四川水电站引水隧洞工程施工组织设计.docx
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四川水电站引水隧洞工程施工组织设计
五、施工组织设计
1.编制依据和原则
1.1编制依据
1.1.1《华能四川涪江水电站引水隧洞工程施工招标文件》。
1.1.2有关现行水工工程施工技术规程、规范和验收标准
A、《水利水电工程施工地质规程》（DL/T5109-1999）；
B、《水工建筑物地下开挖工程施工技术规范》（DL/T5099-1999）；
C、《爆破安全规程》（GB6722-86）；
D、《水工建筑物岩石基础开挖工程施工技术规范》（SL47-94）；
E、《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB50086-2001）；
F、《水利水电工程爆破施工技术规范》（DL/T5135-2001）。
G、《钢筋混凝土用热轧钢筋》（GB1499-1998）；
H、《水利水电工程锚喷支护施工技术规范》（DL/T5181-2003）；
I、《喷射混凝土施工技术规程》（YBJ226-91）；
J、《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》（DL/T5248-2001）；
K、《水工预应力锚固施工规范》（SL46-94）。
L、《水工混凝土施工规范》（DL/T5144-2001）；
M、《水工混凝土试验规程》（DL/T5150-2001）；
N、《水工混凝土外加剂技术规程》（DL/T5100-1999）；
1.1.3我公司同类工程的施工技术和经验，以及现有可以利用于本工程的各类施工资源。
1.2编制原则
1.2.1满足业主对工期、质量、安全等要求；
1.2.2充分考虑本工点的场地、交通、水文、料源、水电供应等实际情况，科学合理地组织施工，力争做到经济合理；
1.2.3以现代化的检测手段，为工程质量提供强有力的保障；
1.2.4做好环保、水保、防治噪声污染的工作，做到文明施工；
1.2.5严格按照ISO9001：
2000国际质量体系标准和项目法施工要求，进行施工管理和质量控制，实现“开工必优，一次成优”的创优规划。
满足合同及业主的工期要求。
2.工程概况
2.1总体概况
水电站位于四川省平武县境内，系涪江干流上游铁笼堡至南坝河段梯级开发的第二级，为低闸引水式电站，其上游为铁笼堡梯级，下游为高坪铺梯级。
闸址位于平武县龙安镇长桂乡长石坝，上距平武县城3km。
厂址位于涪江左岸平武县镇上游李家沟下游侧的Ⅰ级阶地上，距闸址公路里程约10km。
平武县位于嘉陵江支流涪江上游，四川盆地西北部，盆周地
向青藏高原的过渡地带,地处东经103°50′38″~104°58′13″，北纬31°59′37″~33°02′41″之间。
东接青川县，南临北川县，西与松潘县接壤，西北靠九寨沟县，北连甘肃省文县，东抵江油市。
本项目引水隧洞为圆形，内径9.5米，采用钢筋砼衬砌和固结灌浆的支护方式。
Ⅲ2和Ⅳ类围岩洞段衬砌厚40厘米，Ⅴ类围岩洞段衬砌厚80厘米。
施工支洞断面均为城门洞型，断面尺寸5.0m*5.5m（宽*高）。
施工支洞主要参数见下表：
施工支洞特性表
项目
单位
引水隧洞
合计
2#
3#
4#
断面尺寸
m
5.0×5.5
5.0×5.5
5.0×5.5
支洞长度
m
510
460
748
1718
支洞口高程
m
875
813
830
主支洞交点桩号
m
引1+810.00
引3+349.951
引4+829.951
主支洞交点高程
m
821.208
816.000
811.178
纵坡
%
-9.2
0.41
0.1865
承担主洞长度
上游
m
810
770
740
下游
m
770
740
1220.049
2.2气象条件
涪江上游地区属于亚热带湿润季风气候区，冬寒夏热，四季分明，夏秋多雨，冬春干旱。
由于地形起伏变化大，气温的垂直变化十分明显，气温随地势的增高而逐渐降低。
2.3水文条件
涪江上游的径流主要来源于降水，其次是地下水和冰雪融水的补给。
径流的年内分配与降雨的年内分配基本一致，每年4月起径流随着降雨增大而增大，7、8、9三个月水量最丰，10月份相对较小，11月以后降水大为减少，径流开始以地下水补给为主，稳定退水至翌年3月。
根据平武水文站资料统计，多年平均流量为120m3/s，年径流量为37.8亿m3，多年平均径流模数27.8L/（skm2），多年平均年径流深为877mm。
丰水期（5~10月）多年平均流量为183m3/s，占年径流的76.9%，枯水期（11月~翌年4月）多年平均流量为56.1m3/s，占年径流的23.1%。
2.4工程地质条件
2.4.1地形地貌
工程所在区域隶属于摩天岭及龙门山脉，涪江水系上游。
区内地形较为复杂，总体山势北西高南东低。
涪江上游山高谷深，海拔多在2000m～4000m之间，相对高差多大于1000m，属中、高山区。
左岸引水线路沿线山体浑厚，地表高程875m~1145m，隧洞顶板埋深13m~280m。
沿线发育7条规模较大的冲沟，沟谷深切，沟底地势较平缓，沟内堆积物少，大多基岩裸露。
2.4.2地层岩性
左岸全隧洞引水线路地层单一，岩性组合为志留系通化组绢云英千枚岩、千枚状板岩，夹薄层变质砂岩，局部见灰岩透镜体。
洞室围岩强度低，岩层走向与设计洞轴线夹角较小，岩体中片理、节理裂隙及挤压破碎带较发育，结构面起伏光滑，存在线状流水现象。
总体上围岩类别以Ⅳ类为主，少部分洞段属Ⅲ类和Ⅴ类，经必要的支护，具备成洞条件。
但Ⅴ类围岩中开挖洞径达10m以上，应配合使用格栅钢架或钢拱架支撑，必要时进行超前加固处理。
2.4.3地质构造
项目区区域地质构造复杂，在大地构造位置上，工程所在区域位于松潘~甘孜造山带之摩天岭构造带及龙门山构造带的结合部位。
工程区围限于北部的文县弧形构造带、西部的岷江~雪山~虎牙断裂带及东南部的龙门山断裂带所组成的楔形地块之间。
其中龙门山后山断裂（清溪断裂）从水电站之厂房部位镇通过。
2.5施工交通
2.5.1对外交通
本工程所用水泥由四川双马水泥股份有限公司供应，钢筋、钢材来自绵阳或成都，木材、油料由当地市场供应，炸药等火工材料由南部县化工厂供应。
生活物资、房建材料等在当地采购。
2.5.2场内交通
本工程引水隧洞位于涪江左岸，九环线公路作为水电站场内施工主干道，在主干道的适当位置接线至各施工支洞及料场。
为满足工程施工要求，本项目需修建去各施工支洞和砂砾料场等场内临建道路3.0km。
场内施工道路规划如下表。
场内施工道路规划表
序号
名称
里程（km）
等级
路面宽度（m）
路基宽度（m）
路面结构
备注
1
施工支洞
1.0
四级
6.0
7.5
泥结碎石
新建、临时
2
其它
2.0
四级
4.5
5.5
泥结碎石
新建、临时
合计
3.0km
2.6本合同的工程项目和工作内容
本合同的工程项目和工作内容主要有：
2.6.1引水隧洞（引1+000.000～引6+050.000）土建工程
主要施工项目为：
引水隧洞（引1+000.000～引6+050.000）的土石方明挖、石方洞挖、支护、砼浇筑、钢筋制安、回填灌浆、固结灌浆等。
2.6.22＃、3＃、4＃施工支洞土建工程
2＃、3＃、4＃施工支洞的土石方明挖、石方洞挖、边坡及洞室支护、砼浇筑、钢筋制安、回填灌浆、固结灌浆、支洞封堵、洞口钢制栅栏门制作安装及支洞洞口围堰填筑与拆除等。
2＃、4＃支洞检修门的安装。
2.6.3主要辅助工程项目
①为本合同施工服务的临时道路（包括工程区已有临时道路的维护）。
②为本合同施工服务的砼拌合系统。
③为满足现场施工所需的临时供电、通讯、施工供水设施、施工供风设施、钢筋加工、模板加工、机械修配加工、汽车保养、仓库、办公及福利设施等临时设施。
2.7施工重点和难点
2.7.1施工重点
施工重点之一是支洞的开挖与临时支护，只有尽快完成支洞的施工，才能展开引水隧洞工作面，保证隧洞施工进度。
施工重点之二是Ⅴ类围岩的开挖与临时支护。
保证Ⅴ类围岩稳定性的方法主要是加强临时支护，Ⅴ类围岩稳定性决定开挖的进度，而开挖又制约着围岩的稳定性，为此，采取“弱爆破、短进尺、强支护、及时封闭”的施工原则。
2.7.2施工难点
2.7.2.1不良地质段的开挖
不良地质段主要是夹持于F26断裂破碎带与F42断裂破碎带之间的洞段和部分浅埋Ⅴ类围岩的洞段，可能遇到的不良地质现象包括断层破碎带及其影响带坍塌、涌水或涌泥等。
由于洞室穿越层位的岩体强度低、岩层走向与设计洞轴线夹角较小及结构面性状差等因素制约，施工中将高度重视临时支护，临时支护及时跟进，重点部位进行超前支护，避免出现较大规模的坍塌。
2.7.2.2隧洞较长、独头掘进深，施工通风排烟较困难
本标段引水隧洞长5050m,独头掘进最深达1858米。
由于隧洞长度较长，通风排烟困难，保证掌子面及隧洞内的空气新鲜、能见度高，是洞内施工的有力保障，是加快施工进度的先决条件，是施工难点之一。
3.施工总体布置
3.1施工布置原则
①生活区、生产临时设施、施工道路的布置均按招标文件和发包人指定的施工场地进行规划布置。
②生产临时设施的规模按施工总进度的需要进行规划设计，力求布置紧凑合理、管理集中、节约土地。
施工风、水、电供应，在布置上综合考虑施工强度、安全、均衡生产等因素。
3.2施工场地规划及布置
3.2.1施工供风
本工程施工用风为石方洞挖、锚喷支护、灌浆及煅钎等工作，为满足施工用风需要，同时为方便施工管理，根据各工作面用风设备耗风量及不同时系数计算供风站容量，并配置相应的供风设备。
系统配置集中式供风站，配以6台20m3/min空压机。
供风站布置2#、3＃、4＃支洞口附近，建筑面积120m2。
压缩空气通过φ150mm无缝钢管向隧洞接至洞内距工作面30～50m左右，然后采用ф3"高压胶管接至工作面。
表3-1施工供风系统布置特性表
名称
布置位置
容量
（m3／min）
设备配置
供应范围
管径／长度
（mm）／（m）
1＃压风站
2＃支洞口附近
40
2台4L-20／8
2＃支洞工作面
DN150／2165
2＃压风站
3＃支洞口附近
40
2台4L-20／8
3＃支洞工作面
DN150／2247
3＃压风站
4＃支洞口附近
40
2台4L-20／8
4＃支洞工作面
DN150／2598
移动空压机
渣场
6
3台VY-9／7
渣场治理
100／45
3.2.2施工供水
工程区内冲沟较多，沟内来水水质较好，经简单处理后可作为施工生产、生活用水水源。
工地生活及生产用水拟修建高位水池，将河水或沟水通过水泵抽至高位水池，抽水管路沿施工便道边沿铺设，再用引水管路引至各生活及施工用水点，满足工地用水的需要。
表3-2施工供水系统特性表
名称
容量
（m3）
位置
供应范围
供水主管管径／长度
（mm）／（m）
1＃供水池
200
2＃支洞口
2＃支洞口工作面、生活区
DN50／2620
2＃供水池
200
3＃支洞口
3＃支洞口工作面、生活区
DN50／2750
3＃供水池
200
4＃支洞口
4＃支洞口工作面、生活区
DN50／3100
3.2.3施工排水系统布置
本标段施工排水主要包括洞内排水、施工废水及生产区污水，对施工区排水和生产区排水采取针对性处理措施。
3.2.3.1施工区排水
施工期的洞内水主要来自地下水和施工废水，地下水主要来自孔隙水、裂隙水和岩溶水。
3.2.3.2生产区排水
主要是砼拌合站的冲洗废水，通过排水沟排至污水沉定池内。
3.2.3施工供电
发包人负责提供一个10KV施工电源接入点，接入点位置在牛腩沟S205公路内侧（拟建厂房和4#支洞之间）。
承包人负责接入点后侧施工用电线路、各工作点变压设施等设备的采购、安装、接地网及维护工作。
并配备足够的备用电源，以满足线路停电时照明、排水、临时施工和安全需要。
3.2.5施工照明
按各类施工作业区照明度的要求，设置照明灯具。
现场施工、辅助企业生产、道路和停车场、项目部办公以及职工生活，必须要有一定的灯光照明。
为了节约能源，混凝土拌和站、钢筋加工厂等处施工安装功率为20kw的管形氙灯进行大面积照明，同时局部辅以日光灯、水银灯进行补充；生产辅助车间内的照明采用节能灯进行照明；住房、办公室内照明采用日光灯进行照明；停车场、道路照明采用光控开关控制的自镇流荧光高压水银灯进行照明。
洞内照明选用36V低压照明灯沿线架设。
3.2.6施工通讯
工程区大部分有移动电话信号，施工通讯由项目部自行与地方电信部门联系协商解决，项目部配置两部程控电话、一部传真机同业主、监理等部门进行外界联系；各施工队利用对讲机及手机与项目部保持联系；内部主管领导、各业务科室配置对讲机
及手机进行洞内、外工作联系。
3.3施工辅助设施的布置
3.3.1混凝土拌和系统及喷混凝土拌合站的布置
根据混凝土工程量，初步计算采用2座拌和站生产混凝土，负责混凝土的生产，能够满足混凝土施工需要。
拌和站分别布置在2#、4#支洞口附近，拌和站布置详见附图。
为确保施工过程中环保及水保的要求，在混凝土拌和系统内设置污水处理系统，将隧洞内和混凝土拌和站的污水经过处理后再排放或从新利用；经计算，废水处理规模按15m3/h设置。
污水处理系统见图3-1《污水沉淀净化处理示意图》
图3-1污水沉淀净化处理示意图
3.3.2钢筋加工厂
本工程钢筋制安量较大，为确保施工过程中不影响施工工期，钢筋加工厂布置在2#、4#支洞口附近，建筑面积160m2，占地面积450m2（含钢筋堆放场地）。
钢筋加工厂设一工棚，内设钢筋切割机、钢筋弯曲机、电焊机等。
在其外侧设钢筋成品堆放场。
3.3.3模板木材加工厂
本工程考虑由当地木材加工厂将原木加工成板枋材，现场只考虑精加工。
由于本项目以钢模施工为主，木模量相对较少，所以加工厂仅考虑施工其它用材，加工厂布置在2#、4#支洞口钢筋加工厂旁。
在木材加工棚外侧分别设木材堆放场和模板堆放场，模板、木材加工厂建筑面积160m2，占地面积300m2。
3.4施工用地计划
根据本项目工程施工生产的需要，本着节约用地的原则，本项目所需施工用地计划见表3-5《施工用地计划表》。
表3-5施工用地计划表
序号
项目名称
单位
建筑面积
备注
一
生活用房
m2
1030
1
职工宿舍
m2
820
2
职工食堂
m2
80
3
职工娱乐室
m2
65
4
职工浴室
m2
35
5
公共厕所
m2
30
二
生产用房
m2
9270
1
办公室
m2
260
2
材料及配件库房
m2
100
3
机械修配厂及停车场
m2
300
4
钢筋加工厂
m2
450
5
模板木材加工厂
m2
300
6
实验室
m2
60
7
供水系统
m2
100
8
工地厕所
m2
50
9
煅钎房
m2
30
10
火工材料仓库
m2
140
11
油库
m2
60
12
空压机房
m2
120
13
工地值班室、工具房
m2
80
14
综合库房
m2
200
15
供电系统
m2
120
16
混凝土拌和系统
m2
5900
17
钢模台车试拼装场地
m2
1000
合计
m2
10300
4.施工总进度计划
4.1总工期
本项目计划总工期为42个月，拟于2010年4月1日开工，2010年9月1日进入主洞施工，2013年8月31日完工,比招标文件要求的工期提前一个月。
4.2施工进度安排
1.施工准备：
2010.4.1～2010.5.31
2.2#施工支洞开挖支护：
2010.6.1～2010.8.31
3.3#施工支洞开挖支护：
2010.6.1～2010.9.30
4.4#施工支洞开挖支护：
2010.6.1～2010.8.31
5.引水隧洞开挖：
2010.9.1～2013.2.28
6.引水隧洞衬砌：
2010.10.1～2013.3.31
7.洞身回填与固结灌浆：
2011.12.1～2013.4.30
8.2#施工支洞封堵：
2013.3.1～2013.4.30
9.3#施工支洞封堵：
2013.4.1～2013.5.31
10.4#施工支洞封堵：
2013.5.1～2013.6.30
12.收尾及其它：
2013.7.1～2013.7.31
13.试验及验收：
2013.8.1～2013.8.31
14.完工时间：
2013.8.31
7.施工安全监测
7.1工作范围及内容
工作范围及内容包括隧洞地下洞室的变形、地下水、应力应变及水位等观测仪器设备的采购、安装、埋设、施工期观测等。
如因工程条件变化，按项目监理提出的设计变更修改监测仪器设备的实施计划进行。
7.2引用标准和规范
本工程观测仪器检查、安装埋设、施工期观测及资料整理严格按照《水位观测标准》GBJ138-93；《国家一、二等水准测量规范》GB12897-91；《水利水电工程施工测量规范》SL60-93、《水工隧洞设计规范》SD134-84，以及监理根据观测设施提出的具体施工技术要求及其他有关规程规范。
7.3仪器选型及技术参数
根据我们施工经验及国内外同等类型工程实例，本项目投标我们采用基康仪器（北京）有限公司生产的钢弦式仪器。
7.4前期准备及技术措施
7.4.1观测仪器设备的安装和埋设措施计划
在观测仪器设备安装前45天，提交一份观测仪器设备安装和埋设措施计划，报送监理审批，其内容包括引水隧洞建筑物埋设观测仪器设备的安装项目、安装方法、安装时间与建筑物施工进度的协调、施工期观测安排和设备维护措施等。
7.4.2施工期观测规程
在观测工作开始前56天，编制一份施工期观测规程，报送监理审批，其内容包括：
（1）观测点的位置和埋设时间；
（2）各种观测仪器设备的观测要求及观测程序和方法；
7.5观测仪器设备的采购、验收和检验
7.5.1观测仪器设备的采购和验收
按监理指示采购性能稳定、质量可靠、耐用、精度符合要求的仪器设备。
在采购合同签订前84天向监理提交拟采购的仪器设备详细资料，经批准后进行采购。
其仪器设备资料包括：
（1）仪器厂家名称、地址、资格证明。
（2）仪器使用说明书，内容包括：
A仪器型号、规格、技术参数及工作原理；
B仪器设备安装方法及技术规程；
C仪器测读及操作规程；
D观测数据处理方法；
E仪器维护、保养方法；
（3）要求生产厂家在仪器设备出厂前，检验全部仪器设备，并提供检验合格证书。
（4）仪器运至现场后，会同监理对厂家提供的全部仪器设备进行检查和验收，验收合格后方可使用。
7.5.2观测仪器设备的检验
按产品说明书对全部仪器进行全面测试、校正、率定。
测试报告在安装前28天报送监理审查。
7.6监测仪器设备的安装、埋设
7.6.1一般要求
（1）按施工图纸和制造厂使用说明书的要求，进行仪器设备的安装和埋设。
若发现施工图纸存在错误或表达不清楚时，以书面方式及时通知监理。
（2）按合同规定的内容和时限，提交观测仪器设备安装和埋设措施计划，报送监理审批。
（3）仪器埋设中使用经过批准的编码系统，对各种仪器设备、电缆、观测剖面、控制坐标等进行统一编号，并建立档案卡，绘制竣工图。
在整个施工期直至竣工验收，负责保护仪器标号数字的清晰。
7.6.2主要仪器设备的埋设要求
（1）多点位移计的安装埋设
A多点位移计钻孔孔径、孔位平面位置、误差、角度偏差按设计或监理的要求进行造孔，孔内光滑，孔口保持稳定平整。
B钻孔结束后冲洗干净，检查钻孔通畅情况，测量钻孔深度、方位、倾角。
C按照确定的测点深度，将锚头、位移传递杆、护管和传感器等组装后运至埋设地点。
D将组装好的多点变位计和灌浆管、排气管逐段捆扎好，护管连接处用胶密封，并对每米护管做出标志，然后缓缓送入孔内。
（2）锚杆应力计的安装埋设
A锚杆应力计的施工，按设计要求钻孔，钻孔直径符合设计或图纸要求。
钻孔平直，钻孔结束后冲洗干净，防止孔壁沾油污。
B按锚杆直径选配相应规格的锚杆应力计，并确保所选用的锚杆计量程满足锚杆抗拉强度要求。
（3）测缝计的安装埋设
A在先浇混凝土块上预埋测缝计套筒；
B当电缆需从先浇块引出时，应在模板上设置储藏箱，用来储藏仪器和电缆；
C为避免电缆受损，必须将接缝处的电缆长约40cm范围内包上布条；
D当后浇块混凝土浇到高出仪器埋设位置时，振捣密实后挖去混凝土露出套筒，打开套筒盖，取出填塞物，安装测缝计，回填混凝土。
（4）渗压计的安装埋设
A渗压计经室内检验合格后，取下透水石，在钢膜片上涂上一层防锈油。
按需要长度接好电缆。
B将渗压计放入水中浸泡2小时以上，使其达到饱和状态，排除透水石中的气泡。
C用饱和细砂袋将测头包好，确保渗压计进水口通畅，并继续浸入水中。
埋设在围岩壁附近的渗压计要求钻孔埋设，钻孔孔径、孔深按设计图纸要求，渗压计用土工布包裹，进水段50cm用粗砂回填，粗沙后填10cm膨润土，其余部位回填混凝土，并将孔口用盖板封堵，然后用水泥砂浆封住。
（5）温度计的安装埋设
A埋设在坝体内的温度计一般不考虑方向，可直接埋入混凝土内，位置误差应控制在5cm。
B埋设在上游面附近的库水温度计，应使温度计轴线平行坝面，且距坝面5cm—10cm。
C埋设在混凝土表层的温度计，可在该层混凝土捣实后挖坑埋入，回填混凝土后用人工捣实。
D埋设在浇筑层底部或中部的温度计，振捣时，振动器距温度计不小于0.6m。
E埋设在钻孔中的基岩温度计，可预先绑扎在细木条上，以便于控制仪器位置。
7.7施工期观测及观测资料的整编
7.7.1施工期观测
（1）按合同要求负责施工期观测，在仪器设备安装完毕后及时观测和记录初始读数，并按监理批准的观测规程进行施工期的观测，直至向业主移交观测设施和观测工作为止。
（2）在施工观测期间，按期向监理提交观测资料。
除按监理指示负责观测外，在发现工程建筑物出现异常情况或遇暴雨、地震时，增加观测仪器的测读次数，并立即上报监理及上级部门。
7.7.2观测资料整编
（1）使用批准的格式将各项仪器的有关参数、仪器安装埋设后的初始读数和全部仪器设备档案卡等编成册。
（2）在施工期及时整理分析全部观测资料，绘制测值变化过程线，并定期将观测成果分析报告报送监理。
同时，将其观测成果分析报告报送设计单位。
7.8完工验收
在进行工程建筑物完工验收的同时，按合同有关条款的规定，申请对本工程原型观测项目进行完工验收，并按合同的规定向监理提交完工资料。
观测仪器设备交付验收前，向监理提交以下完工资料：
（1）仪器设备编号和仪器设备说明书；
（2）仪器的率定和检验记录；
（3）仪器设备安装埋设的施工记录；
7.9质量保证体系
7.9.1人员保证
本项目施工人员由从事安全监测的专业技术人员组成，都有8年以上及两个以上
大、中型安全监测项目观测施工经验。
项目经理
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