天王沟枢纽施工设计

施工总平面布置图一、布置原则根据招标文件资料和现场勘察，结合本标段工程的特性，B标段隧洞施工，首先从3#施工支洞进口和压力管道出口开始施工，支洞成形后有两个工作面可进行隧洞的施工，调压井施工主要从压力管道出口至调压井位置开挖结束后开始；按照业主的指定位置布置营地及其它生产和生活设施。本工程施工布置依据以下原则进行:1、根据大通河天王沟水电站发电引水系统工程招标文件件及业主提供的平面布置图，临时设施在征地范围内布置，临时占地以少为宜。2、临时设施的布置力求紧凑、合理，便于集中管理，灵活调度，并不影响各阶段的施工。3、临时设施的规模和数量按施工总进度和施工强度的需要进行规划设计。4、布置考虑运输距离短，运输方便，减少二次搬运，尽量减少运输成本。5、各施工场地及营地均按有关要求配备足够的环保设施及消防设施，符合劳动保护、技术安全和防火、防洪等要求，工程完工后，按照业主要求，将临时设施拆除。6、施工场地的布置，尽量减少对天然植被的破坏和对河水不造成污染，房屋布置整齐、美观。二、施工总体平面布置根据招标文件中的规定和施工组织设计总体方案的安排，以及结合现场实际情况，本合同段以3#施工支洞下游约0.4km处民门公路边业主规定的临建设施区域内布置生产和临时住房设施，在3#三、主要临时设施设计施工区及弃渣场交通工程：电站距兰州市约150km，坝、厂区左岸有三级交通道路相通，对外交通便利。3#施工支洞直接由民门公路进入。天王沟弃渣场距离民门公路约4.5km，现有便道不能满足大吨位运输车辆的通行，需对部分路面进行加宽、平整，成形路面宽4.5m，并每隔200m修一会车道，会车道宽7m、长20m。路面用砂砾石铺填压实，并随时对道路进行维修和养护。另外，需要从民门公路开始，沿等高线修一条长约500m施工供电：（1）3#支洞上游工作面洞内用电量计算洞内施工机械及照明用电量序号设备名称数量型号功率（KW）合计（KW）1喷锚机2PZ-55.5112电焊机2BX-40030603轴流式通风机2YZF200L1-230604反铲装渣机1THM-15045455砼输送泵1HBT4045456振捣器8HZ-301.18.87空压机223m40808水泵66〃10609洞内照明3030合计399.8洞内用电总量:Pm=1.05(0.6×309.8÷0.75+0.6×60+1×30)=329.53KVA变压器容量:329.53KW×1.3=428KVA（2）洞外生产、生活区用电量计算洞外施工及营地加工照明用电量序号设备名称数量型号功率（KW）合计（KW）1轴流式通风机2YZF200L1-230602砼搅拌机1JS50030303筛分机1滚筒式17.517.54电焊机2BX-40030605钢筋切断机1GJ5-405.55.56钢筋调直机1GT4×105.55.57钢筋弯曲机1WJ40-12.82.88水泵44〃301209空压机223m408010生产、生活照明8080合计461.3洞外用电总量：Pm=1.05(0.6×261.3÷0.75+0.6×120+80×1)=379KVA变压器容量:379KW×1.3=492KVA在3#施工支洞进口有业主提供的630KVA变压器，满足洞内施工要求，T接在10KV高压线路上。洞内500m范围内施工用电，从变压器低压侧分别引入。由于支洞上游开挖距离较长，洞内380v/220V动力线路电压超过500m时损失较大，洞内供电电压已不能满足洞内施工用电需求。在成洞地段架设120mm2高压电缆引入10KVA电压进洞，在预先开挖好的旁洞内安设一台容量为500KVA的变压器保证洞内施工设备及照明用电，高压线路跟随进洞，变压器随隧洞掘进每500m左右前移一次。洞内输电干线与动力线安装在同一侧，分层架设，高压在上，低压在下，干线在上，支线在下，动力线在上，照明线在下，电线悬挂高度不小于3.5m。洞内照明线的电压在成洞段可用110V或220V，在开挖支撑和衬砌地段用24V～36V，以保证工作安全，动力线路电压采用380V，但必须用500V防潮绝缘电缆，动力线与照明线分开，衬砌和掘进段电缆线都应有富余，以便移动。在开挖爆破前应将距开挖面30-40m以内的电缆线拆移至在营地安装一台500KVA的变压器，从10KV线路上T接，供营地生产加工和照明用电以及压力管道施工点用电。为了预防临时停电，各施工点计划配备3台（50kw、75kw、100kw）移运式发电机组作为自备电源。3、施工供水：由于施工点和营地均布置在大通河左岸，距离大通河较近，因此，在3#支洞进口和压力管道6+026附近1975高程处各修建一座30m3高位蓄水池，以提供洞内施工用水；在营地修一50m3蓄水池供加工、生活用水，随时可以向池内补水。在大通河左岸边相应位置修一根据计算，选3BA-6型离心水泵（两台，其中一台备用），其技术参数为:流量36m3/时,扬程为50-70m主供水管采用φ100钢管，长150m；支管选用φ50钢管，管线分别长300m、100m、20洞内钻孔、砼衬砌、灌浆、供水管道采用钢管，管径为φ50，长距离供水可在管道中部设置管道泵来增加供水压力，保证工作面水压和施工用水。4、施工供风：洞外空压机站和通风机站布置在变压站附近。洞内供风主要做为风钻和砼喷射机的动力，供风管道采用无缝钢管，每根钢管两头焊接法兰盘，钢管之间通过法兰盘连接。钢管直径大小根据风量大小确定。根据工期和开挖断面面积，经计算输气管径采用d=150mm，可满足供风要求。输气管在洞内沿侧墙布置，浇筑段用软管连接，风钻和主输气管用连接器连接，计划在洞口设空压机房。两个工作点分别配备3台英格索兰23m3/min空压机，1（1）工作面风动力设备配置名称数量台耗风量m3/min同时工作折减系数K1机具损耗系数K2管路损耗（漏气）系数K3气腿式风钻830.91.151.10喷锚机170.91.101.15风镐40.90.651.101.15总耗风量:∑Q=∑NqK1K2K3=27.324m3/min+7.97m3/min+=38.25m3/min。（2）高压风管选型：根据以上施工机具耗风总量，查表选直径150mm无缝钢管作通风管，管线最长1700米。由表查得当通风量为60m3/min，风管内径为150mm时，每1000m风管损失为0.43kgf/cm2，则终端风压损失为3000/1000×0.43=1.29kgf/cm2，管路终端风压为7-1.29=5.71kgf/cm2＞5kgf/cm2。因此选用直径为5、施工通风：（1）施工人员所需风量Q=mqkm—同时在工作面工作的最多人数（采用70人）。q—每人所需的通风量。（3m3/mink—风量备用系数1.10-1.15（取1.13）Q=70×3×1.13=185.84m3（2）爆破散烟所需风量混合式压入Vhy=21.4(QSL)0.5/t混合式吸出Vhx=(1.2～1.3)Vhy式中：Q—工作面上同时爆破的最大炸药量15S—隧洞断面积最大56L—压风管口至工作面距离30mt—通风时间，拟采用45minVhy=21.4×(150×56×30)1/2/45=238Vhx=285m爆破散烟所需风量高程修正：K=0.7739Vhy1=114÷0.7739=368m施工需要通风量选择以上计算最大值368m（3）通风机的选择：风机工作风量：Vm=（1+PL÷200）×V=（1+1%×700÷200）×368=380m3/min，即6.2m风机工作风压：Hm=Hky+Hp式中Hm—风机工作风压mmH2OHky—沿程风压损失mmH2OHky=μ×LL—风管总长800mμ—每米风管沿程损失，查表得0.13mmH2OHp—局部风压损失为沿程风压损失的20%Hm=800×0.13×1.2=124.8mmH2O本工程出碴采用THM-150型反铲装渣机（电动）装碴，大吨位运输车拉运，为保证洞内正常施工，计划采用混合式通风，经计算通风机采用30KW，BKJ66-11型轴流式通风机，通风管管径0.6m，有效长度1200m，串联式连接。吸风管采用管径0.6m串联式连接。3#支洞和压力管道洞口分别安装压入风机1台，吸出风机1台；3#支洞上游800m处再安装压入风机1台，吸出风机1台，采用串联形式，当外径不同的风机与风管连接时应以大小头渐变段过渡。当开挖与砼浇筑或开挖与喷砼平行作业时，通过浇砼、喷砼工作面的风管采用软风管连接，增设小风机，以改善通风。风管采用PVC管，压风管口至工作面30m，吸风管第一台风机距工作面40m，沿程开口吸风。为保持通风系统良好的工作状况，计划采用如下技术措施及管理措施：高强度PVC复合塑料风管用热塑法或高频焊法加工成形，以增强防漏性；改进风管接头形式，使用专业厂家生产的风管及接头套管，使接头牢固严密，减少漏风；提高风管安装质量，吊挂风管的缆索要拉平拉紧，风管上的吊环间隔为30~40cm，风管吊挂要做到平、直、稳、紧，即在水平面上无起伏，垂直面无弯曲；加强通风系统的维护管理，由专门的通风小组检查通风情况，发现问题及时进行修补调整、更换。6、施工通讯：营地办公室安装1部程控电话；项目部主要管理人员各配备一部手机；场内拟采用10台对讲机和其它无线通讯器具进行相互联系。7、照明：施工照明系统按照招标文件及相关规范要求布设，洞内用于开挖、支护等作业区照明，采用36V或24V照明线路，非作业区照明采用220V照明线路。每5米安装一个200W灯泡，工作面安装500W~1000W8、混凝土拌和站：本标段设砼拌合站1座，设在业主指定的营地边，拌合站由两台JS500型强制式拌合机，电子计量控制室等组成，并配备ZL50装载机一台上料。砼运输车拉运至隧洞施工区，泵送入仓。9、施工运输：根据本标段总体施工方案，洞内运输采用THM-150型反铲装渣机装渣，20吨自卸汽车运输。洞内设置会车道，会车道长度为50m，每隔250～300m设置一会车道。运输保证：加强洞内调度，减少运行车辆的交会时间；设置洞内道路维护作业班，随时检查道路平整度，保证运输畅通。10、施工排水：洞内采用分段设集水坑，集水坑间设施工临时排水沟，掌子面部分积水用潜水泵将水汇集于集水坑，下游段用低扬程抽水机排水至洞外污水处理池，经沉淀、净化处理后排放至自然沟渠。上游段方向工作面采用自然坡排水，在洞内设施工临时排水沟，排水沟直通洞口污水处理池，净化处理后排放至自然沟渠。11、生活设施及其它设施：办公、住宿等临时设施和其它生产设施布置在业主指定的位置。根据工程规模，施工高峰期人员450人，根据现场情况项目部修建在业主指定的营地，项目部管理人员办公室180m2；设一个会议室，面积80m2；食堂100m2；住房9012、弃渣场地：根据业主要求，本标段弃渣主要倒在天王沟弃渣场。要按业主要求，以分层堆筑的方式进行，并控制分层高度，以避免料物分离；边坡要求稳定。12、污水处理：主要是对生活用水和施工用水进行处理，在生活区外侧修一污水沉淀池，污水经处理达标后直接排放到大通河中。13、其它生产设施：火工材料库设在距离施工区400m以外的沟谷中，面积15m2，管理房10m2；周围设铁丝网护栏。现场急救与卫生保健：在项目部设置卫生所，配备相应数量的药品贮藏室，能满足急救要求的医疗设备和30㎡的急救室。配备一名合格的具有急救与卫生保健经验的医师，一名具有急救和卫生护理工作经验的护士。防火设施：根据招标文件规定和消防规定，结合现场设施布置情况，配备相应数量的防火与消防设施；组建专门的消防组，专门负责消防安全，并对职工进行消防安全训练。在办公区、生活区、仓库、贮料场等地，按规定配备适当数量的手持灭火器。临时工程数量表项目单位规格数量一、施工交通1、新建便道Km4.50.52、整修路面Km4.54.5二、风、水、电、通讯1、高压供风23mm3C2040高压风管安拆（洞内外）Kmφ150钢管1.952、供水高位水池座钢筋砼V=302蓄水池座钢筋砼V=501洞内外供水管Kmφ50钢管2.6洞外供水管Kmφ100钢管0.2抽水站处简易工棚13、供电洞内外10KV线路安拆Km120mm21洞内外0.4KV动力线路安拆Km4变压器安拆台500KVA24、通风轴流式通风机安拆台30KW6通风管安拆KmPVCφ6001.875、洞内排水集水坑开挖及回填砼m3120抽水管安拆Km钢管φ1000.6抽水机