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分类号编号华北水利水电大学继续教育学院NorthChinaInstituteofWaterConservancyandHydroelectricPower毕业设计题目:泗南江水电站面板堆石坝施工组织设计专业水利水电建筑工程(本科)层次姓名考号指导教师2013年10月10日
泗南江水电站面板堆石坝施工组织设计摘要:近几年来,随着我国经济建设的迅速发展,混凝土面板堆石坝也得到了迅猛的发展,随着混凝土挤压式边墙施工新技术在水布垭等几个大型面板堆石坝的应用,混凝土面板堆石坝以其施工简便,造价低,工期短等优势逐渐得到大家的认可,虽然混凝土挤压式边墙新技术的采用大大降低并减少了上游坡面施工的干扰,但是,大坝坝体填筑参数的选择依然是大坝防渗的关键,本文将结合司南江水电站的实际情况,对采取挤压式边墙新技术后的面板堆石坝施工组织做一个简要的论述……关键词:泗南江水电站;混凝土挤压式边墙;施工组织;设计。
目录摘要……………………………………………………………………………………11.工程概况…………………………………………………………………………………41.1地理位置……………………………………………………………………………41.2工程特性……………………………………………………………………………51.3枢纽布置及主要建筑物……………………………………………………………61.4水文气象条件………………………………………………………………………71.5地形条件……………………………………………………………………………81.6施工导流方案………………………………………………………………………122.施工导流及度汛…………………………………………………………………………132.1导流度汛标准及方式………………………………………………………………132.2分时段导流度汛方案………………………………………………………………143.上下游围堰设计…………………………………………………………………………143.1围堰设计挡水标准…………………………………………………………………153.2围堰结构设计………………………………………………………………………163.3施工截流……………………………………………………………………………173.4上下游围堰施工……………………………………………………………………213.5围堰拆除及清理……………………………………………………………………233.6施工期充排水………………………………………………………………………234.临建工程…………………………………………………………………………………264.1场内公路工程………………………………………………………………………264.2生活办公设施………………………………………………………………………304.3生产辅助设施………………………………………………………………………314.4时供风水电布置……………………………………………………………………314.5砂石加工系统………………………………………………………………………324.6混凝土拌和系统……………………………………………………………………324.7存弃渣场规划………………………………………………………………………335.料场规划…………………………………………………………………………………375.1土料场规划…………………………………………………………………………3766
5.2石料场规划…………………………………………………………………………376.主体工程施工……………………………………………………………………………386.1混凝土面板堆石坝施工……………………………………………………………386.2电站进水口、引水隧洞工程施工…………………………………………………476.2.1土石方明挖及支护……………………………………………………………486.2.2石方洞挖机支护………………………………………………………………516.3灌浆工程…………………………………………………………………………536.3.1回填灌浆施工…………………………………………………………………536.3.2固结灌浆施工…………………………………………………………………546.3.3帷幕灌浆施工…………………………………………………………………577.施工总进度计划………………………………………………………………………609.1施工进度安排……………………………………………………………………619.2主要是施工强度指标……………………………………………………………629.3分年度完成工程量划………………………………………………………………628.结论………………………………………………………………………………………63参考文献……………………………………………………………………………………6366
泗南江水电站施工组织设计说明书1工程概况1.1地理位置泗南江水电站位于云南省思茅地区墨江哈尼族自治县那哈乡、坝溜乡和泗南江乡境内。电站坝址位于泗南江上,联珠小河汇口下游、土堆峡谷入口处;厂址位于阿墨江上,泗南江与阿墨江交汇口下游、阿墨江左岸倮何大箐沟口上游处。昆明经那哈乡政府至坝址公路里程约为374km;昆明经泗南江乡政府至坝址公路里程约为376km,昆明经泗南江乡政府至厂址公路里程约为349km;厂址经泗南江乡政府至坝址公路里程约为26km。1.2工程特性电站以发电为主,采用跨流域、混合式开发,工程等别为Ⅱ等大(2)型工程,永久性主要建筑物为2级,永久性次要建筑物3级,临时性建筑物4级。水库正常蓄水位900.0m,装机容量201MW,总库容2.46亿m3。1.3枢纽布置及主要建筑物枢纽工程主要建筑物有:拦河坝、右岸导流洞、右岸溢洪洞、左岸泄洪冲沙(兼放空)洞、左岸电站进水口、引水隧洞、调压室、压力管道、主副厂房及开关站等。拦河坝为混凝土面板堆石坝,坝顶高程905m,拦河坝最高约115m,坝顶宽度8m,坝顶长度365.93m,底宽360m,上游坝面坡度1:1.4,下游坝面综合坡度1:1.535。坝体总填筑方量约297万m3。泄洪冲沙(兼放空)洞布置于坝址左岸,隧洞进口高程823.0m,总长约655m,其中,有压段隧洞为直径6.0m的圆形断面。溢洪洞布置于右岸,为无压洞,断面形状为方圆形断面,进口高程为878.8m,总长约594m,进口段采用“龙抬头”形式,断面尺寸(宽高)从10m×18.36m渐变为8m×14.4m;下平段与导流洞后段结合,断面尺寸(宽高)8m×10m。引水隧洞布置于左岸,为有压隧洞,全长约10.3km,内径D=5.3m;调压室采用上室式,竖井内径D=8.0m,高93m。压力管道为埋藏式钢衬钢筋混凝土结构,圆形断面,“三平两竖方案”。供水方式采用“一管三机”的布置型式。由主管、岔管及支管组成――主管总长度约894.6m;主、支岔管均初拟采用“一分二”66
的月牙岔型式;支管总长度约309m。压力钢管的设计压力420m。厂房为地面厂房,布置于泗南江与阿墨江交汇口下游约6km、阿墨江左岸倮何大箐沟口上游约100m处。1.4水文气象条件泗南江发源于绿春县北部的归洞新寨附近,为李仙江二级支流,位于东经101°45′~102°36′,北纬22°56′~23°20′之间,为阿墨江的一级支流,在绿春县境内称牛孔河,河流自东向西流,进入墨江县境内称泗南江,是该县那哈、坝溜两个乡的界河,于老王寨附近汇入阿墨江,阿墨江汇入李仙江。泗南江流域属南亚热带季风气候,受季风、地形、低纬度的影响,形成复杂多变的气候特征。泗南江发源于绿春,该地区为中亚热带山地季风气候,随高程变化气候垂直变化明显。泗南江流域80%在墨江县境内,为南亚热带型气候,春早冬晚,四季差异不大,无霜期长,多西南风,北回归线从县城通过。流域降水在季节上和地域上分配不均,6月~11月受来自北部湾的东南季风和来自印度洋的西南季风控制,湿润多雨,降水量为全年降水量的85%,主汛期7月~8月降水量最多,约占年降水量的58%;12月~4月受来自西部大陆干暖气流影响,气候干燥,日照强烈,蒸发旺盛,降水量少,降水量仅为全年降水量的15%。流域内降水量因受地理位置、地形地貌、局部小气候等因素影响,形成流域东部多西部少,高山多、河谷盆地少,迎风坡多、背风坡少等特点。流域内多雨区为上游绿春,多年平均降水量在2000mm以上。下游区降水量在1500mm左右,且由西向东降水量逐渐增加。泗南江流域暴雨强度较大,流域的暴雨次数和强度与降水量分布相一致,总的趋势为由西向东递增,绿春为极多雨区,暴雨多、强度大。泗南江流域蒸发量分布与降水量分布相反,总的趋势是由西向东递减,流域年平均蒸发量在1300mm~1700mm之间。泗南江流域多年平均气温16.7℃~18.0℃,极端最高气温34.2℃,极端最低气温-4℃,相对湿度79%。表现为高山凉爽,河谷炎热,气温随海拔高程升高而逐渐降低,立体气候特征明显。泗南江流域多年平均降雨量为1710mm。1.5地形地质条件1.5.1地形地貌66
工程枢纽区山脉、主要河流及较大冲沟的发育受地质构造控制明显,以南北向和北北西走向为主。首部枢纽区泗南江总体自东向西流,坝址河面高程790m~805m。坝址河谷两岸地形总体基本对称,多呈“V”字型,属横向谷,地形坡度多在30°~45°间,导流洞出口段及拱坝坝址更陡,达50°~65°。坝址两岸冲沟发育,多数冲沟具常年流水,左岸大冲沟较多,右岸岸坡稍完整。1.5.2各建筑物工程地质条件首部枢纽建筑物主要由挡水坝、左岸泄洪冲砂(兼放空)洞、左岸引水隧洞、右岸溢洪洞等水工建筑物组成。①拦河坝工程地质条件坝址河流呈近EW流向,河谷呈“V”型谷,两岸地形基本对称,坡度约35°~42°。河床冲积层厚3m~6m,两岸覆盖层厚度多在3m~7m间,但两坝肩和左岸坝轴线下游崩坡积厚度较大,右坝肩厚达10m~16m,左岸崩塌体厚达20m~34m。岩石软硬相间、硬质岩稍多。坝址为横向谷,岩层走向与河床近垂直,以60°~90°陡倾下游。坝址地质构造较复杂,因右岸河边和左岸坝肩各存在一条近顺河向平移断层F13、F14,断层两侧岩性不连续。两岸2/3坝高(高程865m)以下至河床段,无全风化层,强风化岩体厚度普遍较小,弱风化岩层下限的埋深:在河床部位为10m~20m,两岸坝顶高程为40m~45m。②左岸泄洪(排砂)建筑物的工程地质条件主要处于F13和F14断层间,小断层和节理裂隙发育。㈠进、出口工程地质条件进口开挖边坡高约100m,地表主要为坡、崩积角砾、碎石质粉土覆盖,下部为冲积砂卵砾石层;下伏基岩为砂质岩,风化强烈,基本上为强风化岩体;岩层陡倾下游,正面边坡为逆向坡、左侧边坡为横向谷。由于临近F12断层,岩体破碎,为强风化。出口开挖边坡高约80m,主要地层岩性为坚硬岩,岩层陡倾下游,由于出口边坡紧临较大冲沟—石老虎沟,有F13断层分布,岩体完整性较差;出口冲沟上游侧,为1#崩塌堆积体分布区。㈡隧洞围岩条件进口段(0+017m以前段):垂直埋深35m~7066
m,为弱风化砂质岩,岩体以厚层状为主,节理发育,大部分位于地下水位线以下。洞身段(0+017m~0+543m):垂直埋深30m~127m,岩性为坚硬的砂质岩与较软弱的泥质岩相间出现,砂质岩略多,约占58%~60%,岩体以厚层状为主;受F14断层影响,小断层和节理裂隙较发育;0+400m以前的洞身段以微风化岩体为主,以后的洞身段以弱风化岩体为主;全段位于地下水位线以下。出口段(0+540m以后):垂直埋深<29m,围岩主要为弱风化砂质岩,地下水位不高,有F13断层通过,节理发育,岩体完整性较差;由于冲沟上游段为1#崩积体覆盖,部分地段顶拱为崩积体,上覆岩体厚度小。③右岸溢洪洞工程地质条件溢洪洞沿线地形较陡,地形坡度多在35°~45°,地表基本为第四系坡崩积层覆盖,厚度多在3m~15m间;下伏基岩为砂岩、泥岩及其过渡岩性呈不等厚相间出现,硬岩占多数。无大断层通过,但小断层和顺层挤压带较多,需穿过f2、f3、f5、f6、f12等小断层,节理、裂隙发育,但坝轴线下游小山脊段风化强烈、强风化带厚度大。㈠进、出口边坡工程地质条件溢洪洞进口开挖边坡高约60m,地表为第四系崩积层所覆盖,覆盖层厚度一般1m~3m;下伏岩层以强风化砂岩为主,基本上位于地下水位线以下,以强、弱风化岩体为主,岩体卸荷较强烈;但岩体倾向下游,为逆向坡,对挖边坡的稳定性较为有利。出口段及挑流鼻坎段开挖边坡总体走向为N75°W向,开挖边坡高约110m。崩、坡积覆盖层厚度一般2m~4m,局部稍厚,下伏基岩为砂质岩夹少量泥质岩,以坚硬的砂质岩为主,砂岩占80%以上;基本上位于地下水位线以上,以强、弱风化岩体为主,岩体卸荷较强烈;岩层走向与洞向近正交。㈡隧洞围岩条件进口段(溢0+010m以前段):垂直埋深20m~57m,以弱风化夹强风化砂质岩为主,岩体以厚~中厚层状为主,多位于地下水位线以下。洞身段(溢0+010m~溢0+477m):垂直埋深21m~100m,岩性为坚硬的砂质岩与较软弱的泥质岩相间出现,砂质岩略多,约占60%,岩体以厚层状为主;小断层和节理裂较发育;全段以微风化岩体为主;均位于地下水位线以下。出口段(0+477m以后段):垂直埋深<21m,覆盖层厚度较小;66
主要以弱~强风化砂质岩夹泥质岩,岩体以厚层状为主,地下水位不高,节理较发育,岩体完整性较差。④围堰工程地质条件㈠上游围堰上游围堰两岸地形不对称,左岸地形坡度30°~35°,右岸20°~35°,河水面宽约30m,枯季水深1.0m~1.5m,右岸有漫滩及Ⅰ级阶地分布,阶地高出河水面5m~8m,长约80m,阶面宽约20m。围堰两岸多为第四系松散层所覆盖,围堰河床及左岸下伏地层主要为砂质岩、右岸为泥质岩夹砂岩,河床冲积层厚4m~7m,左岸河边见带状基岩露头;右岸为滑1,滑坡堆积层厚10m~25m。围堰轴线临近F12断层,地质构造发育,主要分布Ⅱ、Ⅲ级结构面F12及F13断层,受其影响,坝基岩体较破碎,风化较强烈。㈡下游围堰围堰两岸地形基本对称,地形坡度35°~45°,河水面较窄,约20m,枯季水深1.0m~1.5m。两岸大多基岩裸露,均为硬岩,岩层产状与轴线方向一致陡倾向下游,冲积层厚4m~5m。除F13断层顺河分布外,地质构造不发育,无滑坡等不良物理地质现象。⑤电站进水口和引水隧洞(引0+000.000m~引0+203.016m段)工程地质条件㈠基本地质条件隧洞前段(0+000.00m~0+203.016m):地形较陡峻,高程在800m~1000m,沿线地形坡度多在30°~43°间,局部较陡,冲沟较发育,沟内具常年流水。引水隧洞前段总体处于南北向构造带内,处于骂泥街复向斜的东翼,地质构造复杂,断裂构造发育。工程枢纽区断裂以扭性和压扭性断层为主,小断层和节理发育。引水隧洞前段需穿越的较大的断层为F14,沿线总体为泥质岩和砂质岩地层,沿线基本上位于地下水位以下。㈡进口边坡工程地质条件进口边坡地形较陡,进口开挖边坡高约70m,地表均为第四系坡积层所覆盖,覆盖层厚度不大,一般多在1m~3m间;下伏基岩长石石英砂岩、含砾砂岩等坚硬岩;大部分边坡处于地下水位线以上;风化强烈,为强风化岩体,岩层走向与洞向近正交,对边坡稳定有利。㈢隧洞工程地质条件66
隧洞前段垂直埋深45m~100m、水平埋深45m~120m;沿线地层岩性坚硬砂岩与软弱泥质岩相间出现,软岩约占65~75%;小断层较多,节理发育;洞段基本上位于地下水位以下,以弱、微风化岩体为主,岩层走向与洞向交角较大。隧洞后部临近F14断层破碎带,岩体完整性较差,渗水量可能较大。⑥新寨土料场:㈠地质概况该料场位于下坝址上游联珠小河左岸,距坝址直线距离1.0km~2.0km、运距2.0km~4.0km;分布高程875m~1168m、分三个采区,范围较大;地形较陡,自然坡度多在25°~35°间㈡土料场基本情况土料场可用层一般厚3m~7m,平均厚度为:Ⅰ采区4.98m、Ⅱ采区5.49m、Ⅲ采区5.87m。枯季天然含水量为12.1%~40.4%,平均值为24.1%。本土料场天然含水量稍高于最优含水量。储量共计163×104m3。⑦石老虎石料场本料场为大坝堆石料主石料场。位于泗南江左岸坝轴线下游约1.9km的石老虎山,距坝址运距约2.5km~3.5km,分布高程850m~1010m。该石料场为一个相对突出的小山头,北侧及北东侧为泗南江,直接临河,西侧为岩子脚大箐,北东侧、北侧、西侧地形陡峻,自然坡度多在35°~50°间,部分地段为陡崖;西侧岩子脚大箐可作为弃渣场地,南侧紧临场区施工公路,交通条件较好。地表崩、坡积覆盖层分布于地形较平缓处或负地形处。基岩露头较多,岩性为含砾砂岩、砾岩、长石石英砂岩、岩屑砂岩、石英岩屑砂岩夹粉砂岩、少量泥质粉砂岩、粉砂质泥岩,软岩约占5%~10%。除构造带外,岩体普遍风化不深,地表出露基岩以弱风化为主;岩层陡倾下游,为横向谷。山体总体稳定,但小规模崩塌现象较多。料场三面临空,地下水位较低。剥离层厚度0~8m,局部地段受构造影响,有槽状风化和带状风化。无用层:主要是砂质岩中的软弱夹层,主要有泥质岩、强风化砂质岩、断层破碎带和挤压带、泥化夹层等,沿断层带有宽度不等的风化深槽,其间的全、强风化岩体也是软弱岩层。可用层:厚度较大,一般为100m~150m。66
本料场可采储量740×104m3;料场地形陡峻,估计剥采比为1:10。⑧四家村石料场四家村石料场为首部枢纽区砼骨料料场,位于坝轴线上游左岸约3.5km~4km的四家村,距坝址运距约3.5km~5.5km,分布高程940m~1070m。该石料场大部地段地形较陡,由四个采区组成,主要考虑分别位于四家村北侧和南侧约500m~800m间,岩性均为生物碎屑微晶、细晶灰岩。节理和小断层发育,地表岩石风化强烈,以强风化岩石为主;岩溶发育,未见大溶洞分布,但溶蚀裂缝十分发育,近地表灰岩多见溶蚀再胶结现象,岩体完整性差。地下水位较低。剥离层:厚度6m~25m,局部地段受构造和岩溶影响,剥离量较大。无用层:主要是灰岩中的泥质岩夹层、溶蚀裂隙(缝)中的夹泥层、钙华层、方解石含量较多的岩层、构造挤压及风化破碎带。可用层:剔除剥离层、无用层后的弱、微风化灰岩为可用层,厚度一般为30m~50m。1.6施工导流方案大坝施工工期要求2004年1月20日开工,2007年5月31日下闸蓄水,施工时段历经三枯二汛,根据导流建筑物布置及挡水标准,河床截流标准,拦河坝度汛标准并结合坝址水文气象特性、施工总体布置、施工总进度计划及面板堆石坝的施工特点,进行导截流、围堰设计及防洪渡汛方案。施工导流标准及流量见下表施工导流标准及流量表序号项目时间设计标准(P=%)设计流量(m3/s)1截流2004年11月上旬10(11月月平均)71.02初期一枯围堰挡水2004年11月~2005年5月10(时段)6033后期一汛坝体临时断面挡水2005年6月~2005年10月5(全年)1550枯期围堰挡水(二枯)2005年11月~2006年5月10(时段)603坝体临时断面挡水(二汛)2006年6月~2006年10月2(全年)1950坝体临时断面挡水(三枯)2006年11月~2007年4月10(时段)60366
坝体挡水(三汛)2007年5月以后0.5(全年)25504右岸导流洞下闸封堵2006年11月上旬10(11月月平均)71.0注:时段指枯水期时段洪水频率;全年指全年洪水频率。本工程导流方式采用河床全段围堰一次断流,右岸导流隧洞导流。2004年11月初截流,第一期枯期(2004年11月1日~2004年5月31日),上游围堰挡水,导流隧洞导流,2005年5月底左岸泄洪冲砂洞具备过流条件同时渡汛坝体填筑至Elv.838.0m高程,实现本年度安全度汛的要求,汛前作好上游围堰过水保护及基坑充水措施,2005年汛期(第一期汛期)上游围堰过水,渡汛坝体挡水;第二期枯期(2005年11月1日~2006年5月31日),上游围堰经第一期汛期过水修复后挡水,导流隧洞导流,2006年4月大坝全断面填筑至Elv.870.0m高程,并已完成Elv.865.0m高程以下面板混凝土和大坝坝前所有铺盖填筑施工;2006年汛期(第二期汛期)上游围堰过水,大坝坝体挡水,泄洪洞、导流隧洞联合导流;第三期枯期(2006年11月1日~2007年4月30日)完成面板砼浇筑,大坝坝体挡水,2006年11月上旬导流洞下闸封堵,2007年5月至6月泄洪冲砂洞下闸蓄水。导截流工程由导流隧洞、截流戗堤和上下游围堰泄洪冲砂洞等组成。2.施工导流与渡汛2.1导流渡汛标准及方式2.1.1导流渡汛及水流控制标准本枢纽工程设计等别为二等大(2)型,主要建筑物级别为2级,相应坝体临时施工导流建筑物级别为4级。根据相关设计规范、招标文件要求、洪水设计标准包括大坝上下游围堰挡水标准、围堰截流标准、大坝渡汛标准和导流隧洞下闸与封堵施工标准等,本标施工导流标准及渡汛方式如下表施工导流程序表施工时段设计标准(%)设计流量(m3/s)堰(坝)顶高程(m)堰(坝)前水位(m)导流洞泄量(m3/s)泄洪冲沙洞泄量(m3/s)66
2004年11月1日以前原河床过流2004年11月1日~2004年11月15日10(11月平均)71.0堰814.00813.54671.02004年11月16日~2005年5月31日10(11月1日~5月31日)603.0堰821.80820.978603.02005年6月1日~2005年10月31日5(全年)1550.0坝838.00836.7801021.0(调)2005年11月1日~2006年5月31日10(11月1日~5月31日)603.0堰821.80820.978603.02006年6月1日~2006年10月31日2(全年)1950.0坝870.00841.3801108.0(调)2006年11月1日~2006年11月10日10(11月平均)71.0坝900.00面板865.00—71.02006年11月11日~2007年4月31日10(11月1日~5月31日)603.0坝905.00面板865.00—603.0(未调)2007年6月以后0.5(全年)2550.0坝905.00面板905.00900.831溢洪洞过流2.2分时段导流渡汛方案根据坝体的施工进度安排,施工导流及渡汛分以下几个时段进行施工安排:2.2.1第一阶段(2004年11月1日~2004年5月31日)该时段为第一期枯水期,2004年10月中旬开始进行大坝上、下游土石围堰的非龙口段预进占施工;2004年11月1日截流,2004年11月底完成上、下游围堰闭气、加高、粘土铺盖及斜墙防渗墙施工;2004年11月23日开始大坝基坑抽水;2004年12月1日开始大坝河床趾板和坝基开挖、清理;2005年1月初开始坝体填筑;2005年5月底完成大坝渡汛坝体Elv.838m66
高程以下填筑及坝体过水保护,并根据水情情况进行基坑预充水。2.2.2第二阶段(2005年6月1日~2005年10月31日)该时段为第一期汛期,上游围堰堰顶过水,由导流隧洞泄流、大坝渡汛坝体挡水渡汛。2.2.3第三阶段(2005年11月1日~2006年5月31日)该时段为第二期枯水期,2004年11月初基坑抽水后,进行过水保护设施的拆除及坝面清理,继续进行大坝坝体填筑施工,2006年4月大坝全断面填筑至Elv.870.0m高程,并已完成Elv.865.0m高程以下面板混凝土和大坝坝前所有铺盖填筑施工。2.2.4第四阶段(2006年6月1日~2006年10月31日)该时段为第二期汛期,由导流隧洞泄流、大坝坝体挡水渡汛。2.2.5第五阶段(2006年11月1日~2007年4月30日)2006年11月底已完成大坝坝体填筑,2006年11月至12月进行导流洞封堵,2007年4月30日完成面板砼浇筑,大坝坝体挡水,2007年5月至6月泄洪冲砂洞下闸蓄水。3上、下游围堰设计3.1围堰设计挡水标准根据有关施工技术设计规范及本工程招标文件,围堰设计挡水标准为:上游围堰按全年10年一遇防洪标准设计,Q设=1260m3/s,经导流隧洞、泄洪冲沙洞联合泄洪和库区调洪后,Q调=951.94m3/s,对应上游水位为832.21m,考虑到安全超高,上游围堰堰顶高程为833.2m。按全年20年一遇洪水标准考虑,Q设=1550m3/s,经导流隧洞、泄洪冲沙洞联合泄洪和库区调洪后,Q调=1064.88m3/s,对应上游水位为835.63m,超过围堰顶高程833.2m,可采用粘土麻袋加高围堰的方式进行抢救,粘土麻袋土堤顶高程不低于836.2m,堤顶宽2m,上下游面坡度均为1:0.5,为此上游围堰设计顶宽为12m。下游土石围堰按全年挡水标准设计,由于本枢纽工程设计等别为二等,主要建筑物级别为2级,相应坝体临时施工导流建筑物级别为4级,根据相关设计规范,挡水标准正常设计情况下按P=5%最大瞬时流量Q=1021m3/s确定,相应下游水位为EL807.5m,确定围堰项高程为EL808.0m。66
3.2围堰结构设计根据地形、地质条件及相关设计技术规程和规范,综合分析施工条件和围堰工期要求,并且由于土石围堰具有地基适应性强,能充分利用当地材料,施工技术成熟及技术经济指标优良等特点,因此上、下游围堰设计均为土石围堰。上游围堰地形、地质情况:上游围堰两岸地形不对称,左岸地形坡度30°~35°,右岸20°~35°,河水面宽约30m,枯季水深1.0m~1.5m,右岸有漫滩及Ⅰ级阶地分布,阶地高出河水面5m~8m,长约80m,阶面宽约20m。围堰两岸多为第四系松散层所覆盖,围堰河床及左岸下伏地层主要为T3ya-1的砂质岩、右岸为P2l7层的泥质岩夹砂岩,河床冲积层厚4m~7m,左岸河边见带状基岩露头;右岸为滑1,滑坡堆积层厚10m~25m。围堰轴线临近F12断层,地质构造发育,主要分布Ⅱ、Ⅲ级结构面F12及F13断层,受其影响,坝基岩体较破碎,风化较强烈。堰址处河床冲积层(Qal)为黄褐色中粗砂,卵砾夹漂石。卵砾石含量30~40%成份主要为砂岩、泥岩、灰岩等。下游围堰地形、地质情况:围堰两岸地形基本对称,地形坡度35°~45°,河水面较窄,约20m,枯季水深1.0m~1.5m。两岸大多基岩裸露,均为T3yb-1层硬岩,岩层产状与轴线方向一致陡倾向下游,冲积层厚4m~5m。除F13断层顺河分布外,地质构造不发育,无滑坡等不良物理地质现象。3.2.1上游土石围堰结构设计上游围堰按招标文件要求设计为过水土石围堰,设计挡水标准按枯水期P=10%标准,设计最大流量Q=603m3/s,上游围堰堰顶高程为821.80m,最大堰高为22m,另考虑到上游围堰堰顶通车要求,堰顶宽度设为10m,上游采用粘土铺盖加斜墙防渗,铺盖长约32m,上游侧坡比为1:2.5~1:5,下游侧坡为1:1.8,考虑到上游围堰为汛期过水围堰,因此,在上游坡及堰顶均设有块石护坡作为过水防冲刷保护,同时在堰顶左岸侧设一宽3m,高1.5m的溢流沟用于讯前预冲水及堰顶过水溢流,以减小过水时围堰下游侧坡面大面积的水流冲刷,溢流沟采用铅丝网喷砼护面,厚10cm。上游围堰设计填筑总量约10.6万m3。上游围堰结构形式及平面布置见投标文件第Ⅲ卷图纸部分图5-2。由于上游围堰采用枯期粘土斜墙土石围堰,为4级临时建筑物,使用时段为枯水期,一讯后在第二个枯水期大坝进行一期面板混凝土浇筑时,围堰需进行修复处理。3.2.2下游土石围堰结构设计66
下游围堰按招标文件要求设计为全年挡水土石围堰,设计挡水标准按全年P=5%瞬时最大流量Q=1021m3/s,根据招标文件其对应下游水位为807.5m,考虑有关规定确定下游围堰堰顶高程为808.0m,最大堰高约11m,堰顶宽度为10.0m,上游侧坡比为1:1.8,下游侧坡为1:2.5~1:5。下游围堰下游侧设有一层0.5m厚抛投块石护坡,以防止水流对下游围堰冲刷。设计填筑总量约2.0万m3。下游围堰结构形式见投标文件第Ⅲ卷图纸部分图5-3。上、下游围堰设计工程量如下表上、下游围堰设计工程量表序号项目名称单位设计工程量上游围堰下游围堰合计1戗堤及堰体土石方填筑m37858611534901202特殊抛投料(大块石)m32150100031503抛石护坡m33452152249744粘土斜墙(闭气)m33400167050705粘土斜墙及铺盖(防渗)m3132543750170046反滤料m3498273957217冲积层开挖m3346596044258土方开挖m33570367572459石方开挖m365057012203.3施工截流3.3.1截流时段及标准根据泗南江水文资料,10月中旬进入退水期,结合招标文件导截流工程中的进度控制要求,初步拟定在2004年11月1日截流。按招标文件要求,选定10年一遇的11月上旬旬平均流量作为截流设计标准,相应截流设计标准的11月上旬旬平均流量为71m3/s作为截流流量。3.3.2截流方式上游围堰两岸地形不对称,左岸地形坡度30°~35°,右岸20°~35°,河水面宽约30m,枯季水深1.0m~1.5m,河床冲积层厚4m~7m,左岸河边见带状基岩露头右岸有漫滩及Ⅰ66
级阶地分布,阶地高出河水面5m~8m,长约80m,阶面宽约20m。下游围堰两岸地形基本对称,地形坡度35°~45°,河水面较窄,约20m,枯季水深1.0m~1.5m。两岸大多基岩裸露,均为T3yb-1层硬岩。根据招标文件资料及现场施工交通等条件,截流采用单戗立堵法,上游戗堤自右岸向左岸进占,截流龙口设于左岸;下游戗堤自左岸向右岸进占,截流龙口设于右岸。3.3.3截流设计根据泗南江电站水文资料,结合施工总进度计划,选择2004年11月1日进行截流。截流流量标准为10年一遇11月旬平均流量71m3/s,对应上游堰前水位为813.5m,戗堤顶设计高程为814.0m。按选定的截流时段和截流标准,截流时流量不大,截流戗堤闭气后上游水位为813.5m。截流戗堤轴线选在距上游围堰轴线6m上游处,戗堤顶宽13.0m,上、下游坡比均为1:1.5,沿戗堤进占方向坡度为1:1.25。上游围堰截流戗堤轴线长68m,初拟龙口上口宽为30m,(实际施工中将根据给定水文资料进行相关水力计算以最终确定龙口宽度及截流抛投材料)。截流最大落差为7.5m,最大平均流速为2.15m/s。初拟抛投材料需用量见表5-5。截流戗堤进占施工示意及布置见投标文件第Ⅲ卷图纸部分图5-4。截流龙口进占分区及抛投材料表表5-5目项区分占进右岸预进占区龙口进占区合计ⅠⅡⅢ龙口全部进占长度(m)38.07.08.015.0030.0068抛投料粒径(m)0.1~0.20.2~0.70.7~1.50.4~1.0抛投料用量(m3)19102378233242372947828580特殊材料用量(m3)特大块石60055060040015002150抛投料总计(m3)19702433239242772110283083066
注:预进占区已考虑5%的流失量,龙口区已考虑10%的流失量。3.3.4截流施工①、截流材料准备截流主要填筑料是利用大坝坝肩开挖有用石碴料,截流石料主要来自右岸上游存渣场。截流时直接在右岸存碴场利用反铲配T20自卸汽车运输到上游戗堤,龙口所用大块石按足够数量准备于右岸上游存碴场堆放备用。闭气所用粘土由新寨土料场中挖取,抛石护坡由岸坡开挖料和上游存碴场石碴料提供。②、截流施工道路由于上游截流戗堤所采用石碴料主要是利用大坝右坝肩及上游存碴场石碴料,截流戗堤填筑料运输主要施工道路为右岸上游低线公路R2及由R2修支线公路至截流戗堤高程Elv.814m,以满足施工要求;下游戗堤所采用石碴料主要是利用泄洪洞出口开挖石碴料,主要施工道路为左岸下游低线公路L7及修支线公路,用于运输下游戗堤填筑碴料,施工道路布置见图5-1。③、施工程序截流戗堤施工程序为:预进占段施工→预进占段加宽及堤头防护→龙口截流。④、戗堤预进占施工初步定于2004年10月初~10月下旬由右岸向左岸预进占,预进占过程中,将戗堤顶宽尽量增大,以达到同时满足合拢施工机械操作和抛填防渗土料的要求。戗堤预进占按水中抛填块石→石碴填筑→上游抛填反滤料→上游抛填粘土料→上游抛填块石料的程序施工。水上部分按分层碾压完成后在左岸留30m宽的区域作为截流合拢的龙口。预进占填筑石碴料来源于大坝右岸开挖料直接上堰填筑,戗堤预进占部分在截流前完成。⑤、龙口截流及闭气截流龙口设于戗堤左岸,以右岸预进占为施工平台,戗堤合龙进占宽度按30m考虑,采用单戗堤立堵截流法,上游龙口抛填总量约1.1万m3,分三区完成,抛投填料均采用3m3装载机、1.9m3反铲配20t自卸汽车直接向龙口倾倒,推土机在戗堤上推碴平料。戗堤预进占前需将导流隧洞进口处的挡水建筑物拆除,使导流隧洞具备顺利分流条件。龙口截流于2003年11月1日完成,66
龙口进占时,利用推土机将上挑角处堤头推成斜坡,以降低入水高程,将块石推入上挑角,然后在戗堤下游侧全断面抛投石碴并加高上挑角处堤头,如此循环进占。到龙口较窄时水流十分紊乱,流速和落差显著增大时,此时利用右岸上游存碴场特大块石,推入上挑角上游侧,用15辆20t自卸汽车集中排队卸料于龙口堵住龙口,完成合拢。闭气的施工程序:戗堤上游抛投粘土斜墙料及铺盖→抛填反滤料及块石→碾压。⑥、截流施工机械上游截流所使用的主要机械设备如下表5-6。截流施工主要机械设备表表5-6序号名称型号规格数量备注1反铲CAT330L1.9m322反铲EX300-51.4m323装载机966F3.0m314推土机TY220220HP15推土机D155250KW26自卸汽车T2020t257振动平碾BW219DH-319t18汽车吊QY1616t13.4上、下游围堰施工3.4.1施工准备由于上、下游围堰施工工期较紧,因此上、下游围堰施工准备必须充分。从施工队伍上配备具有类似工程规模、强度和施工经验的骨干施工队承担施工任务,在满足工期下保证堰体施工质量,为大坝基坑施工奠定基础;在材料准备上,提前将足量的堰体土石填筑料储备于便于上料的地方,以保证各种填筑料及时到位,相关配套施工机械设备的配备要满足高峰施工强度需要。①、上游围堰填筑材料规划上游围堰加高石碴料填筑根据招标文件规划主要是利用导流洞开挖有用料平均运距1.3km;粘土斜墙料由新寨土料场提供,反滤料由砂石系统生产;②、下游围堰填筑材料规划填筑的石碴料利用泄洪冲砂砂洞出口边坡开挖有用料,所用粘土斜墙料由新寨土料场提供,反滤料由砂石系统生产。3.4.2施工道路66
根据上、下游围堰处河床地形和场内外公路布置,上游围堰施工主要是以上游右岸低线公路R2、下游围堰施工以下游左岸低线公路L7为主线展开布置。为满足上、下游围堰施工,修筑降坡施工道路到达各施工部位。围堰施工道路及平面布置详见投标文件第Ⅲ卷图纸部分图5-1。3.4.3施工工艺及方法①、施工程序(1)上游土石围堰上游围堰施工程序:右岸戗堤预进占→截流→闭气→围堰Elv.814m高程以下填筑施工→Elv.814m以上填筑施工→块石护坡施工。2004年10月中旬开始进行堰基及斜墙基础清挖采用EX300-5改装成长臂反铲按围堰设计图清挖,边清挖边进行右岸戗堤预进占施工,到2004年10月下旬,右岸截流戗堤已进占到较大断面,预留龙口上口宽度30m,并已做好戗堤保护措施。初拟截流时间为2004年11月1日,2004年11月1日上游围堰截流戗堤于左岸合拢后,进行戗堤闭气施工,同时抛填粘土铺盖及斜墙并进行围堰填筑加高施工,等上、下游围堰防渗处理和基坑排水完成后,最后进行块石护坡施工及围堰溢流沟面铅丝网喷砼施工,到2004年11月底完成上游围堰全部施工。(2)下游土石围堰下游围堰施工程序:左岸戗堤预进占→截流→闭气→粘土斜墙填筑及围堰加高→块石护坡施工。根据施工总进度安排,计划于2003年10月初开始进行下游围堰左岸冲积层清挖及该部位填筑施工,在上游围堰截流后进行下游围堰的截流闭气及进行围堰加高及抛填粘土防渗体施工,计划于2004年11月底完成下游围堰全部施工。②、施工方法(1)上游土石围堰2004年11月1日截流完成后,即可进行上游围堰填筑施工,截流后立即进行上游围堰填筑施工。上游围堰填筑石碴料由右岸上游存渣场导流洞开挖有用料和和大坝河床冲积层开挖有用料直接运输上坝填筑。石碴料和反滤料填筑:石渣料采用导流洞开挖的有用料利用右岸R2道路直接运至围堰处,粘土料及反滤料(由砂石系统生产的),采用反铲挖或装载机装T20自卸汽车,利用L1→66
L3至上游围堰施工道路运输填筑材料,大坝河床冲积层开挖利用料,是在大坝基坑排水完成后进行,采用反铲或装载机装自卸汽车由基坑经R2运输至上游围堰。自卸汽车运输填筑料至上游围堰后,利用D155推土机配合BW219DH-3振动平碾分层碾压密度,分层高度不大于80cm,并采用反铲削坡,具体碾压施工参数由现场碾压试验确定;粘土斜墙及反滤料的施工:粘土斜墙及反滤料和土石料同步上升填筑,由自卸车运料至现场,推土机和长臂反铲配合抛填施工。块石护坡施工:块石护坡所用石料采用上游存碴场导流洞开挖料,由T20自卸汽车运输块石料至上游围堰后,采用人工安砌方式进行施工。施工中应严格按照相关规程、规范和设计图纸要求,特别强调填筑质量和护脚、护坡施工质量,确保围堰施工断面在围堰施工期和各种运行工况下均处于稳定和安全状态。上游围堰填筑施工所使用的主要机械设备如下表5-7。上游围堰填筑施工主要机械设备表表5-7序号名称型号规格数量备注1反铲EX300-51.4m322长臂反铲EX300-51.4m31EX300改装3推土机TY220220HP14推土机D155250KW15自卸汽车T2020t106自卸汽车二汽15t57振动平碾BW219DH-319t1(2)下游土石围堰下游围堰施工于2004年10月上旬开始进行河床清挖及左岸预进占施工,在上游围堰截流后,即可进行下游围堰截流施工,在下游围堰龙口合拢后,立即进行下游围堰闭气施工,然后抛投反滤料、粘土料及块石,施工方法同上游围堰。下游围堰填筑施工所使用的主要机械设备如下表5-8。下游围堰填筑施工主要机械设备表表5-8序号名称型号规格数量备注1反铲EX300-51.4m3266
2长臂反铲EX300-51.4m31EX300改装3推土机TY220220HP14推土机D155250KW15自卸汽车T2020t56自卸汽车二汽15t37振动平碾BW219DH-319t13.5围堰拆除及清理根据招标文件要求,下游围堰必须在完成挡水任务后拆除。根据施工总进度计划安排,下游围堰于2006年11月初开始拆除,2005年11月30日前完成拆除及清理工作。下游围堰拆除采用反铲配合20t自卸汽车挖装运输至弃碴场。3.6施工期充排水本工程施工期充排水主要包括大坝基坑充排水和施工区排水,其中大坝基坑充排水包括截流合拢闭气后大坝基坑集中排水、第一期汛期前上游围堰与渡汛坝体间基坑充水、第一期汛期后上游围堰与渡汛坝体间基坑排水及大坝施工期间基坑经常性排水(包括降雨、基坑积水、围堰及基础渗水和施工废水)。1.1.13.7.1大坝基坑充排水①、截流闭气后基坑集中排水在完成上、下游围堰下部防渗体施工后,计划于2003年12月29日~2003年12月31日进行大坝基坑集中排水,以便及早进行大坝河床段下部基础开挖。排水量主要为基坑内积水、上下游围堰和基础渗水。根据招标文件中水文资料和上下游围堰间地形,经估算大坝基坑内积水量约3.2万m3。根据初期排水量计算公式Q=(2~3)V/T,排水量取Q=2.5V/T,并计划在5天内(已考虑日排水强度应小于1.0m/d排完),则设计排水强度Q=670m3/h。根据设计排水强度,选用4台IS150-125-315离心式水泵(备用1台)(Q=240m3/h,H=32m,P=30Kw,η=78%),及3台IS125-100-400离心式水泵(备用1台)(Q=100m3/h,H=50m,P=30Kw,η=58%)其中3台IS150-125-315离心式水泵布置于上游围堰附近,2台IS125-100-400离心式布置于下游围堰附近,均采用一级泵站排水方式。在抽排水时须在水泵排水管上设置止水阀,以防止水泵停止工作时,基坑外的水倒灌入基坑内。②、上游围堰与渡汛坝体间基坑充水66
按招标文件导流渡汛要求:上游围堰在第一期汛期须过水,由大坝渡汛坝体挡住上游洪水位。为了保护上游围堰,须在汛期来临前对上游围堰与渡汛坝体间基坑先进行充水,经估算须充水约18.0万m3。计划用10天时间进行充水,设计充水强度750m3/h。根据设计充水强度,在堰顶预留一条3×1.5(宽×高)的溢流沟用于汛前预冲水,可减水大面积堰顶过水对围堰后坡的冲刷,溢流沟采用铅丝网喷砼护面,枯期为满足设防标准在预留沟口采用粘土麻袋填堵。汛前为降低水流对堰基的冲刷在启用溢流沟冲水前先用水泵抽水将基坑冲水1-2m深再使用溢流沟冲水,根据冲水强度基坑水泵预冲水2m,约3万m3用3天时间充水,水泵抽水强度417m3/h选用3台IS150-125-315离心式水泵抽水,其余由溢流沟冲水,上游围堰与渡汛坝体间基坑充水时间计划于2004年5月24日~2004年5月31日期间内进行。③、上游围堰过水后基坑集中排水2005年汛期过后,计划于2005年11月1日~2005年11月10日进行基坑集中排水,抽水完毕后立即进行坝面和部分基坑清理,以便进行下一工序施工。排水量主要为基坑内积水、上游围堰和基础渗水。经估算基坑总积水量约18万m3,预计10天排完,设计排水强度750m3/h。根据设计充水强度共配置5台IS150-125-315离心式水泵(备用1台)(Q=240m3/h,H=32m,P=30Kw,η=78%),将4台全部布置于上游围堰上游附近,采用一级泵站排水方式。在抽排水时须在水泵排水管上设置止水阀,以防止水泵停止工作时,基坑外的水倒灌入基坑内。④、大坝基坑经常性排水经常性排水包括围堰及基础渗水、天然降水及施工废水,排水系统布置分两种情况:一种是基坑开挖过程中的排水系统布置;别一种是基坑开挖完成后填筑大坝时的排水系统布置。经常性排水系统布置时应兼顾这两种情况,将经常性排水分为坝趾上游侧基坑内经常性排水和坝趾下游侧基坑内经常性排水。上游基坑抽水时段主要为:2004年12月1日~2005年5月31日期间和2005年11月8日~2006年5月22日期间。高峰期排水强度约为20m3/h,安排2台150QJ20-54/9型潜水泵(备用1台)(Q=32m3/h,H=54m,P=9.2Kw,η=65%)完成排水任务。上游基坑累计经常性排水约360天。下游基坑抽水时段主要为:2004年12月1日~2006年10月31日期间。高峰期排水强度约为30m3/h,安排3台QL65-25型潜水泵(备用1台)(Q=29m3/h66
,H=25m,P=5.5Kw,)完成排水任务。下游基坑累计经常性排水约500天。1.1.13.7.2施工区排水施工区排水结合基坑开挖、坝体填筑时排水系统和设计永久排水系统的布置进行综合考虑,拟定在大坝基坑轮廊线外侧岸坡设置1m宽截水沟,把施工区内冲沟、山洪等地表水引排至上、下游围堰外河道中;在上游基坑距建筑物轮廓线外1.5m处,布置深0.5m排水沟,在基坑轮廓线以外较低处,设置2m×1.5m×1.5m集水坑;大坝基坑下游利用下游围堰前低洼处作集水坑。在基坑开挖及河床覆盖层处理时,在河床中部设排水干沟与上、下游围堰集水坑贯通,水经排水沟流入集水坑后,在坑边设置水泵,水泵利用基坑初期排水时布置在上、下游围堰处的泵站,将水从集水坑中抽出。施工排水特性如下表5-9。施工排水特性表表5-9序号项目名称截流后基坑集中排水汛期前上游基坑充水汛期后上游基坑集中排水基坑经常性排水1抽排水时间(天)5310360、5002抽、排水量(万m3)8.03.0(水泵抽水量)18.017.2、36.03排水强度(m3/h)67041775020、304扬程(m)32、50323232、255水泵型号IS150-125-315IS125-100-400IS150-125-315IS150-125-315150QJ20-54/9QL65-256水泵功率(Kw)30、3030309.2、5.57水泵数量(台)4、3352、38备用台数(台)1、1111、14临建工程4.1场内公路工程66
4.1.1道路布置由本标修建场内主要公路设有L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7共7条公路,路基宽分为9m、8.5m,对应路面宽分别为8.0m、7.5m,设计等级露天矿山三级。根据业主提供的场内主要施工道路条件,结合现场施工的需要进行规划布置,在充分利用对外交通道路及业主提供的施工道路的基础上,再根据现场施工需要,修建如下施工道路:R6:右坝开挖出渣道路,从R2公路至右坝850m高程,长约350m,泥结石路面,路宽7.5m。R7:溢洪洞进口、左坝开挖出渣道路,从R1公路至右坝870m高程,长约320m,泥结石路面,路宽7.5m。R8:溢洪洞出口施工通道,从下游围堰至溢洪洞出口,长约220m,泥结石路面,路宽7.5m。L8:左右岸联络公路,从L1公路至R2公路,长约760m,泥结石路面,路宽7.5m。L9:左岸下游高线至左坝趾板870m高程中线公路,长约500m,泥结石路面,路宽9m。跨泄洪冲沙洞出口桥:宽12m,长12m,钢架桥。临时涵管桥:跨泗南江临时桥,宽4.5m,长20m。跨联珠小河桥:宽6m,长24m,钢架桥。临1#:从左岸上游低线公路L3(EL820m)经上游围堰至基坑(EL790m)趾板开挖及盖重料填筑施工。临2#:从左岸下游高线公路L5(EL940m)至石老虎山边坡(EL976m)开采运输道路。临3#:从左岸下游进场公路(EL930m)至石老虎山边坡(EL904m)开采运输道路。临4#:从左岸下游进场公路L5(EL930m)至石老虎山边坡(EL868m)开采运输道路。临5#:从左岸上游高线公路L1(EL870m)修支线至新塞土料场边坡(EL903m)开采运输道路。66
临6#:从左岸上游高线公路L1(EL960m)延长至四家村石料场边坡(EL1050m)开采运输道路。临7#:从L1(EL1010m)延长至四家村石料场边坡(EL1020m)开采运输道路。临8#:从L1(EL880m)延长至四家村石料场边坡(EL930m)开采运输道路。场内施工道路布置见泗南江水电站C2标施工总平面布置图,各道路特性见表1。场内新建临时施工道路特性表表1名称长度(m)起点~止点路面宽度(m)最大坡比%路面结构主要作用备注临1#270由上游L3(EL820m)至坝基(EL790m)7.511泥结石趾板开挖运输及填筑道路拟建临2#433由下游L5(EL940m)~石料场(EL976m)7.57.4泥结石石老虎山料场剥离、开采道路拟建临3#333由下游L5(EL930m)~石料场(EL904m)7.56.3泥结石石老虎山料场剥离、开采道路拟建临4#544由下游L5(EL830m)~石料场(EL868m)7.57.0泥结石石老虎山料场剥离、开采道路拟建临5#320由上游L1(EL870m)~土料场(EL903m)7.57.0泥结石新塞土料场剥离、开采道路拟建临6#1043由上游L1(EL960m)~石料场(EL1050m)7.58.6泥结石四家村料场剥离、开采道路拟建临7#407由临8#(EL1010m)~石料场(EL1020m)7.52.5泥结石四家村料场剥离、开采道路拟建临8#320由上游L1(EL880m)~石料场(EL930m)7.57.2泥结石四家村料场剥离、开采道路拟建4.1.2道路施工①路基开挖本合同路段采用机械化施工,严格按规范要求控制开挖边坡坡比和深度,开挖中土质发生不良变化时,及时将情况报告监理工程师。土方开挖采取自上而下的开挖方法。根据地形情况,开挖采用推土机下坡法推土,坚土和厚层土用反铲开挖,路基开挖至完工断面后,如遇土质不良时,按相关规范要求,采取挖除后换填石料或采取其它软基处理措施进行处理。66
石方开挖根据地形、地质、开挖断面及施工机械等情况,采取自上而下分层开挖,较短的路堑采用横挖法全宽开挖,较长的路堑采用纵挖法分层开挖,使用履带潜孔钻钻孔爆破,路堑坡面采用预裂爆破或预留边坡保护层手风钻光面爆破,施工中严禁使用大、中型爆破作业,以小型松动爆破为主,以确保边坡稳定。②路基填筑填筑路基的材料必须符合技术规范要求,且现场对填筑材料按设计和规范的要求进行现场试验,填筑路堤采用全宽度填筑和全宽度碾压(每侧超宽碾压30cm),不同土质的填料进行分层或分段填筑,每个碾压层或碾压段只使用同一种土质,不采用分幅或混合填筑在一个碾压层、段内。对于路基填筑范围内的施工便道,进行重新翻压。路基填筑采用水平分层施工,全宽度使用推土机摊铺填料,确保平整度,路基平整度用3m直尺进行自检,合格后再填筑。路槽顶面误差不大于2cm,路槽以下各层平整度误差不大于3cm。填土层在压实前整平且应作2%~4%的横坡。路基碾压使用振动碾碾压。具体要求是,从外侧路基边沿向路中推进;振动碾碾压时,前后两次轮迹须重叠15~20cm,弯道碾压要求由内侧向外侧推进,要特别注意均匀,碾压遍数由现场试验确定。③路面工程粘土料采用符合规范的土料,碎石料采用石老虎山垫层料加工系统生产的骨料与开挖路堤的石料掺拌成符合规范要求的骨料,根据公路路段的运距分段集中拌和,横向全幅铺筑,纵向以200-300m长分段流水作业,10cm厚泥结石面层一次铺筑压实。开始施工前,人工将下承层表面的浮土、石碴、杂物清理干净。在场地清理和施工放样的同时,在各路段严格按试验要求进行,集中进行泥结石料的拌和。计算各路段摊铺层的集料数量,将碎石及粘土料集堆后,洒水,翻拌时分层碎石沿两边向中间翻拌5~6遍,拌和时,为了防止分离,要洒足所需的水,使拌和后的混合料含水量高于最佳含水量1%。拌和料均匀,含水量适当,无粗细颗粒离析现象。用推土机摊铺,严格控制摊铺厚度,摊铺后均应整平。拌和料用装载机或20t自卸汽车按预先计算的距离抬运至施工路段,并定点堆放于各路段,用推土机按设计和试验松铺厚度摊铺、整平,人工辅助刮出路拱。碾压在最佳含水量时进行,碾压时遵循先轻后重、先慢后快的原则。摊铺、整型后,采用振动碾进行碾压。66
④排水沟、挡墙、涵洞工程施工排水沟施工:先进行施工放线,后进行沟槽基础开挖、整修,沟槽用人工开挖,弃料在路基开挖过程中运走。开挖好的沟槽,在铺砌前先进行整修,使沟底与沟壁坚实平顺。砌体施工:采用挤浆法分层砌筑,每层应大致找平,拉线施工,边沟的排水引入涵管或路基以外的沟谷,使边沟水流顺畅。涵洞施工:本标段涵洞采用购买成品涵管预埋。挡土墙施工:基础土方开挖采用人工配合反铲进行,石方开挖采用手风钻人工钻爆,开挖有用石料就近堆放,用于砌筑圬工砌体。4.1.3钢架桥的施工按照施工图纸全面检查到货材料是否齐全,是否有损坏、变形、锈蚀,外形尺寸是否正确,并做好记录,对各种埋件及插筋进行检测。保证从事一、二类焊接的焊工持有效合格证。探伤人员均持有Ⅱ级或Ⅱ级以上的探伤资格证书,有关证书送监理人审核批准后才进行相关的焊接和探伤工作。钢结构安装前,对购买的材料进行检查,安装后,铲除焊缝附近的焊渣,割掉混凝土中外露的钢筋头或型钢,清除设备上的缆绳包装、油污、灰尘、砂浆、临时管道、支撑等。利用16吨汽车吊将钢结构吊至施工部位,将端梁的前、后端面调至同一平面,大型工字钢依顺吊装、焊接。4.1.4标志板制作安装交通标志的形状、图案和颜色按照《道路交通标志和标线》(GB5768-1999)及设计图纸的规定执行。所有标志上的字符合《道路交通标志和标线》(GB5768-1999)的规定。本标段所用交通标志牌均在加工厂制作或预制,根据需要运至现场进行安装。制作所用的角钢、滑动槽钢、铝板均应满足设计和规范要求。4.2生活、办公设施生活、办公营地共布置两处,一处为左岸上游联珠小河左边的山脊910~920m高程上,另一处为石老虎山石料场(岩子脚弃渣场左侧950m高程),主要为石老虎山石料场生产营地。66
根据施工总进度计划及资源配置计划,按招标文件要求配置施工人员相应的办公、生活福利等房屋。布置有职工宿舍、食堂、卫生所和公共卫生等房屋建筑及设备;文化娱乐和体育场地及设施;治安房屋建筑;必要的消防设施,生活福利及办公设施建筑特性见表2,场地规划布置见泗南江水电站C2标施工总平面布置图。临时生活、办公房建特性表表2序号项目建筑面积(m2)占地面积(m2)结构型式备注1办公室360600砖混结构2医疗室100200砖混结构3职工宿舍50008000砖混结构包括石老虎山生活营地4食堂160400砖木结构包括石老虎山生活营地5浴室100200砖木结构包括石老虎山生活营地6厕所100200砖木结构包括石老虎山生活营地7篮球场600合计5820100004.3生产辅助设施拟将主要生产辅助设施布置有仓库、修理厂、机电队、钢筋木材加工厂、工程管理部及现场值班室。拟在石老虎石料场附近的施工场地内,布置垫层料加工系统、管理营地、炸药库、油库、施工机械设备停放场和现场值班室。拟在电站进水口与新寨村之间场地内,布置混凝土骨料加工系统、混凝土拌和系统、仓库、钢筋木材加工厂、试验室、水泥库、临时炸药库、修理厂、设备停放场、机电队、工程管理部、临时油库及临时生活区。本合同施工历时相对较长,为了给本标施工人员提供一个舒适、宽松的生活环境,除在生活营地内设置娱乐场所、阅读室、篮球场等文体娱乐设施外,还在营地的空地内设置绿化带,种植草坪和长绿树木。66
另外,为满足现场施工管理的要求,在各施工现场根据实际需要布置现场值班室、压风站、变压器等临时生产设施。为保证施工区文明施工环境,拟在施工区设一定数量的临时厕所。生产设施及辅助企业特性布置见表3,泗南江水电站C2标施工总平面布置图。生产设施及辅助企业特性表表3序号类别项目建筑面积(m2)占地面积(m2)结构形式备注1施工机械修理厂主修间5001000轻型钢架结构辅修间150300砖木结构工具材料库80120砖木结构办公及值班室5080砖木结构合计78015002设备停放场设备停放场6000露天场地3机电队材料堆放场100轻型钢架结构办公及值班室2030合计201304钢筋木材加工厂钢筋木材加工间300500轻型钢架结构材料及成品堆放场2001600露天场地工具库房及值班室100150砖木结构合计60018005仓库库房及堆放场250850砖木结构办公及值班室60100砖木结构合计3109506水泥库水泥库100150简易结构7试验室试验室200300砖木结构8砼拌和系统办公及工具库房6080砖木结构外加剂间4050砖木结构现场值班房2040砖木结构系统占地800露天场地合计1209709砼骨料加工系统办公值班室4060砖木结构配电室6080砖木结构修理间6090砖木结构材料工具库4060砖木结构系统占地9500露天场地合计2009790办公值班室2030砖木结构66
10垫层料加工系统配电室4060砖木结构修理间2030砖木结构材料工具库4060砖木结构系统占地2000露天场地合计120218010油库油罐1×50t500值班室及库房6080砖木结构合计6058011炸药库150400砖混结构12现场临时设施临时炸药库50300集装箱、砖木结构临时油库30临时生活区20004000简易结构工程管理部6080活动房现场值班室80120砖木结构压风机房180540简易结构配电房180240简易结构厕所80100简易结构合计25805410总计5240301604.4施工风水电布置4.4.1施工供风系统结合本标施工作业面分布及施工强度特点,采用相对集中供风和移动供风相相配合的方式供风。拟定在本标施工场地内共设置5座固定式电动空压站及5台移动式压风机,以满足施工供风要求。1#空压站布置在左岸上游坝肩及泄洪冲沙(兼放空)洞、引水隧洞进口附近,容量40m3/min,承担泄洪冲沙(兼放空)洞、引水隧洞进口及部分洞身、左岸上游坝坡及坝基的施工用风;2#空压站布置在左岸下游坝肩及泄洪冲沙(兼放空)洞出口附近,容量40m3/min,承担泄洪冲沙(兼放空)洞出口及部分洞身、左岸下游坝坡及坝基的施工用风;3#空压站布置在右岸上游坝肩及溢洪洞进口附近,容量20m366
/min,承担溢洪洞进、出口、洞身及右岸坝坡及坝基的施工用风;4#空压站布置在石老虎山石料场附近,容量20m3/min,承担石老虎山石料场开采的施工用风;5#空压站布置在四家村石料场附近,容量20m3/min,承担四家村石料场开采的施工用风。空压站设备配置特性见表4,具体布置详见泗南江水电站C2标施工总平面布置图。空压站设备配置特性表表4序号规格排气量数量容量备注1#空压站4L-20/820m3/min2台40m3/min大坝左岸上游2#空压站4L-20/820m3/min2台40m3/min大坝左岸下游3#压风站4L-20/820m3/min1台20m3/min大坝右岸上游4#压风站4L-20/820m3/min1台20m3/min石老虎山石料场5#压风站4L-20/820m3/min1台20m3/min四家村石料场移动式压风机VP-12/712m3/min5台60m3/min本标范围合计180m3/min4.4.2施工供水系统根据本标工程施工进度计划安排及施工强度,结合现场施工场地分布特点,供水系统按分片相对集中的原则进行布置,主要采用自流引水方式。①左岸供水系统由电站进水口前箐沟内修建一座3m高浆砌石拦水坝(高程910m),分别采用3寸钢管自流至电站进水口、砼骨料加工系统和砼拌和系统,主要负责引水隧洞、泄洪冲沙洞、砼骨料加工系统和砼拌和系统施工用水。1#水池为生活用水,由电站进水口前箐沟内950m高程采用自流引水方式,利用2.5寸PVC管引至1#生活水池,水池布置高程940m,容积50m3,主要用于生活办公区生活用水。2#水池布置于电站进水口左岸冲沟965m高程,容积40m3,利用左岸冲沟内地下水,采用2寸PVC管引至各工作面,主要用于左岸坝肩施工用水。3#水池布置于左岸下游高线公路905m高程,为钢水箱,容积20m3,利用左岸坝坡地下水,主要用于泄洪冲沙洞出口和交通通风洞施工用水。66
在岩子脚弃渣场冲沟内修建一座2m高浆砌石拦水坝(高程970m),采用2寸PVC管自流引水至垫层料加工系统、石老虎山石料场营地内,主要用于石老虎山石料场生产生活用水。②右岸供水系统4#水池布置于右岸坝坡960m高程,容积为50m3,采用由导流洞1#施工支洞上侧地下水,先修集水井,然后采用高程扬离心泵抽水至4#水池,主要用于大坝右岸和溢洪洞生产用水。4.4.3施工供电系统施工供电系统共设置7个变配电站,变压器总容量为3430kVA,由于各个系统运行及施工时段的交错。系统供电特性见表5。变压站供电特性表表5变配电站变压器数量布置位置主要用电设备1#315kVA1生活营地附近生活、办公、照明用电2#500kVA2砂石系统附近砂石加工系统、砼拌和系统及照明用电3#500kVA1隧洞进口附近隧洞进口、部分洞身施工用电4#400kVA1左坝肩、隧洞出口附近左坝肩、隧洞出口、部分洞身施工用电5#500kVA1溢洪洞进口附近右岸坝、溢洪洞施工用电6#500kVA1石老虎山石料场附近料场开采施工机械、垫层料加工及照明用电7#315kVA1四家村石料场附近料场开采施工机械、及照明用电合计3430kVA74.4.4施工通风系统本合同工程施工通风,开挖阶段以机械通风为主,根据本工程布置的特点以及开挖作业程序,结合洞内各阶段通风的需要,通风在引水隧洞洞口及泄洪冲沙(兼放空)进、出口附近各布置1台1000m3/min轴流式风机,供引水隧洞及泄洪冲沙(兼放空)洞施工通风。交通通风洞进口布置一台250m3/min轴流式风机,供交通通风洞施工通风。通风选用80cm直径风管接至工作面,采用负压通风。通风系统特性及设备见表6。通风系统特性及设备表表666
名称型号、规格电机功率(KW)通风量(m3/min)数量轴流式通风机(左岸泄洪冲沙(放空)洞进、出口各布置一台)TF88-111010002台轴流式通风机(左岸引水隧洞进口布置一台)TF88-111010001台轴流式通风机(交通通风洞布置一台)2501台4.5砂石加工系统本合同工程需在四家村砂石系统设置整个工程的砼骨料料加工系统,另在石老虎山石料场拟设一座垫层料加工系统。4.5.1砼骨料加工系统①规模与平面布置根据施工进度安排,砼浇筑强度8100m3/月,并综合考虑其他标段砼浇筑,系统按强度2.8万m3/月设计,成品生产能力按120t/h设计,砂石料按二班制安排生产,14h/二班,25天/月。砼骨料加工系统布置于电站进水口与联珠小河间860m高程以上的梯田上。②工艺流程设计加工系统料源主要为四家村石料场的灰岩料。系统按二级破碎、二级筛分加工工艺方法,加工系统毛料处理能力120t/h。系统由粗碎、半成品堆料仓、二破、一筛分、二筛分、制砂原料仓、制砂车间及成品堆料仓等部分组成。③成品骨料供应成品骨料供应采用装载机装料,地磅秤料方式。4.5.2垫层料加工系统垫层料加工系统前期主要为场内施工道路泥结石路面的加工碎石料,后期用于加工大坝垫层料。①规模与平面布置根据施工进度安排,垫层料填筑强度7600m3/月,系统按强度8000m3/月设计,成品生产能力按50t/h设计,垫层料按二班制安排生产,14h/二班,25天/月。垫层料加工系统布置于石老虎山石料场附近适当位置。66
②工艺流程设计加工系统料源主要为石老虎山石料场砂岩料。系统按二级破碎、一级筛分加工工艺方法,加工系统毛料处理能力60t/h。系统由粗碎、一级筛分、二破、成品堆料场等部分组成。4.6混凝土拌和系统砼拌和系统承担本标约11.41万m3砼的拌制任务,布置于电站进水口与联珠小河间865m高程以上的梯田上。靠近砂石系统砼成品骨料场布置。系统按1.0万m3/月规模设计,配置115-3F1500拌和楼一座,生产能力为75m3/h。系统由砂石骨料储存、输送;水泥、粉煤灰、外加剂储存拌制及输送以及相应的辅助设施组成。砼拌和系统设置100t水泥罐2个,另拟设置200t袋装水泥库一座,建筑面积580m2。总储量880t,满足高峰期3天用量;另设100t粉煤灰罐1个,能满足高峰期3天用量。4.7存弃碴场规划右岸的所有开挖弃料堆存于坎细沟弃渣场,有用料堆存于右岸上游临时存碴场;左岸坝基、引水隧洞、泄洪冲沙洞的开挖弃料用于平整场地及道路修建,有用料堆放于联珠存渣场;石老虎山石料场开挖弃料堆存于岩子脚弃渣场;四家村石料场开挖弃料堆放于左岸上游弃渣场。各存弃渣场按相关要求做好坡面保护、表面排水等防护措施。各存料、弃渣场特性见表7,具体布置参见泗南江水电站C2标施工总平面布置图。堆料、弃碴场特性表表7序号项目堆渣高程(m)容渣量(104m3)备注1坎细沟弃渣场835~90065.22左岸上游弃渣场815~87049.44联珠存渣场825~83511.05岩子脚弃渣场750~83095.46右岸上游存渣场820~85012.566
5料场规划5.1土料场规划根据招标阶段资料,覆盖粘土料及围堰粘土料共需自然方54311m3,取自新寨土料土料场,根据实际情况及公路布置,新寨土料场仅开采靠近左岸上游高线公路侧范围。开采方式采用立面开采与平面开采结合,以立面开采为主的方式进行开采,以减少含水量损失及施工影响。5.2石料场规划5.2.1石老虎山石料场石老虎山石料场主要用于坝体主堆石料、垫层料加工和过渡料的开采。根据招阶段资料,按有用量269.7万m3考虑,规划开采高程868m~1000m,开采平面面积约5.3万m2,分层开挖利用进场公路修支线公路到各开挖层平台。根据料场地形靠泗南江侧地形十分陡峭不易修建施工道路,拟从靠岩子脚渣场侧由业主提供的进场公路修支线道路至采石场。采用古河钻机钻主爆孔,深孔梯段微差挤压爆破分层开采。5.2.2四家村石料场四家村石料场主要用于混凝土骨料开采,根据招标阶段资料,按有用量699899m3考虑,规划开采高程1000m~1070m,开采平面面积约2.6万m2。分层开挖利用左岸上游高线公路修支线公路到各开挖层平台。6主体工程施工6.1混凝土面板堆石坝工程6.1.1土石方开挖①施工准备由测量技术人员会同监理工程师复核原始地形,放出岸坡设计开挖边坡线,核实开挖断面。并做好坝基开挖前的各项准备工作,包括风、水、电等。特别是施工期排水问题。66
坝肩、坝基及趾板基础开挖、平整期间根据现场开挖地形情况,合理布置排水沟,自流排放地表水;在地形低洼处,采用集中抽水方式排出坝基内施工废水和地下渗水,施工废水及地下渗水采用潜水泵抽排。②施工道路修建开挖期施工道路布置主要结合填筑期施工道路布设、招标文件要求等进行修筑,以业主提供的公路及本标修筑的公路为主,并顺延和修筑临时施工便道,由测量队根据平面布置图放出各施工道路,以便开挖渣料运输等。③岸坡截排水沟施工按设计图纸先进行岸坡截排水沟开挖及浆砌石施工,以便截除地表水汇入开挖范围内。④坝肩、坝基及趾板基础土石方开挖坝肩、坝基及趾板基础土方开挖分Ⅰ、Ⅱ两期,以左、右两岸同时开挖的方式进行,分层高度7.5m,开挖均采用反铲开挖、推土机集渣、反铲装自卸汽车的方式自上而下进行施工。首先人工清除开挖区内的植被、杂物,由测量工放出边坡开挖开口边线,测量开挖区原始断面,先按设计进行坡顶排水沟、开挖区周边截水沟的开挖。修筑施工支线公路、机械便道及开挖区下部相应集碴平台。反铲由施工便道进入开挖区,自上而下开挖土方至集碴平台EL905m、EL870m、EL850m、EL825m(出碴道路),在集碴平台上采用推土机集碴,反铲挖装20t自卸车运输。左岸开挖土方运至岩子脚弃碴场,右岸开挖土方运至坎细沟弃碴场。土方边坡在开挖至设计线后,由反向铲配合人工修整边坡。坝肩、坝基及趾板基础石方开挖分左、右两岸同时进行,岸坡坝壳、趾板基础石方开挖为了保持基岩的完整性和开挖面的平整度,采用预裂爆破和预留保护层的施工方法。首先进行表层剥离,随后进行石方开挖。边坡梯段高度初定7.5m。每层开挖前先用推土机扫平工作面,然后测量定出孔位,用履带式潜孔钻或KQJ-100B轻型钻钻孔,人工装药爆破。对建基面及边坡较缓或岩石条件复杂不宜预裂的坡面,采取预留2.0m保护层,保护层开挖用手风钻造孔,光面爆破。对坡度缓于1:1的边坡和平底板则采取预留保护层开挖。保护层用手风钻浅孔小药量爆破开挖。各层的开挖按钻孔、爆破、出碴等各道工序依次进行,形成多工作面流水作业。开挖分Ⅰ(EL815m~EL965m)、Ⅱ(EL790m~EL815m)两期进行,先进行Ⅰ期工程施工,截流后再进行Ⅱ66
期工程施工。均采取自上而下,分层进爆破,推土机配合反铲翻倒碴料至EL905m、EL870m、EL850m、EL825、EL790m集碴平台上,采用反铲装自卸汽车分别运输至右岸上游存渣场及左岸联珠存渣场堆放。石方开挖前认真做好爆破方案设计,并通过生产性试验,对初拟的爆破参数进行优化调整。开挖中严格控制开挖规格,同时尽量减少爆破震动对边坡稳定的影响。随着开挖高程下降,应及时对开挖坡面进行测量检查以防止偏差设计开挖线。石方开挖爆破设计参数详见表9,边坡光面爆破设计详见表10。手风钻梯段爆破初拟设计参数表9孔深(m)抵抗线(m)孔距(cm)孔径(mm)药径(mm)堵长(m)单耗(kg/m3)单孔药量(kg)31.111042350.850.562.0光面爆破设计参数表10孔深(m)抵抗线(m)孔距(m)孔径(mm)药径(mm)线装药密度(kg/m)30.80.642250.25⑤岸坡坝壳的清理岸坡坝壳的清理亦分为Ⅰ(EL815m~EL965m)、Ⅱ(EL790m~EL815m)两期,左、右岸同时施工的方式进行,采用人工配合反铲、自上而下的方式进行清理,土石方清理至EL870m、EL850m、EL825m平台,反铲装渣,20T自卸车运输开挖料分别沿左、右岸运至岩子脚弃碴场、坎细沟弃碴场。6.1.2边坡支护施工左岸坝轴线上游EL865m~EL950m高程以上强卸荷岩体,覆盖层厚度相对较大,岩体风化强,但因趾板开挖后边坡高度较高,左岸坝轴线下游为崩积混坡积物,因此开挖边坡的稳定处理是施工的难点,同时锚喷支护等施工又必须跟进开挖及时实施,分层支护基本结束才能进行下一层开挖工序施工,所以锚喷支护、施工速度、强度制约着边坡及坝体施工总进度。设计有网格梁加固的部位,在该部位开挖结束后,及时进行网格梁施工,保证与开挖工作面的高差满足边坡稳定和限制卸荷松弛的要求。本工程边坡加固处理按不同部位设计采用了锚杆、挂网喷砼、排水孔、排水沟等组合形式,卸荷岩体、坡、崩积层边坡采用了网格梁形式。各工序作业要认真遵照设计文件和施工规范要求进行。6.1.3大坝施工①道路布置66
面板堆石坝施工道路有业主提供的R1、R2、R3、R4、R5和L5;本标承建的L1、L2、L3、L4、L6、L7道路。根据坝体开挖、填筑不同时段对施工道路的要求,综合考虑料场布置、坝体基础开挖、填筑施工等因素,施工道路布置如下:第Ⅰ期一汛渡汛体填筑施工从左岸下游低线公路L7进入河床,填筑一汛渡汛坝体,为方便施工,在渡汛体后坝坡均预留7.5m宽的斜坡道;第Ⅱ期二汛渡汛坝体填筑施工从左岸下游低线公路L7进入填筑区施工,并在坝体后坝坡预留7.5m宽的斜坡道,坝体填筑至EL850后,坝面与左岸下游中线850公路L6连通,再从L6公路进入坝体填筑区将渡汛坝体填筑至EL870;第Ⅲ期填筑施工从左岸下游中线850公路L6进入填筑区,与一期面板协调,在一期面板完成前,填筑高程不超过EL870。第Ⅳ期填筑坝顶部分,在二期面板和防浪墙砼完成后,从左岸下游高线公路L5进入填筑区施工。一期面板施工:砼从左岸中线公路L2经L1过左坝肩905m,再通过左岸下游中线870m运入坝体EL870平台,溜槽入仓;上游盖重填筑:一期面板完成后,从左岸上游低线公路L3和右岸上游低线公路R2进入河床填筑粘土料和盖重料;二期面板施工:砼从左岸高线公路L1运入坝体EL902平台,溜槽入仓。②坝料制备和加工垫层料(2A):最大粒径80mm,小于5mm颗粒含量32~55%,小于0.1mm颗粒含量4.0~7.0%,压实后设计干密度不低于2.25t/m3,渗透系数1×10-2~5×10-4cm/s,用石老虎山石料场开采料经砂石料加工系统轧制、筛分后,按级配要求掺配。碾压符合招标文件技术条款的要求,压实度与垫层料(2A)相当。3A区过渡料:过渡料最大粒径不大于300mm,粒径小于100mm的颗粒含量大于15%,颗粒粒径d<1mm的含量≤2.0%,其级配符合施工图纸的要求,压实后设计干密度2.21t/m3,相应孔隙率21%,渗透系数5×100~1×10-1cm/s。从本标洞挖料和石老虎山料场开采料通过格条筛加工获得,个别超径石在坝面用机械和人工剔除。3B1主堆石料:主堆石料最大粒径800mm,含泥量<5.0%,洒水量≤20.0%,最大铺料层厚800mm,压实后设计干密度2.18t/m3,相应孔隙率23%,在石老虎山料场开采获取。3B2开挖料:开挖有用料最大粒径800mm,含泥量≤5.0%,洒水量≤10.0%,最大铺料层厚1200mm,压实后设计干密度2.15t/m3,相应孔隙率22%,从本标开挖有用料和石老虎山料场开采获取。66
3C次堆石料:次堆石料最大粒径1000mm,含泥量≤5.0%,洒水量≤20.0%,最大铺料层厚1600mm,压实容重2.05t/m3,相应孔隙率23%,从石老虎山料场开采获取。1B区上游盖重保护体:从右岸上游坎细沟弃碴场回采。1A区辅助防渗体:采用新寨土料场的粘土料,开采后直接上坝填筑。3D区下游干砌块石:从石老虎山料场开采料中选取完整、抗风化、颜色均匀的块石,块石的最大尺寸不宜小于50cm,选料先堆存于石老虎山料场,随需随取。③现场生产性试验根据招标文件第Ⅱ卷《技术规范》的要求,为保证坝体施工质量,坝体填筑前需做现场生产性碾压试验,以验证施工参数的合理性。④填筑分期及运输道路坝体填筑分期按照招标文件划分,以满足施工导流要求及总工期要求,确保施工期安全渡汛,兼顾施工道路布置及施工强度均衡、坝体填筑上升速度对沉陷稳定影响,能组织机械化流水施工为原则划分,坝体填筑分为Ⅴ期,第Ⅰ期:2005年2月1日~2005年5月20日,将一汛渡汛坝体填筑至838m高程。一汛渡汛坝体顶宽20m,上游坝坡均为1:1.4,下游临时坝坡均为1:1.5。填筑顺序先从下游至上游找平河床基础,再进行一汛渡汛坝体填筑。本期填筑量约495176m3,平均填筑强度123794m3/月,最高填筑强度约13.1万m3/月。第Ⅱ期:2005年5月21日~2005年10月31日,将二汛渡汛坝体填筑至EL870。二汛渡汛坝体顶宽20m,下游临时坝坡均为1:1.5。本期填筑量约855145m3,平均填筑强度142524m3/月,最高填筑强度约15.26万m3/月。第Ⅲ期:2005年11月1日~2006年9月30日,本期填筑分两个阶段:第一阶段填筑EL870以下坝体,在一期面板施工完成前,坝体填筑不超过EL870;第二阶段填筑EL870~902段坝体,在一期面板完成后施工。本期填筑工程量约1520999m3,平均填筑强度为138273m3/月,最高填筑强度约16.47万m3/月。第Ⅳ期:2007年3月1日~2007年4月30日,施工防浪墙、坝肩连接砼、EL902~EL904.8段填筑、坝顶浆砌路缘石和坝顶路面工程。本期砼工程量4004m3,填筑工程量10200m3。66
各期填筑运输道路以分布在不同高程部位的主干道及支线料场和坝体连接,满足大坝各期填筑料需求和填筑特性,填筑主要以左岸下游L7、L6、L5三条道路为主,各期根据需要在坝体上布置临时坡面道路与坝肩岸坡道路相连。⑤大坝填筑施工趾板周边特殊区垫层料施工:用装载机配20t自卸车运输,后退法卸料,铺层厚约30cm(试验确定),人工配合1.2m3反铲铺料,用HC-70冲夯夯实或手扶式振动平板夯实,面积较大部位用BW219PDH-3振动平碾与垫层平齐碾压4~6遍(试验确定)。垫层料施工:按招标文件要求:垫层料的上游坡面保护采用碾压砂浆。采用装载机配20t自卸车运输,沿坝轴线方向顺序卸料,人工配合反铲摊铺,层厚约40cm(试验确定),上游坡面超铺20~30cm(水平向)以便削坡处理,且要外高内低,以便碾压时有安全感。垫层料与过渡料平起铺料、平齐碾压,用BW219PDH-3振动平碾碾压6~8遍(试验确定),碾压速度控制在2km/h左右为宜,前缘局部无法碾压,留待斜面碾压时处理。垫层料与岸坡接触部位,用人工按20cm一层铺料,用HC-70冲夯夯实或手扶式振动平板夯顺岸边夯实。垫层料每升高5m,即对上游坡面进行修坡平整,采用液压长臂反铲配激光导向装置削坡修坡。渡汛体垫层料采用斜坡面碾压施工;坝体上游垫层料建议采用砼边墙挤压施工工艺。渡汛体垫层料采用斜坡面碾压施工:斜面碾压每15~25m填筑高进行一次。每段施工程序为:测量放线→人工剥坡→静压初碾→人工再次修坡→动压→静压整坡。先对坡面测量放线,布置3×3m网格打桩拉线,人工削坡至法线方向高于设计边坡线10~20cm,削坡后,视坡面情况对坡面待压区提前4~8h进行适当洒水,先静压2遍,再自下而上动压4~8遍(试验确定),周边缝部位振动碾压不到的部位,用人工夯实。碾压结束后测量检查,欠补超削,欠填部位用级配良好的垫层料补填,对补填面积大于10m2的采用振动碾压,对小于10m2的用人工夯实。斜面碾压由推土机、0.7m3反铲及导向滑轮联合牵引YZT-10型振动碾,采用错距法碾压,错距宽按碾压遍数、碾筒长度确定。由反铲平行坝轴线向前后移动来实现错位,推土机平行坝轴线向前后移动来牵引振动碾上下移动。斜面碾的安装与拆除直接用反向铲起吊。每一高程段坡面斜面碾压结束,并经取样试验合格后,在斜面铺碾压水泥砂浆封闭保护。砂浆从右岸拌和楼用自卸车运至渡汛体填筑层顶部,顺溜槽下溜,人工摊铺,每条带幅宽4m,碾压砂浆采用MS5,厚10cm66
。摊铺一个砂浆条带后,约2小时后,用YZT-10型振动碾按静碾一遍,半振动碾两遍,最后全面静碾一遍表面压光,碾压错位搭接10cm,砂浆初凝前完成碾压,终凝后洒水养护21天以上。上坡时的碾速为0.3~0.35m/s,下坡时的行车速度为0.4m/s。碾压砂浆在大坝填筑的后期用人工清除。砼边墙挤压施工工艺:6m3砼搅拌运输车运送砼,倒退法卸料,BJY40砼边墙挤压机修筑坝体边墙;装载机配20t自卸车运料,推土机摊铺,层厚约40cm(试验确定),BW219PDH-3振动平碾碾压6~8遍(试验确定),碾压速度控制在2km/h左右为宜。垫层料与过渡料平起铺料、平齐碾压。过渡料施工:上游3A区过渡料用装载机配20t自卸车运输,进占法铺料,层厚约40cm(试验确定),推土机平料,振动平碾振压6~10遍(试验确定)。人工配合反铲处理边角粗料集中部位,铺料厚度和碾压参数与垫层料相同。主堆石料区、开挖料区及下游次堆石区施工:以反铲配合20t自卸车运输,采用进占法卸料,主堆石料区铺厚80cm(试验确定);开挖料区铺厚120cm(试验确定);下游次堆石区铺厚160cm(试验确定)。TY220推土机平料,BW219PDH-3振动平碾振压6~10遍(试验确定),振动碾行驶方向平行于坝轴线,靠岸边处顺岸行驶,难于碾及的地方用HP-1000-7液压振动板压实。碾压过程中人工辅助洒水。0.7m3反铲对边角粗料集中部位和临时坡面进行处理。下游干砌石护坡施工:在下游3C区次堆石填筑过程中,随下游坝体上升逐层进行护坡块石支砌,一气呵成。各层的护坡块石和同层的堆石料采用错缝锁结方式铺筑,先进行测量放线,并用反向铲作坡面修整。在石老虎山料场挑选质地坚硬、块径40~60cm石料运至每一填筑层上,沿着靠近坝坡的边缘堆成条带状,用推土机将其推至坝坡边缘,人工配合反向铲分层支砌,块石大面朝外,用拉线法控制坡面平整度,其外缘与设计坝坡线误差不超过±25cm。以上各种坝料的施工参数(含水量、铺料厚度、碾压遍数、洒水量、行走速度等)按现场碾压试验后确定的参数执行。⑥面板及趾板混凝土施工㈠趾板混凝土施工趾板位于面板周边,趾板分为A型趾板,底宽为6.0m;B型趾板,底宽为8.0m。左、右岸坡EL840.0m以下及河床部位为B型趾板,全长215.1m;左、右岸坡EL840.0以上为A型趾板,全长140m(左岸)+113.1m(右岸)=253.1m;趾板66
“X”线总长为468.2m。趾板是坝体防渗的一个重要组成部分,因而施工技术要求较高。趾板砼浇筑顺序施工工艺流程如下:清理作业面→测量与放线→锚杆布置→架设钢筋、立侧模、安装止水→洒水养护→浇筑混凝土→检查质量、验收→冲洗仓面→埋设预埋件施工方法:清基:趾板底部基岩面在浇筑混凝土之前,采用人工清理,清除残碴浮土及松动的岩石,并用压力水或高压风吹、冲洗干净。锚杆施工:趾板锚杆可作架立筋使用,按设计要求设置,锚筋孔钻头直径大于锚杆直径15mm以上,采用手风钻造孔,先注浆后安装锚杆的程序施工。钢筋制安:钢筋在加工场加工好,用5t载重汽车运输至现场,人工布置、绑扎、焊接。模板架立:河床趾板混凝土采用组合小钢模配1.5寸钢管架设,转角处采用木工场加工的定型木模,配12cm×14cm方木架设,模板采用撑拉结合方式固定。岸坡趾板采用盖模配合组合钢模施工,1.5寸钢管架设,散板拼接补缝,转角处采用木工场加工的定型木模,配12cm×14cm方木架设,模板采用撑拉结合方式固定。浇筑混凝土时,经常观察模板、支架、钢筋、预埋件和止水设施的情况,如发现有变形、移位时,立即停止浇筑,并在已浇筑混凝土凝结前修整完好。止水安装:铜止水预先用模具加工成型,现场分段焊接,或采用现场加工成型技术;橡胶止水带现场溶接,并用夹具固定牢固。预埋灌浆管:预埋灌浆管根据测设位置,用2″钢管埋设,与钢筋大样焊接固定牢固,管口进行包扎保护。混凝土浇筑及振捣:混凝土由拌和楼拌制,6m3混凝土搅拌车运输,通过各开挖道路及上坝道路到达工作面附近或填筑坝面,采用负压溜槽入仓或少量采用泵送入仓。混凝土浇筑分块进行,12~25m为一块,每块混凝土浇筑连续进行,采用人工手提插入式振捣器振捣。对止水部位派专人负责,既要保证止水与混凝土紧密结合,又要防止止水变形。混凝土浇筑完毕,在终凝后6h内加以覆盖和洒水养护,保持湿润状态。在炎热、干燥气候条件下,提前进行养护,并适当延长养护时间。66
止水保护:趾板拆模后,及时对止水进行保护,采用3mm厚钢板制作盒子将其罩住,用膨胀螺栓固定。直到浇筑面板坝时拆除。㈡坝体混凝土面板施工本工程面板共分28块施工,分块宽12.0m,砼总量约16700m3,面板为30cm~70cm的不等厚面板,面板砼浇筑应在大坝坝体分期填筑达到相应的高程位置时,才能进行砼施工工序。结合坝体填筑分期,为使面板全部在适宜的气候条件下浇筑,拟分一、二期施工。第一期在2006年2月1日~2006年5月31日期间浇筑EL865以下部分,最大面板浇筑长度129m,共计18块,砼浇筑量10400m3。一期面板砼从左岸上游中线公路L2运至EL870平台,钢制大溜槽入仓。第二期在2007年1月1日~2007年3月31日浇筑EL865~EL902段,接缝按施工缝处理,最大面板浇筑长度63.6m,共计28块,砼浇筑量6300m3;二期面板砼从左岸上游上线公路L1运至EL902平台,钢制大溜槽入仓。施工方法:坡面处理:按面板分块宽度测出面板分块线和坡面设计高程,在2A区坝料(厚度50cm)上沿缝1:4水泥砂浆作50cm宽×10cm厚的平整砂浆垫。在待浇面上布置3m×3m的网格进行平整度测量,如与设计偏差大于5cm时,则补填水泥砂浆或凿除,凿除部分后用水泥砂浆抹平。止水安装及侧模架设:砂浆垫层找平后,在垫层上刷一层沥青,铺好6mm厚PVC带,再放上铜止水(在铜止水鼻头内嵌入φ12mm、φ25mm氯丁橡胶棒及聚苯乙烯泡沫),之后安装侧模并打插筋固定。与趾板相接周边缝位置预先衬好12mm硬木垫板(沥青木板)。侧模用木模制作,每2.0m一块,10块一组,自下而上周转使用,面板厚度通过抽出模板上的活动木条来调整。铜止水在坝面现场分段(10~15m)压制成型,人工送到安装位置在直线段焊接。绑扎钢筋:在仓面内按3m×3m间距打Φ22,L=60cm(锚深30cm)的插筋,然后架设钢筋样架,钢筋由钢筋加工厂制作,5T汽车运至工作面附近,人工传递,现场绑扎。清仓验收:清理仓位内的杂物,并且在与砼接触的基岩表面上冲洗干净,排除积水,提交有关验收资料进行仓位验收,同时做好浇筑准备。砼拌制与运输:砼由拌和系统拌制,6m3砼搅拌运输车运输至各分期坝面。66
滑模安装与砼浇筑:面板砼采用我局自己设计、制造的无轨滑模浇筑,滑模用两台10T慢速卷扬机牵引,浇筑宽12m的标准板块。在坝面组装好无轨滑模后,用16T汽车吊把模板吊至坡上,并与卷扬机连接后,通过行走装置滑至离底部1.0m左右,然后将行走装置转朝天,将滑模置于侧模上(一序施工块),当浇筑二序施工块时,将滑模置于已浇一序施工块上(在滑模行驶的砼面上铺设铁皮保护)。浇筑块铺设半圆形精加工的双溜槽,顶部安装受料斗,砼入仓坍落度控制在4~7cm,由溜槽入仓分层浇筑,用插入式振捣器振捣密实;溜槽旁备水桶配制纯水泥浆,用来湿润溜槽。靠底座1.0m左右的砼,先振捣好后再放下滑模,进入正常浇筑阶段,振捣器在模板前沿30~50cm提前振捣好,然后由布置在坝面的2台10T卷扬机拖动,均匀上升,平均滑升速度1~2m/h,最大滑升速度不超过4m/h。由于坡缓、坍落度小,砼可无强度出模,出模后,及时进行人工修整、压平和抹面。砼出模终凝后,及时铺盖草席,并配以压重,洒水养护至水库蓄水。面板异形块采用该无轨滑模,通过手拉葫芦使模板平移或旋转,或平移加旋转,必要时在趾板附近设置辅助轨道,可浇筑不规则异形块。抹面、修光:模板滑升时两端提升平稳、均匀、同步,滑模每次上滑距离为30~40cm左右,平均滑升速度为1~2m/h,视混凝土出模情况适当加快或放慢,当停歇待料时每隔30分钟提升一次滑模,提升行程控制在10cm以内,以防止模板与混凝土粘结。滑模滑升后,由人工在滑模平台上及时修整抹光,压实混凝土表面。㈢表面止水施工砼表面止水有“W1型”、“W2型”及“F型”、“Ω型”等止水型式,砼达到设计强度后按设计进行各种型式的表面止水施工。先清理砼缝面预留的“V”型口,清理干净后,对潮湿的用喷灯烤干,再刷涂沥青乳剂,待不粘手时,将玛蹄脂料或者粉煤灰嵌入缝内,并用木槌击实,然后铺上土工织物、镀锌铁皮,压上不锈钢扁钢,用膨胀螺栓M10固定压紧。此外各类型垂直缝边线以下包括面板与趾板变形缝止水构造表面覆盖粉煤灰及土工织物,外部用加防滑勒不锈钢罩保护。保护罩按5m一段在加工厂加工好,运至现场人工安装,先用土工织物包裹Ⅱ级粉煤灰,紧贴在缝口面上,再装上保护罩,两侧压上不锈钢扁钢,用膨胀螺栓M10固定压紧。⑦防浪墙及坝顶公路施工㈠防浪墙施工防浪墙砼施工:防浪墙长346.2m,底面高程EL902.0m,墙体断面类似为L形,防浪墙高4.0m,底板宽4.00m,墙顶宽均为0.7m,砼量1500m3。66
施工程序:坝顶防浪墙先用反铲配合人工将基础找平,并用BW219PHD-3振动平碾碾压密实后,防浪墙砼浇筑均采用分层分段浇筑,根据设计要求分段长12m,从右岸向左岸顺序施工。先浇筑底板,后浇墙体。分层施工缝须进行凿毛处理,分段施工缝须按结构缝处理,缝内贴12mm厚沥青木板,并设置PVC止水带,防浪墙与面板接缝内贴12mm厚沥青木板及玛蹄脂。施工方法:采用木模辅以组合钢模立模,φ12拉筋对拉固定模板,人工绑扎钢筋,砼由6m3搅拌车从拌和系统经左岸高线公路L1运至工作面,直接入仓或用砼泵车泵送入仓,插入式振捣器振捣。防浪墙钢筋制作由钢筋加工厂按钢筋下料单进行下料,加工好后用自卸汽车运输至工作面。先进行钢筋安装,后进行模板安装。分层浇筑在浇筑下部砼时采取直接入仓方式,上部采用人工提桶入仓。人工平仓振捣密实,洒水养护。防浪墙伸缩缝止水施工时注意固定好预埋位置并妥善保护。㈡坝顶公路施工坝顶公路为沥青路面,沥青路面最大厚度4cm,沥青路面工程量200m3,浆砌石260m3。防浪墙浇筑完毕后,先填筑坝顶部分堆石体至设计高程,碾压后砌筑路肩的浆砌石,再用砂砾石料作路基垫层,垫层厚20cm,用装载机配20T自卸车运至坝顶,人工配合推土机摊平,BW219PDH-3振动平碾碾压密实后浇筑电缆沟砼及沥青路面铺设。6.2电站进水口、引水隧洞工程6.2.1土石方明挖及支护1.施工总布置①施工道路布置由于电站进水口边坡开挖,采用自上而下分层开挖方式,结合电站进水口开挖边坡较高,地形较陡,开挖主要施工道路分两部分:905m高程以上,修建R1临时施工道路,主要用于反铲通道至开挖顶开挖线,再利用现有的905m高线公路出碴,碴料主要通过高线公路运输至电站进水口前大冲沟处,用于平整场地。905m高程以下主要由左岸上游高线、中线和低线公路间R2联络公路修建施工便道,再通过890m、850m66
集碴平台出碴,无用碴料主要通过中线公路运输至电站进水口前大冲沟处,用于平整场地及修建中线公路,有用碴料主要通过下线公路运输至左岸上游存碴场存放。由于支护是采用人工搭设脚手架方式,施工便道主要是利用边坡永久马道。②施工风水电布置施工用风主要利用电站进水口前850m平台1台电动压风机(20m3/min),用4″焊接管作为主管,各支管采用2″胶皮管,接至各工作面;局部部位采用1台移动式空压机(12m3/min)配合,用2″胶皮管接至各工作面。施工用水采用电站进水口前箐沟内1#截水坝,布置高程为910m,905m高程以上施工用水采用增压泵供水方式,905m高程以下采用4″焊接管作为主管,各支管采用2″焊接管,接至各工作面。施工用电采用电站进水口前850m平台1台500KVA变电站供电,工作面采用1000W/220V碘钨灯照明,并在适当位置设置2000W/220V镝灯集中照明。③施工通讯各工作面技术人员及各施工部门均配备无线对讲机,以便紧密联系。④存弃碴场布置对于电站进水口边坡开挖中无用碴料主要堆放于电站进水口前箐沟内,用于平整场地及修建左岸上游高线、中线公路;对于有用开挖碴料主要堆放于左岸上游存碴场;存弃碴场应做好排水措施,碴场具体规划及布置请参见枢纽存弃碴场规划施工技术措施中相关内容。2.施工方法电站进水口边坡开挖采用自上而下的开挖方式进行施工。首先进行905m高程以上开挖施工,此时主要集碴平台为905m高线公路;在开挖完905m高程以上边坡后,进行905m高程以下施工,同时进行905m高程以上边坡支护施工作业,此时主要集碴平台为880m施工便道和850m中线公路。施工准备:在开挖前须把开挖范围内和开挖过程中会影响一切设施全部撤出,施工风、水、电须准备好。测量放线:由测量队联合测量监理工程师进行原始地形测绘,再根据设计开挖图纸放出开挖范围、边坡坡比、高程及桩号,并向开挖队现场技术员交底。植被清除:开挖范围放样后,应砍除开挖区内一切树木、灌丛等植被。66
截水天沟施工:根据设计图纸,由测量队放出截水天沟开挖线,采用人工开挖方式进行施工。截水天沟槽挖完成后,采用人工运输块石及材料至工作面,进行截水天沟施工。土方开挖:覆盖层、土方开挖机械采用反铲、推土机配合20T自卸汽车,推土机、反铲由施工便道进入开挖区从上往下开挖,采用推土机集碴,反铲挖装20T自卸汽车运输至各存弃碴场,开挖边坡规格修整采用反铲配合人工进行。石方开挖:为了使开挖面符合设计图纸所示开挖线,保持开挖后基岩的完整性和开挖面的平整度,开挖采用预裂爆破、光面爆破技术,自上而下,分层进行,施工机械采用快速冲击钻、手风钻相结合的方法。表层孤石、浮石采用手风钻钻孔爆破。岸坡采用自上而下分层梯段爆破开挖,对于岩层较厚的部位采用冲击式潜孔钻(YQ-100C)梯段爆破,梯段高度为8m,边坡沿设计线先进行预裂爆破;对于岩层较薄的部位采用手风钻梯段爆破,梯段高度为4m,边坡光面爆破。底部预留1.5m厚保护层,采用手风钻、小药量钻孔爆破。两种爆破均采用非电毫秒雷管引爆,推土机集碴,反铲配合T20自卸汽车出碴。爆破孔装药结构为连续装药,光面爆破孔采用间隔装药,起爆方式采用非电毫秒雷管微差起爆。随着开挖高程下降,应及时对开挖坡面进行测量检查以防止偏离设计开挖线,避免在形成高边坡后再进行开挖,设计开挖边坡保护层采用光面爆破。冲击钻爆破参数初计见下表11,手风钻爆破参数初计见下表12。具体参数还须经现场爆破试验不断优化。冲击式潜孔钻梯段爆破参数表表11名称台阶高度m排距m孔距m孔径mm孔深m超深m药径mm堵长m单孔药量kg单耗kg/m3线密度g/m梯段孔822.2808.60.6561.517.60.50预裂孔80.8808.60.6321.02.40320手风钻梯段爆破参数表表12名称台阶高度m排距m孔距m孔径mm孔深m超深m药径mm堵长m单孔药量kg单耗kg/m3线密度g/m41.21.4404.40.4350.73.400.5066
梯段孔预裂孔40.6404.40.4250.71.14300边坡处理:电站进水口边坡较高,稳定问题比较突出,为了确保边坡稳定,支护与开挖应同步进行。每次开挖结束后由人工配合反铲修整边坡,人工拉控制线配合削坡,确保开挖边坡符合设计要求,力求平直美观,并做好临时排水措施。砂浆锚杆施工:设计图纸中边坡砂浆锚杆有两种规格:锚杆Φ25L=4.5m和Φ25L=9m,均为2m×2m梅花型布置,外露长度均为15cm。边坡修整完成后在施工平台上搭脚手架进行锚杆施工。锚杆均采用冲击式潜孔钻钻孔,注浆机注浆,人工安插锚杆。注浆锚杆采用先注浆后插锚杆的程序施工,锚杆深度应达到设计图纸的规定。砂浆锚杆的砂浆(M20)配合比在做好试验报送监理审批后执行。在施工过程中应参照《水电水利工程锚喷支护施工规范》(DL/T5181-2003)。排水孔施工:根据设计要求,对于905m高程以上边坡采用L=5m,间排距4m×4m,梅花型布置,905m高程以下边坡不采用排水孔。排水孔采用YQ-100C冲击式潜孔钻φ76钻孔,排水孔水平上仰8°~10°,人工安插φ50工业排水管,钻孔在锚杆钻孔施工中可同时进行,但须在挂网喷锚施工前完成,并在喷锚施工前采用编织袋堵住孔口,以防止混凝土堵塞排水孔。挂网喷混凝土施工:边坡采用机编活络网,机编活络网在锚杆施工完成后进行,采用人工绑扎方式。喷混凝土采用干喷方式,现场拌和机拌制喷砼,人工在工作平台上施喷,喷混凝土设计标号为C20,在施工过程中应参照《水电水利工程锚喷支护施工规范》(DL/T5181-2003)。喷混凝土配合比在做好试验报送监理审批后执行。马道混凝土及排水沟施工:设计图纸在每个马道上设有C15素混凝土,并在内侧设有排水沟,马道排水沟在该平台以上喷混凝土完成后进行,马道排水沟材料由人工运输,砂浆由现场根据配合比配料,在马道排水沟施工完成后再进行马道素混凝土施工。马道C15素混凝土采用现场拌和机拌制,人工立模,模板采用组合小钢模,人工运输方式。66
边坡验收分两个阶段:前期在边坡开挖完成后进行,主要是进行支护前基础验收;后期是在边坡支护完成后进行,主要是进行支护完成后验收。6.2.2石方洞挖及支护引水隧洞在边坡明挖支护施工结束后,进行洞口的必要锁口支护,随后进行洞身段开挖支护施工。1.隧洞进洞施工措施开洞原则上采取先锁口后开洞口,在开洞口时采用导洞扩大法施工。锁口采用锁边锚杆支护方法,依据隧洞围岩条件和断面尺寸,进行必要的喷砼或网喷砼支护,开口前对每个洞口先行布设施打锁口砂浆锚杆。开洞口时,中导洞领先推进,导洞断面尺寸在2.5×2m左右,周边光爆,严格控制循环进尺在1.5m~2m左右,爆破时尽量多分段,减小单响起爆药量,减轻对洞脸围岩的振动影响,保证洞口成形较好。开挖成形后的洞口需及时锚喷支护封闭,必要时采用工字钢支撑或钢筋格构梁喷砼封闭支护,洞脸形成整体支护结构。隧洞开挖先利用发包方给定的测量控制网点,引入工作面的基准点作为施工测量基点,采用全站仪进行放样。圆型断面Ⅱ、Ⅲ类围岩开挖均拟采用全断面一次开挖,风钻台车钻孔,周边光面爆破的施工方法,锚喷支护跟进。Ⅳ类围岩采取分上下层施工,上层为上中导洞超前领先探测,两侧跟随扩挖,风钻台车钻孔,周边光面爆破,锚喷支护随开挖跟进;下层扩挖滞后于上层开挖支护施工一、二排炮。Ⅴ类围岩采用分上下层施工,上层为采用超前小导管预注浆、留核心土法施工方法,喷砼、工字钢支撑(或钢筋格构梁)支护;下层扩挖滞后于上层开挖支护施工一排炮。根据隧洞地质资料及存在的地质问题,施工中采取超前探测预报和支护措施,具体措施如下:采用“短进尺、弱爆破、少扰动、早封闭、强支护、勤量测、排水以堵排相结合”的工艺要旨进行施工,确保围岩稳定。清挖软弱岩层时,并按技术规范、条款要求进行锚喷支护、清挖后回填砼作岩塞处理。软弱夹层、层间错动带洞身段处理措施:开挖时主要采用导洞超前,以超前锚杆支护为主,及时封闭或清挖软弱岩层并回填砼处理;若岩体破碎较严重时,采用超前小导管预注浆、留核心土法施工方法,喷砼、工字钢支撑(或钢筋格构梁)支护。66
岩溶系统及地下水处理:在施工中遇到岩溶洞穴,其地下水以堵排相结合的方式进行处理。地质缺陷处理采取“随挖随填”及时封堵和灌浆处理。超前探测采取导洞超前、地质雷达探测等手段,以及时反馈信息,并针对前方岩层情况,早做施工准备,以防突发涌水、坍顶等情况的发生。施工中严格按“新奥法”原则施工,强调“超前预测、超前支护、短进尺、弱爆破、少扰动、早封闭、强支护、勤量测、排水以堵排相结合”的工艺要旨,确保围岩稳定。认真贯彻“稳扎稳打、步步为营、稳中求快”的指导思想,杜绝围岩塌方等重大事故,以免造成经济损失和拖延进度,安全顺利地通过不良地质洞段。爆破后,用反铲清除掌子面及边顶拱上残留的危石及碎块,保证进入人员及设备的安全,岩面破碎洞段在进行安全处理后,可先喷一层5cm厚砼,出碴后再次进行安全检查及处理。在整个施工过程中,设专职安全员每天进行安全检查,发现问题及时处理。开挖后,按规范要求随开挖进度设置围岩收敛监测,观测频次按规范要求进行,观测成果及时整理分析,发现异常情况,及时上报发包人、设计及监理人研究处理。对控制爆破的区域,设置动态观测点,对爆破振动情况进行监测,每次爆破后及时整理观测成果,以指导爆破施工。出渣可采用小型反铲配合4.5t自卸汽车。3.进口混凝土施工引水隧洞进水口砼主要由引水渠砼、进水塔砼及交通桥砼、二期砼等项目组成;混凝土由6m3砼搅拌运输车运输,采用溜槽或泵送入仓方式。进水塔(闸门井)底板砼厚度为2m,分二层浇筑,其余塔身段按不大于3.0m的原则进行分层浇筑,基础以上的梁、板等特殊部位根据结构需要和建筑设计分层施工。电站进水口所用模板主要有:小型钢模板、定型组合模板及部分木模板等型式。对于进水塔塔体永久外露表面可以采用镜面模板,但投入人力、物力、财力较多。搭设脚手架方式,形成施工平台。4.洞身混凝土施工引水隧洞底拱100°范围先浇筑,在洞挖结束后在洞口组装一套轻型钢模台车,由下游向上游方向分块浇筑,每9m设一道施工缝。混凝土由6m3砼搅拌运输车运输,采用泵送入仓方式。66
6.3灌浆工程灌浆工程施工前先进行灌浆试验施工,灌浆试验应根据规程、规范及相关技术要求进行,以指导以后灌浆施工,确定各灌浆施工参数。6.3.1回填灌浆施工回填灌浆主要指引水隧洞0+000.000m~0+203.016m、溢洪洞、泄洪冲沙(兼放空)洞、泄洪交通通风洞等的回填灌浆。1.钻孔回填灌浆钻孔在衬砌砼达到70%的设计强度后尽快进行。在钢筋砼衬砌段的回填灌浆孔,浇筑时预埋灌浆管,并采用手风钻在预埋孔中钻孔。在素砼中的回填灌浆孔,可采用直接钻孔的方法。回填灌浆孔深入岩石10cm,并测记混凝土厚度和空腔尺寸。堵头段的回填灌浆孔按实际情况分段进行预埋回填灌浆管。2.灌浆区划分引水隧洞、泄洪隧洞回填灌浆,约45m左右的长度进行灌浆区的划分,但主要是结合砼分段的长度进行划分。隧洞回填灌浆施工按两个次序进行,先施工Ⅰ序孔,后施工Ⅱ序孔,各序孔灌浆时间间隔不小于48h,Ⅰ、Ⅱ序孔分类编号。各灌浆区可单独进行灌浆,每一区段的端部在砼浇筑后封堵严密,同一区内同次序的孔全部钻出后才能进行灌浆。各次序灌浆的间隔时间不少于48小时。回填灌浆Ⅰ次序串浆不必重灌,等孔内串出最浓一级的浆液时可封堵。Ⅱ序孔串浆封堵后必须扫孔重灌。在本灌区内的回填灌浆孔,由隧洞较低的一端开始向较高一端推移,推移灌浆的具体做法:将低端的第一个孔作进浆孔,临近的孔作为排水、排气用,待其排出最稠一级浆液后立即将孔关闭,再改变为进浆孔,直至全序孔灌到结束标准后结束。各部位灌浆时密切监视衬砌混凝土及钢衬的变形,在灌浆工作开始前先安装千分表,防止产生抬动,并定时进行监测,作好记录。回填灌浆压力在没有特殊规定的情况下采用0.2~0.4Mpa。回填灌浆水灰比:一次序采用0.6(或)0.5:1的水泥浆,二次序采用1:1和0.6(或)0.5:1水泥浆。各部位回填灌浆的浆液结石强度必须满足设计标号要求。空隙大的部位灌注水泥砂浆,掺砂量不大于水泥重量的200%。66
3.回填灌浆特殊情况处理空腔较大的位置或塌方段预埋灌浆管不少于2根灌浆预埋管。灌浆过程中如发现漏浆,根据具体情况采用嵌缝、表面封堵、加浓浆液、降低压力、间歇灌浆等方法处理。但处理方法报监理工程师审批或遵照监理工程师的指令进行。灌浆过程中发生与其它孔串浆,等被串孔排出浓浆时将其堵塞,一次序孔被串可不必重灌,二次序孔串浆扫孔重灌。4.回填灌浆结束标准回填灌浆在规定的压力下,灌浆孔停止吸浆,并继续灌注5min即可结束。灌浆结束后,排除钻孔内积水和污物,采用浓浆将全孔封堵密实和抹平,露出衬砌混凝土表面的埋管应割除。6.3.2固结灌浆施工固结灌浆分为基础固结及围岩固结灌浆,基础固结主要在大坝边坡、进水塔基础进行。围岩固结灌浆主要在引水隧洞内、溢洪洞内、泄洪洞内进行。1.固结灌浆钻孔在钢筋混凝土中的固结灌浆孔,在钢筋砼浇筑时按施工图要求预埋钢管。所有预埋管,孔口固定好方位,灌浆孔位与设计孔位偏差不大于设计图纸的规定。所有固结灌浆钻孔,采用手风钻及KQJ100B轻型潜孔钻钻孔。固结灌浆孔钻孔按灌浆施工程序,分序分段进行钻孔灌浆。基础固结灌浆孔在有盖重混凝土的条件下进行,当坝基趾板及各部位进水口砼浇筑一层后,并在砼强度达50%的设计强度后进行钻孔灌浆。围岩固结灌浆在回填灌浆结束7天后进行钻孔灌浆。灌浆孔的开孔孔位符合施工图要求,因故变更孔位征得监理工程师同意,并记录实际孔位。所有固结灌浆钻孔深度大于设计孔深20cm。2.固结灌浆洗孔及压水试验洗孔:冲洗水压力采用80%的灌浆压力,如压力超过1Mpa时,采用1Mpa压力冲洗。冲洗风压采用50%的灌浆压力,压力超过0.5Mpa时,采用0.5Mpa。裂隙冲洗至回水澄清后10min结束。且总的时间要求,单孔不少于30min,串通孔不少于2h。对回水达不到澄清要求的孔段,应继续进行冲洗直到回水澄清,孔内残存的沉积物厚度小于20cm。才可进行灌浆工作。正在灌浆的孔,以及邻近灌浆结束的灌浆孔附近,间隔时间不到24h时,不得进行裂隙冲洗。66
灌浆孔冲洗完后立即进行灌浆作业,因故中断时间间隔超过24h者,在灌浆前重新进行冲洗。压水试验:为便于分析判断灌浆效果,在固结灌浆孔岩石裂隙冲洗结束后,进行压水试验,并按监理工程师指示采用“简易压水”、“单点法”及“五点法”进行压水试验。简易压水试验应在裂隙冲洗后进行。压力为灌浆压力的80%,该值若大于1Mpa时,采用1Mpa;压水20min,每5min测一次压水流量,取最后的稳定流量作为计算流量,其成果用透水率表示。五点法和单点法压水试验按SL62-92附录A执行。灌前压水试验,在一次序中选择总孔数的5%,用为灌前压水试验孔。固结灌浆检查孔按DL/T5148的规定进行压水试验,压水检查孔的数量不少于总孔数的5%。3.固结灌浆施工措施固结灌浆方法:灌浆可采用自上而下、自下而上分段灌浆法、综合灌浆法或孔口封闭灌浆法分段进行灌浆。固结灌浆孔深小于或等于5m时,灌浆可采用全孔一次灌浆,孔深大于5m时按分段灌浆法进行施工。大坝基础固结灌浆采用分段灌浆法进行。孔深为10m的孔分三段进行,第一段长为2m,第二段长为3m,第三段为5m。孔深为8m的孔分二段进行,第一段长3m,第二段长5m。大坝基础固结灌浆在同一灌浆区内必须先进行边排孔钻孔灌浆,后进行中间孔的钻孔灌浆施工。在灌浆过程中并由监理工程师指示采用自上而下或自下而上灌浆法时,采用自上而下灌浆法时,灌浆塞在已灌段底以上0.5m处,以防漏灌。孔口无涌水的孔段,灌浆结束后不待凝,在断层、破碎、漏水带等地质条件复杂地区吸浆量大的孔段待凝,待凝时间根据浆液初凝时间和工程师要求确定。固结灌浆栓塞:采用橡胶塞。为防止混凝土面抬动、变形,固结灌浆原则上一泵灌注一孔,相互串浆时,采用群孔并联灌注。经试验后,经工程师批准方可采用多孔联灌,但并联孔不宜多于3个,且并联孔尽量对称。各部位固结灌浆开始前进行抬动观测设施的埋设及安装。固结灌浆压力:按设计施工图、招标文件、补充通知或通过生产性灌浆试验确定。基础固结灌浆按排间分序,排内加密分两次序进行。围岩固结灌浆按环间分序,环内加密的原则进行。各孔位统一分类编号,如地质条件不好的地段可分为三个次序进行。但主要遵照设计、施工图纸、DL/T5148-2001执行。66
固结灌浆水灰比:按灌浆试验或监理工程师批准的水灰比进行,如没有特别规定,可按施工技术规范《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》(DL/T5148-2001)执行。采用3:1、2:1、1:1、0.6(或0.5):1(重量比)四个比级。在灌浆过程中监测浆液比重,判断配比的准确性和浆液变浓的程度。固结灌浆浆液变化:固结灌浆时,当灌浆压力保持不变,吸浆量均匀减少时,或当吸浆量不变,压力均匀升高时,灌浆工作持续下去,不得改变水灰比。固结灌浆中,当某一级水灰比浆液的灌入量已达到300L以上,或灌注时间已达1h,而灌浆压力和注入率均无显著改变时,改浓一级灌注。固结灌浆,当注入率大于30L/min时,根据具体情况适当越级变浓。固结灌浆时,当改变浆液后,如灌浆压力突增或吸浆量突减,立即查明原因,进行处理。4.固结灌浆特殊情况的处理有地下水的固结灌浆孔,测定涌水量、地下水的压力、水温,灌浆时可适当增加灌浆压力,所增加压力须报请监理工程师批准后方可使用。钻孔过程中注意回水颜色地层的变化,遇有断层、破碎带、地下涌水及其它异常现象,及时向工程师汇报。由监理、设计和施工单位共同商定处理办法。灌浆中每个灌浆孔的灌浆工作必须连续进行。若因故中断,必须尽早恢复灌浆,中断超过30min时,进行冲洗,如冲洗无效时,扫孔重灌,重灌时从开始灌浆时的水灰比开始。灌浆过程中,如有冒浆、串浆、浆液变浓等情况,处理方法按《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》(DL/T5148-2001)的有关规定执行。并详细记录,同时将采取的处理措施、结果通知监理工程师。有地下水涌出的灌浆孔,灌浆工作结束后,做屏浆措施。屏浆时间不少于1小时,然后可用机械封孔法封孔。在已完成或正在灌浆的地区及附近30m以内不得进行爆破作业。5.固结灌浆结束标准按招标文件的技术条款规定:在规定压力下,当注入率不大于1L/min,群孔灌浆不大于0.8L/min,继续灌注30min,灌浆即可结束。特殊情况长时间达不到结束标准后,报监理工程师共同研究处理措施。封孔:每个灌浆孔全孔灌浆结束后,报请监理及时进行验收,验收合格的灌浆孔才能进行封孔。固结灌浆封孔采用“导管注浆封孔法”或“全孔灌浆封孔法”。6.3.3帷幕灌浆施工措施66
帷幕灌浆主要指大坝址板下的防渗帷幕,帷幕灌浆孔平均深度为44m,最深55m,帷幕灌浆孔为单排孔,孔距为1.5m。帷幕灌浆工程量为19406m。1.帷幕灌浆钻孔帷幕灌浆孔为铅垂孔,开孔孔径在没有特殊规定的情况下采用76mm的金刚石钻头,终孔孔径采用56mm的金刚石钻头。钻机采用SGZ-150型地质钻机清水钻进。钻孔按分序分段进行,钻孔深度必须符合灌浆孔深要求。帷幕灌浆先导孔,孔径φ91mm,终孔孔深达到设计底线后,再加深5m。钻孔过程中注意地层变化,回水颜色,特别是在断层破碎带、节理密集或涌水地段,需做详细记录。若有较大异常现象,及时向工程师汇报、商讨适宜的处理措施。若终孔时遇到大的断层、溶洞、则终孔孔深必须按照监理工程师的指示进行加深。钻观测孔、检查孔以及监理工程师指示的其它钻孔,钻取岩芯,按取芯次序统一编号,填牌装箱,并绘制钻孔柱状图和进行岩芯描述。钻取芯样的回次进尺最大长度限制在3m以内,一旦发现芯样卡钻或被磨损,立即取出,除监理工程师另有指示,对于1m或大于1m的钻进循环,若芯样获得率小于80%,则下一次应减少循环深度50%,以后依次减少50%,直至50cm为止。如果芯样的回收率很低,应更换钻孔机具或按监理工程师指定的钻进方法进行施工。在钻孔过程中,对钻孔冲洗水、芯样长度及其它能充分反映岩石或混凝土特性的因素进行监测和记录,并提交监理工程师。对于每箱芯样拍两张彩色照片,并作好钻孔操作的详细记录,提交给监理工程师。所有芯样按监理工程师指示的地点存放,防止散失和混装。钻孔的孔位、深度、孔径、钻孔顺序和孔斜等按施工图纸要求和监理工程师指示执行。钻孔过程中进行孔斜测量,并采取控制孔斜措施。帷幕孔为垂直孔。在没有特殊规定的情况下帷幕灌浆孔的孔底允许偏差值不得大于表13的规定。钻孔孔底最大允许偏差值表13孔深(m)2030405060最大允许偏差(m)0.200.400.600.81.0所有钻孔统一编号,认真做好原始记录。钻孔时严格按设计图纸要求的规定进行。钻孔中每个段位结束时,其孔底残留物不应超过20cm。2.帷幕灌浆冲洗及压水试验66
帷幕灌浆孔冲洗:在灌浆前,对所有灌浆孔(段)进行裂隙冲洗。在断层、大裂隙、溶洞、软弱泥化夹层等地质条件较复杂的区域,其帷幕灌浆孔的裂隙冲洗,按监理工程师指示或通过现场试验确定的方法进行冲洗。孔内冲洗可根据监理工程师的指示,采用风水联合冲洗或用导管通入大流量水流,从孔底向孔外冲洗的方法进行冲洗;裂隙冲洗方法根据不同的地质条件,通过现场灌浆试验确定。冲洗压力:冲洗水压采用80%的灌浆压力,压力超过1Mpa时,采用1Mpa;冲洗风压采用50%的灌浆压力,压力超过0.5Mpa,采用0.5Mpa。裂隙冲洗至回水澄清后10min结束,且总的时间要求,单孔不少于30min,串通孔不小于2h。对回水达不到澄清要求的孔段,继续进行冲洗,孔内残存的沉积物厚度不得超过20cm。当邻近有正在灌浆的孔或邻近灌浆结束不足24h的孔,不得进行裂隙冲洗。灌浆孔(段)裂隙冲洗后,该孔(段)立即连续进行灌浆作业,因故中断时间间隔超过24h的,应在灌浆前重新进行裂隙冲洗。帷幕灌浆压水试验:为便于分析判断灌浆效果,在帷幕灌浆孔岩石裂隙冲洗结束后,进行压水试验,并按监理工程师指示采用“简易压水”、“单点法”及“五点法”进行压水试验。简易压水试验在裂隙冲洗后进行。压力为灌浆压力的80%,该值若大于1Mpa时,采用1Mpa;压水20min,每5min测一次压水流量,取最后的稳定流量作为计算流量,其成果用透水率表示。五点法和单点法压水试验按DL/T5148执行。灌前压水试验,在一次序中选择总孔数的10%,为灌前压水试验孔。帷幕灌浆检查孔按DL/T5148的规定进行压水试验,压水检查孔的数量不少于总孔数的10%。3.帷幕灌浆施工帷幕灌浆水灰比在没有特殊规定的情况下按DL/T5148规范按3:1、2:1、1:1、0.8:1、0.6:1、0.5:1(W/C)进行施灌,浆液由稀到浓逐级变换,集中制浆站配制0.5:1的纯水泥浆输送到各灌浆机组,各灌浆机组按灌浆时的要求进行浓改稀调配使用。帷幕灌浆为单排孔,孔距1.5m,在同一单元内的帷幕灌浆孔分三个次序(一次序、二次序、三次序)进行施工,先导孔在一次序孔中选定。帷幕灌浆方法:按监理人指示可选用自上而下分段灌浆法、自下而上分段灌浆法、综合灌浆法或孔口封闭灌浆法分段灌浆。第一段设孔口管,并进行待凝。66
基岩灌浆段的长度,第一段、第二段各为2m、3m,以下各段长5m,特殊情况下可适当缩减或加长,但不得大于10m,孔口无涌水的孔段,灌浆结束后不待凝。但在断层、破碎带、地质条件复杂地区则宜待凝,待凝时间根据地质条件和工程师要求确定。帷幕灌浆压力:各段灌浆压力的使用按施工图纸或监理人指示确定,灌浆压力应尽快达到设计值,接触段和注入率大的孔段应分段升压。灌浆时,当压力保持不变,吸浆量均匀减少;或吸浆量不变,压力均匀提高时,可继续灌注,不得改变水灰比。当某一级浆液灌入量已达300L以上,或灌注时间已达1h,而灌浆压力和注入率均无显著改变时,换浓一级水灰比浆液灌注。当灌入量大于30L/min,可视具体情况越级变浓。灌浆过程中,发现被灌浆液变浓,测定浆液比重与原配浆液比重并详细记录,同时查明原因,随时调整。已使用最大浓度的浆液灌注时,吸浆量还很大,经监理工程师同意后采用低压慢灌、灌浆待凝、间歇灌浆或加砂等方法进行处理。地下水涌出的灌浆孔,必须测定涌水压力,灌浆时可适当增加灌浆压力,所增加压力必须报监理批准。灌浆结束后,必须采取屏浆措施,屏浆时间不少于1小时。4.帷幕灌浆特殊情况处理灌浆中发生串浆,采取下列处理措施:被串孔正在钻进,立即停钻;串浆量不大,可于灌浆的同时在被串孔内通入水流;应用灌浆塞塞于被串部位以上1~2m处。被灌孔的灌浆工作必须连续进行,因故中断按下列原则处理:尽可能及时恢复灌浆;超过30min时,立即冲洗,如冲洗无效扫孔后重灌;复灌时使用最大水灰比,如灌浆量与原灌浆中断时的灌浆量相比减少很多,或停止吸浆,及时请示监理工程师采取处理措施,并详细记录;灌浆段位若灌入量大,灌浆难于结束时,可采取低压、浓浆、限量、间歇、浆液中掺加速凝剂、加砂、水玻璃、双浆液等方法处理。有地下水涌出的灌浆孔,须测定涌水、流量、地下水压力、水温,灌浆时可适当增加灌浆压力,灌浆压力必须大于地下水压力。5.帷幕灌浆结束标准及封孔66
帷幕灌浆结束标准:采用自上而下灌浆法时,在规定压力下,当注入率不大于1L/min时,继续灌注60min,灌浆即可结束;采用自下而上灌浆法时,在规定压力下,当注入率不大于1L/min时,继续灌注30min,灌浆即可结束;对吸水不吸浆的孔段达不到结束标准时,报请监理工程师共同研究处理措施。帷幕灌浆孔封孔:每个帷幕灌浆孔全孔灌浆结束后,会同监理工程师进行验收,验收合格的灌浆孔才能进行封孔;帷幕灌浆采用自上而下分段灌浆法时,灌浆孔封孔应采用“分段灌浆封孔法”或“全孔灌浆封孔法”;采用自下而上分段灌浆时,应采用“全孔灌浆封孔法”。7施工总进度计划7.1施工进度安排7.1.1节点工期目标截流时间:2004年11月1日;泄洪冲沙(兼放空)洞完工时间:2005年5月31日;渡汛坝体(Elv.838m以下)具备挡水条件时间:2005年5月31日;大坝一期面板(Elv.865m以下)完工时间:2006年4月30日;溢洪洞进口具备下闸挡水条件时间:2006年10月31日;导流洞下闸时间:2006年11月1日;导流洞堵头完工时间:2006年12月31日;大坝二期面板(Elv.865m以上)完工时间:2007年3月31日;大坝填筑完成时间:2007年4月30日;溢洪洞完工时间:2007年4月30日;泄洪冲沙(兼放空)洞下闸蓄水时间:2007年5月1日;工程竣工时间:2007年5月31日。7.1.2主要控制性进度安排考虑到导流隧洞堵头段施工时间紧,其堵头段固结灌浆安排在导流隧洞标完工时间(2004年9月20日)至截流前(2004年10月25日)施工。在2004年10月开始进行上下游围堰戗堤预进占,2004年11月1日进行主河道截流,随后进行上下游围堰闭气、填筑及基坑抽排水施工,并于2004年12月31日前完成围堰及其防渗设施、基坑闭气和排水施工。河床部位趾板基础及河床冲积层表层开挖及夯实处理安排在2004年12月进行。2005年1月初开始进行渡汛坝体Elv.838m高程以下填筑,上游同步进行河床以上趾板混凝土浇筑和坝基灌浆施工,计划于2005年4月30日66
前完成渡汛坝体Elv.838m高程以下填筑,2005年5月底做好坝体挡水保护及基坑预充水。泄洪冲沙洞土建及金属结构安装工程计划于2005年5月31日前全部完成,同时引水隧洞(本标段)所有土建及金属结构安装根据总进度计划安排在2006年5月31日前全部完成。2005年5月开始填筑大坝二期渡汛坝体填筑施工,并计划于2005年10月31日前完成Elv.870m高程以下填筑施工。根据招标文件大坝面板分二期浇筑,为保证面板施工质量,在总进度安排中二期面板都考虑了三个月沉降期,一期面板(Elv.865m高程以下)计划于2006年2月初~2006年3月底施工,并已安排一个月时间进行一期面板缝面处理,同时在2006年5月底前完成上游盖重料填筑施工。在二期渡汛坝体填筑完成后,及时进行大坝后坝三期填筑,在一期面板浇筑完成后,及时进行Elv.870m高程以上填筑,计划于2006年9月底大坝填筑至Elv.902m高程。2006年10月31日前溢洪洞进口具备下闸挡水条件,2006年11月1日导流隧洞下闸,计划于2006年12月31日前完成导流隧洞堵头段施工。大坝二期混凝土面板(Elv.865m高程以上)浇筑时同样也考虑了三个月沉降期,计划于2007年1月初~2007年2月底施工,并已安排一个月时间进行一期面板缝面处理。计划于2007年3月初开始进行防浪墙及Elv.902m高程以上施工,到2007年5月31日前完成大坝所有施工项目,2007年4月30日前溢洪洞土建及金属结构安装已全部完成,2007年5月1日泄洪冲沙洞下闸蓄水。2007年5月31日工程竣工。施工总进度计划详见《泗南江水电站首部枢纽土建、金属结构及电气设备安装工程施工总进度计划横道图》。7.2主要施工强度指标根据泗南江水电站首部枢纽土建、金属结构及电气设备安装工程施工总进度计划,本工程主要施工强度指标:土石方明挖高峰月强度:14.00万m3/月;土石方洞挖高峰月强度:1.68万m3/月;土石方填筑高峰月强度:18.35万m3/月;66
混凝土浇筑高峰月强度:0.81万m3/月;回填灌浆高峰月强度:1242.3m2/月;固结灌浆高峰月强度:1709.8m/月;帷幕灌浆高峰月强度:1785.1m/月。施工强度安排参见《泗南江水电站C2标枢纽土建、金属结构及电气设备安装工程强度柱状图》。7.3分年度完成工程量计划根据泗南江水电站首部枢纽土建、金属结构及电气设备安装工程施工总进度计划安排,本工程分年度完成主要工程量计划如下表14。分年度完成主要工程量计划表表14项目单位预计年度完成工程量2004年2005年2006年2007年土石方明挖万m382.19土石方洞挖万m36.700.070.53混凝土万m32.125.061.831.31土石方填筑万m3163.51132.461.11回填灌浆m32711.74978.4460.0398固结灌浆m726.415739.1802.033帷幕灌浆m17667.31738.78结论通过这次毕业设计使我认识到水利水电工程是一项复杂的系统的工程.在对整个工程进行施工组织设计时,要仔细分析工程所在地的自然水文条件及当地的地理环境因素.恰当合理的安排导截流及度汛是整个施工的关键,在这次毕业设计过程中,虽然也遇到了不少的困难,但是通过毕业设计,使我们更加清楚的认识到我们自己以及我们未来要从事的工作到底是个什么样子,还有就是对我们大学四年的在校学习的一个阶段性总结吧,功过得失到最后结果也许就不是很重要了,但这个阶段的总结对踏入社会更有实际意义吧!66
参考文献(1)中华人民共和国能源部、水利部部标准,水利水电工程施工组织设计规范SDJ338-89(试行),水利电力出版社,1990。(2)袁光裕,水利工程施工,水利电力出版社,1996。(3)魏旋,水利水电工程施工组织设计指南,中国水利水电出版社,1999。(4)成都科技大学,水利水电工程施工导流图集,水利出版社,1982。(5)水利电力部水电建设总局,水利水电工程施工组织手册·2·施工技术,水利水电出版社,1990。(6)水利电力部水电建设总局,水利水电工程施工组织手册·3·施工技术,水利水电出版社,1987。(7)水利电力部,碾压式土石坝施工技术规范(SDJ213-83),水利电力出版社,1984。(8)许四夏,郭诚谦,土石坝施工,第一版,水利电力出版社,1986。(9)水利电力部,碾压式土石坝设计规范(SDJ218—84),水利电力出版社,1985。(10)能源部、水利部水利水电规划设计总院,碾压式土石坝设计手册,水利电力出版社,1989。(11)中华人民共和国水利电力部,水工混凝土施工规范(SDJ207-82),水利电力出版社,1982。(12)中华人民共和国水利电力部,水工建筑物地下开挖工程施工技术规范(SDJ212-83),水利电力出版社,1983。(13)左兼金等,水利水电工程施工组织管理与系统分析,水利电力出版社,1986。66
附录泗南江水电站施工组织设计计算书1计算说明1.1地理位置及工程特性泗南江水电站位于云南省思茅地区墨江哈尼族自治县那哈乡、坝溜乡和泗南江乡境内。电站坝址位于泗南江上,联珠小河汇口下游、土堆峡谷入口处;厂址位于阿墨江上,泗南江与阿墨江交汇口下游、阿墨江左岸倮何大箐沟口上游处。昆明经那哈乡政府至坝址公路里程约为374km;昆明经泗南江乡政府至坝址公路里程约为376km,昆明经泗南江乡政府至厂址公路里程约为349km;厂址经泗南江乡政府至坝址公路里程约为26km。电站以发电为主,采用跨流域、混合式开发,工程等别为Ⅱ等大(2)型工程,永久性主要建筑物为2级,永久性次要建筑物3级,临时性建筑物4级。水库正常蓄水位900.0m,装机容量201MW,总库容2.46亿m3。导流洞全长701.968m,采用有压方圆形断面,桩号0+000.000m~0+320.340m段断面尺寸为7.5m×9m(宽×高),从导0+320.340m至出口段后期改建为溢洪洞,断面尺寸为8m×10m(宽×高);由进口引渠、进口检修闸室段、压力洞段和出口明槽段,组成进口底板高程810.000m,出口底板高程798.250m。1.2河流水文特性泗南江发源于绿春,该地区为中亚热带山地季风气候,随高程变化气候垂直变化明显。泗南江流域80%在墨江县境内,为南亚热带型气候,春早冬晚,四季差异不大,无霜期长,多西南风,北回归线从县城通过。流域降水在季节上和地域上分配不均,6月~11月受来自北部湾的东南季风和来自印度洋的西南季风控制,湿润多雨,降水量为全年降水量的85%,主汛期7月~8月降水量最多,约占年降水量的58%;12月~4月受来自西部大陆干暖气流影响,气候干燥,日照强烈,蒸发旺盛,降水量少,降水量仅为全年降水量的15%。66
流域内降水量因受地理位置、地形地貌、局部小气候等因素影响,形成流域东部多西部少,高山多、河谷盆地少,迎风坡多、背风坡少等特点。流域内多雨区为上游绿春,多年平均降水量在2000mm以上。下游区降水量在1500mm左右,且由西向东降水量逐渐增加。泗南江流域暴雨强度较大,流域的暴雨次数和强度与降水量分布相一致,总的趋势为由西向东递增,绿春为极多雨区,暴雨多、强度大。泗南江流域蒸发量分布与降水量分布相反,总的趋势是由西向东递减,流域年平均蒸发量在1300mm~1700mm之间。泗南江流域多年平均气温16.7℃~18.0℃,极端最高气温34.2℃,极端最低气温-4℃,相对湿度79%。表现为高山凉爽,河谷炎热,气温随海拔高程升高而逐渐降低,立体气候特征明显。泗南江电站坝址设计洪峰成果如下表5-1。泗南江电站坝址设计洪峰成果表表5-1频率(%)0.050.10.20.330.51洪峰流量(m3/s)355032502950272025502750频率(%)23.335102050洪峰流量(m3/s)1950173015501260973606泗南江电站坝址12月1日至4月30日10年一遇平均流量184m3/s、11月至4月30日平均流量分别为498m3/s。坝址各频率施工洪水见下表。单位:m3/s月123456789101112日历年水文年坝址平均15.511.79.028.7017.952.110710772.048.737.222.743.343.4厂址平均35.72415.513.128.3120.4298.5330.1227.6195.4112.359.1121.8122.0坝址施工洪水表单位:m3/s项目流量(m3/s)1%2%3.33%5%10%20%50%坝址22501950173015501260973606厂址4290380034503160267021801490坝址施工洪水表单位:m3/s项目时段P=5%P=10%P=20%P=33.3%坝址12.1~4.3023918413089.412.1~5.3143535026219411.1~4.3075649829516612.1~5.3177860342829712.1~4.3079953630416666
厂址12.1~5.31141094854229911.1~4.301570119080853412.1~5.3118601420977655坝址天然水位与流量关系表水位(m)799.8800.5801.0801.5802.5803804805流量(m3/s)05.520.849.4134189337519水位(m)806807808809810811812813流量(m3/s)7319711236152718422181254429301计算原则隧洞在设计流量情况下,进口水深用下式计算:式中:Q----------设计下泄流量。H0----------进口底板高程以上的计算全水头A----------压板末端的过流面积h--------压板末端的孔口高度μ---------流量系数,本次取值为0.62。当上游水深与洞高之比小于1.2时,隧洞泄量用下式计算。Q=mB(2g)0.5Ho1.5M—无坎宽顶堰的流量系数B—隧洞宽度Ho—进口前沿水深(含流速水头)当上游水深与洞高之比大于1.2小于1.5时,隧洞泄量取两种计算结果的平均值。2水力学计算66
3.1流态判别半有压流下限流量为QpcTpc=1.15µ=0.62ε=0.7d=10mAd=62.646=346.05m3/s有压流下限流量Qfc=0.1+0.1+0.394+0.05=0.644l=701.968Cd=77.221Tfc=1.5R=4.33ŋ=0.7I=0.016739Qfc=661.9m3/s当Q=706m3/s时Q>Qfc所以流态为有压流3.2进口水深计算66
按有压短管公式计算:式中各参数取值如下:Q=706m3/sµ=0.62ŋ=0.9d=9mAd=62.6463经计算:Ho=10.83m所以H上游水位=10.83+810=820.83m上游围堰=821.83m下游围堰按全年50年一遇防洪标准设计,Q设=1950m3/s,经导流隧洞、泄洪冲沙洞联合泄洪和库区调洪后,Q调=1190.04m3/s,对应下游水位为807.831m,考虑到安全超高,下游围堰堰顶高程为808m。3.3坡率计算当Q(2%)=701m3/s时正常水深hom=(Qn/b8/3i1/2)1/5(1+2hom(1+m*2)1/2)2/5/(1+mhom)=F(hom)F(h0m)Qnbimh0m0.8297010.0147.50.016738650.0001.0000.7907010.0147.50.0167386500.8290.7817010.0147.50.0167386500.7900.7797010.0147.50.0167386500.7810.7787010.0147.50.0167386500.7790.7787010.0147.50.0167386500.778Hom=ho/h所以ho=5.83m66
临界水深hkm=(Q*2/gb*2)1/3(1+2mhkm)2/5/1+mhkm=F(hkm)F(hkm)Qgbmhkm1.2837019.87.5011.2837019.87.501.283Hkm=hk/h所以hk=9.6由于ho