电气工程施组_站施工组织设计方案报告

2024-11-23 161点热度

8 施工组织设计

8.1 施工条件

8.1.1 工程条件

**河位于小金县西南部的**区境内,源于木壳梁子、大哇梁子、蛇皮梁子诸峰之间,是大渡河上游左岸一级支流。该河集大哇、中纳、洛果宗、鸭脚沟等溪流,向西南贯穿全区,在潘安乡西缘,与甘孜藏族自治州丹巴县交界处的大渡河汇合,沿潘安乡西部边界,自北向南流入甘孜藏族自治州康定县境内。

**水电站工程主要由成都村闸坝、引水隧洞、调压井、压力管道、厂房组成。**水电站成都村坝址位于潘安乡成都村下游约400m的峡谷段。成都村闸坝从左至右由左岸挡水坝段、2孔泄洪闸、冲砂闸、右岸挡水坝段组成。闸前设有束水导墙,闸后设有护坦、海漫、导墙,坝轴线长约88.2m,最大坝高18.90m,坝顶高程2365.40m。

引水隧洞从右岸引水,跨潘安沟、董家沟至调压室,断面形式为2.5m×2.5m~3.2m×3.1m(宽×高)的城门洞型,长度为6.82km,引水隧洞进口高程为2350.40m,调压室中心线底板高程2309.49m,纵坡0.6%。

调压室为地下埋藏调压室,由交通洞、上室、竖井组成,交通洞及上室为方圆形断面,交通洞长约40m,上室长80m,竖井断面为D=3.5m的圆形结构。压力钢管为地下埋管,钢管内径D=2.1m,长度为858.83m,垂直高差约438m,斜段倾角为60度和50度,由3个平段和3个斜段组成。

电站厂区位于**河左岸,厂区建筑物包括主厂房、副厂房、安装间、升压站、尾水渠等,厂房尺寸为49×24.4×21.8(长×宽×高),建基面高程1852.0m,电站装机容量60MW。

**水电站主要工程量见表8-1

8.1.2 对外交通及施工场地

**河流域现有**公路与瓦丹公路相通,瓦丹公路为山区二级路,**公路为机耕道,其中成都村闸址至瓦丹公路与**公路交界处约13.5km,谢家河坝至交界处约6km,城门洞厂房至交界处约4.2km。成都村闸址至丹巴约41km,至小金县城约98km,至都江堰约325km,至成都约384km。

本电站以发电为单一开发目标,无防洪、航运、灌溉、漂木等综合利用要求。

表8-1 主要工程量表

项目 单位 闸坝枢纽 引水系统 厂区枢纽 导流 合计 备注
隧洞 调压室 压力管道
覆盖层开挖 m3 28340 4130   4891 15033 4257 56651 含支洞
岩石明挖 m3 5535 1770   491 990   8786 含支洞
岩石洞挖 m3 910 101635 1585 2402     106532 含支洞
岩石井挖 m3     1968 6439     8407
土石回填 m3 3000     680 8275 7230 19185
混凝土 m3 25275 12477 1412 6242 10733 1000 57139
钢筋 t 601 966 84 676 360 84 2771
防渗墙(1.0m) m2 2700           2700
锚杆 288 17844 383 285     18800 含支洞
喷混凝土 m3 204 12003         12207 含支洞
帷幕灌浆 m 1662     432     2094
接触灌浆 m2       6782     6782
回填灌浆 m2   12762 648 5329     18739
固结灌浆 m 7296 24669 360 1131     33456
浆砌石 m3 960     198     1158

8.1.3水文、气象、地质条件

**河流域位于青藏高原东南缘的高山峡谷区,属高原温带川西山地湿润气候区,具有高原型季风气候特征:冬季长、气温低、降水少、寒冷而干燥;夏季短、雨强小、雨日多、气候凉爽。小金县降水在地区上变化较大,一般由西北向东南递增,雨量在600~1400mm之间。由于流域内地形起伏大,相对高差达3500m,故气温、降水、植被等随高程变化显著。

根据小金县气象站资料统计:多年平均气温为12.0℃,1月最低,极端最低气温为-11.7℃;8月最高,极端最高气温为36.7℃;无霜期平均为213.8d;多年平均相对湿度为52%;多年平均风速为2.0m/s,多年平均10分钟最大风速为16.0m/s(1988~2003年),最大风速为16.0m/s;多年平均蒸发量为1920.3mm(20cm蒸发皿);日照时间长,多年平均日照时数为2242.6h;昼夜温差大,风大沙大。小金县气象站多年平均降水量为613.9mm。

**水电站地处青藏高原东缘侵蚀型高山峡谷区,地形强烈切割,山高谷峡,地势险峻。东侧邛崃山、二郎山,海拔一般3000~4000m;夹金山山峰高达4930m;大雪山屹立于中西部,一般海拔4500~5500m。山势展布与主要构造线走向十分吻合。河谷狭窄,水流喘急,河谷形态以“V”型为主,“U”型相间。两岸谷坡阶地分布零星,总体反映出该区强烈上升隆起,河流急剧下切侵蚀以及冰川作用强烈的特点。

8.1.4 天然建筑材料

根据地勘资料,**水电站工程区可作为本工程混凝土骨料用的有天然砂石料、人工料、引水隧洞洞碴回采料三种。在距**水电站厂址下游约1.3km的河口天然砂石料场,距**水电站厂址右岸上游约1.0km的城门洞人工骨料场和成都村闸址下游约1.9km的成都村人工骨料场,其储量和质量均满足要求。防渗土料场有位于成都村闸址下游约0.1km的成都村防渗料场和闸址下游约4.0km纳东防渗料场,两个料场储量和质量均满足要求。引水隧洞除2.3km(洞2+588~洞4+890)的洞碴料不能作为人工骨料外,其余段均作为人工骨料。坝址区附近没有可用作槽孔固壁的粘土料的料场,考虑采用商业膨润土等代用材料。

8.1.5 主要外购建筑材料来源及水、电、燃料供应条件

本电站施工对外交通运输以公路运输为主。主要建筑材料钢筋、钢材、机电设备、水泥由都江堰或成都供应,木材、油料由小金或丹巴供应,炸药等火工材料由小金县民爆公司供应。

本工程施工用电由坝址上游潘安电站供应。

**河及工程区内水质良好,施工生产、生活用水可抽取**河水或就近截取支沟水。

工程施工机械设备与汽车修理可依托丹巴县地方机械修理厂承担,工地只设机修站和汽车保养站。

工程建设期间所需的临时工,生活物资等可在丹巴或小金县招募和采购。

省内水电专业施工队伍众多,可实行招投标选择施工队伍。

8.2 料场的选择与比较

本工程主要建筑物包括闸、引水隧洞、调压井、压力管道、地面厂房等,混凝土及喷混凝土总需用量约6.93万m3(含临建工程),所需天然砂砾石料约11.19万m3(成品骨料约15.52万t)。围堰防渗粘土料约2100 m3

8.2.1 砂石骨料

8.2.1.1概括

根据地勘资料,**水电站工程区可作为本工程混凝土骨料用的有天然砂石料、人工料、引水隧洞洞碴回采料三种。

(1)天然砂石料场情况如下:

河口天然砂石料场分布于**河河口及河口两岸的漫滩上,料场左岸有简易公路通过,开采运输条件方便,距**水电站厂址约1.3km,距成都村闸址10.3km。河口料场砂砾石总储量约16.96万m3,面积约5.3万m2,平均厚度约3.5m。该料场颗粒粒径中超径较少,多为卵石,母岩以大理岩、蚀变基性岩、石英岩和千枚岩等为主,呈磨圆~次磨圆状,中粗砂较好地充填于卵砾石之间,结构偏松。在全级配中含砂率为6.49%~26.47%,大于150mm粒径颗粒含量为0~23.25%,平均为11.9%。除砂含泥量指标超标外,其余各项指标均满足规范要求。砂的平均粒径为0.28~0.48mm,细度模数为2.15~3.18,均属中砂,砾石的粒度模数为7.07~8.04 。因砂的含泥量超标,施工中需进行冲洗。

(2)人工骨料料场情况如下:

城门洞人工骨料场位于**河右岸,闸址下游,距闸址约8.2km,距厂址约780m,左岸简易公路通过,交通运输较为方便。料场谷坡基岩裸露,自然坡度约45~60°,顺河长约230m,宽约220m,分布高程1880~2150m,有用储量约390万m3,开采条件较好。料场岩性为由志留系茂县群第二组(Smx2)浅灰色中厚层粗晶大理岩及条带状大理岩组成,岩层产状近,岩质坚硬,单轴湿抗压强度约176Mpa,软化系数0.76,质量满足规范要求。岩石风化微弱,推测弱风化水平深度20~30m。岩体中节理裂隙不甚发育,主要发育三组裂隙,①SN~N10°W,E(NE)∠30~40°,为层面,延伸长,平直,粗糙,间距1~2m;②N80°W,NE∠30~40°,延伸大于10m,起伏,粗糙,间距1~2m;③N50°W,NE∠70~80°,延伸大于10m,起伏,粗糙,间距1~2mm。岩体完整性较好,呈块~次块状结构,块度1.5×2m。

成都村人工骨料场位于**河右岸,闸址下游,距闸址约1.9km,距厂址约7km,右岸简易公路通过,交通运输较为方便。料场谷坡基岩裸露,自然坡度约45~70°,顺河长约0.3km,宽约300m,分布高程2235~2695m,有用储量约190万m3,开采条件较好。岩性为泥盆系下统(D1q)浅灰白色厚块层白云母石英浅粒岩夹少量浅灰白色二云片岩、黑云英片岩,。岩质坚硬,单轴湿抗压强度约172Mpa,软化系数为0.75,质量满足规范要求。岩石风化微弱,推测弱风化水平深度20~30m。岩体中节理裂隙不甚发育,主要发育三组裂隙,①N15°W,NE∠60°,为层面,延伸长,平直,粗糙,间距2~3m;②N65°W,SW∠50~60°,延伸2~3m,起伏,粗糙,间距1~1.5m;③N35°E,NW∠30~40°,延伸大于5m,起伏,粗糙,间距1~1.5m,局部0.2~0.3m。岩体完整性较好,呈次块~块状结构。

(3)引水隧洞洞碴回采料:

引水隧洞长约6.82km,除桩号洞2+588~洞4+890,段长约2302m,岩性为志留系茂县群第四组(Smx4)、第五组(Smx5)为灰色二云片岩、绿泥石片岩、炭质板岩等,不能作为人工骨料使用外,其余段均可作为人工骨料使用,另考虑到6#支洞和1#支洞控制段的弃碴,可用于加工混凝土人工骨料的石碴约5.2万m3(自然方)。

8.2.1.2料场选择

本工程混凝土总量约6.93万m3(含临建工程),共需成品砂石骨料约15.52万t。根据本工程料场分布情况,结合水工建筑物布置特点,砂石料系统建厂方案有2个。方案一:分别在河口天然砂砾石料场、成都村人工骨料场和潘安村碴场3处建厂,其中河口系统料源为河口天然砂砾石料场,主要负责**水电站厂房系统、6#支洞控制段(含5#支洞)及以下的引水系统等附属设施所需混凝土成品骨料的生产;成都村系统料源为成都村人工料场,主要负责成都村闸首枢纽、进水口和1#支洞控制段等附属设施所需混凝土成品骨料的生产;潘安村碴场系统料源为2#~4#支洞控制段的洞碴,主要负责2#~4#支洞控制段所需混凝土成品骨料的生产。方案二:分别在河口天然砂砾石料场和潘安村碴场2处建厂,其中河口系统料源为河口天然砂砾石料场,主要负责**水电站厂房系统、都村闸首枢纽、进水口和除2#~4#支洞控制段外的引水系统等附属设施所需混凝土成品骨料的生产;潘安村碴场系统料源为2#~4#支洞控制段的洞碴,主要负责2#~4#支洞控制段所需混凝土成品骨料的生产。

两个方案各有优缺点。由于两方案厂房系统、6#支洞控制段(含5#支洞)及以下的引水系统和2#~4#支洞控制段所需混凝土成品骨料都相同,只比较都村闸首枢纽、进水口和除2#~4#支洞控制段外的引水系统所需混凝土成品骨料。方案一比方案二多建1个砂石加工厂,增加建厂土建费用约300万,但成品骨料的运距较方案二近很多,经计算方案一成品骨料到闸址的费用比方案二约少80万,另考虑方案一的爆破、破碎费用,故方案一比方案二至少贵220万。

经过技术经济比较,本工程选择方案二,即分别在河口和潘安村建加工系统的方案。料场开采用二班制,河口天然料场成品骨料生产强度为60t/h,潘安村洞碴系统成品骨料生产强度为40t/h。河口天然料场利用枯水期备料,2 m3挖掘机配10t自卸汽车运至毛料坑进行筛分。潘安村洞碴料场利用1m3挖掘机配10t自卸汽车运至粗碎车间受料,推土机配合。

8.2.2 土料场

8.2.2.1概括

**水电站河段范围内有可用于闸首所需的围堰防渗料,结合料源分布与闸址位置的关系,本阶段选择了成都村和纳东两个防渗土料场。

(1)成都村防渗料场

成都村防渗料场位于**河左岸,闸址下游,距闸址约100m,距厂址约8km,有简易公路通过料场,交通运输方便。料场为滑坡堆积体,谷坡自然坡度约25~30°,碎石土料顺河长约300m,宽约150m,分布高程2350~2450m,平均厚度约10m,储量约70万m3。该料场为一滑坡体,滑坡体物质为块碎石土。碎石土平均击实试验的最大干密度为2.18 g/cm3,最优含水率为7.1%,天然含水率为8.9%,高于最优含水率1.8%, 经604kJ/m3击实功能压实后的土体均为低压缩性土,具有中等抗剪强度,渗透系数为4.75×10-6cm/s,满足围堰防渗料要求,有利于施工直接填筑。

(2)纳东防渗料场

纳东防渗料场位于**河左岸,闸址下游,距闸址约4kmm,距厂址约5km,有简易公路通过料场,交通运输方便。料场谷坡自然坡度约20~25°,碎石土料顺河长约400m,宽约100m,分布高程2100~2300m,平均厚度5~10m,储量约210万m3。该料场为一崩坡体块碎石土层,料场平均击实试验的最大干密度为2.21g/cm3,最优含水率为6.7%,天然含水率平均5.3%,天然含水率比最优含水率低1.4%。压实后的土体均为低压缩性土,具有中等抗剪强度,渗透系数为7.36×10-6cm/s,满足围堰防渗料要求。

8.2.2.2料场选择

本工程共需粘土料约0.3万m3,需量较少两料场质量、储量均满足要求,考虑到运距和开采条件,本阶段选择成都村防渗料场为粘土供应料场。

土料开采采用T135推土机剥离覆盖层,1.0 m3挖掘机配10t自卸汽车运至上下游围堰处。

坝址区附近没有可用作槽孔固壁的粘土料的料场,考虑采用商业膨润土等代用材料。

8.3施工导流

本工程电站厂房采用水斗式机组,主副厂房建基面较高,机组安装高程为1857.80m,而校核洪水位(Q=250m3/s)为1854.80 m,机组安装高程高于校核洪水位,不需要采取施工导流措施。因此本工程的施工导流只考虑成都村闸址。

8.3.1成都村闸址施工导流

8.3.1.1导流标准及时段

成都村闸址工程属Ⅲ等中型工程,根据《水利水电施工组织设计规范》(SDJ338—89)第2.2.1、2.2.12和2.2.13条导流建筑物级别与导流建筑物洪水标准的划分规定,其导流建筑物级别为Ⅴ级,相应土石围堰导流标准为重现期10~5年一遇洪水标准。本工程根据闸坝施工特点及工期安排,而枯水时段(11月~次年4月)10年一遇洪水流量与5年一遇洪水流量相差不大,仅大2.4m3/s,选用10一遇洪水流量进行导流设计,导流工程规模相当,相对投资增加不大,故本阶段导流标准选择为10年一遇的洪水标准。

**河洪水由降水产生,出现时间与暴雨相应。年最大洪水一般出现在6~7月,出现频次最高。最早发生在8月31日(1999年),最迟发生在9月16日(1974年)。导流时段的选取主要从以下两方面考虑:一方面根据工程所在**河的水文特性分析,该河流系山区性河流,洪枯流量变化较大,全年10年一遇洪水流量为147m3/s,而枯水时段11月~次年4月10年一遇洪水流量为23.9m3/s,若采用全年不过水的导流时段Q=147 m3/s,考虑到闸址工程不是控制性关键线路,全年不过水导流对其意义不大,因此导流时段宜选在枯水时段。另一方面,根据成都村闸址枢纽的建筑物布置特点、工程量、各组成部分的施工方法、施工进度及河道的洪水特性,选择闸址枢纽导流时段为11月~次年4月,相应的导流设计流量为Q=23.9m3/s(P=10%)。(洪水资料见表8-2,8-3)

表8-2 成都村闸址最大流量频率计算成果表 单位:m3/s

P0.1% P0.5% P01% P2% P5% P10%
成都村坝址 271 229 211 192 167 147

表8-3 成都村坝址分期设计洪水成果表 单位:m3/s

P 1 2 5 10 20
10~4 73.7 68.6 60.7 54.3 47.4
11~4 31.2 29.2 26.4 23.9 21.5
11~3 25.8 24.7 23.0 21.4 19.7
12~2 8.00 7.62 7.09 6.65 6.17
1~3 6.08 5.70 5.20 4.78 4.36

8.3.1.2导流方式

闸址枢纽由右岸进水口、1孔3.0×3.5m(宽×高)冲砂闸、2孔5.0×3.5m(宽×高)泄洪闸、左右岸挡水坝、护坦、海漫等组成,最大闸高18.9m。

根据闸址枢纽的布置特点、闸址的地形地质条件,可采用明渠导流分期和一次性拦断河床隧洞导流的方式。河谷形状系数η=L/h(坝顶长/坝高)=91/17.9=5.11,对于混凝土坝,η>4.5时,一般适合分期导流。又因为地形条件和进水口的影响,导流洞宜布置在左岸,初步确定为300m。由施工条件、施工进度和右岸河床漫滩发育的影响,分期导流宜采用右岸明渠导流。

隧洞导流的优点:施工干扰少,基坑可全面开展施工,有利于机械化的合理安排和科学组织。缺点:施工工程量较明渠方案大,投资大,施工方法和机械要求较高。一次性拦断河床对导流时段要求较明渠方案长,相应需增加围堰工程量;明渠分期导流优点:施工工程量较隧洞方案小,明渠开挖可节省基坑开挖量,投资较隧洞小,不需要高机械化的施工。缺点:不能全面开展施工,使引水口处工程相对滞后,明渠的防渗及基坑排水工程量相应增加。

结合上面因素,本阶段选择右岸明渠导流方案。

8.3.1.3导流方案

根据闸址枢纽水工建筑物的布置特点及地形地质条件,在右岸布置导流明渠。

第一年5月~10月,修建位于右岸台地的导流明渠,来水由原河床渲泄。11月初进行截流,堆筑一期上、下游围堰,水流(P=10%,Q=23.9 m3/s)由右岸导流明渠渲泄,形成河床基坑,11月中旬至第二年4月在基坑中修建防渗墙、泄洪闸、冲砂闸、左岸坝段、护坦、海漫等,并对上游导砂墙和下游边墙施工构成二期纵向导墙,4月底主要建筑物具备过水条件。第二年5月由泄洪孔、冲砂孔和右岸导流明渠过流,汛期(第二年5月~10月)对右岸边坡进行部分开挖,首部坝体停工。第二年11月初拆除河床一期上、下游围堰,封堵导流明渠,由泄洪孔和冲砂孔过流,第二年11月~第三年4月(P=10%,Q=23.9m3/s),利用进水口前的导砂墙、导砂坎挡水和下游的边墙进行导流(二期导流),完建电站进水口及右岸坝段。第三年5月闸坝枢纽具备挡水发电的条件。

8.3.3.4导流建筑物

(1)右岸导流明渠

导流明渠位于河道的右岸漫滩上,导流明渠长217.659m,进口底板高程2354.00m,出口高程2351.50m,根据导流流量拟定导流明渠底坡为1.204%。为满足防渗防冲要求,明渠采用C20钢筋混凝土结构,经计算渠内水深1.15m,渠内流速为5.09m/s。因此设计导流明渠断面为梯形断面,底宽3m,边坡1:1.0,渠高1.8m,明渠底坡1.204%。

(2)一期上、下游围堰

上游围堰高程确定:堰顶高程=设计洪水位的静水位+波浪高度+安全超高,对于土石围堰安全超高为0.5m,混凝土围堰为0.3m。经计算,上游围堰拦断河床导流明渠过水,相应10年一遇洪水流量23.9 m3/s时,水位雍高为2.35m,则上游水位为2356.35m,经计算相应该水位时波浪爬高值为0.456m,由此确定一期上游围堰顶高程为2356.35+0.5+0.456=2357.306m,因此上游围堰顶高程取为2357.50m。

下游围堰高程确定:下游围堰由枯水期导流流量23.9m3/s,相应下游水位为2351.30m。考虑安全超高与波浪爬高后取下游围堰顶高程为2352.50m。

上游横向土石围堰距坝体铺盖约50m,围堰顶宽均为5m,基底高程为2351m,堰高5.5m,围堰迎水面边坡均为1:2.5,背水面边坡均为1:2.0,堰壳由石碴堆积而成,防渗采用粘土心斜墙铺盖。

下游横向土石围堰距海漫约20m,围堰顶宽均为5m,基底高程为2350m,堰高2.5m,围堰迎水面边坡均为1:2.0,背水面边坡均为1:2.0,堰壳由石碴堆积而成,防渗采用粘土心斜墙铺盖。

(3)二期围堰

二期围堰利用首部主体永久工程导砂墙、导砂坎和护坦海墁的边墙进行导流,顶部高程为2355.5m~2353.5m,而Q=23.9m3/s,河床水位为2352.1m,不产生二期围堰工程量。

(4)导流工程量

首部闸址施工导流建筑物工程量见表8-4

表8-4 首部闸址施工导流建筑物主要工程量表

序号 工 程 项 目 单 位 工 程 数 量
1

覆盖层开挖 m3 3607.4
2 C20混凝土衬砌 m3 999.2
3 明渠粘土编织袋封堵(二期截流) m3 250
4 沥青杉板 m2 46
5 钢筋制安 t 84
6

覆盖层开挖 m3 500
7 石碴填筑 m3 3344
8 粘土斜墙填筑 m3 1500
9 大块石护坡 m3 1403
10

覆盖层开挖 m3 150
11 石碴填筑 m3 2081
12 粘土斜墙填筑 m3 550
13 大块石护坡 m3 402
14 围堰拆除 m3 6500

8.3.3.5导流建筑物施工

(1)施工特性

导流工程包括右岸导流明渠、一期和二期围堰。导流明渠位于右岸漫滩上,导流明渠长217.659m,进口底板高程2354.00m,出口高程2351.50m,纵坡1.204%,底宽3m。一期上游围堰堰顶高程为2357.5m,最大堰高约6.5m。一期下游围堰堰顶高程为2352.5m,最大堰高约2.5m,均采用土石围堰。二期围堰利用首部主体工程导砂墙、导砂坎和边墙导流,顶部高程为2355.5m~2353.5m。

(2)施工程序

根据导流规划及施工总进度安排,成都村闸址建筑物施工采用枯期(11月~次年4月,P=10%,Q=23.9m3/s)分期导流方式,右岸导流明渠在10底具备过流条件,11月初进行截流,一期围堰挡水。二期导流于第二年11月初拆除一期上、下游围堰,封堵右岸导流明渠。

(3)施工方法

右岸明渠覆盖层开挖采用1.0m3挖掘机挖装10t自卸汽车运至碴场;明渠混凝土浇筑采用10t自卸汽车运输至工作面,1.0m3挖掘机装运入仓,插入式振捣器振捣;明渠封堵料碎石粘土,1.0m3挖掘机自成都村防渗料场开采,10t自卸汽车运输至工作面,人工装袋填筑。

围堰石碴填筑直接采用明渠开挖料,1.0m3挖掘机上料,13.5t振动碾压实;粘土斜墙料取自成都村防渗料场,1.0m3挖掘机开采,10t自卸汽车运输至工作面,人工用蛙式打夯机将其压实

围堰拆除采用1.0m3挖掘机开挖,10t自卸汽车运输至碴场。

8.3.3.6河床截流

根据导流规划和施工进度安排,一期河床截流时间选在11月初,根据《水利水电施工组织设计规范》(SDJ338—89),截流标准可采用截流时段重现期5~10年的月或旬平均流量,本工程考虑到5年或10年一遇月平均流量均较小,对截流工程量影响不大,因此截流设计流量选为11月份10年一遇月平均流量Q=7.53m3/s,采用立堵单向进占截流,最大流速约4 m/s,最大落差1.4m。

8.3.3.7基坑排水

一期截流后,右岸导流明渠过流,即进行基坑抽水,考虑在排水过程中的基坑渗水及可能的降雨,二期闸坝过流,基坑渗水较少。初期排水结合经常性排水选择设备,初步安排3台(1台备用)扬程20m、功率为20kW左右的抽水机,各期抽水均可配合使用。

8.4 主体工程施工

8.4.1 成都村闸址枢纽施工

8.4.1.1施工特性

闸址位于小金县成都村窝底乡下游约500m河段处,为较对称的“V”型谷,谷底宽约60~80m,枯水期河水面高程约2053m,宽15~30m。谷底漫滩发育,两岸谷坡较陡,冲沟不发育。左、右岸谷坡自然坡度为50~60°。闸址区两岸基岩裸露,出露地层为泥盆系中上统(D2-3)灰黑色炭质千枚岩、粉砂质千枚岩及浅灰色结晶灰岩、变质细粒石英砂岩,岩层产状N10~20°W,NE∠50~60°。其中结晶灰岩、变质细粒石英砂岩较坚硬,炭质千枚岩、粉砂质千枚岩岩性软弱,强度低。闸址区第四系松散堆积物主要分布于现代河床及谷坡下部坡脚地带,成因类型有冲洪积堆积和崩坡积堆积,最大厚度大于42.21m,按其结构、成因和物质组成,可将闸址区覆盖层划分为4层:第1层为块碎石土层(alQ3),第2层为砂卵(碎)砾石层(alQ4),第3层为含漂(块)卵(碎)砾石土层(alQ4),第4层为崩坡积块碎石土层(col+dlQ4)。

闸址由闸坝和进水口等组成。闸坝从左至右由左岸挡水坝段、泄洪闸、冲砂闸、右岸挡水坝段组成。闸前设有盖板,闸后设有护坦、海漫、导墙。建筑物均建于覆盖层上,基础防渗采用混凝土防渗墙。混凝土防渗墙设于闸上游侧,厚度1.0m,最大墙深约39m,防渗墙下接帷幕灌浆防渗。坝轴线总长约88.2m,最大坝高18.90m,坝顶高程2365.40m。

闸坝主要工程量为:覆盖层开挖2.83万m3,石方开挖0.55万m3,石方洞挖910m3,混凝土浇筑2.55万m3,防渗墙2700m2,帷幕灌浆0.166万m,固结灌浆0.73万m。

8.4.1.2施工程序

根据导流规划及施工总进度安排,闸址建筑物施工采用分期导流方式,一期工程在围堰保护下,可利用枯水期11月~次年4月施工左岸挡水坝段、泄洪闸、冲砂闸、铺盖、护坦等,二期工程施工右岸挡水坝、进水口等。

左岸一期工程利用右岸导流明渠下游施工便桥连接现有公路作为施工道路。第二年11月开始左岸坝基基础开挖,开挖完成后即进行基础高压旋喷桩处理和混凝土防渗墙的施工,第三年1月中旬完成基础处理的施工,同时开始浇筑闸坝混凝土,5月底混凝土浇筑完成。

右岸二期工程利用右岸现有公路作为施工道路进行施工。二期工程施工从第三年11月至第四年4月,第三年6月初进行围堰拆除,11月中旬右岸导流明渠封堵,利用导砂墙、侧墙导流,同时进行进水口的边坡开挖,基坑排水,11月下旬开挖基坑,第三年12月至第四年2月中旬混凝土防渗墙、帷幕灌浆等基础处理施工完成。即浇筑左岸挡水坝段和进水口混凝土,于4月底完成。进水口闸门安装从第四年8月中旬开始,11月中旬结束,历时3个月。

成都村闸坝施工从第二年8月中旬至第四年3月底,共历时约20个月。

8.4.1.3施工方法

(1)土石方开挖

基坑内覆盖层开挖采用1.0m3挖掘机及1.5 m3装载机并辅以T135马力推土机集碴,装10t自卸汽车运至碴场,坝肩及边坡采用从上而下分层开挖,Ol-30型风钻钻孔,预裂爆破,1.5 m3装载机装自卸汽车出碴。土石方最大月开挖强度1.16万m3

(2)混凝土浇筑

混凝土浇筑以10/25t建筑塔机为主,辅以汽车直接入仓,混凝土运输由自卸汽车从上游拌和站运至工作面,再转塔机吊运入仓;建筑物次要基础部位交通方便的仓面可由汽车直接人仓浇筑。混凝土浇筑均采用组合钢模板施工,插入式振捣器振捣。混凝土浇筑高峰月强度为0.6万m3.

(3)基础处理

基础处理主要有混凝土高压旋喷桩、防渗墙、帷幕灌浆、固结灌浆四部分。混凝土防渗墙施工采用槽段式施工,CZ-22型冲击钻造孔,槽段施工长度6~7m“四主三副”方式造孔、泥浆固壁、水下导管浇筑混凝土。帷幕灌浆位于左右坝肩及挡水坝段,帷幕灌浆采用XU-100型地质钻机钻孔,BW-250/50型灌浆泵灌浆,自上而下分段施工。帷幕灌浆在进行防渗墙施工前完成。固结灌浆位于坝肩两岸,为边坡处固结灌浆,左右坝段混凝土浇筑完成后进行,XU-100型地质钻机钻孔,套管固壁,BW-250/50型灌浆泵施灌。

8.4.2 引水系统施工

8.4.2.1引水隧洞施工

(1)施工特性

引水隧洞布置于右岸,沿线山体雄厚,出露地层有泥盆系中上统(D2-3)炭质千枚岩、粉砂质千枚岩及结晶灰岩、变质细粒石英砂岩,下统(D1q)厚块层白云母石英浅粒岩、二云片岩、黑云英片岩,志留系茂县群第二、三、四、五(Smx2、Smx3、Smx4、 Smx5)中厚层粗晶大理岩及条带状大理岩、白云母石英岩、二云英片岩、黑云英片岩及绢云石英片岩,蚀变基性岩脉(N4)钠长绿泥阳起片岩。岩体中规模较大的断层或挤压破碎带不发育,岩层层面走向与洞轴线大多夹角较大,对围岩稳定有利。隧洞围岩总体上以Ⅲ类较多,约占49%,其次为Ⅳ类,约占24%,Ⅱ类约占23%,Ⅴ类围岩约为3%。施工中应作好排水措施,并加强支护处理。引水隧洞全长约6.82km,进口高程2350.4m,调压室中心线底板高程2309.49m,纵坡0.6%。

(2)施工通道

引水隧洞施工是本工程的关键线路,施工支洞的布置直接影响发电工期。根据本工程引水隧洞布置特点,在布置施工支洞时,主要考虑了以下因素和原则:

1.施工支洞数量与主体工程、引水隧洞规模相适应,支洞位置与地形、地质条件和施工道路等相结合。

2.尽可能将支洞与主洞的交叉口布置在地质条件较好的地段,支洞长度尽可能短,以减少施工附加量,节约投资。

3.支洞断面型式与主洞断面型式及其施工方法相匹配。

本工程引水隧洞主洞开挖断面较小,适合采用有轨运输方式开挖,故支洞断面采用3.1m×3.1m(宽×高)城门洞型,一般为单轨,在地质条件较好、位置适当的地方设置双轨错车道。

根据引水隧洞的布置情况,结合地形、地质条件,施工总进度安排及施工需要,引水隧洞施工共布置5条施工支洞(1#、2#、3#、4#、6#),1#支洞位于闸址下游侧(洞),2#支洞位于潘安沟上游侧,3#洞位于潘安沟下游侧,4#支洞位于董家沟下游侧,6#支洞位于调压室前。

2#、3#支洞间主洞长度约1954m,如加上支洞长度则约2914,独头掘进长度约1457,为控制工期段。各施工通道特性见表8-5。

表8-5 施工通道特性表

项目 1# 2# 3# 4# 6#
支洞长度(m) 163 420 540 790 95
洞口高程(m) 2364.0 2335 2317 2308 2293
交主洞桩号(m) 0+178 1+780 3+734 5+096 管0+078
交主洞高程(m) 2349.0 2336.2 2320.5 2309.6 2295.5
控制长度(m) 上游面 178 673 917 556 1168
下游面 930 1037 806 555 0
支洞纵坡(%) -9.2 0.29 0.46 0.20 2.6

1#~7#支洞(含调压井和压力钢管段的支洞)覆盖层开挖:4130m3,石方明挖:1770 m3,石方洞挖:20718 m3,C20混凝土衬砌:1029 m3,钢筋制安:67t,素喷混凝土:2913 m3,锚杆(Ф=22,L=3m):3591根;支洞封堵:C20混凝土516 m3,回填灌浆5290m2,锚杆(Ф=20,L=3m)302根。

(3)施工方法

隧洞开挖拟采用常规钻爆法开挖,除1#支洞因坡度较陡采用无轨运输外,其余均采用有轨运输的施工方案,布置单车道,部分洞段设置双车道错车。隧洞开挖采用气腿风钻钻孔,周边光面爆破,LZ-120D立爪装岩机配碴,4m3梭式矿车由电瓶车牵引至各支洞口,在各支洞口设临时转碴场,6#支洞口弃碴直接至溜槽出碴,其余各支洞口弃碴由2m3装载机装10t自卸汽车转运至碴场。Ⅱ、Ⅲ类围岩,开挖后视围岩稳定情况采用随机锚喷进行临时支护,循环进尺1.5m,8h一个循环,月平均进尺l00m;Ⅳ、V类围岩的开挖遵循“短进尺,弱爆破,强支护,勤测量,及时封闭”的施工原则,开挖爆破后及时进行系统喷锚及挂网支护,必要时可辅以钢支撑,Ⅳ类围岩洞段开挖16h一循环,循环进尺1.5m,月进尺按60m考虑,V类围岩洞段开挖20h一循环,循环进尺1.0m,月进尺按30m考虑。

由于隧洞施工控制段较长,独头掘进最大长度约1457m,为缩短排烟时问和保证良好的工作环境,施工过程中应加强通风,拟采用88-1双级对旋式轴流风机(2×55kW)进行压入式通风,风机布置在洞口30m外,风管距工作面40m,风管直径为l.2m。

在过沟段等地下水较丰富的洞段,应特别注意采取有效的排水和防水措施,可采用沿隧洞周边预注浆防水,施工期渗水支洞上游工作面采用设排水沟进行自流排水,支洞下游工作面隔段设积水坑进行抽排。

永久喷锚支护滞后掌子面100m,采用PB-30混凝土喷射机喷射。混凝土衬砌在引水隧洞全部开挖及临时支护完成后按先边顶拱后底板的顺序进行。边顶拱和底板分别采用组合钢模和拖模施工, HB-30混凝土泵泵送人仓,2.2kW插入式振捣器振捣。边顶拱、底板衬砌平均月进尺约80m。考虑支洞布置、地形和运输条件分别在2#、3#、4#支洞口附近布置混凝土拌和站,主要供应5.8km隧洞衬砌的混凝土,混凝土采用电瓶车牵引梭式矿车或农用车运至工作面。

固结灌浆采用手风钻钻孔,回填灌浆采用手风钻钻孔或预留灌浆孔,灰浆搅拌机制浆,BW-250/50型灌浆泵灌浆。

引水隧洞最大开挖强度约1.16万m3/月,最大混凝土浇筑强度约0.35万m3/月。

8.4.2.2调压井施工

(1)施工特性

调压井位置山体雄厚,岩石为志留系茂县群第二组(Smx2)浅灰色中厚层粗晶大理岩及条带状大理岩组成,围岩以Ⅲ、Ⅱ类为主,具备成井条件,部分较差地段在施工过程中应及时进行有效的支护。调压室为地下埋藏调压室,由交通洞、上室及竖井组成,交通洞长约40m,上室长约100m;竖井开挖断面为直径3.5m的圆形断面,混凝土衬砌厚度为0.3m,高度约80m。

(2)施工通道

调压室利用6#、5#支洞及交通洞作为施工通道。

(3)施工方法

交通洞及上室开挖采用手风钻钻孔,周边光面爆破,石碴由人工装碴,农用车运至支洞口,在洞口利用溜槽溜至碴场。竖井开挖考虑下部引水隧洞出碴,本阶段只考虑由上至下开挖,采用手风钻钻孔,周边光面爆破,石碴由人工装碴,10t卷扬机拖1.0m3箕斗运输至上室,转农用车运至支洞口,在洞口利用溜槽溜至碴场。开挖后必要时时进行喷锚支护及挂网支护。

交通洞及上下室混凝土衬砌采用组合钢模施工,混凝土由索道从厂址运至5#支洞口,HB-30混凝土泵泵送入仓,2.2kW插入式振捣器振捣;井身混凝土衬砌采用滑模施工,HB-30混凝土泵泵送入仓。

回填灌浆采用预留管,固结灌浆孔采用气腿风钻钻孔, BW250/50型灌浆泵灌浆。

8.4.2.3压力钢管施工

(1)施工特性

压力管道为埋藏式。设计断面为圆形,直径为2.1m,由上平段、斜管段和下平段组成,上平段长76.53m,斜管、弯管段长630.96m,下平段长190.23m。

上平段、斜管、弯管段围堰为粗晶大理岩及条带状大理岩及蚀变基性岩脉(N4)钠长绿泥阳起片岩,岩石微风化~新鲜,一般中等坚硬~坚硬,主要为Ⅲ、Ⅱ类围岩,成洞条件较好。但仍可能存在因节理裂隙不利组合形成的潜在不稳定块体,施工中应加强临时支护。下平段围岩为蚀变基性岩脉(N4)钠长绿泥阳起片岩,岩石弱风化、弱卸荷,完整性较差,围岩主要为Ⅳ类,部分Ⅴ类,需采取相应的工程处理措施。压力管道管桥段,管道基础位于河床覆盖层中,为第③层漂卵砾石层,其结构较密实,承载力较高,可作为管桥基础持力层,但由于漂卵石的分布不均一性,可能产生不均匀沿沉降,需采取相应的工程处理措施。由于含漂砂卵砾石属中等透水层,且厂房建基面高程低于河水面,因此施工过程中应注意加强排水。

(2)施工通道

为满足施工需要,在调压井附近的6#支洞分岔到压力管道上平段,同时在2085.48m高程段设置7#支洞。6#支洞主要承担(管)0+000m~(管)O+140m的洞挖,7#支洞主要承担(管)0+140m~(管)O+420m的洞挖,压力钢管出口主要承担(管)0+420m以后的施工。

(3)施工方法

压力管道上平段开挖采用全断面开挖的方式进行,采用YT25气腿风钻钻孔,光面爆破,LZ-120D装岩机配4m3梭式矿车出渣至洞口,在洞口利用溜槽溜至碴场。斜洞(管)0+140m以上采用从上向下的开挖方式,手风钻钻孔,光面爆破,人工装碴,10t卷扬机拖1.0m3箕斗运输至平段转4m3梭式矿车出渣至6#支洞口,在洞口利用溜槽溜至碴场。斜段(管)0+140m~(管)O+420m采用阿力马克爬罐全断面开挖,溜碴至下平段,由人工装碴,农用车运至7#支洞口直接弃往洞口深沟,(管)0+420m以下斜段采用阿力马克爬罐全断面开挖,平段由人工装碴,溜碴至下平段,农用车运至碴场。

隧洞通风采用15kW轴流通风机压入式通风。

钢管由钢管加工厂加工后分节通过公路或索道运至各支洞口后,用自制平板运输车运至各工作面进行安装,每节长1.0~2.0m,重1~3t。先安装斜段钢管,再安装平段钢管。斜段钢管采取从下平段弯管段起倒挂60m,10t卷扬机吊运人工安装,其余从上平段自下而上安装。下平段则由下平段支洞运入安装。每个工作面的钢管安装10m浇筑一次混凝土,在厂址附近设立拌和站,混凝土由索道运至6#、7#,斜段(管)0+270m以下混凝土由HB-30混凝土泵在下平段泵送至仓面,斜段(管)O+270m以上用卷扬机拖O.6m3箕斗运输混凝土至工作面,再转溜筒人仓。平段由HB-30混凝土泵直接输送至仓面,插入振捣器振捣。

回填灌浆范围为顶拱,灌浆分为两序进行,两序间隔时间不少于72小时。浆的浆液浓度和灌浆压力,由小到大逐渐增加到设计值, NBS-100/30灰浆搅拌机搅拌,TBW-50/15型灌浆泵灌浆。固结灌浆在该段回填灌浆完成后进行,也是分两序孔进行施工,TBW-50/15型灌浆泵灌浆。回填灌浆和固结灌浆都采取在钢管上预留灌浆孔,孔径50mm。接缝灌浆采用电钻钻孔,帷幕灌浆在上平段开挖完成后进行,采用XU-100型地质钻机钻孔,TBW-50/15型灌浆泵灌浆。

8.4.3 厂区建筑物施工

(1)施工特性

厂区建筑物包括主厂房、副厂房、安装间、升压站、尾水渠等,厂房尺寸为49×24.4×21.8(长×宽×高),基建面高程1852.0m,电站装机容量60MW。地面厂房布置于高漫滩台地上,地势宽缓,有利于厂房布置。由于含漂砂卵砾石属中等透水层,厂房建基面高程低于河水面,但考虑到机组安装高程高于校核洪水位,因此不设置导流围堰,外侧预留土埂,施工过程中应注意加强排水。

(2)施工程序及施工方法

厂区建筑物施工外侧预留土埂进行基础开挖。由于基础开挖时可能产生涌水,为此基坑排水时采取在基坑外适当距离临河侧布置排水井点,在基坑内布置排水沟和集水井集中抽排。基础开挖完成后,随即进行主副厂房混凝土浇筑,土石回填和浆砌石砌筑等工作。

厂房基础开挖采用1.0m3液压挖掘机挖装配10t自卸汽车运输至碴场。

混凝土浇筑采用自卸汽车自混凝土拌和站运至厂区,混凝土通过QT-25塔机配吊罐入仓,塔机布置于尾水平台下游侧,待尾水平台混凝土浇筑后,再在尾水平台上安装轨道,可控制整个主副厂房施工。混凝土浇筑采用钢模,个别部位采用异形钢模或木模施工,2.2kW插入式振捣棒振捣。

8.4.4估列主要施工机械设备

主体工程施工和施工生产企业主要机械设备见表8-6。

表8-6 主要施工机械一览表

序号 名称 规格 单位 数量
1 手风钻 01-30 20
2 气腿钻 YT-25 60
3 冲击钻 CZ-22 15
4 地质钻 XU-100 12
5 挖掘机 1 m3 8
6 挖掘机 2 m3 4
7 推土机 135kW 10
8 推土机 180kW 5
9 装载机 1.5 m3 8
10 装载机 2 m3 4
11 装岩机 LZ-60 2
12 装岩机 LZ-120D 8
13 轴流式通风机 55kW 16
14 混凝土喷射机 HP-30 12
15 自卸汽车 10t 30
16 自卸汽车 5t 20
17 梭式矿车 4 m3 50
18 电瓶车 5t 5
19 混凝土输送泵 HB-30 15
20 灌浆泵 BW-250/50 15
21 泥浆搅拌机 400L 4
22 水泵 12
23 空压机 20~40m3/min 24
24 卷扬机 10t 5
25 自行式振动碾 10t 1
26 手扶式振动碾 YZF-07 4
27 混凝土搅拌机 5
28 振捣器 2.2kw 40
29 塔机 QT-25 2
30 塔机 MD160 1
31 汽车起重机 15t 1
32 爬罐 STE-SE 3
33 钢管平台车 2
34 鼓筒式搅拌机 JQ750 2
35 槽式给料机 1000×1500 2
36 振动给料机 800×800 3
37 鄂式破碎机 PE-600×900 4
38 鄂式破碎机 P250×1000 2
39 反击式破碎机 φ1000×700 2
40 反击式破碎机 PF-A-1010Ⅱ 1
41 自定中心振动筛 SZZ1250×2500 4
42 圆振动筛 2
43 螺旋分级机 FG-10 2
44 胶带运输机 B=650 20
45 溜槽 B=2m,L=600m 1
46 索道 15t,L=1000m 1

8.5 施工交通及施工总布置

8.5.1 施工交通运输

8.5.1.1对外交通

**河流域现有**公路与瓦丹公路相通,瓦丹公路为山区二级路,**公路为机耕道,其中成都村闸址至瓦丹公路与**公路交界处约13.5km,谢家河坝至交界处约6km,城门洞厂房至交界处约4.2km。成都村闸址至丹巴约41km,至小金县城约98km,至都江堰月325km,至成都约384km。对外交通运输条件较好。为满足本工程施工期重大运输的需要,**公路机耕道需要扩建,扩建长度约11km。

施工期外来物资总量约4.09万t,施工期高峰运量约1.5万t。各类外来主要材料运输量表见表8-7

表8.1-7 主 要 建 筑 材 料 表

名 称 单位 数 量 备 注
水 泥 万t 1.82 都江堰
油 料 万t 0.41 小金或丹巴
炸 药 万t 0.06 小金县民爆公司
木 材 m3 1580 小金或丹巴
钢 材 万t 0.26 成都
钢 筋 万t 0.25 成都
施工机械 t 832 成都
永久机电设备 t 208 --

8.5.1.2 场内交通

由于当地的乡级公路已经惯穿整个工程施工区,因此,可以利用其作为场内交通的主干线。本工程施工期较短,场内运输强度不大,依靠当地的乡级公路进行场内交通运输是有保障的。目前,该公路在本工程区内的行车密度极小,因此本工程施工期运输车辆的增加不会影响当地现有的交通运输。进出各个支洞的新建公路,考虑到仅为运输设备的车辆很少,路面宽度尽量控制

为沟通现有公路与各个施工作业面、施工企业和生活生产区,需新建的场内公路:

1.在潘安乡接现有公路至2#支洞口,约2.6km(高程2140m~2335m),最大纵坡9%。

2.在潘安乡至2#支洞口公路1.6km处的2262m高程分岔道至3#支洞口(高程2317m)处,长约1.0km,最大纵坡9%。

3.从3#支洞口(高程2317m)至4#支洞口(高程2308m)处,长约2.5km,最大纵坡9%。

4.在厂房上游约100m处修建一座临时跨河桥梁,用于压力钢管段的施工,长约30m。

5.需加固桥梁有两座,一是至潘安乡的过河公路桥,二是闸坝下游2km处的过河公路桥。

6.其它需修建场内道路约2.0km。

7.新建15t索道一条,位于厂址附近,长约1.0km。

共计新建道路8.1km,上述道路标准为山区四级,路基宽度4.5m,泥结碎石路面宽3.5m,局部设错车道,外侧设防护墩。

8.5.2 施工工厂设施

8.5.2.1 砂石骨料加工系统

(1)砂石加工厂

根据本工程的特点,本电站设两个砂石加工厂。河口天然砂砾石加工厂位于**河河口附近的滩地上,距厂址1.3km,距闸址10.3km。加工厂作业为二班制,主要负责**河电站厂房系统、成都村闸首枢纽、进水口和除2#~4#支洞控制段外的引水系统等附属设施所需混凝土成品骨料的生产。潘安村洞碴加工系统位于潘安沟附近,离3#支洞约500m,主要负责2#、3#、4#支洞控制段5.8km所需混凝土成品骨料的生产。

(2)加工厂规模

根据施工总进度,本工程河口天然砂砾石加工厂需满足混凝土月高峰浇筑强度5683m3/月成品骨料生产,潘安村洞碴加工厂需满足混凝土月高峰浇筑强度2892m3/月成品骨料生产。经计算河口天然砂砾石加工厂成品生产能力为65t/h,潘安村洞碴加工厂成品骨料生产强度为40t/h。

(3)加工厂工艺流程及主要设备

a)河口天然砂砾石加工厂

本加工厂主要有毛料受料坑、破碎车间、筛分、洗砂车间,其中破碎与筛分车间组成闭路循环。主要设备有:PF-A-1010Ⅱ型反击破碎机1台,2YAH1536型圆振动筛1台,2YA1584型圆振动筛1台,FG-10螺旋分级机1台。毛料经固定条筛筛分后,大于300mm的超径石进入弃料堆,小于300mm的进入筛分车间筛分,40-80mm、20-40mm、5-20mm的砾石经胶带机进入成品料仓堆存。其中大于80mm的砾石和部分小粒径砾石可进入破碎车间破碎,破碎车间与筛分车间形成闭路循环,小于5mm的砂径螺旋分级机分级脱水后经胶带机进入成品料仓堆存。

成品料用1.5m3装载机装10t自卸汽车运至各混凝土系统。

b)潘安村洞碴加工厂

混凝土粗细骨料加工工艺流程如下:由T180推土机赶运块石(D≤400mm)至受料坑进粗碎间,粗碎间配置有1000×1500槽式给料机2台,经PF-600×900颚式破碎机破碎后,由1#胶带机(B=650)运至中细碎间,经250×1000颚式破碎机破碎后,一部分直接进3#皮带机上筛分间,另一部分至制砂车间,由反击式破碎机Ф1000×700破碎制砂后再进3#皮带上楼。筛分间采用钢楼结构,设SZZ1250×2500自定中心振动筛,混合料经筛分后,大、中、小石分别经5#、6#、7#胶带机直接进入成品料仓堆存,d<5mm的筛余混合料经螺旋分级机FG-10筛洗脱水后由8#胶带机输送至砂仓贮存。

成品料仓设置有80~40mm、40~20mm、20~5mm骨料堆各一个,≤5mm成品砂堆3个(其中:一堆料、一脱水、一取料),总容积2000m3

8.5.2.2 混凝土拌和系统

根据施工进度和总布置情况,本阶段共设5个混凝土拌和站,其布置和生产能力如下:

1#混凝土拌和站:布置在闸址上游约100m处的河滩地上,主要供应闸坝、进水口、1#支洞工作面的混凝土浇筑,主要设备为1台EZA自动化混凝土搅拌站,生产能力为40m3/h,3班生产。

2#混凝土拌和站:布置在2#支洞附近,主要供应2#支洞工作面的混凝土浇筑,主要设备为1台JZ-500混凝土搅拌机,生产能力为10~12m3/h,3班生产。

3#混凝土拌和站:布置在3#支洞附近,主要供应3#支洞工作面的混凝土浇筑,主要设备为1台J1-800混凝土搅拌机,生产能力为19~24m3/h,3班生产。

4#混凝土拌和站:布置在4#支洞附近,主要供应4#支洞工作面的混凝土浇筑,主要设备为1台JZ-500混凝土搅拌机,生产能力为10~12m3/h,3班生产。

5#混凝土拌和站:布置在厂房附近,主要供应厂房、压力钢管、调压井混凝土浇筑,主要设备为1台J1-800混凝土搅拌机,生产能力为19~24m3/h,3班生产。

以上各拌和系统均采用袋装水泥。除1#拌和站采用拆包机拆包,机械输送水泥至拌和机外,其余各拌和站均采用人工拆包、人工运输至拌和机。

1#混凝土拌和站成品砂石骨料采用胶带输送机输送至拌和机,其余各拌和站成品砂石骨料均采用人工运输至拌和机。

8.5.2.3 机械修配系统

(1)机械修配站

根据施工总布置情况,小型机械维修各工区自行解决,大型机械维修统一到机械修配站,施工现场设机械修配站,主要承担本工程施工机械的定期保养、部分零部件配换及非标准设备的零部件加工和装配。另开挖机械中有少量的修钎工作亦可在该站完成,根据检修需要,本修配站可实行全日一到二班生产。

站内拟设主要金属切削机床4台,锻钎机1台,磨钎机2台。

(2)汽车保养站

为使工地的施工运输机械能定期地得到较好的维护保养,拟在现场设置汽车保养站,且宜与机械修配站相邻布置,以便综合利用检修设备。

保养站主要承担施工现场运输机械的一、二保、小修和简单零部件的修配、更换以及站内设备维修,同时考虑部分外来物资运输车辆在本保养站进行临时保修,故汽车保养站的规模约为80保养标准台,根据保养要求,保养站可实行全日一到二班生产。

保养站拟选配:通用金属切削机车、汽车专用试验设备、锻压铆焊木工及其它设备20台套。

8.5.2.4 综合加工系统

(1)钢筋加工厂

钢筋加工厂承担整个工程的钢筋加工任务,包括准备工程、主体工程需用的钢筋、锚杆以及预埋件等,加工内容主要包括钢筋的切断、弯曲、调直、对焊等。

本工程主体工程施工钢筋及锚杆总用量约0.3万t,钢筋加工厂规模约为18t/班,高峰期全日需两班生产。厂内配置断筋机、弯筋机等主要加工设备25台套。

(2)木材加工厂

木材加工厂主要承担工程施工期问所需的各类木模板、房屋建筑构件及其他木制品的加工任务。

本工程主体工程中的一些特殊部位非标准施工模板,采用木模板。施工板枋材用量约1580m3,加工厂锯材供应规模约为8m3/d,模板生产能力约为26m3/d,配备主要加工设备8台套。

(3)其他

该工程地面式厂房及其它建筑工程混凝土预制件需少量混凝土预制件,可利用混凝土拌和站设备及场地进行,亦可在当地订购,现场不专设混凝土预制件厂。

8.5.2.5 金属结构及机电安装场

(1)金属结构拼装场

成都村闸首的闸门安装工程约50.2t,拟于该闸首设金属结构拼装场,以便试拼装、检测及堆放闸门、启闭机等金属结构。

(2)压力钢管及机电设备安装场

机电安装及钢管拼装场,设置在厂房附近,利用弃碴场占地,后期场平而成。**水电站工程约1056t压力钢管、2台机组及其配、变电设备的停放、预装,钢管、闸门、油管路等喷砂去锈等。

8.5.2.6 施工风、水、电供应及施工通信

(1)施工供风

**水电站主体工程及引水隧洞土石方开挖总量约18.04万m3。除部分设备自备供风外,其余均需专设供风系统。根据进度及工程特点本工程共设8个供风站,供风站均为三班制生产。

1#供风站:位于1#支洞口附近,主要供应首部枢纽和1#支洞工作面施工用风。设计规模80m3/min。选用5L-40/8空压机三台,其中备用一台。

2#~7#供风站:**水电站引水系统较长,各供风站设于2#、3#、4#、5#、6#、7#支洞口附近,主要供应各支洞工作面施工用风。设计规模为280m3/min。根据施工情况各支洞口选用4L-20/8空压机二~三台,共十八台。

8#供风站:位于厂区,主要供应该工区和压力钢管进口段工作面施工用风。设计规模40m3/min。选用4L-20/8空压机三台,其中备用一台。

(2)施工供水

主要供应主体工程施工、砂石加工厂、混凝土拌和、养护、各施工工厂生产用水及生活区生活用水。根据本工程具体情况,共设置6个供水站抽取**河水和3个利用就近沟谷水的蓄水池。供水站均为三班制生产,各供水站水泵均含备用一台。

1#供水站:设于成都村,主要供应1#生活区和1#加工厂的生活、生产用水。设计规模30m3/h。选用D46-30×6水泵二台。

2#供水站:位于1#支洞口附近,主要供应首部枢纽、1#支洞工作面和1#混凝土拌和系系统的用水。设计规模100m3/h。选用IS125-100-200水泵二台。

3#供水站:位于2#支洞口的附近,主要供应2#支洞工作面施工和2#混凝土拌和站的用水。设计规模30m3/h。选用D46-30×6水泵二台。

1#蓄水池:位于潘安沟上游,主要供应3#支洞工作面、3#混凝土拌和站、潘安村砂石料加工系统、2#加工厂和2#生活区的施工、生产、生活用水。采用混凝土重力式挡墙挡潘安沟沟水,设计规模150m3/h。

4#供水站:位于潘安乡,主要供应机械修配站和汽车保养站的生产及配套人员的生活用水,设计规模20m3/h。选用D25-30×5水泵二台。

2#蓄水池:位于董家沟上游,主要供应4#支洞工作面、4#混凝土拌和站及配套人员的施工、生产、生活用水。采用混凝土重力式挡墙挡董家沟沟水,设计规模60m3/h。

3#蓄水池:位于调压井右侧沟谷上游,主要供应5#、6#、7#支洞工作面和配套人员的施工、生活用水。采用混凝土重力式挡墙挡董家沟沟水,设计规模60m3/h。

5#供水站:位于厂区上游约400m,主要供应厂区、压力钢管出口工作面施工用水,5#混凝土拌和站、金属结构及机电安装场及3#生活区的生产、生活用水,设计规模100m3/h。选用IS125-100-200水泵二台。

6#供水站:设于河口,主要供应河口料场砂石厂生产用水及砂石厂生产人员生活用水。设计规模130m3/h。选用S150-50水泵二台。

(3)施工供电

根据施工总布置和施工负荷分布情况,本工程设1#、2#、3#施工变电站共三座,分别在成都村、潘安乡和厂址区。并设3座移动式发电机,供各施工点紧急用电。变电站进线从潘安电站“T”接。

根据现阶段的负荷统计,厂区高峰负荷约为1650kW (包括调压井以下段施工负荷),成都村高峰负荷约为1320kW,潘安乡高峰负荷约为1200kW。

(4)施工通讯

施工通讯分为施工区场内通讯与对外通讯:

(1)场内通讯:采用20对(40部)手持式无线对讲机以满足生产需要。

  1. 对外通讯:安装五部直拨机,三台传真机,通过电信局的通讯专用电缆搭接至坝区总机,各施工前场指挥部从总机分接。

8.5.3 施工总布置

8.5.3.1 布置条件和原则

**水电站位于**河上,施工区范围内的河滩,均有部分缓坡地、阶地可作为施工场地,施工布置条件较好。

根据本工程的枢纽布置特点、地形和场地条件,为“方便生活、有利生产”,施工布置按照“集中与分散相结合”的原则进行,结合工程施工管理和场地条件,进行成都村、厂址、潘安村3个工区布置。

8.5.3.2 施工布置

(1)成都村工区

成都村闸坝枢纽上游约500m处成都村周围有占地约14000m2的台地,高程为2365~2370m左右,可利用前期坝址开挖弃碴进行场地台高和平整,可作布置为1#生活区、1#加工厂等仓库。另外在闸址上游约150m处河滩地上紧沿右岸公路布置一占地月2000m2的1#混凝土拌和系统,考虑此处五十年一遇洪水(Q=193m3/s)为2359.3m,考虑安全超高,混凝土拌和系统基建面高程应为2361m,而此地自然高程在2358~2360m左右,需利用前期弃碴对其填高1~3m。

(2) 潘安乡工区

潘安乡附近布置有机械修配站、汽车保养站、2#生活区、2#加工厂和潘安村砂石料加工系统等。

(3) 厂址工区

成门洞厂房下游有一占地约3000m2的废渣场,高程为1851m左右,可布置为3#生活区和拌和站,另外在厂房上游右岸有一滩地,前期可储存5#、6#支洞的出碴,后期作为3#加工厂、金属结构及机电安装场等。

(4)特殊仓库

炸药库经公安部门同意可布置在人烟稀少、安全可靠的地方,建筑面积200~300m2。油库布置两个,占地面积300m2,分别位于闸坝上游约500m处和厂址上游约300m处。

(5)碴场规划

本工程土石方开挖及回填利用后总碴量为20.1 m3(松方),根据施工条件共布置6个碴场。

1#碴场布置在成都村附近的缓坡处,可容碴约10万m3(松方),占地面积约11000m2,距闸址约500m。主要负责1#支洞工作面、闸址、进水口部分的弃碴量,共约6.72万m3(松方)。

2#碴场布置在潘安村,即3#支洞口附近,可容碴约11万m3(松方),占地面积约9000m2,距2#、3#支洞口的距离分别为2.6km、0.5km。主要负责2#、3#支洞工作面的弃碴,共约8.71万m3(松方)。其中利用料约为1.95万m3(自然方),所以弃碴量约为5.73万m3(松方)。

3#碴场布置在董家沟,即4#支洞口附近,可容碴约2.5万m3(松方),占地面积约4000m2,距4支洞口的距离为0.2km。主要负责4#支洞工作面的弃碴,共约3.42万m3(松方)。其中利用料约为0.98万m3(自然方),所以弃碴量约为2.0万m3(松方)。

4#碴场布置在7#支洞口的深沟处,可容碴约0.8万m3(松方),占地面积约2500m2。主要负责7#支洞工作面的弃碴,共约0.62万m3(松方)。

5#碴场布置在厂址上游约100m处右岸的缓坡地,容碴约3.0万m3(松方),占地面积约5000m2。主要负责5#、6#支洞及压力钢管出口工作面的弃碴,共约2.51万m3(松方)。

6#碴场布置在厂址下游约200m处左岸的缓坡地,容碴约2.5万m3(松方),占地面积约8500m2。主要负责厂址部分的弃碴,共约1.57万m3(松方)。

7#碴场布置在河口,容碴约5万m3(松方),占地面积约10000m2。主要负责河口砂石料场的弃碴,共约1.3万m3(松方)。

8.5.3.3 工程占地

本工程永久占地面积4.10万m2,施工总占地面积39.22万m2,工程总占地面积43.32万m2

施工企业、仓库系统、生活设施建筑及占地面积见表8-8

表8-8 施工企业、仓库系统、生活设施建筑及占地面积表

序号 名 称 面积(m2 位 置
建筑 占地
1 成都村粘土料场 2000 成都村闸址下游
2 河口天然砂石料场 30000 河**河河口
3 河口砂石加工厂 1000 5000 河**河河口
4 潘安村砂石料场 8000 潘安村弃碴场
5 潘安砂石加工厂 500 2000 潘安村弃碴场
6 1#混凝土拌和站 1200 2000 闸址上游约200m处
7 2#混凝土拌和站 150 500 2#支洞口
8 3#混凝土拌和站 150 500 3#支洞口
9 4#混凝土拌和站 200 600 4#支洞口
10 5#混凝土拌和站 200 600 厂址
1l 1#供风站 380 700 闸址
12 2#供风站 100 200 2#支洞口
13 3#供风站 100 200 3#支洞口
14 4#供风站 100 200 4#支洞口
15 5#供风站 100 200 5#支洞口
16 6#供风站 100 200 6#支洞口
17 7#供风站 100 200 7#支洞口
18 8#供风站 200 500 厂址
19 1#供水站 20 110 成都村
20 2#供水站 80 600 闸址
2l 3#供水站 20 110 2#支洞口
22 4#供水站 20 110 潘安乡
23 5#供水站 80 600 厂址上游400m
24 6#供水站 100 800 河口
25 1#蓄水池 500 潘安沟
26 2#蓄水池 300 董家沟
27 3#蓄水池 300 调压井右侧沟谷
28 1#施工变电站 100 1000 成都村
29 2#施工变电站 100 1000 潘安乡
30 3#施工变电站 100 1000 厂址
31 金属结构及机电安装场 -- -- 利用5#碴场
32 1#加工厂 1000 5000 成都村
33 2#加工厂 1000 5000 潘安村
34 3#加工厂 -- -- 利用5#碴场
35 机械修配站 500 1500 潘安乡
36 汽车保养站 1000 2500 潘安乡
37 综合仓库 1000 1500 厂址
38 1#油库 400 2000 成都村
39 2#油库 400 2000 厂址上游400m
40 炸药库 200 1200 --
41 1#生活区 2000 3000 成都村
42 2#生活区 3000 5000 潘安村
43 3#生活区 2000 3000 厂址
合 计 17700 91730

8.6 施工总进度

8.6.1 设计依据

**水电站工程主要由首部枢纽、引水系统、厂房枢纽三部分组成,电站总装机60MW,2台机组。主要工程量:土石方明挖65437 m3,石方洞挖106532m3(含施工支洞工程量),首部和厂房枢纽混凝土37212 m3,引水洞衬砌混凝土32134 m3

根究本工程布置特点及其工程规模、施工区自然条件和施工条件,以及施工导流规划,施工总进度计划编制遵循以下原则。

①立足于国内较先进的施工水平,采用国内先进的施工技术和施工机械,招标选择有相当施工经验的专业施工单位承担施工,以保证电站的建设工期和施工质量。

②施工组织设计中所选用的主要机械设备,其生产率采用公式计算,定额分析,并结合国内工程实际施工经验综合比较确定。

③由于本工程区冬季气温低,露天混凝土施工按尽量避开低温季节施工的原则规划,部分在低温季节施工的混凝土须采取必要的温控措施。隧洞混凝土施工在低温季节施工时,可在拌合时采取必要的保温措施。

④施工总进度中的劳动生产率以“97”概算定额为计算基础,结合各单项工程的施工方法和工作面情况确定。

⑤引水系统是本工程关键线路施工项目,首部枢纽和厂房枢纽施工时段根据关键项目的节点工期倒排,以降低前期投资。

8.6.2 准备工程进度计划

准备工程包括:引水隧洞的各个施工支洞施工,场内交通、水、电供应和通信系统,施工征地,生产及生活房屋建筑,施工单位进场后需要的其他设施等。筹建工程项目及进度安排以满足及早进行引水隧洞开挖为前提。

准备工程从第一年5月1日开始施工,至10月31日完成,历时6个月。

①永久及部分场内交通干线

永久交通主要进行厂房枢纽处公路改线的交通洞项目,交通洞长188米。场内交通主要是从公路到施工支洞口的施工道路修筑,这是整个工程关键线路的施工项目。首部枢纽和厂房枢纽的施工道路在项目施工前施工。

②施工征地和临时房建

本工程永久征地4.1万m2,临时征地 39.22万m2,关键项目的施工征地要在开工前完成。临时房建指提供施工单位进场和监理单位、设计单位、监理单位办公生活用房,面积约7000m2

③施工通信

施工现场对外通信设施的建设。

④施工供电系统

指从潘安电站到各工区的施工供电。

8.6.3 主体工程进度计划

根据对各单项工程施工方法的研究和施工进度分析,本工程主体工程进度由引水隧洞施工控制,其中的关键项目为2、3号支洞间的主洞开挖、混凝土衬砌和灌浆施工。从第二年1月1日开始进行主、支洞开挖,至第四年4月15日固结灌浆结束,具备引水发电条件,4月16日到4月30日,机组运行调试完成,共历时28个月。

①首部枢纽

首部枢纽建筑物包括闸坝、左岸挡水坝段、右岸挡水坝段、引水隧洞进口段,分二期完成,安排在2个枯水期内施工完。从第二年8月16日开始施工,到第四年3月底完成,工期19.5个月,留有一定余地,对本工程不起关键性控制作用。

一期施工项目包括闸坝、左岸挡水坝段、右岸挡水坝段的混凝土导墙。土石方开挖17365 m3,施工强度为11576m3/月;混凝土浇筑13281 m3,施工强度为3320m3/月。从第二年8月16日开始施工,到第三年7月5日前围堰拆除完成,工期近11个月。

二期施工项目包括右岸挡水坝段、引水隧洞进口段结构物。土石方开挖12610 m3,施工强度为6305m3/月;混凝土浇筑8870 m3,施工强度为1971m3/月。从第二年8月16日开始施工,到第三年7月5日前围堰拆除完成,工期近11个月。从第三年10月1日开始施工,到第四年3月31日前完成,工期6个月。

②引水系统

引水系统总长约7.72km,由引水隧洞、调压室组成。调压室往上游为水平段,长约6.82km,断面为城门洞形,开挖断面尺寸3.4×3.4 m,衬砌后断面尺寸2.5×2.5 m~3.2×3.1 m。调压室往下游主要为斜洞,长约859m,断面为圆形,开挖断面直径3.1 m,安装压力钢管内衬,衬砌后断面直径2.5 m。洞挖工程量105622 m3(含支洞),喷锚及衬砌混凝土24874 m3(含支洞),压力钢管安装1055.8t。引水系统特长,开挖断面积小,外部施工条件差,施工布置困难,施工机械化程度低,施工作业面少,施工工期长,是本工程关键线路施工项目。计划安排从第二年元月1日开始施工,到第四年4月15日完成,工期27.5个月。

水平段布置5条施工支洞,分别为1#、2#、3#、4#、6#。引水隧洞开挖单循环进尺1.5 m,按8小时一个循环,每天3个循环,考滤施工条件降效因素,月平均进尺100m计,各开挖段工期见表8-9。从表中可以

表8-9 水平段引水隧洞各开挖段工期分析表

支洞名称 支洞长度(m) 开挖桩号(m) 洞挖长度(m) 工期(月)
1#支洞 163 0+0.0~0+177.8 340.8 3.5
0+177.8~1+106.1 1091.3 11
2#支洞 420 1+106.1~1+780.3 1091.3 11
1+780.3~2+816.6 1454 14.5
3#支洞 540 2+816.6~3+733.8 1454 14.5
3+733.8~4+542 1345 13.5
4#支洞 790 4+542~5+096 1345 13.5
5+096~5+645.9 1341 13.5
5#支洞 86.9 5+645.9~6+819.8 1341 13.5

看出,2#、3#施工支洞之间开挖段工期最长,加之2#、3#支洞控制段Ⅳ、Ⅴ类围岩占的比例较大,故此段施工为控制发电工期的关键项目。引水隧洞从第二年1月开始支洞土石开挖,至第四年4月中旬支洞封堵及养护完毕,工期27.5个月。

调压室、压力钢管段开挖、混凝土衬砌施工难度大,但非关键线路施工项目,工期都有保证。

③厂房枢纽

厂房枢纽主要包括水电站主厂房、副厂房、升压站、机电设备安装等项目。主要工程量:土石方开挖16023m3,混凝土10769 m3,钢筋制安359.6t,机组安装2台。从第二年11月1日开始施工,4月15日机组具备发电条件,工期17.5个月。

8.6.4 工程完建期

本工程无完建期。第四年的4月16日到4月30日,机组试运行完成,工程竣工。

工程施工总工期为36个月,其中准备工程工期为6个月,主体工程工期为30个月。

8.6.5 主要技术供应计划

**电站工程主要三材用量为:水泥1.82万t,钢筋2500t,木材1580m3。坝区共需劳动力64.38万个,施工最高峰劳动人数为2145人,平均人数1720人。

 

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