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1、13. 施工組織設計13.1施工條件工程條件水電站位于上游xx縣湖口鎮村，距青年電站大壩約10km，是干流xx段梯級開發方案的第三個梯級電站。壩址右岸有xx至石井公路，左岸有簡易公路，交通方便。該電站為一徑流式水電站，初擬正常蓄水位135m，電站裝機容量5MW。電站樞紐工程由大壩、引水明渠、廠房、開關站等主要建筑物組成。庫區附屬設施包括防洪大堤、電排站及涵閘、撇洪渠等。溢流壩段設2孔，60m長的橡膠袋，堰頂高程130.1m，壩頂高程137.0m,最大壩高10.5m。樞紐主要工程量匯總表表13.11項目部位土方砂石開挖(萬m3)石方開挖(萬m3)砼及鋼筋砼(萬m3)土方填筑(萬m3)鋼 筋(t)2、漿砌石(萬m3)橡膠壩袋面積(m2)溢流壩1.20281.28392.211.55142.33953廠房1.770.451.023890.06引水道2.50.20.271.7319.50.61公路改造0.0120.83合計5.4731.9193.554.102553.10.6773953注：本表未包括庫區防洪堤、撇洪渠、泵站等工程量。本工程所需天然建筑材料主要有砂礫石與土料。砂石料場主要分布在壟下至(沿河)14公里的河段內，主要有壟下、壟家里、小汾、谷母、湖口、大芫、等七個天然砂石料場。總儲量100多萬m3,其中砂料約30萬m3,礫石料約70萬m3(見表)。但砂、礫石質量較差,尤其礫石中的粗顆3、粒較多。與大芫兩料場距干線公路較遠(約23KM),其余料場均在干線公路附近,運輸較為方便。土料場位于壩址左岸村,距壩址約1.5KM,屬級階地的沖積堆積。土料為階地上部的含礫粘土,含礫率1020,厚5m左右。儲量大于15萬m3,有簡易公路通往壩址。粘土的最優含水量2325,滲透系數K=5106CMS,內摩擦角150180,凝聚力2030Kpa,均能滿足設計要求。塊石料場位于右壩肩上游100m的公路邊,巖性為灰綠色中厚層淺變質砂巖夾砂質板巖,表層強風化深13m,巖層產狀:N350W.NE52600,弱風化巖石質量較好,儲量豐富,均能滿足設計要求,且開采、運輸方便。主要宗外購材料主要有水泥、鋼材、木4、材和油料，本工程水泥用量約10000t，由株洲市金星水泥廠供應，運距50km，鋼筋、鋼材由xx縣金屬公司購買，運距50km，木材在施工現場附近料場購買，平均運距30km。施工用電主要由地方電網供應，接線點不詳，施工用水可直接從一期圍堰上游河中抽取。本河段內無過木要求，施工期間不考慮通航。根據現場實際情況，本工程計劃于2004年8月底開工，總工期24個月，第一臺機組發電16個月。自然條件壩址位于中游，控制流域面積1990km2，本流域洪水主要發生在48月，根據龍家山水文站，五里牌水文站，坑口水文站建站以來至1998年四十幾年實測資料統計，年最大洪水發生在2月11月，以48月較為集中。其中坑口站出5、現在6月8月機會較多，占全部的667%，6月最甚，占全部的333%。水干流龍家山站年最大洪水發生在47月機會較多，占全部的791%，其中5月、6月二個月最為集中，占全部的488%。五里牌站洪水發生在58月機會較多，占全部的70，以6月最甚，占25%，詳見表13.1-2。洪水歷時一般為13天，單、復峰出現頻次相近。本流域洪水均為暴雨所形成，其中多為氣旋引起的暴雨洪水，78月亦有臺風所產生的暴雨洪水。各站年最大洪水各月出現機率表表13.1-2站名項目二月三月四月五月六月七月八月九月十月十一月合計龍家山出現次數1610117411243出現機率(%)2.3313.9523.2625.5816.2896、.302.332.334.64100坑口出現次數46147721142出現機率(%)9.5214.2933.3316.6716.674.762.382.38100五里牌出現次數1147105631240出現機率(%)2.502.5010.0017.5025.0012.5015.007.502.505.00100壩址設計洪水成果表表13.1-3項目各頻率設計值P=0.5%P=1%P=2%P=3.3%P=5%P=10%P=20%P=50%Qm(m3s)3911346730222690243519791535929W24(億m3)2.332.061.801.601.441.170.9050.551W7、72(億m3)4.443.933.433.052.762.251.741.06推薦壩線ZQ成果表表13.1-4水位采用流量275.518128711292131304791319511321624133242413433331354453136600513795091381467213.2施工導流施工導流方式1）施工導流方式本工程為低水頭徑流式電站，根據樞紐布置型式，壩址地形、地質條件，大壩采用分期導流方式，由于廠房位于壩下約330m處，廠房單獨填筑圍堰導流。本工程施工分兩期進行，由于電站廠房布置在左岸，故大壩一期施工先圍左岸，便于廠房引水渠施工，能盡早發揮工程效益，二期圍剩下的溢流壩和重力壩8、段，廠房臨水面填筑一道圍堰，在廠房發電前拆除。2）導流標準及時段本工程永久建筑物為4級建筑物，根據SDJ338-89，導流建筑物為5級，其設計洪水標準為：土石圍堰為105年一遇，混凝土圍堰為53年一遇，大壩一、二期工程量較少，為加速施工進度，節省投資，土石圍堰施工導流洪水標準取用五年一遇。廠房施工工期較長，洪水時期是廠房施工的關鍵時期，且廠房圍堰長度較短，提高一級防洪堤標準，而圍堰增加的工程量不是很大，故廠房土石圍堰施工導流洪水標準取用十年一遇。本工程為閘壩工程，控制工程為廠房施工工期。為盡早發揮工程效益，節省工程投資，廠房宜采用全年施工圍堰(導流方案比較祥見下節所述)，相應全年時段十年一遇標9、準的施工洪水流最為1979m3/s，大壩一、二期施工均可在兩個枯水時段完成。根據水文資料，4月8月為汛期，9月次年3月為枯水期，相應五年一遇枯水期洪水流量929m3/s。3）導流方案按照選定的分期導流方式和導流標準，本次設計主要是對施工導流方案進行了幾個方面的分析和比較，現分析如下： 廠房單獨做全年圍堰，大壩作枯水圍堰與廠房、大壩做全年圍堰比較。廠房施工要經歷兩個枯水期和一個洪水期，廠房必須做全年圍堰。大壩一、二期土石方開挖和砼澆筑工程量較少，在兩個枯水時段都分別能夠完成，故大壩作枯水圍堰，可以減少圍堰工程量，縮短工期。 大壩一期作漿砌石縱向圍堰與一期作土石縱向圍堰比較。大壩一期作漿砌石縱向圍10、堰，雖然增加一些河床泄流寬度，但在枯水期效果并不明顯，且增加了一期圍堰施工工期，對一期后續施工增加了困難，故選用一期作土石縱向圍堰方案。 大壩二期作過水圍堰與作擋水圍堰比較。二期枯水圍堰五年一遇洪水流量929m3/s，做過水圍堰雖能減少圍堰工程量，但圍堰投資節省部分與過水后清理費用相當，而且推遲發電時間，增加了發電損失，故采用擋水圍堰方案。綜上所述，并結合樞紐布置特點、施工強度平衡，減少臨時工程量，降低二期截流難度和河床束窄度等因素，推薦導流方案為：廠房導流按全年十年一遇洪水標準1979m3/s設計，大壩一、二期導流按五年一遇枯水洪水標準929m3/s設計。導流水力特性表表13.2-1分項 分11、期一期二期廠房導流標準(P)202010導流時段9月次年3月9月次年3月全年導流流量(m3/s)9299291979上游水位(m)131.73133.4131.6下游水位(m)130.1130.1131.4最大平均流速(m/s)3.333.631.76河床束窄度()64過水建筑物右岸束窄河床70m溢流壩河床導流建筑物設計.1縱向圍堰設計壩址地處河床較寬，一期、二期導流最大流速均小于4m/s，從施工進度考慮，一期縱向圍堰采用土石圍堰，迎水面堰腳進行防沖處理粘土心墻防滲。二期縱向圍堰壩身段利用大壩中間閘墩和導墻，在閘墩上游和導墻下游側砌筑漿砌石圍堰，與二期上、下游橫向圍堰相連，漿砌石圍堰基礎要清除12、覆蓋層，在一期工期內完成施工。.2一、二期上下游橫向圍堰及廠房圍堰均采用土石混合圍堰，粘土心墻防滲。由于壩址砂卵石覆蓋層最深約為04m，故土石圍堰基礎利用反鏟位于戧堤上平行堰頂軸線挖除砂礫石回填粘土防滲。各期圍堰結構尺寸見表13.2-2，導流建筑物主要工程量見表13.2-3導流建筑物結構特性表表13.2-2分項擋水建筑物分期圍堰型式迎水面坡比背水面坡比堰頂高程（m）頂寬（m）最大高度（m）上游橫向一期心墻土石圍堰1：2.01：1.75132.3476.0下游橫向心墻土石圍堰1：1.751：1.5130.874.8縱向心墻土石圍堰1：1.01：1.5132.346.67.2上游橫向二期心墻土石圍13、堰1：2.01：2.0134.177.2下游橫向心墻土石圍堰1：1.751.5130.875.5縱向漿砌石圍堰1：01：0.8134.11.58.6廠房心墻土石圍堰1：2.01：1.75132.775.7導流建筑物施工.1一期圍堰施工1)一期圍堰施工一期上、下游橫向圍堰及縱向圍堰一期上、下游橫向圍堰及縱向圍堰均采用土石圍堰，上游橫向圍堰225m，下游橫向圍堰180m，戧堤采用砂卵石開挖料預進占，合龍后利用反鏟位于戧堤上平行堰頂軸線挖除砂礫石再填筑粘土防滲心墻。堰殼石碴利用一期基坑開挖棄料，15t自卸汽車運輸上堰，砂卵石填筑和粘土填筑均用“120”推土機平整，8t振動輾輾壓。一期縱向圍堰也采用土14、石圍堰，長度有240m，縱向圍堰堰腳防沖，利用基坑開挖的較大塊石。導流工程量匯總表表13.2-3序號工程項目內容砂卵石填筑（m3）粘土填筑（m3）漿砌石（m3）清基（m3）備 注1大壩圍堰35959179792810250002廠房導流1644087218000合 計52399267002810330001） 一期圍堰拆除一期上、下游橫向及縱向圍堰拆除采用1.6m3反鏟挖掘機挖裝，15t自卸汽車運輸，上部拆除從左岸向縱向圍堰推進，拆除料直接用于二期圍堰戧堤填筑。下部從河中心向左岸拆除，拆除料棄至左岸棄碴場和用于廠房進水渠檔土墻背回填。.2二期圍堰施工1）二期上、下游橫向圍堰二期上、下游橫向圍堰15、均采用土石圍堰，長度分別為133m和124m。右側戧堤采用一期圍堰上部拆除料，或從土料場取料，采用1.6m3反鏟挖掘機挖裝，15t自卸汽車運輸，合龍后里利用反鏟位于戧堤上平行堰頂軸線挖除砂礫石再填筑粘土防滲心墻。堰殼石碴利用二期基坑開挖棄碴，15t自卸汽車運輸上堰，“120”推土機平整，8t振動輾輾壓。2）期縱向圍堰二期縱向圍堰采用漿砌石圍堰。在一期基坑內進行砌筑，利用基坑開挖石料，沿大壩中間閘墩上游及導水墻下游砌筑，總長度約120m。3）二期圍堰拆除二期上、下游橫向圍堰拆除采用1.6m3反鏟挖掘機挖裝，15t自卸汽車運輸，拆除料棄至棄碴場。二期縱向圍堰應拆除至河床高程，利用預留爆破孔進行控制16、爆破破碎后，采用1.6m3反鏟15t自卸載重汽車直接運到棄碴場。.3廠房圍堰 廠房布置在大壩下游330m河床岸坡處，在廠房臨水面修筑一條土石圍堰，長度有270m，戧堤采用砂卵石開挖料預進占，利用反鏟位于戧堤上平行堰頂軸線挖除砂礫石再填筑粘土防滲心墻。堰殼石碴利用一期基坑開挖棄料，15t自卸汽車運輸上堰，砂卵石填筑和粘土填筑均用“120”推土機平整，8t振動輾輾壓。與基坑排水廠房和大壩的地基下部為砂卵礫石層，結構較松散，透水性強，滲透系數均較大，基坑排水分初期排水與經常性排水，大壩一期和二期的排水強度按1200m3/h考慮，廠房排水強度按800m3/h考慮，視施工實際情況考慮是否對水下砂卵石采取17、高噴灌漿防滲處理。初期排水設備如表13.2-4初期排水設備表表13.2-4水泵型號流量（m3/h）揚程（m）配電機設備臺數備用臺數功率（km）型號IS125-100J-25012018.511Y160M-4101 經常性排水包括施工廢水，降雨與圍堰滲水等，可利用部分初期排水設備施排。13.3料場的選擇與開采料場選擇本工程主體工程漿砌石6900m3，加上導流工程共需開采石料10000m3，利用大壩基坑及廠房基坑開挖料，只需計取選料和二次裝運費及填筑或漿砌費用。本工程混凝土工程量包括臨時工程為4萬m3左右，共需開采砂石料約7萬m3，需要料場儲量10萬m3，砂石料主要分布在壟下至的壟下、壟家里、小汾18、谷母、湖口、大芫、等七個天然砂石料，總儲量100多萬m3，但砂礫石質量較差，尤其礫石中的粗粒較多，除與大蕪兩料場距平線公路較遠(23km)，其余料場均在平線公路旁邊，運輸較為方便，盡量選擇離工地較近，砂石料合格的料場。土料采用壩址左岸村土料場，距壩址約1.5km，層級階地沖積堆積，土料為階地上部的含礫粘土，含礫率1020，厚5m左右，儲量大于15萬m3，有簡易公路通往壩址。1331料場規劃與開采1332土料場的開采土料采用1.6m3反鏟挖裝，810t自卸汽車運輸，料場表層剝離采用120推土機推運，就近堆存。.3砂卵石料場規劃與開采 根據地質報告提供的資料，以湖口料場作為主料場，在湖口料場布置19、篩分樓，就地篩分后運成品料至拌和站的貯料場。134施工交通運輸1341對外交通電站距xx縣城50km，壩址右岸有xx至石井公路，左岸有簡易公路，交通比較方便。根據本工程對外運輸條件，除木材就近林場采購外其它建筑材料均在xx采購，用汽車直接運至工地。1342對內交通場內施工道路，主要用于溝通砂石料場、砂石加工系統之間、基坑、棄碴場、拌和站、生活區、輔助生產區和防洪堤之間的交通。防洪堤的施工道路寬8m，其它施工道路寬4.5m 總長2.8km，采用泥結石路面。135風、水、電及通訊設施一期基坑開挖用風和灌漿用風在左岸設立集中供風站，二期工程施工用風在右岸設立供風站，廠房開挖在廠區附近設立供風站。各供20、風能力分別視施工強度確定，約32030m3為保證供風正常，砼攪拌樓設立專門供風站，其供風能力為2臺容量為3m3的空壓機。在左岸設立一個容量為32m3的鋼結構水塔，供應本工程生產生活用水。拌和樓用水、基坑沖洗養護用水、附企廠房和生活用水分別用80mm水管從水塔直接接入；左岸基坑施工用水直接從二期圍堰上游抽取；篩分用水直接從河中抽取。供電接線點的位置暫不清楚，場外供電線路暫按500m考慮。本工程考慮設立兩門對外程控電話，并考慮配備適當數量的手機和對講機，確保對外對內通訊聯絡方便。13.6施工工廠設施13.6.1混凝土骨料加工系統砂石骨料生產系統布置湖口砂石場，就地分篩后運至拌和站貯料場。篩分樓采用21、鋼結構。混凝土加工系統本工程混凝土總量3.612萬m3，高峰期混凝土平均澆筑強度200m3d，考慮不均衡系數，最大澆筑強度600m3d，經計算需1.0m3的拌和機2臺（包括備用），故選用2臺1.0m3攪拌機的拌和站。混凝土拌和系統布置于左岸土壩壩頭處。砂卵石貯料場，占地面積2100m2。防洪堤的砼澆筑采用數臺0.35m3的小型攪拌機就地攪拌。輔助生產車間及倉庫施工工廠主要包括鋼筋加工廠、木材加工廠、混凝土預制廠及機械修配廠等。機械修配廠主要承擔大中型施工機械的裝配、維修、零部件更換等工作；鋼筋加工廠承擔主體及臨時工程和混凝土預制廠所需鋼筋的冷處理、加工及預制鋼筋骨架等任務；木材加工廠承擔工程鋸22、材、制作細木結構、木模板和房屋建筑構件等加工任務。各施工工廠集中布置在左岸，施工工廠設施和倉庫建筑規模分別見表13.6-1、表13.6-2。施工工廠建筑面積表表13.6-1序號項目建筑面積(m2)占地面積(m2)1砂石加工廠30048002砼工廠35021003鋼筋加工廠1607534木材加工廠16019125修釬廠6機修廠7金結拼裝場8汽車保養站24019509砼預制構件廠100100010壓縮空氣站8019811實驗室試驗室12024012配電間6012013水泵站8016014合計165013233倉庫建筑面積表表13.6-2序號項目建筑面積(m2)占地面積(m2)1水泥倉庫(散裝)水泥23、罐772水泥倉庫(袋裝)1952403毛料堆場50004機電設備庫5油庫16646炸藥庫401007五金材料庫36738勞動勞保用品庫48729其它507510合計3855701137施工總布置 本工程左岸平臺133134，有公路通xx縣城，民房較多，施工場地受到限制，施工布置對主要考慮：1、 盡量重復利用土地，減少臨時征地數量；2、 盡量減少房屋拆遷工程量；3、 噪音較大的砂石系統只安排二班作業，以免給居民造成太大干擾。本工程一期先圍左岸，工程對外交通均從左岸下游進場，所有的施工設施和生活福利設施均集中布置在左岸，兩岸交通有大橋溝通。混凝土拌和站布置在左岸，離一期基坑約120m。施工用電從壩24、址下游接線。油庫、炸藥庫因安全與防火要求，均分散布置在遠離生產、生活區的偏僻地帶。除食堂、辦公用房（500m2磚木結構）外，其余住房全部租用民房，租房面積2000m2本工程平均施工人數200人，高峰期施工人數318人。13.8主體工程施工大壩工程施工1）大壩開挖：大壩土石方開挖采用1.6m3挖機挖裝、8-10t自卸汽車運碴、平均運碴距離約0.5km（大壩開挖的土石碴用于加高加寬大壩圍堰），石方開挖采用100型潛孔鉆和7655型手風鉆鉆孔、預裂爆破、用導爆索傳爆、非電毫秒雷管起爆。2）砼澆筑：在大壩左岸壩址下游處布置一個2*1m3攪拌機的拌和站，一期工程（左岸）砼用5t自卸汽車運輸熟料，運距約025、.3km；二期工程（右岸）砼用砼攪拌車運輸熟料，運距約1km。所有砼用鋼管架作為砼入倉的倉面架和跑道架，膠輪車入倉、插入式振搗器振搗。砼提升用塔機。橡膠袋安裝由生產廠家施工。橡膠壩泵房、非溢流壩、沖砂閘和進水閘工程等均包括在大壩工程內，其施工方法與大壩施工方法相同。3）土壩填筑：用1.6m3挖機挖裝、“120”推土機集料、810t自卸汽車運輸、平均運距約1.5km。引水明渠工程施工1）明渠土方或砂卵石開挖：采用1.6m3挖機挖裝、810t自卸汽車運碴、平均運距約0.3km。2）明渠粘土填筑：采用1.6m3挖機挖裝、810t自卸汽車運輸、平均運距約2km。3）C15砼護砌（按現澆底板、預制砼六角26、塊護坡考慮）：砼六角塊在渠道堤頂預制，考慮勾縫砌筑。4）M7.5漿砌石：考慮利用大壩或廠房的開挖石料，用人工選料和裝車，8-10t自卸汽車運輸，平均運距約0.3km。前池及擴散段工程施工1）土方或砂卵石開挖：采用1.6m3挖機挖裝、8-10t自卸汽車運碴、平均運距約1km（用于填筑防洪堤）。2）石方開挖：因開挖深度不大，用7655型手風鉆鉆孔、預裂爆破、用導爆索傳爆、非電毫秒雷管起爆。3）C15砼護砌和M7.5漿砌石擋墻的施工方法與明渠相同。廠房工程施工1）廠房開挖：廠房開挖方法和設備基本與大壩相同，所不同的是廠房開挖較深，運碴設備改成15t自卸汽車。其碴用于填筑防洪堤，平均運距約2km（廠房27、回填料不需運出）。2）廠房砼澆筑：廠房附近不布置拌和站，用于澆筑廠房的砼從大壩砼攪拌站供應，用砼攪拌車運輸熟料，運距約0.4km，用鋼管架作為砼入倉的倉面架和跑道架，膠輪車入倉、插入式振搗器振搗。砼提升用塔機。3）廠房回填和漿砌石均利用廠房的開挖料，只需計取二次裝運費和填筑或砌筑費用。庫區防洪堤工程施工1、基槽開挖：用1.6m3挖機開挖，開挖的碴無需運出，用于填筑防洪堤，用“120”推土機平整壓實。2、防洪堤砂石填筑：除利用料場外的填筑料考慮從附近河床中開采（附近河床中不夠部分，考慮從土料場中補充），用1.6m3挖機挖裝，15t自卸汽車運輸。平均運距暫按2km考慮。3、粘土防滲墻填筑：從地質報28、告獲悉所選土料場距壩址約1.5km，那么運至防洪堤的平均運距約3.2km。砂卵石填筑和粘土填筑均用“120”推土機平整、8T振動碾碾壓。4、C15砼護肩護腳：在兩岸防洪堤適當位置（每隔500m）布置一臺0.5m3的拌和機拌和砼，用機動小翻斗車運輸熟料、插入式振搗器振搗。5、砼六棱塊護砌：在兩岸堤頂預制，平均運距約0.3km。6、C20砼墻：用膠輪車入倉，其余施工方法與大壩相同。7、草皮鋪裝：從當地草皮培植場購買草皮。13.9施工總進度1391施工進度編制依劇本工程壩型為閘壩，壩高12.7m,堰頂高程130.1m,廠房為引水道引水式，布置于左岸，裝有4臺1250kw的徑流式機組。施工導流方式為分29、期導流，一期圍左岸沖砂閘、1孔溢流壩，二期圍1孔溢流壩及右岸道接壩。一期采用枯水圍堰，二期采用枯水圍堰。總進度編制考慮以機械化施工為主，人為施工為輔。1392準備工程施工進度 施工準備主要有場內外交通道路的修建，砂石料系統、混凝土拌和系統、各種加工、修理廠、生活福利設施以及風、水、電系統的修建。根據業主的要求，本工程計劃于2004年8月動工，根據實際情況，主要施工準備項目安排在2004年8月11日，其中砂石料系統、混凝土拌和系統應在2004年11月中旬完成。1393施工總進度計劃總工期22個月，第一臺機組發電16個月，整個主體工程按導流分期分為三個獨立部分施工，按建筑物分類施工總進度計劃分述如30、下：1)一期大壩部分計劃2004年10月做土石圍堰，至11月份完成，2004年12月1日12月4日排水4天，開挖12月5日2005年2月28日完成1月中旬開始澆左岸溢流壩及護坦砼，5個月完成，橡膠壩袋安裝在2004年67月份。至2005年7月底一期基坑內左岸溢流壩工程全部完成。2)廠房工程部分2004年11月做圍堰，至12月份完成，排水時間2005年1月1日3日3天抽干，開挖2005年1月4日2005年2月20日完成，工期45天。砼施工2005年2月21日2005年9月份完成，主廠房封頂2005年8月28日完成，第一臺機組發電時間為2005年12月18日，歷時16個月。3)二期大壩部分2005年9月底開始拆一期圍堰，做二期圍堰開挖，2005年12月2006年1月，工期2個月。砼澆筑2006年1月1日至2006年4月完成，橡膠壩袋安裝4月5月底完成。4)引水道工程2004年12月開挖，土石方填筑至2005年1月底，梁底砼澆筑及六角塊護砌2005年2月4月完成。防洪大壩加高培厚及六角塊護坡。一期：2004年9月2005年5月底，左、右岸各完成一半長度。二期：2005年9月2006年5月底，左、右岸完成剩余部分。