向家坝二期工程研究报告1施工布置.docx
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向家坝二期工程研究报告1施工布置
前言
向家坝水电站位于金沙江下游，是金沙江梯级开发的最后一级电站。
坝址位于峡谷出口处，左岸为四川省宜宾县，右岸为云南省水富县安边镇。
坝址距下游宜宾市32km，距水富县城约1.5km。
内昆铁路在坝址下游3km处设有水富站。
工程枢纽主要由挡水建筑物、泄洪消能建筑物、冲排沙建筑物、左岸坝后引水发电系统、右岸地下引水发电系统、通航建筑物及灌溉取水口等组成。
其中拦河大坝为混凝土重力坝，电站厂房分列两岸布置，泄洪建筑物位于河床中部略靠右侧，一级垂直升船机位于左岸坝后厂房左侧，左岸灌溉取水口位于左岸岸坡坝段，右岸灌溉取水口位于右岸地下厂房引水口右侧，冲沙孔和排沙洞分别设在升船机坝段的左侧及右岸地下厂房的进水口下部。
坝顶全长909.25m，最大坝高162m，电站设计正常蓄水位380.00m，左岸坝后及右岸地下厂房各安装有4台单机容量为750MW机组，总装机容量6000MW。
本次二期工程主要包括右非坝段、泄水坝段（含消力池）、厂房坝段（含坝后厂房）、升船机坝段、冲沙孔高程340.00m以上部分、左非①～左非⑥高程280.00m以上部分、导流底孔封堵、冲沙孔导流底孔段改造及二期导流工程。
本次施工组织研究的主要依据：
a）右岸施工区地形、地质、施工条件；
b）向家坝水电站可性行研究报告；
c）相关专题报告；
d）有关会议审查意见；
e）国家与行业现行有关规程规范。
2007年4月我局受向家坝工程建设部的委托，对《二期工程混凝土施工项目施工组织设计的八大技术难题》进行了研究，通过分析比较论证、主要结论如下：
1、二期工程施工总布置中、施工场地规划基本能满足两个标段施工需要、在施工道路的规划设计中、由于本工程施工强度高、受下基坑的施工道路宽度的限制，车流量较大，为减少施工干扰，需进一步研究在大坝基坑内形成循环道路的可能性。
2、二期工程施工总进度与坝体分缝关系很大、采用一条纵缝、混凝土施工主导设备布置均能满足施工强度要求，坝体施工进度也能够满足节点工期的要求、采用二条纵缝、坝体混凝土要求达到高程340m的时间均比现在要求节点工期得时间提前3~4个月、引起混凝土强度加大、需考虑增加部分混凝土施工主导设备、施工风险较大。
3、二期工程各坝段固结灌浆工程量较大，原设计提出的规划方案时可行的。
为减少与砼浇筑施工之间的干挠，固结灌浆采用有盖重灌浆，利用间歇期施工的部位，结合埋管，将I、II序孔在同一间歇期内完成。
若设计将硐塞改为深孔固结灌浆、在施工上是可行的。
4、二期工程塔带机及供料线布置问题，我们认为设计院推荐的3+3方案是合理的，塔带机供料线布置合理，能满足本工程的施工控制性进度和施工强度的要求，但在施工中还需布置部分门塔机、解决仓面辅助手段和部分混凝土的浇筑问题。
5、右岸高程300m混凝土系统规划的施工场地能够满足混凝土拌合系统的布置要求，但必需对300m系统的地质资料进行专门勘探研究、确定处理方案。
考虑到本工程下一步将按照两个标段进行招标、因此系统布置建议按照两套独立拌合进行规划布置。
6、二期工程辅助企业招标规划场地基本能满足本工程要求、冷水场建议采用以固定式为主移动式冷水机组为辅的布置方式。
7、二期工程混凝土施工我们完全同意设计院推荐的3+3方案结合门塔机方案，一条缝分缝的方案混凝土强度、坝体上升速度均能满足节点工期要求、二条缝分缝的方案混凝土强度较大、坝体上升速度快、实施阶段存在一定风险。
由于缺口坝段采用碾压混凝土，下一步需重点研究缺口坝段碾压混凝土的快速上升问题和碾压混凝土入仓问题，建议采用TB1#塔带机喂料结合MYBOX管入仓方案。
8、二期混凝土工程大坝和机电埋件安装和坝体混凝土穿插施工、混凝土工程所布置的施工设备满足大坝金属结构埋件的安装要求、在厂房机电设备埋件安装重量较大、需重点研究MQ6000门机投产时间以及桥机的投产时间。
9、为加快本工程的施工进度、我们认为主要应抓好以下几个方面工作：
1）布置适量的施工辅助设备、加快机电设备埋件的安装。
2）抓紧下游尾水副厂房和安装间的施工、确保MQ6000门机及时投产、桥机安时运行，加快厂房机电埋件的安装进度。
3）做好混凝土与其他专业协调；提前完成坝基开挖交面、。
4）采取新技术新工艺、加快坝体混凝土施工进度，如拦污栅采用滑模施工，埋件一次就位取消门槽混凝土，厂房尾水闸墩采用滑模施工，混凝土采用双掺料等
施工总布置研究
1.1施工总布置情况
1.1.1施工总布置的条件和依据
1.1.1.1施工总体布置的条件:
1）向家坝水电站已于2006年11月26日正式开工；
2）筹建期建设项目已经逐渐收尾，先行开工的左岸边坡工程、左岸一期主体工程和右岸地下引水发电系统正在施工；
3）二期工程混凝土项目施工分标方案已经确定，总体进度目标已经明确；
1.1.1.2施工总体布置依据:
1）左右岸施工区地形、地质、现有道路、供水、供电等设施布置；
2）向家坝水电站可性行研究报告；
3）相关专题报告；
4）有关会议审查意见；
5）左岸主体及导流工程、右岸地下厂房工程等招标文件；
6）国家与行业现行有关规程规范。
1.1.2施工总布置的原则
施工总体布置遵循以下原则：
1）根据工程区地形地质条件，结合工程枢纽布置、施工分期导流的特点，各生产生活设施按左右岸分区，并相对集中布置的方式，以有利生产、方便职工生活；
2）主要施工场地、设施的布置有利于二期混凝土项目业主分标方案意见；
3）尽量利用施工弃渣平整场地，并利用弃渣场作为工程施工场地使用；施工场地布置以少占耕地，少搬迁移民，降低工程征地移民难度，节省工程投资为原则；
4）工程施工临时设施布置，尽量减少对云天化生活区和地方居民的生活影响，并满足安全和环保要求；
5）尽量减少与其他标段的施工干扰，降低施工管理、协调难度。
1.1.3施工标段划分情况
1.1.3.1主体工程分标
Ⅰ标：
左岸高程300m以上边坡工程标，含左岸缆机平台一期开挖及左岸进厂道路。
Ⅱ标：
左岸一期导流、河床开挖、左岸非溢流坝段和冲沙孔坝段，含缆机二期土建及安装、高程380m混凝土生产系统（后期移交给Ⅳ标）、闸门门槽埋件及冲沙孔钢衬安装等。
大坝标（Ⅲ标）：
二期导流、右岸非溢流坝段与泄水坝段工程（包括对应部位的基础开挖）、金属结构和相应机电设备的安装、高程300m混凝土系统的联合管理（负责运行为本标段塔带机供应混凝土的拌和楼）。
厂坝标（Ⅳ标）：
厂房坝段、坝后厂房、升船机坝段及渡槽（包括对应部位的基础开挖）、金属结构和相应机电设备的安装、一期大坝加高工程（包括导流底孔下闸封堵）、接管高程380m混凝土生产系统和三台缆机运行、高程300m混凝土系统的联合管理（负责运行为本标段塔带机供应混凝土的拌和楼）。
Ⅴ标：
右岸引水发电系统工程标，含高程310m混凝土生产系统、闸门及启闭机金属结构安装等。
Ⅵ标：
坝后厂房及右岸地下厂房机电安装标，含8台75万kW发电机组的机电安装。
1.1.3.2临建工程分标
长皮带洞标：
31.1km长皮带洞土建及设备安装。
右岸地下辅助洞室标。
太平料场开采、运输及马延坡砂石加工系统标。
路、桥、水、电等其它临建工程标。
工程分标汇总见表1.1.3-1。
表1.1.3-1工程分标汇总表
分类
标段名
主要项目
施工时段
营地位置
主
体
工
程
Ⅰ标
左岸边坡、左岸缆机平台开挖
2004.11～2006.6
左岸
Ⅱ标
一期导流、左岸河床开挖、
左岸非溢流坝段及冲沙孔坝段混凝土
2005.12～2009.12
左岸
大坝标（Ⅲ标）
二期导流、对应部位基础开挖、金属结构和机电安装、右岸非溢流坝段及泄洪坝段混凝土等
2008.7～2013.6
左岸
厂坝标（Ⅳ标）
厂房坝段、坝后厂房、升船机坝段、对应部位基础开挖、金属结构和机电安装、左岸一期主体工程后期混凝土等
2008.7～2014.6
左岸
Ⅴ标
右岸引水发电系统
2006.4～2012.9
左岸
Ⅵ标
8台75万kW发电机组的机电安装、
部分设备的现场制造及拼装
2009.10～2015.6
左、右岸
临
建
工
程
长皮带洞标
长皮带洞土建
2004.7～2006.12
右岸
辅助洞室标
为右岸地下厂房标提供
施工条件的辅助洞室
2005.12～2006.12
右岸
左岸对外公路标
江岸口至莲花池约11km
2004.9～2006.12
左岸
左岸进场公路标
莲花池至金沙江大桥头段约2.5km
2004.～2005.12
左岸
5号、7号道路标
总长约4.5km
2004.～2005.12
左岸
左岸供水系统标
左岸生产、左右岸生活供水，4万m3/d
2004.11～2005.6
左岸
右岸地方还建公路北线段标
长约3.5km
2005.1～2006.4
右岸
右岸进场公路标
宜水高速水富县城入口至地下厂房进厂交通洞口约3km
2005～2006
右岸
右岸供水系统标
右岸生产供水系统，5万m3/d
2005.11～2006.12
右岸
右岸上坝及马延坡砂石系统道路标
总长约2.6km
2005.3～2006
右岸
太平料场及马延坡砂石加工系统标
料场开采、胶带机运输线安装及骨料加工系统设计、采购、安装、运行及维护
2005.12～2007.6
右岸
金沙江大桥标
2005.11～2007.12
左、右岸
太平料场公路标
从水－绥公路接线至太平料场粗碎车间附近，长约15km
2005.11～2006.10
右岸
施工供电标
110kV、35kV施工变电站及输电线路
2004～2005
左、右岸
其它临建工程
码头及重件运输道路等
2006～2007
右岸
1.2现场提供的条件
1.2.1现场提供的砼施工机械和设施
向家坝水电站作为三峡工程的后续施工项目，考虑到向家坝水电站和三峡工程在枢纽布置、施工特性、布置条件等方面有较多相似之处，为避免资源浪费，业主结合三峡工程现有浇筑设备可提供向家坝水电站利用，主要提供砼施工机械和设施见下表。
表1.2.1-1业主提供的砼机械和设施
序号
设备名称
型号
数量
性能
备注
1
高架门座式起重机
MQ2000
2台
20/63t
吉林
2
高架门座式起重机
MQ2000
5台
20/63t
上海
3
门座式起重机
MQ6000
1台
20/100t
上海
4
门座式起重机
MQ1626
1台
16t
武汉
5
塔式起重机
K1800
1台
18/60t
丹麦
6
塔带机
TC2400
4台
100m范围
美国
7
顶带机
MD2200
2台
105m范围
法国
8
胎带机
CC2200
4台
53.19m范围
美国
9
混凝土搅拌楼
T-4496
1座
4×4.5m3
意大利
10
平移式缆机
3台
30t
1.2.2现场可提供服务的公用施工设备
业主提供的公用施工设施包括：
左岸莲花池35KV变电站、左岸水厂、左岸生产生活供水系统、右岸水厂、右岸生产生活供水系统、右岸田坝35KV变电站、右岸马延坡110KV变电站等。
1.2.3现场可提供的场地及施工工厂
根据向家坝工程布置特点，受右岸场地限制、水富县城及云天化生活区的影响，设计调整规划报告中二期工程混凝土项目主要生活、生产设施布置在左岸施工区。
表1.2.3-1施工场地使用规划表（可研报告提供）单位：
万m2
标段名称
场地
编号
场地面积
周转场地
标段场地面积小计
生活
生产
生活
生产
生活
生产
小计
Ⅰ标
左岸高程300m以上边坡工程
ZA1
1.80
1.80
2.70
4.50
ZB1
2.70
Ⅱ标
左岸一期主体及导流工程标
ZA5
4.70
1.80（ZA1）
6.50
14.84
21.34
ZB10
3.85
2.70（ZB1）
ZB11
6.65
ZB18
1.64
大
坝
标
Ⅲ标
右岸二期导流、对应基坑开挖、溢流坝及非溢流坝标等
ZA7
2.67
5.07
16.05
21.12
ZA8
2.40
ZB4
2.73
ZB6
4.72
ZB7
3.85
ZB9
4.75
厂
坝
标
Ⅳ标
坝后厂房及升船机标、对应基础开挖等
ZA6莲花池办公生活区与ZB11相邻
2.47
2.40（ZA5）菱花池办公生活区与ZB11相邻
4.87
13.45
18.32
YB2钢管厂（右岸）
1.80
6.65（ZB11）莲花池仓库区
ZB16右岸
5.00
Ⅴ标
右岸引水发电
系统工程标
ZA4
2.49
5.49
12.89
18.38
YA2
3.00
ZB8
4.65
YB5
0.74
ZB13
2.50
ZB14
3.00
YB6
0.40
YB7
1.60
Ⅵ标
机电安装标
ZA2
3.62
3.62
6.00
9.62
ZB2
2.18
ZB3
3.82
其它
炸药库
ZB19
0.90
油库
ZB18
0.50
机电设备物资库
YB3
2.06
业主
ZA9
4.34
ZA10
6.72
ZA11
3.21
ZA12
4.82
YA1
0.48
大桥局
ZB5
2.46
武警营地
ZB12
0.50
试验中心
YB4
0.50
预留
ZA3
3.36
1.80（ZA1）
ZB15
2.80
ZB17
3.20
1.2.4场内外交通情况
1.2.4.1场外交通条件
1）对外交通现状
向家坝水电站目前右坝头已有从水富县城沿金沙江向上游至绥江县的四级公路（局部路段为三级公路）通过，混凝土路面；水富县城至宜宾市31.5km，为三级公路，混凝土路面。
由左岸下游4km的安边镇经豆坝、柏树溪至宜宾市，里程29km，为三级公路，混凝土路面。
此外，水富向南至昭通市亦有公路相通，里程为248km，三级公路。
宜水高速公路经宜宾县柏溪镇的江岸口至水富县附近，并引线至水富县城，该公路已经通车。
国家Ⅰ级铁路干线内昆线（经水富），已于2002年5月建成通车。
水富火车站（货运站）距坝址3km现已有公路相通。
金沙江航道在宜宾汇入长江，宜宾至新市镇航程105km，可常年通航。
其中宜宾至水富30km，为Ⅴ级航道，可通航480HP+2×350t船队；水富至新市镇75km，为Ⅴ级航道，可常年通航150～300t级船舶和480个客位的客货轮。
本工程对外交通现有公路、铁路、水路三种运输路线经过坝址或其附近，对外交通条件十分优越。
2）对外交通规划
向家坝水电工程规模巨大，施工所需各种外来器材物资运输总量约658万吨。
外来大宗物资进场采用公路、铁路和水路相结合的运输方式，各种运输方式承担的运输量分别为工程物资总量的43%、38%和19%。
其中水泥、钢材和木材三大主要材料以铁路运输为主，公路和水路运输为铺；粉煤灰、油料、火工材料等其他物资则以公路运输为主，主要机电设备及其重大件设备运输采用水路运输方式，三种运输方式规划如下：
（1）公路
根据现有交通条件，右岸有水富至宜宾的三级公路，且已经建成通车的宜水高速公路可从右岸进入水富县城。
左岸坝址下游4km的安边镇至宜宾现有三级公路，公路等级和防洪标准相对较低，不能满足工程运输要求，需新修一条等级公路。
为避免与地方交通的干扰，便于工程施工和交通运输管理，在左岸修建一条三级对外专用公路，混凝土路面，对外公路以宜水高速公路江岸口（柏溪镇）为起点，至坝区左岸莲花池全长约11.65km。
在左岸对外专用公路建成之前，从坝区左岸莲花池接线修支线约2.6km至大溪口，与安边镇至宜宾的三级公路相通，以满足前期工程进场及外来物资运输需要。
（2）水路
本工程水运物资由长江或岷江转金沙江航道，至水富港上岸，机电设备重大件采用水路运输进场。
根据水富港码头现有设施和地形条件，需重新设置一个重大件上岸码头。
码头的设置结合水运物资上岸的需要，根据最大件起吊重量的要求和场地条件，布置在坝址下游2.7km的水富港云天化斜坡码头处，设置1000t级泊位的直壁式码头。
重大件采用桥吊上岸，汽车运输至左右岸厂房，桥机跨度约16m，起重量400t，并在桥机上设置一个起吊能力为30t的辅助吊钩，便于水运物资上岸。
（3）铁路
本工程铁路运输物资由内昆铁路运输至工程区附近，然后经汽车运输至工地。
1.2.4.1场内交通布置情况
本工程场内交通设施主要由场内公路和金沙江大桥组成。
场内公路根据使用性能又分为对外公路场内段、场内施工主干道、永久建筑物交通通道及地方改线公路。
根据工程施工及永久运行的需要，本工程共设场内公路左岸6条、右岸8条。
业主提供的主要交通条件见下表：
表1.2.4-1厂内主干道道路特性表
位置
编号
公路名称
长度（km）
技术指标
备注
路基（m）
路面
（m）
路面
结构
荷载
标准
左
岸
左岸进场公路
5.1
9～12
7.5～10.5
混凝土
汽-40、挂-200
对外公路场内段，永久
①
进厂公路
1.17
14
12
混凝土
汽-80、挂-650
永久
③
上坝公路
2.25
12～14
10.5～12
混凝土
汽-80
永久
⑤
缆机平台道路
3.9
8～14
7～12
混凝土
汽-80
永久
⑦
炸药库道路
0.59
6
5
混凝土
汽-20
临时
⑨
出渣道路
1.083
14
12
混凝土
汽-80
小计
14.093
右
岸
②
进厂公路
1.7
20
18
混凝土
汽-60
永久
④
上坝公路
0.933
14
12
混凝土
汽-60
永久
⑥
马延坡砂石加工系统道路
1.7
10
8
混凝土
汽-40
永久
⑧
重件运输道路
2.5
14
12
混凝土
汽-60、挂-650
永久
⑩
主干连接道路
0.65
12
10.5
混凝土
汽-60
永久
⑿
右岸出渣道路
1.6
14
12
混凝土
汽-80
临时
右岸地方还建
公路北线段
3.4
7.5～8
6.5～7
混凝土
汽-20
小计
12.483
合计
23.906
金沙江大桥
长454m、宽15m
汽-40、挂-650
永久
1.2.5渣场布置
二期工程开挖弃渣料除部分满足上下游围堰填筑外，其余全部运往坝上游新滩坝渣场；下游围堰拆除料渣运往左岸新田湾渣场。
1.3施工总布置研究的主要内容
1.3.1施工场地规划研究
根据向家坝水电站二期工程招标规划审查方案意见，本次施工场地规划注重研究尽量满足各个专业的施工需要、方便管理、减少标段施工干扰和协调难度及部分设计构件的运输、堆放及安装技术要求等问题，同时充分考虑左右岸现有施工场地布置条件。
二期工程Ⅲ标、Ⅳ标中除拌和系统、钢管厂、冷水厂的施工场地布置在右岸外，其他辅助设施施工场地均布置在左岸。
为减少征地范围，施工场地充分利用左岸渣场填筑后形成的施工平台进行布置。
与招标规划场地比较，二期招标规划设计Ⅲ标生产场地面积16.05万m2（辅企占地面积13.1万m2）满足需要；Ⅳ标生产场地面积13.45万m2（辅助企业总占地面积16.3万m2）不满足需要。
二期工程Ⅳ标设计规划场地较为分散。
左岸仅EL480m高程的ZB16场地和EL390m高程ZB11场地距离较远，施工临时设施需要单独布置、不能公用或补充，施工成本较大，不利于组织管理。
ZB16场地地势较高（与⑤公路高差达到70m，材料、设备运输较为困难。
且二期工程施工过程中，由于地下厂房发电需要，下游围堰拆除料要弃于该场地附近，施工影响很大。
右岸招标规划场地YB2区，面积1.8万m2，满足Ⅳ标钢管加工厂布置非常紧张，无法满足机电安装和金属结构制作和堆放需要。
且二期工程Ⅳ标机组埋件设备大件自重较大，如布置左岸需进行倒运，吊装、运输较为困难。
通过实地勘察，部分招标规划在二期工程的场地已经占用，需要重新考虑场地布置（如Ⅲ标的ZB4场地，已经建立业主综合仓库）；Ⅰ标施工结束的场地没有再规划利用等。
1.3.2施工道路布置研究
设计规划的左右岸场内道路布置已经基本形成，并投入使用。
但考虑二期工程混凝土项目施工强度大、地下厂房尾水出口及尾水渠的施工对上下游连接道路交通干扰问题较为突出，需要对开挖运输、混凝土施工、金属结构运输安装的下基坑的循环道路进行深入研究。
通过实地勘察和设计规划研究报告分析，二期工程混凝土项目施工道路考虑大坝初期蓄水、地下厂房提前发电等条件影响，分初期蓄水前和蓄水后布置：
1）初期蓄水前：
由于二期工程基坑开挖覆盖层后，基坑开挖深度大，出渣为单向出渣。
考虑右岸还建公路通车流量较大、上坝交通洞洞径过小满足不了钢管安装运输要求和两个标段上下游同步砼施工特点等，需在基坑内及上下游方向布置施工临时道路：
上围堰临时道路：
接右岸⑿出渣道路，从上游围堰下卧进基坑道路，主要负责基坑开挖出渣和上游部分砼、材料、设备进出。
路基宽度14.0m，砼路面12.0m,高程为EL305.0～240.0，纵坡控制在8%以内，长度约1.5Km。
下围堰临时道路：
接右岸⑧重件道路，从下游围堰下卧到基坑道路，绕厂房段和溢流坝段尾水护坦，经过尾水渠左侧填筑平台，终点为右非6坝段（高程310.0m），主要负责基坑开挖出渣和砼、材料、设备进出。
全长为2.5Km，路基宽度14.0m，砼路面12.0m，高程为EL310.0～240，纵坡控制在8%以内。
要求尾水渠道路占压部分EL279以下护坡砼先期施工完毕，进行回填形成道路；石渣填筑平台除道路占压形成的缺口部位外，其他部位可按照设计要求先行回填，缺口部位待下游围堰拆除时填筑到位，砼护坡施工结束。
上下游连接道路：
起点为右岸进厂交通洞口，终点接上游右岸⑿出渣道路，路途穿过右非6坝段（预留坝内交通廊道，2011年12月底开始封堵），主要负责基坑开挖出渣和上下游道路连通，满足砼、材料、设备进出。
全长为1.5Km，路基宽度14.0m，砼路面12.0m，高程为EL296.0～296.8。
另外，可以利用右岸地方还建公路沟通上下游。
2）初期蓄
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