涟源市四新水库除险加固工程施工设计.docx
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涟源市四新水库除险加固工程施工设计
涟源市四新水库除险加固工程
施
工
组
织
设
计
湖南华宇水利水电建设工程有限公司
二0一0年九月八日
第一章、概述
一、工程概况
1．概述
四新水库位于涟源市湄江镇深坑村，涟水支流松柏园河上游，大坝坝址地理位置东径111°58′25″,北纬27°52′15″,水库集雨面积5.38K㎡,坝址以上干流长度3.61KM,干流坡降,34.9‰,四新水库距涟源市城区38KM,有乡村公路通大坝,目前无上坝公路,交通条件较差.水库特性为:
正常蓄水位542.5M正常库容76.65万M3,校核洪水位543.51M,总库容87.27万M3,,死水位530.55M,死库容3万M3,是一座以灌溉为主,养殖等综合效益的小型水利工程
2．水文气象
该水库属于典型中亚热季风气候区,气候温和,降水丰沛,经济丰富,涟源市降雨时空分布不均,自然灾害频繁,根据涟源市气象站资料,水库区多年平均降雨量为1459.98mm，四新水库多年平均径水量为228.34万M3径流系数为0.46,基本符合娄底小流域江流特长,四新水库洪水主要由暴雨产生,洪水暴涨暴落,19802007年的降雨资料较为齐全,据涟源资料统计推算,四新水库区域平均风速为1.7ms,多年平均年最大风速13.0ms.多年平均气温16.8°,年极端最高气温40.1℃，最低气温10.7℃，高温一般发生在78月，低温一般出现在12月。
3．水文地质条件
坝基基岩以灰岩为主，局部夹薄层钙质页岩，灰岩溶蚀弱发育，层间溶蚀稍发育，坝基浅部岩体以层状～碎裂结构为主，钻孔揭露坝基上部岩体弱风化层厚度一般为3.7-7.6m，岩层内岩石风化裂隙，构造裂隙及层面裂隙发育，层面溶蚀稍发音，岩石破碎，钻探岩芯多呈碎块状，孔内压水试验透水率达47-60Lu，属中等透水带。
4．工程地质条件
大坝坝体砌筑材料，主要为细石凝土砌新鲜块石和片石，质量较好，施工质量不均一，大坝局部有细微裂隙，存在渗漏隐患。
坝基为灰黑色中层状，含地质条带如团块的微粒灰岩，灰黑色中层～薄层状灰岩夹燧石条带致密灰岩，局部夹钙质页岩，岩层较薄，普遍含较多硅质，泥质成分，硅质条带成层性好，岩质坚脆，节理发育，溶蚀性弱，一般仅沿裂隙或层面风化较深，极少地段见有小裂隙溶洞，岩石呈层状～碎裂结构为主，岩层产状305°～310°＜12°～15°。
5．对外交通条件
四新水库距涟源市城区38km，有乡村公路通过大坝右坝肩，在坝顶高程为553m。
距现坝顶有12m高，路基狭窄,边坡陡峭,多处塌坍。
因无人管理维护，已不能通行载重车辆，作为四新水库唯一的进出要道，须要进行加宽降坡整平改造。
6．天然建筑材料
大坝右岸库内乡村公路旁，距大坝200m处有一山凹出露灰黑色中层～薄层状灰岩夹燧石条带致密灰岩，岩质坚脆，作为块石料场，石料质量满足规范要求。
二、施工工期
2010年9月10日至2011年4月14日，历时不超过210天。
三、本次除险加固续建工程的工作内容：
1．坝基坝身的灌浆处理
2．坝肩的固结灌浆
3．坝顶工程
4．输水工程
5．新建溢流堰
6．续建工程
7．大坝观测设施完善
8．防汛仓库建设
9．防汛公路
四、施工管理机构
项目经理：
邹萍项目副经理：
唐灿
技术负责人：
谢立朝施工员：
唐灿
质量员：
高正军安全员：
阳红梅
材料员：
蒋军荣预算员：
丑伟
爆破班班长：
砼班班长：
李先民
钢筋班班长：
肖军木工班班长：
黄得宝
砌石班班长：
王永民灌浆班班长：
兰新平
第二章、施工目标
一．工程工期目标
2010年9月10日至2011年4月14日，历时不超过210天。
二．工程质量目标
工程质量目标：
合同履约率为100%，顾客投诉为零。
工程优良率：
土建工程优良率90%以上。
重大质量责任事故率为零，确保工程质量目标为优质工程。
公司的质量承诺：
施工期间将严格执行公司的质量方针和质量目标，保持质量控制体系按GBT19002-ISO9002：
2000版质量标准持续高效运行，并持续改进。
单元工程合格率100%，力争优良率达90%以上，整体工程质量达到优良。
无施工质量责任事故，无保修责任影响工程正常使用事故。
三．工程安全目标
本合同施工安全目标是：
“四无一创建”。
“四无”即无生产性死亡事故，无重大机械设备责任事故，无交通死亡事故，无重大火灾、洪灾事故；“一创建”即创建安全文明工地。
四．文明施工目标
加强施工现场管理和施工区域的综合治理，创文明施工工地。
五．环保目标
严格遵守国家有关环境保护的法律、法规和规章，搞好施工区的环境保护工作，确保环境保护各项指标均达到国家标准。
第三章、主体工程施工方案
一、本工程的重点和难点分析
1．1本工程重点分析
（1）保安是本工程的重点之一，该水库关系下游50多个村居民的人身安全和财产安全，防洪保安是该工程的重中之重，也就是必须使除险加固工程按设计不打折扣实施，以确保工程安全。
（2）防渗堵漏本工程的重点之二，该工程渗漏严重坝基、坝肩、坝体均存在严重漏水现象，采取灌浆办法对坝基进行帷幕灌浆；大坝坝基基岩以灰岩为主，局部夹薄层钙质页岩，灰岩溶蚀弱发育，层间溶蚀稍发育，坝基浅部岩体以层状～碎裂结构为主，坝基上部岩体弱风化层厚度一般为3.7-7.6m，岩层内岩石风化裂隙，构造裂隙及层面裂隙发育，层面溶蚀稍发音，岩石破碎，透水率达47-60Lu，坝基渗漏较大。
左右坝肩先进行固结灌浆，再沿拱坝上游边线偏下游1m布置128m长的帷幕线；该大坝为细石砼砌块石的拱坝，经多年运行下游多处形成射流，细石砼块石砌体空隙较多，坝体进行充填灌浆。
（3）加固续建是本工程的重点之三，原输水卧涵管因地基沉降、温度应力等各种外力对它几十年的综合破坏，已到处开裂渗漏。
（4）原坝顶高程比设计洪水位要求的防洪高程低1.2m，不能满足防洪要求,须对坝顶加高0.2m,并修建1.2m高的防浪墙。
新建三孔净宽9m的溢流堰。
1．2．本工程难点分析
（1）本工程施工交通条件差，施工场地狭窄。
是难点之一，除了有乡村公路进入大坝右岸，无上坝公路，大量工程材料需要运输。
坝址地两岸山坡陡峭，施工场地狭窄。
所以给工程施工造成了很大难度。
右岸有高压电杆在坝肩开挖范围内，约束了施工放炮。
（2）当地矛盾复杂，是难点之二，据我公司的现场调查，原有老四新土坝建设时占用当地的田土问题，原来每年发了补助粮给当地，1990年土坝垮了以后，就没有给当地补贴，加上原来厚四古乡，后来行政上计划收湄江镇，一系列的历史问题没有得到解决，必将给施工带来难度。
（3）细石砼块石砌体拆除、坝肩开挖是难点之三，右岸坝肩须向山体开挖5.75m,左岸坝肩须向山体开挖3.83m,两坝肩山坡陡峭,故开挖方量较大而又只能采用少药量多孔保护爆破开挖。
（4）原卧管需拆除重建是难点之四，原卧管钢筋砼拆除不允许爆破拆除，只允许人工拆除。
卧管纵向坡度大于60度，砼施工有很在的难度。
（5）新建三孔净宽9m的溢流堰，溢流堰超出坝体几米，需从坝脚搭设脚手架。
二、大坝坝基、坝身的灌浆处理
1.主要施工项目
大坝坝基和坝身的灌浆处理主要内容为：
坝基的帷幕灌浆、坝身的充填灌浆、坝肩的固结灌浆。
2．施工布置
1）制浆输浆系统
制浆采用集中制浆，在右坝肩设置一座固定式集中制浆站，主要负责灌浆项目的水泥浆液制备，制浆规模为6m3。
制浆站主要设备包括水泥贮存罐，喂料计量器、浆液搅拌机、贮浆桶、输浆泵和输浆管路等。
集中制浆站制备0.5：
1的稳定浆液，通过输浆管路直接或转送至各作业面的储浆桶。
2）供电系统
施工用电取自临时拌和场设置的临时配电所，用电缆引至作业面。
3）排水、排污系统
灌浆在岩面或混凝土面上产生的废水、废浆，经常用压力水冲洗，保持作业面清洁，废水废浆经自排或抽排至坝外。
在坝外修建沉浆池，废水、废浆经沉浆池沉淀后，清水排入河道或干渠内，泥浆沉淀物经专人清理并装车运至弃渣场。
4）通讯系统
集中制浆站与钻孔、灌浆各部位之间及钻孔灌浆各部位之间采用对讲机进行直通联系，与场外联系采用直拨电话。
5）钻灌机组
帷幕、充填灌浆钻灌机组配备“两钻一灌一仪”（两台钻机、一台灌浆泵、一台自动记录仪），固结灌浆机组配备一台空压机、一台灌浆泵、一台自动记录仪。
3．灌浆材料
1）浆液组成材料
水：
用于钻孔、冲洗、压水和浆液拌和用水，应符合DLT5144-2001的要求，浆液拌和水水温不高于30℃。
水库水可满足本工程的施工用水要求。
水泥：
灌浆采用普通硅酸盐水泥或硅酸盐大坝水泥。
灌浆采用水泥强度等级为42.5R。
帷幕灌浆水泥细度要求为通过80μm方孔筛的筛余量不大于5%。
砂：
采用拌制混凝土所用的河砂，细度模数不大于2.0，粒径不大于2.5mm。
掺合料：
各种掺和料质量应符合DLT5148-2001第5.1.6条规定，掺入量在施工前应通过试验确定，施工时严格控制用量。
外加剂：
外加剂质量符合规范要求，使用外加剂的最优掺量要通过试验确定。
外加剂凡能溶于水者均以水溶液状态加入。
2）灌浆管路、接管、阀门
各种管路、接管、阀门保证输送浆液流动畅通，能够承受1.5倍最大使用压力。
3）封堵材料
采用铅绒、麻丝、木楔、水泥-水玻璃等。
4．钻孔和灌浆设备
1）钻孔设备
帷幕、充填灌浆钻孔采用地质钻机；先导孔、检查孔和其它需要采取岩芯的钻孔采用金钢石取芯钻头钻进，其余钻孔采用牙轮钻头或合金钻头钻进；固结灌浆采用风钻造孔
2）冲洗及压水试验设备
水泵采用BW25050型泥浆泵，栓塞采用机械式扩张塞。
另外配备配套的流量计、压力表、压力软管、供水管及各种高低压阀门等。
3）灌浆设备
灌浆采用BW25050型灌浆泵，浆液搅拌机采用400L双层立式GX-Ⅱ型拌浆机，在上下两层搅拌桶之间安设旋转清洗筛对浆液进行连续筛分。
另外，选用配套的高压阀门、压力表、压力软管、供浆管路、用于帷幕灌浆的孔内循环式机械塞或孔口封闭器、用于固结灌浆的孔内栓塞或填压式灌浆塞等等。
4）仪表
钻孔测斜仪采用KXP-Ⅰ型测斜仪、标准压力表、水表、GY-1Y型灌浆自动记录仪、水箱视读仪（或标尺）、千分表及抬动变形监测设施等。
钻灌设备见附表。
灌浆主要机具表
序
号
机械名称
规模型号
额定功
率（KW）
单位
数量
1
地质钻机
17
台
2
2
灌浆泵
BW25050
台
2
3
拌浆机1000L
XS-Ⅱ
4
台
3
4
搅拌机
2m3卧式
15
台
1
5
拌浆机400L
GX-Ⅱ
3
台
2
6
测斜仪
KXP-Ⅰ
台
2
7
灌浆自动记录仪
GY-1Y
台
2
8
集中制浆站
6m3h
台
1
9
排污泵
212PW
30
台
2
10
水泵
125D25×6
55
台
4
11
砂浆泵
10015P
11
台
1
12
空压机
3m3
30
台
2
13
气腿式风钻
7655
台
2
5．钻孔施工
钻孔按设计参数严格控制，钻进中对所发生的正常和异常情况，及时进行记录，并勾绘草图；混凝土中钻孔开孔前查清混凝土内的分缝、埋件、电缆、接缝灌浆管的位置，避免损坏。
所有各类钻孔编号、孔径、孔位、孔深、孔斜度、孔序和分段均按设计图纸、文件执行。
1）钻孔顺序
帷幕灌浆为单排孔，孔距2m，沿拱坝上游边线偏下游1m布置，施工时按5孔3序、分序加密的原则分三序进行，先钻I序孔，I序孔灌浆结束后再钻II序孔，然后再钻III序孔。
充填灌浆为双排孔，第一排孔利用帷幕灌浆孔对坝体部分进行灌浆；第二排孔沿第一排帷幕灌浆孔向下游偏移1.5m进行充填灌浆，施工时先从渗
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