

电站基底坐落在弱风化的泥岩上。

主厂房宽24.5m，电站运行层高程1233.50m，尾水平台高程1238.50m。

主厂房高24.44m。

上游进口段设两道垂直拦污栅，孔口尺寸为2孔6.70×25.008m（宽×高）和2孔6.70×25.551m（宽×高）；一道检修门，孔口尺寸为2孔6.70×26.151m（宽×高）。

拦污栅和检修门均由坝顶2×1000kN双向门机起吊。

尾水出口设事故门一道，事故门由尾水平台上2×1000kN单向门机起吊。

坝踵设灌浆排水廊道，廊道底板高程为1206.80m，廊道尺寸为2.5m×3.5m（宽×高）。

在1238.50m平台布置有主变场地，安装3台主变压器。

电站坝段共设置5个排沙孔，1#~4#排沙孔位于1#~4#电站坝段流道的左侧。

1#排沙孔进、出口孔口尺寸分别为3.0m×4.0m（宽×高）和3.0m×3.0m（宽×高）；2#~5#排沙孔进、出口孔口尺寸分别为2.5m×3.5m（宽×高）和2.5m×2.5m（宽×高）。

排沙孔进口底板高程为1212.00m；出口底板高程为1221.25m。

进口设一道事故门、一道工作门，出口设一道检修门。

副厂房全长53.33m，宽度为14.04m，为4层框架建筑物。

主厂房北端设主安装间，副安装间在隔墩坝段，安装间高程为1238.50m，与场前区和尾水平台同高。

北干渠最大引水流量为55m3/s，渠首建有北干电站。

电站安装1台直径为3.00m的灯泡贯流式机组，单机容量为3.1MW。

电站进、出口流道底板高程分别为1222.68m和1224.74m，北干电站宽度为18.00m，顺水流长度为62.50m。

GIS开关站布置在左岸安装场下游东侧距副厂房15m处，地面高程为1238.50m，与厂前区同高。

站室面积为10.8m×36.00m，开关站为钢筋混凝土单层框架结构。

枢纽左岸上游桩号坝0+000~坝0-50.00m采用钢筋混凝土贴坡式护岸，坡度为1:

2.0。

从桩号坝0-50.00~坝0-80.00为浆砌石护岸，左岸下游桩号坝0+139.86~导流明渠右导墙为浆砌石护岸，坡度为1:

2.0。

上游护岸高程为1241.50m，下游护岸高程为1238.50m。

消防供水高位水池修建在右岸山顶，高程约1295.00m。

1.2合同范围和工期要求

1.2.1本合同包括下列内容

1.2.1.1施工临建工程

（1）施工区交通；

（2）施工供水、供电、施工照明和通讯；

（3）施工机械修配和加工厂；

（4）临时房屋建筑和公用设施；

（5）为实现本工程必须的其它临时工程。

1.2.1.2施工导流工程

（1）上游围堰和导流明渠右堤的防护及基坑的安全渡汛；

（2）建筑物的基坑排水；

（3）上游围堰拆除。

1.2.1.3永久工程

（1）隔墩坝段及导墙、河床电站坝段及引渠和尾水渠、北干电站坝段及引渠和尾水渠、安装场坝段、左岸主副坝连接段坝段的基础开挖。

（2）隔墩坝段及导墙、河床电站坝段及引渠和尾水渠、北干电站坝段及引渠和尾水渠、安装场坝段、左岸主副坝连接段坝段基础处理及灌浆、排水、抗剪桩和锚固桩。

（3）隔墩坝段及导墙、河床电站坝段及引渠和尾水渠、北干电站坝段及引渠和尾水渠、安装场坝段、左岸主副坝连接段坝段的砼及钢筋砼施工。

（4）副厂房及厂区附属建筑物施工。

（5）左岸上下游护岸工程施工。

（6）GIS开关站和厂外油库的土建、埋件施工。

（7）大坝观测设备埋设、安装、调式及施工期观测。

（8）配合电站金属结构和机电设备安装的二、三期砼浇筑。

（9）水利机械辅助设备及管路（仅限埋入一期砼内）安装。

（10）全厂通风、采暖、空调设备安装，预埋件埋设及设备试运行。

（11）全厂消防及给排水设备安装，预埋件埋设及设备调试。

（12）永久建筑物工程的建筑与装修。

（13）由业主供应、运输，本合同承包人在现场卸货，参加验收并负责保管、安装、调试的金属结构安装工程有河床电站、北干电站、排沙孔、北干渠泄水孔的拦污栅、闸门安装及上述闸门门槽等预埋件的安装及埋设；坝顶门机、尾水平台门机及预埋件的安装和埋设；主厂房桥机安装及预埋件的安装和埋设。

1.2.2本合同主要工期要求

主体工程2002年4月1日开工；

混凝土浇筑2002年6月1日开始；

第一台河床电站机组安装施工2003年7月15日具备条件；

河床电站2003年11月15日下闸；

上游围堰2003年12月30日完成拆除；

第一台河床电站机组2004年2月1日发电；

第四台河床电站机组2004年9月30日发电。

1.3本合同主要工程量

合同主要工程量表

表1-1

序号

工程项目

单位

工程量

备注

1

上游围堰拆除

万m3

8.05

2

预制砼

m3

1460

3

钢筋

t

10061

4

钢材

t

216

5

砂砾石开挖

万m3

27.56

6

岩石开挖

万m3

48.36

7

喷砼

m3

527

8

帷幕灌浆

m

砼30岩石2880

9

固接灌浆

m

砼564岩石11980

10

排水孔

m

砼22岩石1179

11

并缝灌浆

m2

3500

12

砼

万m3

27.32

13

土石方填筑

m3

19650

14

浆砌石及抛石护坡

m3

6005

15

钢结构安装

t

3869

1.4施工条件

1.4.1工程地质条件

坝址区发育有石炭系、第三系和第四系地层，河床部分主要分布有石炭系地层，坝基除河床右侧臭牛沟组中部及右岸羚羊角渠附近靖远组下部较集中发育灰岩和砂岩岩体外，河床左侧均由灰质泥岩、灰质页岩、杂色泥岩等软岩或松软岩间夹少量砂岩、灰岩透镜体组成。

经强烈构造变动，岩体裂隙发育，多呈碎片或鳞片状，岩体破碎。

坝基岩体具有以下特性：

1.坝基抗剪强度较低。

2.坝基岩体软硬相间，当建筑物跨越不同强度岩体时，存在不均匀沉陷的可能。

3.坝基软岩亲水性强，具有遇水软化、膨胀、失水干裂的特点。

施工过程中要尽量减少对基础岩体扰动破坏，开挖时必须预留保护层，保护层撬挖后要及时回填，并作好基坑排水，以保持其天然状态。

4.坝基基岩透水性不均匀，左岸为微或极微透水岩体。

5.石炭系地层中含有石膏。

Z石炭系岩层沿走向和倾向均是舒缓波状，总体产状走向NE60º~NW280º，倾向SE或SW，左岸岩层倾角为28º~67º，河床部位30º~60º，由于褶曲发育，局部岩层呈反倾。

左岸第三系砂质粘土岩与下伏石炭系地层呈角度不整合接触，不整合面在工程区附近倾向NNE，倾角20º~27º。

1.4.2水文气象条件

坝址以上控制流域面积253420km2约占全流域的1/3，多年平均径流量336亿m3，多年平均天然流量1065m3/s，坝址多年平均输砂量1.6亿t，坝址多年含砂量5.44kg/m3。

黄河沙坡头分期设计洪水成果表

表1-2

月份

洪水标准（P%）单位：

m3/s

5

10

15

1~3月

1250

1250

1250

4月

1570

1250

1250

5~6月

3280

2840

2370

7~9月

6260

5860

5050

10月

4040

3360

2700

11月

2570

2050

1570

12月

1250

1250

1250

坝址位于香山山脉北麓，近卫宁盆地南西边缘，西北紧邻腾格里沙漠。

地处内陆干旱地区，受大陆西北气流的控制，呈现大陆性气候特征。

年降水量的60%集中在7~9月，冬季降水量较少。

气温年际变化不大，年内变化较大。

坝址区大风和风沙多发生在4月份，多为东风和东北风。

气象特征见表1-3。

气象特征表

表1-3

序号

项目

单位

数量

1

多年平均气温

℃

8.9

2

多年极端最高气温

℃

37.6

3

多年极端最低气温

℃

-29.2

4

多年平均降水量

mm

183.3

5

多年平均蒸发量

mm

1887

6

多年最大风速

m/s

34

7

最多风向

NW

8

最大冻土深度

cm

83

1.4.3对外交通条件

坝址左岸附近有包兰铁路通过，北侧3km处为沙坡头火车站，距坝址下游12km为迎水桥火车站，为本工程外来物资中转站。

从迎水桥火车站至工地有直通公路可以到达，由省际国道石营公路至坝址已新建一条进场道路，作为本工程对外来交通线路，新建道路长2.6km，路宽8.5m，碎石路面，跨导流明渠桥，桥面宽9m，荷载等级为超汽20。

1.4.4供电

发包人已修建10kV/0.4kV变压器输出端以上的供电设施，接线点的位置：

附企区：

一号路起点附近

生活区：

35kV高压变电站附近

生产区：

上、下游围堰高程1241.00m左岸坝头附近。

1.4.5施工供水

发包人已修建施工和生活用水水池，其供水主干管路分别埋设至生活区及上游围堰左岸坝头附近，接支管引至各施工点。

1.4.6施工通讯

施工通讯工区北侧有当地通讯部门的线路通过，但发包人要求承包商的对外通讯线路不得多于2条。

内部通讯的线路安装及设备配置和设备的维护承包单位自负，并无偿提供给业主及监理工程师使用。

1.4.7混凝土生产系统

发包人已委托其它承包人完成混凝土生产系统，给本标段的承包人提供商品混凝土。

生产能力满足本标混凝土的质量、品种、出机口温度和浇筑强度等的要求，混凝土最大生产强度为165m3/h。

1.5工程特点

沙坡头水利枢纽为河床式电站，属三等中型工程，电站装机为灯泡贯流式机组。

电站除水电站建筑物一般特点外还具有以下工程特点：

（1）工程施工技术复杂、施工难度大、工期紧。

（2）由于工期紧，电站建设为全年施工，施工中遭遇两次冬季施工和两次夏季施工，温控要求高，对工程进度和施工质量产生较大的影响。

（3）沙坡头坝址地处西北内陆干旱地区，日温差大、多风沙增加了施工难度。

（4）施工场地开阔，便于布置。

（5）电站基底坐落在弱风化的泥岩上，要进行软基处理。

1.6施工协作和配合

由于沙坡头水利枢纽工程还有其它承包人承担其它标段的施工。

特别是工地交通、场地占用、混凝土运输等方面势必产生相互干扰。

因此，在施工过程中，我局将加强施工调度管理，积极服从业主及监理工程师的协调，主动同其它承包商加强联系，共同协商解决施工中出现的场地争议等问题，严格按照业主及监理工程的指令执行。

严格根据合同条款规定或业主及监理工程师的指示，向其它承包人提供施工配合及工程安全监测仪器埋设、安装和施工期的观测配合。

第二章施工总平面布置及说明

2.1布置原则及说明

2.1.1布置原则

根据招标文件要求，结合沙坡头水利枢纽工地目前实际情况及本标招标文件所述的施工技术条件和本工程的特点，为满足本工程的施工需要，施工按以下原则进行。

（1）所有临建设施、施工辅助企业、施工道路均按招标文件要求及业主提供的各种条件在指定的厂区内进行规划布置。

（2）临建设施的规模和技术指标根据施工总进度和施工强度的需要进行规范设计。

（3）所有临建设施的布置本着有利于施工、易于管理、节约用地及安全可靠和因地适宜的原则。

（4）充分利用我局承建黄河沙坡头导流Ⅰ标已修建的施工辅企设施。

2.1.2布置说明

根据招标文件本标业主提供37000m2的生产生活用地，布置的生产设施及辅助企业有钢木加工厂、施工机械设备停放保养厂、油库、炸药库、综合仓库、金属结构加工厂及混凝土预制厂等，以上生产、生活办公福利设施及辅助企业的布置位置及占地面积、建筑面积详见表2-1，以上生产、生活办公福利设施及辅属企业的布置说明详见《施工总平面布置图》（图号：

SDSJ-TB-SPT/C1-01）。

2.2临时生活房屋建筑和公用设施

根据总进度计划安排，河床电站及北干电站土建工程施工高峰平均人数约为1000人，生活办公设施包括职工住宅、食堂、办公室及生活福利等设施，需房屋建筑面积为6000m2，占地面积约为17500m2，其中：

业主在左岸可提供施工生活用房3500m2（包括现有导流Ⅰ标生活办公营地），需新建房屋建筑面积有2500m2。

所有宿舍将在稍加平整的场地上随地势而建，均为单层砖砼结构。

各项设施及建筑面积详见表2-1。

施工营地及办公区临时建筑汇总表

表2-1

工程项目

建筑面积（m2）

占地面积（m2）

结构

备注

宿舍

3400

6000

单层砖混

现有1500m2

食堂

100

500

单层砖混

现有

浴室

90

1000

单层砖混

医疗室

120

600

单层砖混

厕所

50

500

单层砖混

现有25m2

主办工楼

2000

3000

三层框架结构

业主提供

活动室

120

500

单层砖混

篮球场

500

碎石+三合土

面层厚10cm

羽毛球场

800

碎石+三合土

面层厚10cm

招待所

120

600

单层砖混

总计

6000

17500

2.3附属企业

2.3.1钢木加工厂

钢木加工厂内设置钢筋、木材加工厂，布置在左岸坝轴线下游导流明渠与美丽渠之间业主提供的其它标机械停放场内，占地面积约为4500m2，其中房屋建筑面积200m2，棚建300m2。

（1）钢筋加工厂

本工程主体钢筋总量约为1万多吨，钢筋高峰月用量约为600吨，钢筋加工能力20吨/班，每天两班生产，配备钢筋切断机GJ5-40型3台，GJ7-40型钢筋弯曲机3台，钢筋调直机GJ4-4/14型2台，8吨汽车吊1台以及对焊机3台和弧焊机3台，以满足本工程钢筋加工需要。

（2）木材加工厂

本工程木材加工主要为异形木模板加工及其它木材加工，木材加工能力5m3/班，每天两班生产，配备MJ346细木工带锯机1台，MB206-600mm双面木工刨床1台，MJ224万能圆盘锯1台。

2.3.2混凝土预制厂

为满足本工程混凝土预制的施工需要，在1#路旁的C1标生产设施区内设置混凝土预制厂，场地平整，并且与为主提供的系统混凝土拌和楼距离较近，便于施工。

预制厂占地面积8000m2，其中房屋建筑面积60m2，棚建100m2。

2.3.3炸药库

利用我局承建黄河沙坡头导流Ⅰ标已修建的炸药库，不再另建仓库。

按施工总进度的开挖强度，结合岩性特点，岩石开挖的最高强度为21万m3/月。

最大月需求炸药量为100吨/月。

按每星期周转一次考虑，能满足施工要求。

2.3.4油库

根据招标文件，油库布置在导流明渠左岸C1标机械停放场地内，承担施工机械的油料储存及供应。

设有储油罐、加油机房、机油存放棚、小型油料储存仓库及消防保卫值班室等，占地面积400m2，其中房屋建筑面积80m2，主要设备有自动加油机3台，50吨柴油罐3个，15吨汽油罐2个，5吨油罐运输加油车1辆。

2.3.5金属结构加工厂

主要承担要工程范围内钢结构、预埋件、管路、管路附件等钢构件的制作；金结埋件、门叶、附属设备，通风、空调和采暖设备，消防和给排水设备的存放，金加工等任务。

厂区占地面积4000m2，其中主车间为12×20m砖混结构；棚建400m2；值班室、工具房、材料设备库等建筑面积为216m2。

2.3.6综合仓库

综合仓库布置在左岸2#公路旁业主提供的C1标仓库用地施工场地内，用于工程施工金属材料、五金、电器设备、小型工器具、配件及劳保的供应和存储，以及其它材料的存放和供应，该库占地面积2100m2，其中房屋建筑面积200m2，棚建200m2。

2.3.7前方生产、指挥调度等房屋建筑

为满足前方生产、指挥调度等需要，不影响永久工程的施工及交通运输道路的畅通条件下，在导流明渠右边坡桥下游的适当位置设置前方生产、调度用房，房屋建筑面积140m2，占地面积500m2。

2.3.8试验室

混凝土试验室布置在与混凝土预制厂同一场地内，以满足混凝土现场试验及材料试验需要，房屋建筑面积300m2（包括办公用房），占地面积500m2。

2.3.9施工机械设备停放保养厂

该厂主要承担本工程施工机械中修以下的维护及施工车辆的保养以及停放，承担工程施工的小型机械配件的加工任务。

该厂有汽车停放场地、修理车间、小型配件、工具仓库等。

占地面积2500m2，其中房屋建筑面积200m2，棚建120m2，布置在导流明渠左岸C1标机械停放场地内。

2.3.10骨料生产及混凝土拌和系统

骨料生产及混凝土拌和系统本标不另建，采用业主已委托其它承包人完成的混凝土生产系统提供骨料及混凝土，混凝土从拌和站用6m3自卸搅拌车或20t自卸车运输至各施工点，运输距离为到坝前门机0.65km，运至坝后门机1.2km，预制厂0.2km。

2.3.11临时生产房建汇总

水电站施工所需设置的生产及仓库系统临时房建及占地面积汇总表见表2-2。

施工辅助设施临时建筑面积汇总表

表2-2

工程项目名称

建筑面积（m2）

棚建面积（m2）

占地面积（m2）

备注

钢木加工厂

200

300

4500

砖混结构

混凝土预制厂

60

100

4000

砖混结构

油库

80

400

砖混结构

金结加工厂

456

400

4000

砖混结构

综合仓库

200

200

2100

砖混结构

前方调度室

140

500

砖混结构

试验室

300

500

砖混结构

机械停放场

200

120

2500

砖混结构

合计

1636

1120

18500

2.4施工临时道路

根据招标文件可供本工程使用的施工道路详见《施工总平面布置图》（图号：

SDSJ-TB-SPT/C1-01）。

在本工程开工前左岸有石营公路至枢纽的进场公路，右岸通向下游土料场的简易公路及部分施工场内的交通干道已形成，可供本工程使用。

为满足河床电站及北干电站土建工程（C1标）的施工，还需修建以下施工道路。

2.4.1附属企业厂区道路

主要解决厂区与主干道的沟通，解决运输交通，总长200m。

2.4.2基坑下游施工道路

从下游围堰左侧修至到基坑坝后门机位置，主要解决基坑下游的开挖、混凝土浇筑、基坑开挖及电站坝段的混凝土浇筑等的运输，总长约420m，路宽8m，泥结碎石路面，随开挖面的变动而调整S型路线，坡度5~9%。

2.4.3基坑上游施工道路

从上游围堰的左侧修筑至基坑坝前门机位置，主要解决基坑上游的开挖、混凝土浇筑、基坑开挖及电站坝段的混凝土浇筑等的运输，该路宽8m宽，路面为泥结碎石路面，坡度6~8%，随开挖面的变动而调整S型路线，道路总长约350m。

2.4.4主干道的维护

在本标工程施工期间维护施工场区内的主干道，保证施工交通的畅通，维护公路总长2200m。

2.4.5主要施工道路特性

左岸石营公路至枢纽的进场公路，右岸通向下游土料场的简易公路及部分施工场内的交通干道业主已先行完成，可提供河床电站及北干电站土建标的施工单位使用。

自行修建的泥结石路面，碎石砂土面层厚度为10cm。

基坑道路要留足一定的保护层，防止对基岩的扰动。

施工道路半挖半填，挖填量自身平衡，总挖填量为1000m3，新修道路970m，主要施工道路特性表详见表2-3。

主要施工道路特性表

表2-3

序号

道路名称

起始点

起始点高程

长度

（m）

坡度

%

路宽

（m）

备注

1

对外交通

进场公路起点至中卫县城20km。

石营公路

省际国道

2

进场公路

石营公路至坝址新建2.6km

业主修建道路

3

场内交通

一、二、三号道路2.2km

业主修建道路

4

L1

A→B→C

1241→1230→1215

160+190

6~8

8

新建上游围堰至坝前门机，泥结石路面，

5

L2

D→E→F

1238→1229→1213

100+320

5~9

8

新建下游围堰至坝后门机，泥结石路面

2.5施工供风

本工程最高施工供风设备选用4台英格索兰20m3/min移动式油动空压机，主要供4台CM351潜孔钻机进行本标段内的岩石开挖，另在左岸坝头布置2台25m3/min、2台18m3/min电动空压机，主要用于手风钻钻孔、基础锚杆、北干电站左岸和隔墩坝段右岸喷锚支护、临时边坡锚杆支护及开挖边坡的临时支护。

以上空压机站利用附近空闲场地就近布置，然后用钢管和胶管接至各用风点。

前期为工程开挖、支护用风，后期为混凝土浇筑及灌浆用风。

2.6施工供电

业主已在坝区左岸设置两座10kV/0.4kV变电站，提供C1标承包人使用。

承包人负责设计、施工、采购、安装、调试、运行管理和维修由业主指定供电点的降压变电站输出端至所有施工区和生活区的输电线路、配电所及其全部配电装置和功率补偿装置。

2.6.1用电规划

变电所布置：

根据施工总平面布置，业主提供10kV/0.4kV低压变电站4个，本标拟建10kV/6kV高压变电站2个。

共安装两台10kV/6kV变压器，2面高压开关柜，供电区域分别是：

1#高压变电所：

即在坝前门机附近靠左岸安装S9-630kVA/10/6kV变压器一台及2面高压配电屏，为两台MQ1000型门机供电。

2#高压变电所：

即在坝后门机附近靠左岸安装S9-400kVA/10/6kV变压器一台及2面高压配电屏，为两台MQ600/30型门机供电。

3#变电所：

即为业主提供的左岸上游S9-800kVA/10/0.4kV变压器一台，前期主要满足开挖、排水，照明及机修厂等用电需要，后期则主要满足混凝土浇筑、金属结构安装等需要。

4#变压器：

即为业主提供的左岸下游S9-630kVA/10/0.4kV变压器一台，前期主