云南小(二)型电站工程施工组织设计

施工组织设计核准：核定：审查：校核：编写：目录TOC\o"1-3"\h\z施工组织设计 41施工条件 41.1工程条件 41.2自然条件 52施工导流 72.1导流标准 72.2导流方式 72.3导流建筑物设计 72.4导流建筑物施工 82.5截流时段和流量 83料场选择与开采 93.1石料 93.2砂料 94主体工程施工 104.1取水枢纽工程施工 104.2输水隧洞施工 104.3主、副厂房及升压站施工 124.4机电设备安装及调试 135施工交通运输 145.1对外交通运输 145.2场内交通运输 146施工工厂设施 156.1碎石加工系统 156.2混凝土拌和系统 156.3风、水、电及通讯 157施工总布置 177.1生产、生活区 177.2弃渣场规划 178施工总进度 189主要技术供应 209.1主要建筑材料 209.2主要施工机械设备 20施工组织设计1施工条件1.1工程条件1.1.1工程地理位置及交通条件XX河电站处于XX河下游地段，取水坝位于XX乡XX村民委员会XX村XX小组、XX河与勐烈河交汇口下游1.2km处，地理位置座标为东经101°55′02″，北纬22°29′36″；XX河电站厂址建在勐野江与二思河交汇口上游右岸0.5km的XX河上。目前已有简易公路通至XX河电站取水坝和电站厂址。1.1.2场地条件工程枢纽建设区地形相对较缓，具备集中布置施工场地的条件。1.1.3主要建筑物组成、型式、主要尺寸电站枢纽建筑物主要由取水坝、压力隧洞、主副厂房及升压站等建筑物组成。取水坝取水坝为混凝土重力坝，由溢流坝段、闸室段（冲沙室）、非溢流坝等建筑物组成，其中，溢流坝段长40m，坝顶高程910m；非溢流段长32.5m，右岸长13.18m，坝顶高程915.3m。闸室段长4.6m，布置于右岸，闸孔尺寸3×3(m)，冲沙道长8.93m，底坡i=0.3081，消能为底流消能。引水隧洞电站引水隧洞布置于顺河右岸，全长2863m，洞身为圆型，内径Ф3.5m，设计流量22.1m3/s，纵坡i=0.0169，管内流速2.31m/s，隧洞用C20钢筋混凝土浇筑，壁厚60cm。进口底板高程853.1m；引水隧洞进口处启闭室，闸孔尺寸3.5×3.5(m)。压力钢管接引水隧洞出口，为地下埋管型式，长20m，钢管内径Ф2.6m，外包0.6m厚C20钢筋混凝土。里程2+90779m处分为三岔，钢管内径Ф1.6m、Ф1.6m、Ф1.2m。镇墩以上用浆砌石护坡。主副厂房、升压站主、副厂房室内地坪高程857.00m，为钢筋混凝土框架结构型式，主厂房尺寸（中到中）(长×宽×高)分别为40.8×13.2×10(m)，副厂房尺寸(长×宽×高)为15.6×13.2×4.8(m)；升压站平台高程862.00m，为室外中型布置方式，占地尺寸(长×宽)34.5×22.0(m)。1.1.4主要建筑物材料来源及供应条件工程施工中所需的钢材、生活物资等由XX区或XX县供给，运距160km和20km；木材经当地林业部门批准后在工程区附近定购；油料由XX县石油公司供给；炸药从XX县采购；水泥由思茅市整碗水泥厂供给，运距173km；石料场位于电站北部豹子箐石料场供给，距取水坝17km，距厂址18km；砂料可直接在厂区和取水坝的XX河河段取用，运距0km～3km；碎石开采益在河道及砂料场中采取，第四系冲洪积层储有大量的砾、卵石、巨砾及漂石层，勘测储量7000m³，运距0～5km，储量丰富，坚硬致密，储量及质量能满足设计要求。1.1.5水、电供应和通讯条件取水枢纽和厂区施工用水从XX河中取用，隧洞竖井施工用水可从附近箐沟中取用。厂区枢纽已有10KV输电线路通过，施工用电可从10KV输电线路上T接取用，施工时需架设10KV线路0.1Km，400V输电线路0.1Km；取水坝施工用电从XX茶厂九队10KV输电线路上T接，需架设10KV线路1.2km，400V输电线路0.5Km；两个隧洞施工竖井用电可从附近10KV输电线路上T接取用，需架设10KV线路各为1.4Km和0.7Km，400V输电线路1.2Km。电站通讯采用有线和无线电话联系，有线电话须从附近XX茶场架设一条2.2km通讯线路到厂区。1.2自然条件1.2.1水文气象条件工程区气候属低纬度山区，季风亚热带湿润气候，具有鲜明的季风气候特征、垂直气候呈低纬度气候特征。据邻近XX气象站资料统计，年平均气温18.7℃，最冷月1月平均气温12.1℃，最热月6月平均气温22.2℃。年均有霜日仅2～3天，年均降雨天数178天，降雨量2283mm，属多雨区，降雨位于全省前列。年均日照1886小时，相对湿度为85°，蒸发量为1406.8mm。水资源在时空分布上表现为，年内变化大，汛期（6月至10月）的水资源量占全年水资源量的75%以上，枯季（11月至4月）占全年水资源量仅有全年的25%，水资源在年际变化上不大，具体表现为年径流量的统计参数CV值小。XX河流域水资源的特点是水资源总量上丰富，但在年内分配上极不平衡，流域内山高坡陡，河道内落差相对集中。根据这些特点开发利用XX河水能资源，可达到综合利用和有效配置水资源的目的。根据气象资料及《水利水电施工组织设计规范》（SL303—2004）中的相关规定，选定的施工有效工日见表10-1。表10-1XX河电站有效施工天数统计表月份123456789101112全年日历天数312831303130313130313031365法定假日133310明挖土石方开挖和回填29233025191514192628228洞挖土石方开挖302530302830313130283028351混凝土浇筑和浆砌石支砌302430282420151418252829285钢管安装和机电调试302531292827282828272931341根据水文分析计算结果，取水坝轴线河段多年平均径流量14.5m3/s。2施工导流2.1导流标准XX河电站总装机8400KW，根据《小型水力发电站设计规范》(GB50071-2002)规定，该电站属小(二)型五等工程，建筑物级别为五级。主要、次要和临时建筑物均为5级，施工导流洪水标准为5年一遇（P=20%）。2.2导流方式取水坝施工导流采用分期导流方法。第一期施工导流洪水沿左岸开挖导流明渠过流，完成取水坝闸室段及溢流坝段的施工；第二期施工导流洪水由右岸冲砂闸过流，完成左岸剩余部分工程的施工。2.3导流建筑物设计2.3.1导流围堰布置第一期施工导流围堰设于取水坝上游，距取水坝105m，为了减少导流围堰长度和工程量，导流围堰呈八字形布置，将XX河洪水引至导流明渠，绕过取水坝施工区，向下游泄流，在导流明渠出水口上游设有一期导流围堰，防止洪水倒灌入取水坝施工区；第二期施工导流围堰设于取水坝左岸上游侧，以取水坝轴线交角为55.13·，洪水由右岸冲砂闸通过。导流围堰石渣料采用导流明渠料回填，上游铺设粘土斜墙防渗。第一期导流围堰分两种类型，第一种上游坡比1∶1.5，下游坡比1∶1.25，导流围堰顶长91.91m，堰顶高程903.26m，围堰高3.23m，顶宽2m，布置于导流明渠取水口，第二种上游坡比1∶1，下游坡比1∶1，导流围堰顶长57.9m，堰顶高程902.0m，围堰高2.1m，顶宽1.5m，布置于导流明渠出水口。第二期导流围堰上游坡比1∶1，下游坡比1∶1，导流围堰顶长29.3m，堰顶高程902.0m，围堰高2.1m，顶宽1.5m。2.3.2导流明渠布置导流明渠设在第一期导流工程，明渠布置于左岸，梯形断面，导流明渠全长238.463m，渠道底板起始高程902.30m，末端高程897.53m，渠道纵坡i=1/50，渠道净宽1.5m，深2.63m，边坡m=0.5，最大过流量29.4m3/s；第二期施工导流洪水由右岸冲砂闸通过，最大过流量29.9m3/s。均能满足施工导流洪水标准（P=20%，Q=29.2m3/s）。2.4导流建筑物施工根据施工进度安排，先开挖第一期导流明渠及围堰，完成导流明渠防滲衬砌及围堰的回填，将取水坝右岸闸室段和溢流坝段施工完成后，拆除部分第一期导流围堰及施工导流明渠，开挖和回填第二期导流围堰后再做剩余部分工程的施工。导流工程合计清基开挖1064m3；土石方开挖3658m3；粘土料回填923m3；回填石渣料1456m3；M7.5浆砌石499m3；C15混凝土202m3。粘土料回填用人工夯实。2.5截流时段和流量选定第一年12月上旬截流，12月至次年4月枯期洪水为29.2m3/s(P=20%)。3料场选择与开采3.1石料石料场位于电站北部豹子箐，距取水坝17km，距厂址18km。面积0.5km²，分布高程1300m～1400m，料场区为山区河谷地貌，石料场以带状、陡坡、悬崖方式产出。石料场表层为灰红、灰黑色、灰黄色腐质土，厚0m～2m，属剥离层。估算石料储量130000m³，剥离量为5000m³，剥采比1：40。其质量较好，能满足设计要求，可采取块石、毛石。该料场现已开采，江——曲公路由此通过，交通方便。其次碎石开采益在河道及砂料场中采取，第四系冲洪积层储有大量的砾、卵石、巨砾及漂石层，勘测储量7000m³，最远运距0～5km，储量丰富，坚硬致密，储量及质量能满足设计要求。3.2砂料测区内砂料丰富，拟建电站工程区，可就地取材，取水坝和隧洞混凝土浇筑用砂可在坝轴线上、下游2kmXX河段开采，厂址区用砂可在厂址上、下游0～3kmXX河段开采。第四系冲洪积层，岩性为白色、灰白色、灰红色粉、细砂、砾、卵石、巨砾石层，颗粒分选性好，磨圆度较好，颗粒坚硬致密，储量丰富，估算砂料储量100000m³，运距0km～3km。储量及质量能满足设计要求，局部含泥量较大的砂场采用时应进行冲洗后方可使用。砂料场大多已通公路，施工时只需要局部修复。4主体工程施工4.1取水枢纽工程施工取水枢纽工程主要工程量为：土石方开挖15905m3；干砌块石531m3；混凝土浇筑10307.4m3；回填土石方2350m3；钢筋制安102.5t；建筑面积41.4m2；3m×3m平面钢闸门安装1套，橡胶止水带107m。取水坝坝址区地形为河床、河漫滩，河床坡降缓、弯曲，两侧地形为不对称“U”型河谷，谷坡30°～60°。下伏基岩地层J2h，岩性为灰、灰绿、黄绿、紫色、灰红色泥岩、钙泥质粉砂岩，粉砂质、钙质泥岩，泥岩为主，夹多层灰、浅灰、灰黑色泥灰岩、隐晶灰岩，浅灰、灰绿、紫红色细至中粒石英砂岩、长石石英砂岩、岩屑长石砂岩和长石砂岩，顶部局部有泥砾岩与硬石膏，节理裂隙发育。河流侧蚀强烈，河床两岸基岩露头较好，基础呈反向结构，开挖后基础边坡稳定。河谷边坡多被第四系冲积、残坡积层覆盖，河底及左右岸堆有砂、砾及块石，松散，坝下消能不可在河床上直接进行，基岩抗冲刷能力较差，无不良工程地质现象，坝区总体工程地质条件良好。取水枢纽工程施工分两期完成，第一期完成取水坝闸室段及溢流坝段的施工。第二期由冲砂闸过流后，完成左岸剩余部分工程的施工。基础开挖采用手持式风钻造孔爆破，挖掘机和辅以人工修整边坡开挖，弃渣由自卸汽车运至弃渣场堆放。混凝土采用0.4m3搅拌机拌制，手推车运输，插入式振捣器振实，木模施工。干砌石由人工支砌，插入式振捣器配合振实砂浆。工程计划在第一年10月初至第二年5月上旬完成。4.2输水隧洞施工输水隧洞工程主要工程量为：土石方开挖69744m3；M7.5浆砌石120m3；混凝土浇筑24940.08m3；回填250m3；钢筋制安1608.25t；钢材制安67t；回填灌浆14160m2；建筑面积52.02m2；3.5m×3.5m平面钢闸门安装1套；651橡胶止水带2558.8m；沥青木板1483.84m2。工程区为山区河谷地貌，隧洞沿线地形起伏大，发育较对称“V”型河谷，谷坡10°～40°,局部达70°，冲沟两谷坡较陡，山梁较缓，地表植被稀疏，多被开发为茶叶基地，水土流失较严重。下伏基岩地层J2h，岩性为灰、灰绿、黄绿、紫色、灰红色泥岩、钙泥质粉砂岩，粉砂质、钙质泥岩，泥岩为主，夹多层灰、浅灰、灰黑色泥灰岩、隐晶灰岩，浅灰、灰绿、紫红色细至中粒石英砂岩、长石石英砂岩、岩屑长石砂岩和长石砂岩，顶部局部有泥砾岩与硬石膏，节理裂隙发育，风化剥蚀强烈，薄至厚层状，软至半坚硬、坚硬，岩层倾向北西至北东，产状不稳定，次一级褶曲构造发育。隧洞沿线基岩露头较差，仅在冲沟段和山梁断续出露，边坡多被第四系残坡积层覆盖，岩性为红色、紫色、灰红色、灰黑色、灰黄色、灰黑色壤土、粘土、碎石土、含屑土，土层松散，无坍塌、滑坡体，基础边坡稳定。隧洞进口0m～25m中等稳定段，开挖后边坡稳定性较差。洞身25m～378m中等稳定段，隧洞走向与岩层走向交角小，成洞条件较差；围岩类别为Ⅳ类，洞身位于地下水位以下。洞身378m～1000m稳定段，隧洞洞身段围岩厚度较大，基岩较完整，基础边坡稳定；隧洞走向与岩层走向交角小，成洞条件较差；围岩类别为Ⅳ类，洞身位于地下水位以下。洞身1000m～1462m稳定段，隧洞洞身段围岩厚度大，基岩较完整，基础边坡稳定；隧洞走向与岩层走向交角较小，成洞条件较差；围岩类别为Ш类，洞身位于地下水位以下。洞身1462m～2066m中等稳定段，隧洞洞身段围岩厚度大，基岩较完整，基础边坡稳定；隧洞走向与岩层走向交角较小，成洞条件较差；围岩类别为Ш类，洞身位于地下水位以下。进出口土石方明挖采用推土机结合挖掘机开挖，进口渣料运至上游河滩堆放，可作围堰回填时使用，出口渣料运至堆渣场堆放。洞身开挖采用风钻造孔爆破，全断面掘进，一次成型，采用钢支撑支护。输水隧洞土石开挖由进出口两个工作面同时掘进，洞内铺设钢轨，由斗车出渣，进洞前应先锁口。混凝土由设于进出口移动式搅拌机拌制，混凝土输送泵输送入仓，插入式振捣器振捣，组合钢模板施工，施工时由轴流通风机进行供风。输水隧洞洞身过长，施工用电和通风困难，为了施工安全在距隧洞进出口800m处各建施工竖井一座，增加四个工作面，缩短了隧洞施工期。竖井区工程地质情况较复杂，施工有一定难度，采用从上至下边开挖边衬砌的施工方法施工，竖井由卷扬机提升吊斗出渣。混凝土由设于竖井平台移动式搅拌机拌制，混凝土输送泵输送入仓，插入式振捣器振捣，组合钢模板施工，施工时在设置轴流通风机进行供风。输水隧洞防渗采用回填灌浆，在隧洞顶部120°角范围内预埋3排回填灌浆管，孔距3m。回填灌浆施工时应先灌隧洞边孔，再灌顶孔，从下向上推进。输水隧洞回填灌浆工程计划第二年3月开工，至第二年6月底完工，平均日最大强度160.91m2。压力管道布置于隧洞出口里程2+886.403m～2+924.403m，属于地下埋管，钢管外衬60cm厚C20混凝土，里程2+906.403m～2+924.403m为镇墩，分三岔进入主厂房，管径分别为1.6m、1.6m、1.2m。镇墩段基岩露头较差，上覆1m～7m第四系冲、残坡积层，河谷边坡缓至陡。土石方由挖掘机配合人工开挖，陡坡段由人工开挖，山坡上不得残留碴石特别是大块孤石以保证安全。浆砌石由人工支砌，采取边开挖边衬砌的方法，并作好排水，严禁开挖面长时间裸露和雨水冲刷。混凝土由移动式搅拌机拌制，手推车运输或人工挑运入仓，插入式振捣器振实，木模施工。钢管在工厂制作运至现场，安装时采用吊车吊装就位，人工对口焊接。输水隧洞工程计划第一年5月开工，至第二年3月上旬完工，平均日最大开挖强度262.2m3，混凝土浇筑强度87.65m3。4.3主、副厂房及升压站施工主、副厂房及升压站工程量为：土石方开挖20378.4m3；浆砌石425m3；混凝土浇筑907.6m3；钢筋制安4.44t；建筑面积663.8m2；回填1534m3。地貌为河床、河漫滩、河流阶地及河谷，缓至陡坡，河床坡降缓，弯曲，两侧地形为不对称“U”型河谷，谷坡10°～50°。下伏基岩地层P2ι，上部岩性为灰、深灰色泥质、粉砂质页岩夹砂岩、灰岩扁豆体及煤或媒线多层。中部岩性灰、灰黄色长石岩屑砂岩夹砂质页岩，局部夹凝灰岩。下部岩性灰、灰绿、灰黑色页岩夹砂岩、灰岩透镜体及煤线。节理裂隙极发育，风化剥蚀强烈。河流侧蚀强烈，河床两岸基岩露头较好，河谷边坡多被第四系冲洪积层覆盖，河流一级阶地及河漫滩堆有粉、细砂、砾石层，松散。0m～16m为稳定段：基岩露头好，谷坡40°～60°，岩层倾向上游，基础呈反向结构，开挖后基础边坡稳定。16m～75m为中等稳定段：基岩露头差，河谷陡至平缓，砂、砾石层厚2m～9m，结构松散，开挖边坡稳定性差。厂房：全风化基岩埋深0m～9m，岩层倾向东北，基础呈侧向结构，开挖后基础边坡中等稳定。主、副厂房及升压站平台土石方由挖掘机和推土机配合开挖，在坚硬的岩石地段采用人工松动爆破，挖掘机开挖。渣料由自卸汽车运至弃渣场堆放。浆砌石用机械拌和砂浆，座浆、挤浆法人工支砌。混凝土用自落式搅拌机拌制，手推车运输或人工挑运入仓，插入式振捣器及平板式振捣器振实，木模施工。屋面和其它高空部位建材采用卷扬机垂直运输。厂区建筑主体工程计划在第一年11月至第二年4月底完成。4.4机电设备安装及调试机电设备主要有水轮机、发电机、变压器等。主要机电设备安装、调试按电力建设施工及验收规范施工，主厂房内的重型设备采用行车吊装就位，升压站重型设备采用汽车运至现场用吊车进行吊装。机电设备安装及调试在第二年4月至7月完成。5施工交通运输5.1对外交通运输目前已有公路通至XX河电站厂区和取水坝，需扩建2.0km进厂公路，新建临时施工道路6.1km和扩建3.5km至取水坝和隧洞施工竖井，即可满足对外交通运输要求。电站厂址距思茅市160km，距XX县城20km，距XX茶场3.8km。5.2场内交通运输电站枢纽场内交通运输基本能满足施工要求，需新建6.1km临时施工道路和扩建5.5km林区路，便能将施工材料运至施工地点。6施工工厂设施取水坝混凝土浇筑10307.4m3，选用0.4m3拌合机拌制混凝土，施工强度90.45m3/日；输水隧洞、竖井、地下埋管段和镇墩混凝土浇筑24940.08m3，选用0.4m3混凝土拌合机拌制混凝土，施工强度87.65m3/日；厂区混凝土浇筑907.6m3，选用0.4m3拌合机拌制混凝土，施工强度13.26m3/日。6.1碎石加工系统碎石加工系统布置于取水枢纽施工区和厂区枢纽施工区的河道旁和砂料场中，各施工区安装两台PEF400×250鄂式破碎机，每小时共生产碎石16m3。6.2混凝土拌和系统混凝土采用0.4m3自落式搅拌机在浇筑地点附近拌制，分别在取水枢纽设二台，厂区和隧洞出口设二台，施工竖井各设一台，共需6台0.4m3自落式搅拌机。6.3风、水、电及通讯6.3.1供风需供风地点有石料场石料开采、取水坝、隧洞、竖井和厂区开挖等，石料场、取水坝开挖各设一台空压机，隧洞进出口开挖各设一台空压机，施工竖井各设一台空压机。本工程共需6台VY-9/7型空压机。6.3.2供水取水坝需抽水机4台，厂区需抽水机2台。主要用于混凝土拌制及养护、基础排水、浆砌石水泥砂浆拌制和生活用水等。6.3.3供电厂区和隧洞出口施工用电从附近10kV输电线路上T接，需架设10kV线路0.1km，400V输电线路0.1km，须安装变压器S9-50/10一台；取水坝和隧洞进口施工用电从XX茶场九队10kV输电线路上T接，需架设10kV线路1.2km，400V输电线路共0.5km，须安装变压器S9-50/10一台；两个竖井施工用电从附近10kV输电线路上T接，需架设10kV线路共2.2km，400V输电线路共1.2km，须安装变压器S9-30/10各一台，400V输电线根据实际施工需要架设；隧洞施工用电根据长短分别从厂区、取水坝施工变压器上用400V线路引接。6.3.4通讯在工程区内，取水坝和厂区的大部分地段均有无线电通讯网络覆盖，厂区枢纽地段采用移动电话联络，厂区枢纽施工地段须从XX茶场架设一条2.2km通讯线路，采用程控电话进行通讯联络。7施工总布置施工布置采用分散布置，主要布置于取水枢纽、厂区和隧洞进出口、竖井。7.1生产、生活区取水枢纽工程区主要布置取水坝和部分隧洞进口施工生产、生活设施，设有交通公路、水泥仓库、钢筋及木材加工、供电、供水和住宿、生活设施等。主要设施布置于隧洞进口上游宽广地带和取水坝右岸下游阶地。竖井工程区主要布置于竖井平台施工生产和生活设施，设有交通公路、水泥仓库、钢筋及木材加工、供电、供水和住宿、生活设施等。主要设施布置于竖井平台周围的缓坡地带。电站厂区布置隧洞出口、主厂房、副厂房、升压站、部分压力管道等生产、生活设施，并设有交通公路、仓库、钢筋、木材加工及风、水、电供应和住宿设施等。7.2弃渣场规划本工程共布置四个弃渣场：取水枢纽工程区弃渣主要堆放于隧洞进口上游右岸100～250m的河边沙堆；两个竖井的弃渣主要堆放于附近的箐沟上；厂区枢纽工程区弃渣主要堆放于主厂房前和升压站旁的沙堆，用于回填地坪。8施工总进度根据工程规模和施工条件，主体工程土建施工和机电、金属结构制作、安装的协调配合是控制施工进度的主要因素，本着缩短工期、节约投资的原则，初定总工期为十五个月，工期从第一年的5月份隧洞开挖开始，六个工作面即第一年5月至第二年7月，具体安排如下：第一年5月初至6月中旬作施工准备，主要完成对外公路，场内公路的修建，场地平整，供电设施，料场开采准备，场内外通讯及施工生产、生活用房建筑、隧洞进出口平台和竖井施工平台等工程；第一年10月至11月下旬完成一期导流工程；第一年12月至第二年5月初完成取水枢纽工程施工；第一年5月至第二年3月初完成输水隧洞工程的施工；第一年11月至第二年4月底完成厂区工程施工；第二年5月至第二年6月底完成机电设备安装工程；第二年7月进行调试，8月初开始发电。根据上述进度安排，工程施工总劳动工日为16.89万工日，最高高峰人数700人。工程施工土石方开挖最大施工强度3426.7m3/日；浆砌石最大施工强度47.5m3/日,高峰人数45人；混凝土最大施工强度229.33m3/日,高峰人数375人；回填最大施工强度1239.57m3/日,高峰人数100人。施工工程量见表10-2表10-2主要工程施工工程量汇总见序号1234合计名称单位取水坝隧洞厂区枢纽施工基础土石方开挖挖m313373