某厂房施工组织设计

第一章工程概况

1.1工程概况

尼尔基水利枢纽工程位于黑龙江省与内蒙古自治区交界的嫩江干流的中游，

控制流域面积6.64万km2,右岸的内蒙古自治区莫力达瓦达斡尔族自治旗尼尔

基镇，距坝址约2.0km；左岸的黑龙江省讷河市距坝址约29.0km。

尼尔基水利枢纽工程具有防洪、工农业供水、发电、航运及水资源保护等综

合利用效益，是嫩江流域水资源开发利用、防治旱涝灾害的核心工程，也是实现

北水南调的控制性工程之一。水库正常蓄水位置216.00m,设计洪水位218.15m,

校核洪水位219.90m,死水位195.00m,防洪高水位218.15m,汛期限制水位

213.37m；总库容86.1Xdn?,调节库容59.68XlO'n?,防洪库容23.68XlO'n?。

尼尔基水利枢纽工程由主坝（沥青混凝土心墙土石坝），左、右副坝（粘土

心墙土石坝），右岸岸坡溢洪道，右岸河床式电站厂房和两岸灌溉输水洞（管）

组成。坝顶高程221.00m,坝顶总长7180m,主坝最大坝高41.5m,副坝最大坝

高23m；溢洪道为岸坡开敞式，堰顶高程199.80m,共11孔，孔宽12m,采用

底流消能。

本标所涉及的工程为厂房与变电站，内容包括右副坝与厂房坝段连接翼墙、

主坝与厂房坝段连接翼墙、主副厂房段（包括导流底孔坝段）、厂前区及变电站

等建筑物。本电站采用河床式厂房。厂房右侧与副坝翼墙相接，左侧与主坝翼墙

相接，河床式厂房为I级建筑物，主厂房尺寸（长X宽义高）：149mX26.1mX

60.64m,装机四台，机组安装高程178.39m,单机容量62.5MW,总装机器人

50MW,年发电量6.387X108KW安装间坝段下部设有两孔8mx8m半卧式

导流底孔，待施工期导流过后，将两底孔封堵。厂前区及变电站均为回填基础。

户外开敞中式变电站，布置于距安装间下游约40m的厂前区左侧，基础为石渣

回填地，平面尺寸为（长义宽）73mx62m,设一回220KV出线至拉东。

尼尔基水利枢纽工程施工导流采用分期导流方式，共分两期，总工期5年。

1.2水文气象和工程地质

（1）水文气象

尼尔基水利枢纽工程位于嫩江干流中游，坝址控制流域面积66382km2,流

域洪水主要由暴雨形成，多数年份洪峰为2〜3次，主峰一般在7〜8月，一次洪水

过程一般长达30天，主要洪水量集中在15天内。

嫩江流域属高寒温带季风气候区，冬季寒冷干燥，历时长达半年；春季多风,

蒸发量大；夏季炎热多雨；秋季降温急骤，历时较短。流域多年平均降水量

400〜500mm,坝址附近多年平均降水量474mm,最大降水量767.4mm,最小降

水量296.2mm,降水年内分布不均匀，主要集中在6~9月，特别是7〜8月雨量

更为集中，冬季降水很少。

嫩江流域尼尔基站年平均气温1.5℃,气温年内变化大，年内最高气温一般

出现在7月，极端最高气温39.5C,最低气温一般出现在1月，极端最低气温达

-40.4℃0

地面风向以NE〜NW为主，年平均风速3.30m/s,极端最大风速25m/s,多

年平均最大风速17.7m/s,风向NW(吹向主坝)，有效吹程6km。

冻土多年平均最大深度2.10m,最大深度251m。冰冻的最大厚度1.52m,

最小厚度0.78m,平均厚度1.12m,坝前最大淤泥厚度为0.5m。

坝址河段一般11月中旬开始封江，多年平均封江期：11月12日，稳定封

冻期平均为155天。第二年4月中旬开江，一般春季流冰10天左右，多年平均

开江期4月16日。

尼尔基水利枢纽为大(一)型工程，其设计洪水标准为千年一遇洪水

(P=0.1%),相应上游库水位为218.15m,下泄流量为15000m3/s；校核洪水标准

为可能最大洪水(PMF),校核洪水位为219.90m,相应下泄流量为203000?/$。

(2)工程地质

尼尔基水利枢纽工程位于嫩江中游，坝址地段处于大兴安岭的丘陵区向桦嫩

平原区过渡地带，两岸山体低缓，河谷较宽，呈不对称的“U”型谷。谷底宽约

1770m,嫩江主流靠右岸。

厂房坝段，位于右岸掩埋基座阶地的右侧和右岸岸坡。掩埋阶地部位地面高

程181.5〜185m,上覆砂卵砾石层厚度2〜4m,在基岩面上有厚0.5〜1m的漂石和

碎块石，岩面高程177〜182.5m；岸坡地面高程185〜189m,覆盖层厚度1〜2m,

为含泥碎石，岩面高程182.5〜187m,基岩为花岗闪长岩，节理裂隙发育，岩石

完整性较差。

厂房建基高程为175〜154.13m,位于弱风化带中下部或微风化带上部。为完

整性较差的坚硬岩石，坝基（包括厂基）处理中应加强固结灌浆，防渗帷幕需适

当加深，断层需采取工程措施进行处理。

变电站位于河床右侧掩埋基座阶地上，地面高程182〜183m,上覆冲积层为

砂卵砾石，厚度6〜8m,基岩为花岗斑岩及花岗闪长岩，岩石完整性差，但较坚

硬，岩石坚硬系数410〜12,岩石级别为X级。变电站建基于19L7m高程，基

础在砂卵砾层上直接垫高，垫高后的填筑层满足变电站各建筑（包括构筑物）对

地基承载力的要求及边坡稳定要求。

1.3对外交通条件

讷河火车站是距本枢纽最近的铁路站点，位于齐齐哈尔至加格达奇铁路线

上，可作为本工程外来物资转运站。讷河火车站距坝址约29.0km,其中现有国

家三级公路23.5km,年久失修，需改建，其余路段需改建。上述对外交通公路

工程改建和新建以及坝下交通桥建设将于2002年8月末竣工。

1.4合同项目和工作范围

1.4.1本合同主要工程项目和工作内容

本合同主要工程项目为发电厂房及变电站工程，内容包括：右副坝与厂房坝

段连接翼墙、主坝与厂房坝段连接翼墙、主副厂房段（包括导流底孔）、厂前区、

变电站，以及厂房装修工程、第三年渡汛时厂房围堰加高工程和上述建筑物的施

工导流和水流控制等建筑物。

1.4.2发包人承担的工程项目和工作内容

除上述第121条所述的工程项目，本工程其他的永久工程和临时工程项目

由发包人或发包人另外招标选定的承包人承担，本合同承包人予以积极配合，这

些项目主要包括：

（1）主坝坝体建筑工程；

（2）主坝沥青混凝土心墙工程；

（3）主坝基础混凝土防渗墙工程；

（4）左副坝工程；

（5）右副坝工程；

(6)溢洪道工程；

(7)左岸灌溉管工程；

(8)右岸灌溉洞工程；

(9)一期导流工程；

(10)二期导流工程；

(11)砂石料开采及混凝土拌和工程;

(12)坝下交通桥工程；

(13)对外交通公路工程等。

第二章施工导流和水流控制

2.1概述

本合同工程施工导流和水流控制工程的主要工程项目主要包括：

（1）为完成本合同规定的各项工作所需的临时性施工导流和水流控制措施;

（2）本合同工程施工期安全渡汛和防护措施；

（3）本合同工程施工期排水；

（4）厂址区安全渡汛、排水凌和防护工程；

（5）施工期下游供水；

（6）导流建筑物拆除；

（7）导流建筑物下闸和封堵。

2.2本合同工程施工导流程序

本合同工程施工导流划分为三个阶段，第一阶段为2002年至2003年汛前，

利用已建成的一期上、下游横向围堰挡水，明渠导流，挡水标准为10年一遇，

挡水流量4880m%,相应上游围堰堰顶高程为191.57m,下游围堰堰顶高程为

187.80m；第二阶段为2003年主汛期至2004年主汛期，利用2003年汛前加高的

上、下游横向围堰及临时纵向围堰、主坝与厂房连接翼墙挡水，挡水标准为100

年一遇，挡水流量为9880m3/s,加高后的上、下游横向围堰堰顶高程分别为

194.00m和189.50m,2003年汛前主坝与厂房连接翼墙已浇筑至196.60m,满足

渡汛要求，自该翼墙分别向上、下游修筑临时土石纵向围堰与上、下游横向围堰

连接，满足导流渡汛要求，2003年汛前形成的围堰布置见图2—1,相应上游围

堰断面见图2—2,下游围堰断面见图2—3,纵向围堰断面见图2—、2—5,主

坝与厂房连接翼墙施工形象满足渡汛要求；第三阶段为2004年汛后至2005年春

汛，拆除上、下游横向围堰及纵向围堰，利用临时底孔导流，导流标准为5年一

遇，导流流量为534m%,2005年5月导流底孔下闸封堵，利用已建成的溢洪道

导流。

2.3围堰和导流建筑物施工

2.3.1上、下游横向围堰加高

图2—1

图2—2

图2—3

图2-4

图2—5

上、下游横向围堰加高采用草袋土子堰分别加高至194.00m和189.50m高程,

顶宽分别为1.5m和1.0m,力U高高度分别为3.6m和1.8m,全部采用人工装袋砌

筑。

2.3.2纵向围堰施工

（1）上游段纵向围堰施工

上游段纵向围堰施工，在厂房基坑开挖施工过程中，挖除围堰基础部位覆盖

层至基岩面，堰体填筑施工采用人工铺设土工布，3m3装载机、L5n?反铲配15t

自卸汽车开采运输填筑料，D85推土机分层平整碾压。

（2）下游段纵向围堰施工

下游段纵向围堰大部分位于厂前区和变电站回填区范围内，在厂前区和变电

站回填施工前，采用人工清理高喷防渗墙顶部，铺设土工布，然后分层填筑厂前

区和变电站，形成挡水结构，其填筑方法见土石方填筑章节；厂前区和变电站回

填部位以外的纵向围堰填筑，在人工清理高喷防渗墙顶部，铺设土工布后，采用

3m3装载机、1.5H?反铲配15t自卸汽车装运填筑料，D85推土机分层平整碾压。

2.3.3导流底孔砂浇筑

导流底孔砂浇筑采用10t自卸汽车运输，MQ1000型和MQ540/30型门机配

3m3卧罐入仓浇筑，其施工方法见第七章碎工程。

2.3.4主坝与厂房连接翼墙碎浇筑

主坝与厂房连接翼墙碎浇筑采用10t、5t自卸汽车运输，MQ1000型门机25t

轮胎式起重机配3m3、1.50?卧罐入仓浇筑，其施工方法见第七章校工程。

2.3.5导流底孔封堵

导流底孔封堵碎浇筑采用6m3佐搅拌运输车运输，拖式碎泵入仓浇筑，导流

底孔封堵回填灌浆和堵头周边接缝灌浆施工方法见第八章灌浆工程。

2.3.6围堰拆除

本合同工程上、下游横向围堰、临时纵向土石围堰拆除采用1.5n?反铲配15t

自卸汽车分层拆除，拆除渣料弃至下游3#弃渣场。

2.4施工排水

2.4.1施工场地排水

（1）开挖边坡排水

沿开挖边坡外侧5m—10m开挖截水沟，排除开挖边坡外的山水，维持边坡

稳定，防止水土流失。

（2）施工区内冲沟、山洪的排水措施

沿施工区内冲沟部位，山洪形成部位开挖排水沟，排水沟的尺寸视集雨面积

的大小决定，临时施工道路占压冲沟部位埋设排水涵管，将山洪引排至基坑以外

或基坑内集水井排出。

（3）地下水引排

沿地下水丰富的开挖部位开挖集水坑、排水沟，使地下水汇集后排出。

2.4.2基坑排水

（1）初期排水

本合同工程上、下游横向围堰，纵向高喷防渗墙已形成，初期排水沿上、下

游围堰内侧布设抽水泵站，控制排水水位下降速度lm/d,排水设备为55KW抽

水机2台，30KW抽水机4台。

（2）基坑经常性排水

经常性排水分二级进行，一级在施工工作面采用2KW、3KW潜水泵，15KW

抽水机排水至集水井，二级排水在集水井由30KW抽水机排出至基坑以外。

2.5施工期安全渡汛

本合同工程施工期内涉及至2002年、2003年、2004年汛期。

（1）2002年渡汛措施

2002年主体工程施工主要在一期上、下游围堰的保护下进行，围堰挡水标

准为10年一遇，挡水流量4880m3/s。汛前准备充足的土料、草袋，遇紧急情况

时，具备将上、下游横向围堰加高1—1.5m的能力，满足渡汛要求，同时准备足

够的备用抽水设备，满足基坑干地施工条件。

（2）2003年渡汛措施

2003年汛前主坝已填至196.60m高程，已满足坝体临时渡汛要求高程

（195.13m）,而厂房坝段碎浇筑仅到181.00m高程左右，厂房的施工尚需围堰保

护，为使厂房和主坝达到相同的100年一遇渡汛标准，采用加高厂房段横向围堰

和基坑内修筑纵向土石围堰的方法以形成一个封闭的防洪体系。上、下游横向围

堰采用草袋土子堰分别加高至194.00m和189.50m高程，顶宽分别为L5m和

l.Omo汛前同时准备充足的土料和草袋，具备在紧急情况下将子堰加高的能力，

准备充足的备用抽水设备，具备排出增加的围堰渗水的能力，确保施工正常进

行。。

（3）2004年渡汛措施

2004年汛前，主体工程厂房安装间及厂房与主坝连接翼墙、厂房与右副坝

连接翼墙已基本形成，上、下游横向围堰、土石纵向围堰满足100年一遇的渡汛

要求。

2.6施工期排冰凌

2.6.1束窄河床排冰

1）束窄后的河床（导流明渠）宽度为190m,满足流水畅通条件，可避免上、

下游产生冰块堆积成冰坝，当冰量较大不能满足时，采用爆破措施使排水流道通

畅。

2）围堰超高值已考虑流冰时冰盖滑动，可能产生的冰塞、冰坝壅水以及堆

冰高程，对上游相应的淹没范围采取保护措施。

3）在围堰上游设置挑流丁坝，把水流和冰块挑离围堰以达到保护目的。

2.6.2导流底孔排冰

由于导流底孔的过流宽度远小于天然河宽，因此采取临时蓄冰和排蓄结合两

个方案。

1）临时蓄冰方案

a.利用坝址上游有利地形，使流冰或冰花大量蓄在开阔河段内，从而使工程

能安全渡过凌汛。

b.抬高库水位，使冰块停滞在坝前，做法是关闭部分导流孔口，使坝前行近

流速减小到不产生冰块流动的程度（一般在0.5m/s左右），同时控制下泄流量，

保持库水位稳定，蓄冰7—10d再打开闸门，将强度变弱的冰块排向下游。蓄水

期内冰量可减少40%-90%,冰的强度可降低30%-70%o

2）排蓄结合方案

导流底孔排泄流冰的同时，利用坝前水库拦截部分流冰，削弱冰块的强度。

2.6.3破冰措施

（1）破碎冰盖

采用导爆管、电雷管或导火索引爆爆破方法破除冰盖，按如下原则进行。

1）破碎段选在窄、深河段或弯道处，避免宽、浅、直河段破碎的冰块可能

在窄、深、弯道河段发生堵塞。

2）掌握爆破时机，在开河前短时间内突击破冰。

3）冰盖的破碎长度延伸至河段下游一定距离，以免产生插堵。

（2）破碎大块流冰

大坝流冰在下泄过程中，或上游堰前大块冰盖开始运动时，可能在围堰上游、

弯道或导流建筑物前形成卡塞，为避免形成冰坝，选择有利地形设置过河钢索，

用小药包爆破。

2.7施工期下游供水

2005年4月导流底孔下闸后水库蓄水，为满足4月份2.28m%,5月份

117.8m3/s的下游供水要求，利用1#机机组流道向下游供水，直至水库水位达到

溢洪道过水要求。

第三章施工总布置

3.1布置原则和依据

3.1.1布置原则

（1）所有临时设施均布置在招标文件和招标图纸给定的施工界限范围以内。

（2）所有临时设施布置须有利于水土保持和环境保护。

3.1.2布置依据

依据招标文件和招标图纸的有关内容，本合同工程施工由发包人提供的主要

条件有：

（1）发包人负责建设35/10KV施工变电所至各施工区的10KV主干线路。

（2）发包人指定供应来源的材料包括本招标工程用的碎、钢筋、水泥，其

中碎的供货地点为验拌和楼出料口，钢材、水泥的供货地点为讷河发包人转运站。

（3）施工交通主干线已基本形成。

（4）为本合同提供的主要施工场地包括14#、15#生活设施场地，占地面积

19368m2,13#生产设施，占地面积3440811?。

3.2施工交通

3.2.1对外交通

2002年8月以前利用坝址下游浮桥，2002年8月以后利用新建的尼尔基大

桥完成对外交通联系。

3.2.2施工主干线

施工主干线利用业主已建成的坝址至碎拌和系统主干线和即将修建的拌和

系统至3#弃渣场的施工主干线。

3.2.3临时施工道路

（1）3#弃渣场临时施工道路

由施工主干线修筑3#弃渣场临时施工道路，道路长度0.6km,宽度7m,泥

结石路面。

（2）1#弃渣暂存场临时施工道路

由上游横向围堰右堰头修筑1#弃渣暂存场临时施工道路，道路长度1.8km,

泥结石路面宽度7m。

（3）基坑开挖施工道路

由上、下游横向围堰右堰头修筑基坑开挖施工道路，道路长度1.0km,泥结

石路面宽度7m,分别连接1#弃渣暂存场临时施工道路和坝址至拌和系统主干线。

（4）碎运输道路

基坑下游碎运输道路利用基坑开挖施工道路，上游碎运输道路由上游横向围

堰右堰头经右副坝修筑施工道路连接施工主干线，道路长度1km,泥结石路面宽

度7mo

3.3施工供风

本合同工程施工供风主要为基础石方开挖施工用风，依据施工总进度计划提

供的施工强度，钻爆设备的配备（其中液压钻机为自制风），本合同工程的供风

能力136m3/min。

在厂房基坑右侧，厂房与右副坝连接翼墙下游侧设压气站集中供风，配备

40m3/min固定式空压机2台，20m'/min固定式空压机1台，另外配备9m'/min

移动式空压机4台，压气站占地面积450m2,建筑面积160m之，由压气站引“150

主供风管至基坑，管线长度500m。

3.4施工供水

本合同工程施工供水主要为基坑生产用水和生活区生活用水。

3.4.1生产用水

基坑生产用水在厂房左岸山坡设lOOn?容量的生产水池一座，由30KW抽

水机自嫩江河床抽水供给。

3.4.2生活用水

生活用水可采用二种供水方式，第一种方式为连接尼尔基镇城市供水管网，

第二种方式设lOOn?生活水池一座，由30KW抽水机自嫩江河床抽取。

3.5施工供电

本合同工程施工供电分为生产用电和生活用电二部分。

3.5.1生产用电

在13#施工生产设施场地内设1000KVA降压变压器一座，连接该场地内的

10KV接线点，同时设300Hp柴油发电机组一台，作为备用电源，该变电站占地

面积200m2,建筑面积60m2。

3.5.2生活用电

在14#、15#施工生活设施场地内设500KVA降压变压器一座，连接该场地

内的10KV接线点，满足办公生活用电需要，占地面积200m2,建筑面积60m2。

3.6施工工厂设施

3.6.1钢筋加工厂

在业主提供的13#施工生产设施场地内设钢筋加工厂，占地面积7500m2,

建筑面积1200m2,其中办公室60m2,包括原材料堆放场、成品堆放场、钢筋加

工车间等，其设备配备见表3—3。

3.6.2木材加工厂

在业主提供的13#施工生产设施场地内设木材加工厂，占地面积7000m2,

建筑面积MOOn?,其中办公室50m2,其设备配备见表3—4。

3.6.3预制构件厂

本合同工程主要预制构件为桥机轨道梁，在上、下游门机覆盖范围内设置预

制构件场，占地面积250011?。

3.6.4停车场及机修车间

在业主提供的13#施工生产设施场地内设置停车场和机修车间，停车场占地

面积5000m2,机修车间占地面积800m2,建筑面积400m其中含工具库40m2。

3.6.5金结加工车间

在业主提供的13#施工生产设施场地内设金结堆放场和金结加工车间，占地

面积BOOOn?,建筑面积300m2。

3.7仓库

在业主提供的13#施工生产设施施工场地设物资仓库、机电仓库、油库、试

验室，物资仓库占地面积800m2,建筑面积400m2；机电仓库占地面积600m

建筑面积300m2；油库占地面积2000m2,建筑面积500m2；试验室占地面积500m2,

建筑面积200m2；另设水泥仓库一座，供零星施工使用，占地面积600m2,建筑

面积200m2o

进场后与业主、监理工程师和当地公安部门协商，选择合适地点设置炸药仓

库，占地面积15001/,建筑面积400m2,并设置相应的安全防护措施。

3.8施工生活设施

依据招标文件的合同工作范围和合同工程量，施工总进度计划安排的施工强

度，本合同工程施工生活设施按高峰人数650人布置，在业主提供的14#、15#

施工生活设施场地布置办公用房和生活用房，占地面积分别为25000?和

15000m2,建筑面积分别为1200m26500m2o

3.9施工期通讯

施工通讯由当地电讯部门引5条程控电话线至工地办公区满足对外联系，工

地生产调度指挥采用无线对讲机联系。

表3—1场内临时施工道路一览表

序号名称道路长度路面宽度路面结构

13#弃渣场施工道路0.6km7m泥结石

21#弃渣暂存场施工道路1.8km7m泥结石

3基坑开挖施工道路1.0km7m泥结石

4碎运输道路1.0km7m泥结石

表3—2风'水'电设备配备表

序号设备名称型号规格单位数量

1空压机40m3/min台2

2空压机20m3/minA1

3空压机9m3/min台4

4水泵30KW台6

5水泵55KW台2

6变压器1000KVA台1

7变压器500KVA台1

8柴油发电机组300HP1

表3—3钢筋加工厂设备配备表

序号设备名称型号规格单位数量

1钢筋切断机GJ5—40A1

2钢筋弯曲机GJ7—40台3

3钢筋调直机GTJ4—4/14台2

4对焊机UN1—75台1

5对焊机UN1—100台1

6弧焊机BX1—330—1台2

7弧焊机BX-500台1

8氧气设备套2

表3-4木材加工厂设备配备表

序号设备名称型号规格单位数量

1带锯机MJ3212A台1

2带锯机MJ3110台1

3圆截锯MJ217台1

4万能圆锯MJ225台1

5细木工带锯机MJ318台1

6平面刨MJ504台1

7单面压刨床MB106台1

8开棒机MX2120台1

9六用刨光机台1

10木工车床MM2011

表3—5主要临时设施一览表

序占地面积建筑面积(n?)

名称

号(m2)工棚(n?)砖房(n?)合计(n?)

1水泵房40010040140

2空压机房45010060160

3变电站400120120

4钢筋加工厂750010002001200

5木材加工厂700012002001400

6预制场2500

7停车场5000260140400

8金结加工车间300022080300

9物资仓库800400400

10机电仓库600300300

11油库2000300200500

12试验室500200200

13水泥仓库600200200

14炸药仓库1500400400

15生活办公设施1750077007700

第四章施工总进度计划

4.1编制原则

4.1.1以尼尔基水利枢纽发电厂房及变电站土建工程施工招标及合同文

件（合同编号：NEJ-TJ-2001-10）为依据，结合我公司的技术力量及设备装

备能力，保证招标文件中规定的全部工程、单元工程和分部工程按期完成。

4.1.2采取切实有效的技术措施和组织措施，精心组织，精心施工，确

保关键线路的工期达到形象进度要求。

4.1.3确保关键阶段性目标实现。

（1）2002年6月30日前发电厂房石方开挖完成；

（2）2002年5月15日发电厂房水下碎开始浇筑；

（3）2002年10月15日安装间具备桥机安装条件；

（4）2003年10月30日安装间厂房封顶；

（5）2003年4月1日至4月20日3#、4#机组锥管安装，2003年10月30

日发电机层及其以下二期碎浇筑完成并提供机组安装工作面；

（6）2004年4月1日至4月20日1#、2#机具锥管安装，2004年10月30

日发电机层及其以下二期砂浇筑完成并提交机组安装工作面；

（7）2004年8月30日4#、3#机组段桥机轨道具备桥机运行条件；

（8）2004年9月30日二期导流底孔具备过流条件；

（9）2004年10月30日主机间厂房封顶并具备封闭保温条件。

4.2合同项目及合同工程量

4.2.1合同项目

本合同范围内的工程项目主要为发电厂房及变电站工程，内容包括：右副坝

与厂房坝段连接翼墙、主坝与厂房坝段连接翼墙、主副厂房段（包括导流底孔）、

厂前区、变电站以及厂房装修工程，第三年渡汛时厂房围堰加高工程和上述建筑

物的施工导流和水流控制等建筑物。

4.2.2合同工程量

依据招标文件，本合同主要工程量为：土方开挖162230m3；石方开挖

346280m3；土石方填筑172440m'；砂浇筑40576017?；固结灌浆12470m；帷幕

灌浆2890m；接缝灌浆1770m2；钢筋制安8902t。

4.3施工总进度计划

依据合同主要工程项目及工程量、施工条件、施工特点、施工程序及有关招

标文件要求，编制施工总进度计划，见施工总进度横道图(NEJ—CF-02)及施

工网络控制图(NEJ—CF—03)。

主要控制性工期如下：

2002年1月1日工程开工；

2002年1月11日开始土石方开挖；

2002年5月15日开始性浇筑；

2003年4月20日开始二期碎浇筑；

2003年5月30日满足厂房渡汛要求；

2003年9月30日安装间封顶；

2003年11月15日4#机厂房封顶；

2004年9月15日1#机厂房封顶；

2004年9月30日围堰拆除，导流底孔过流；

2005年5月1日导流底孔封堵；

2005年5月15日4#机发电；

2005年8月31日土建工程竣工；

2005年12月31日1#机发电，全部工程竣工。

第五章土石方开挖

5.1概述

尼尔基水利纽厂房标段的土石方开挖工程，包括厂房与主坝连接翼墙段、厂

房与右副坝连接翼墙段、发电厂房及变电站等部位的土石方开挖，以及在开挖过

程中的施工道路布置、施工排水和对局部开挖边坡进行支护的喷砂及锚杆，其工

作内容包括上述部位的场地清理、植被清理、表土开挖、砂砾石开挖、弧石及岩

块开挖、石方开挖、高危边坡的喷砂及锚杆支护等，具体工程量见表5—1。

表5-1尼尔基水利枢纽厂房标段土石方开挖工程量表

编号部位及项目名称单位数量

1厂房与主坝连接翼墙

1.1土方开挖m325900

1.2石方开挖m315500

2厂房与右副坝连接翼墙

2.1土方开挖m344300

2.2石方开挖m347000

2.3锚筋(625,L=5m)根60

3发电厂房

3.1砂砾石开挖m385580

3.2石方开挖m3283780

3.3锚筋(625,L=3m)根128

3.4尾水渠边坡钢筋网t6.4

3.5尾水渠边坡喷碎m24000

4变电站

4.1土方开挖m36450

5.2施工布置

5.2.1工程地质

厂房坝段位于右岸掩埋基座阶地的右侧和右岸岸坡，掩埋阶地部位地面高程

为181.5m—185m之间，岩石面高程为177—182.5m之间，上覆2—4m厚的砂

卵砾石层和0.5—1m厚的漂石和碎块石层。岸坡地面高程在185m—189m之间，

岩石面高程为182.5—187m,覆盖层为1—2m厚的含泥碎石。

厂房坝段的基岩为花岗闪长岩，岩石节理裂隙发育，完整性较差。厂房建基

面高程为175—154.13m,处于弱风化带中下部或微风化带上部。

变电站位于河床右侧掩埋基座阶地上，地面高程为182—183m,基岩面上为

6—8m厚的砂卵砾石冲积层，变电站的建基面高程为191.7m,是在冲积层上回

填垫高而形成，此部位的开挖仅限于表面开挖，约为6450m3。

5.2.2施工道路布置

招标文件要求，本标段工程土石方开挖中，对于可利用的弃渣须运至上游

1#弃渣暂存场，废弃的弃渣运至下游3#弃渣场，河床中部分满足主体大坝回填

要求的砂砾石料，则直接上坝，厂房标段土石方开挖出渣至场地工程量分布见表

5—2o

表5—2厂房标段开挖出渣工程量分布表

场地工程量（n?）

1#弃渣暂存场220630

3#弃渣场217880

上坝70000

除厂房坝段部分砂砾石直接上坝之外，该合同工程的其它部位的覆盖层开挖

全部运至3#弃渣场；厂房与右副坝连接翼墙的石方开挖及发电厂房的强风化岩

石开挖出渣均至3#弃渣场；厂房与主坝连接翼墙的岩石开挖及发电厂房的弱、

微风化岩出渣均至1#弃渣暂存场，因此，在布置厂房标段的土石方开挖施工道

路时，前期开挖出渣方向主要向下游3#弃渣场，后期开挖主要是向上游1#弃渣

场，利用厂房与主坝连接翼墙部位作为连接上、下游施工道路。

根据上述安排，首先将厂房与主坝连接翼墙部位基本开挖到位，即将该部位

的保护层爆破之后不出渣，作为连接上、下游施工道路，施工道路宽10-12m,

布置见图5—1,覆盖层开挖施工道路布置图和图5—2岩石开挖施工道路布置图。

5.2.3施工设备布置

5.2.3.1开挖施工设备布置

本合同工程开挖总工程量为50851011?,其中覆盖层开挖工程量为16223011?,

岩石开挖工程量为346280a?,共计松散方约72.5n?,开挖工程的完工时间为2002

年6月30日，基坑浇筑碎的开工时间为2002年5月15日。因此要在5个日历

月的时间内完成70万m3的土石方开挖任务，剩余的工程量为建基面整修工作，

根据这一安排，在厂房标段土石方开挖施工中，布置6个工作面进行保护层以上

开挖，布置4个工作面进行保护层开挖，开挖设备布置如下：

（1）覆盖层及强风化层开挖

在厂房与主坝连接翼墙部位上安排一台1.2H?反铲和一台LOn?反铲配合10

台20t自卸车，自上游向下游开挖，出渣道路为：在部位上由上游至下游到3#

弃渣场。

在厂房与右副坝连接翼墙部位安排一台L5H?反铲配合6台15t自卸车，自

上游至下游顺序开挖，出渣道路为：在施工部位上由上游至下游到3#弃渣场。

在发电厂房部位（即原主河床）安排2台3m3装载机和2台D85推土机配

合12台15t—20t自卸车装运砂砾石至主坝部位，由上游至下游顺序开挖，出渣

方向由开挖部位向上游经上游围堰至主坝部位。安排一台l.On?反铲配合6台15t

自卸汽车，自上游向下游顺序开挖，出渣方向经开挖部位至下游，经下游围堰至

主坝部位。强风化层开挖时，上游出渣道路经开挖部位至下游3#弃渣场，待厂

房与主坝连接翼墙部位开挖完成后，上游出渣道路则由开挖部位向上游经厂房与

主坝连接翼墙部位至下游3#弃渣场。

（2）弱、微风化层岩石开挖

在厂房与右副坝连接翼墙部位的开挖及钻爆设备调至发电厂房部位，增强发

电厂房部位的开挖能力。以发电机组轴心线前后为界，上游部分石渣直接从上游

道路进入1#弃渣暂存场，下游部分石渣则从下游施工道路经厂房与主坝连接翼

墙部位进入1#弃渣暂存场。

厂房与主坝连接翼墙部位的岩石开挖，由一台反铲自上游向下游方向顺序开

挖，出渣方向由上游施工道路进入1#弃渣暂存场。

5.2.3.2钻爆设备布置

在厂房与右副坝连接翼墙布置5台潜孔钻和5把手风钻进行该部位的岩石钻

爆作业；在发电厂房部位安排CM351高风压履带式液压机3台，并配备潜孔钻

和手风钻若干；在厂房与主坝连接翼墙部位配备15把手风钻和4台潜孔钻。

5.3施工程序及方法

5.3.1施工程序

本标段工程土石方开挖总的施工程序为：

测量放线一修筑道路一覆盖层开挖一保护层以上部分岩石开挖一保护层开

挖一基岩断层处理一建基面验收。

覆盖层开挖施工程序为：

测量放线一修筑道路一表层清理一覆盖层开挖。

保护层以上部分开挖施工程序为：

岩面清理一测量放线一边坡预裂孔钻孔（一次性钻至建基面）一主爆孔钻孔

（潜孔钻或液压钻）一爆破一出渣一下一个循环。

保护层开挖施工程序为：

岩面清理一测量放线一手风钻钻孔（超钻20cm）一主爆孔底加柔性垫层

20cm-*爆破-*出渣。

5.3.2施工方法

根据施工图纸进行测量放线，将边坡开挖的开口线做上醒目的、相对固定的

标志，将测量结果、施工方法及施工道路规划等提交给监理工程师审批。

5.3.2.1覆盖层开挖

进行覆盖层开挖前，先将开挖线外的施工道路按照施工组织设计规划的高程

进行开挖或填筑，避免在开挖过程中因修筑施工道路影响主体工程开挖的进度。

修筑施工道路时，同时进行基坑固定排水设施的施工，充分考虑在基坑开挖

过程中的各临时排水点向固定排水点的线路走向与基坑开挖和施工道路之间的

相互联系。

覆盖层开挖时，首先进行场地及植被清理。将开挖开口线内的所有植被及开

口线外5m范围内的地表植被和3m范围内的树根挖除。由开口线内向外挖除植

图5—1

图5-2

被，这样可以保护开挖范围之外的植被。

据招标文件及施工图知：本标段工程的覆盖层厚在1—5m之间，在开挖时,

一次性地挖除覆盖层，露出基岩面。

发电厂房部位有约70000m3的砂砾石，符合尼尔基水利枢纽大坝坝体回填料

的要求，在本标段覆盖层开挖时，将此符合要求的700000?砂砾石料直接运至大

坝回填部位上，其余覆盖层全部运至3#弃渣场。

5.3.2.2岩石开挖

覆盖层开挖之后即可在暴露的基岩上进行岩石开挖。

首先清理岩面，进行测量放线。

对有边坡的部位全部采用预裂爆破的方式形成；弧石及岩块则直接用反铲或

装载机挖运，或采用浅孔微量炸药进行解小爆破；保护层以上岩石开挖，采用一

般松动爆破的方法；保护层开挖则采用手风钻钻孔加柔性垫层的方法进行爆破，

具体施工方法如下所述，下述所有爆破方法中的炸药用量均为经验数值，在现场

实施爆破之前，尚需根据现场的实际情况进行爆破试验，并将各爆破参数报监理

工程师审批。本标段工程起爆方式均为毫秒微差起爆。

（1）预裂爆破

厂房与主坝连接翼墙部位:从177.5m-173.5m高程,用潜孔钻钻孔，按1:0.75

的边坡打孔，超钻0.2m,孔深5.2m,孔径为D=80mm,考虑到岩石虽硬，但节

理较发育，取孔距L=700mm,线装药密度为300g/m,底部1m装药量为500g/m。

厂房与右副坝连接翼墙部位：从195m—180m,用潜孔钻钻孔，按1:0.5的

边坡打孔并超钻20cm,孔深为17.0m,孔径为D=100mm,考虑到岩石节理裂隙

较发育，但孔较深，取孔距为L=1000mm,按线装药密度为350g/m,底部1m范

围内线装药量为800g/m。

从180m—1664m用潜孔钻钻孔，按1:0.3的边坡打孔并超钻20cm,孔深为

14.4m,孔径为D=100mm,因下层岩石较上层完整且坚硬，故取孔距L=1000mm,

线装药密度为350g/m,底部1m范围内线装药量为800g/m。

发电厂房安装间部位：从173.5m—164.72m高程，用潜孔钻造孔，按1:0.3

的边坡打孔，并超钻20cm,孔深为9.37m,取孔径为D=100mm,孔距为

L=1000mm,线装药密度为350g/m,底部1m范围内线装药量为800g/m。

发电机组部位：均按设计边坡用潜孔钻钻孔，孔径D=100mm,孔距为

L=1000mm,均超钻20cm,线装药密度为350g/h,底部1m范围内线装药密度为

800g/mo

（2）保护层以上部分岩石开挖

厂房与主坝连接翼墙部位：从岩面到建基面约4m,留1.0—1.2m厚的保护

层，其它部分用手风钻钻孔，从上游顺次向下游开挖，第一个工作面钻孔时，第

一排孔为垂直孔,孔深为L5m,第二排孔为斜孔,孔深为2.0m,孔斜角度为80°

左右，第三排孔为垂直孔，孔深为2.8m,孔斜角度为85°左右，第四排孔为垂

直孔，孔深为2.8—3.0m,以后各孔钻孔同第四排孔。从第二个工作面以后，该

部位的保护层以上部分岩石开挖的方式同第四排孔。由于第一、二排孔为掏槽爆

破孔，其装药量略大于正常松动爆破的装药量值，取Q=0.60kg/m3,第三排孔装

药量按Q=0.55kg/m3计，第四排孔之后按正常经验取值Q=0.50kg/n?,该部位用

手风钻钻孔时，钻头直径d=42mm,所有炮孔间排距均按1.5m布置，即a=b=1.5m,

呈梅花型，如图5—3。爆破临空面为向上游。

厂房与右副坝连接翼墙部位：180m高程平台以上的岩石厚度在5—15m之

间，与厂房1#机组部位斜坡相接至166.4m,从上游顺次向下游钻爆，由于该部

位处在右高左低的山坡上，爆破临空面为面向上游，测量后用潜孔钻钻孔，预留

1.5m-2.0m厚的保护层，钻头直径为D=91mm,第一个工作面的第一排孔布置

在开口线上。当孔深W4m时，炮孔间距为1.5m,排距为2m,当孔深＞4m时，

炮孔间距为2m,排距为2.5m,炮孔呈梅花型布置。每一个炮孔均超钻40cm,

第一排孔按0.65kg/n?装炸药，其后每排孔装炸药时取单耗药量为0.60kg/m3»

该部位钻孔时，均一次性地钻至保护层上。

发电厂房部位：岩面高程在177m—182m之间，大部分挖深在15m—25m之

间，检修集水井挖至148.05m高程。发电厂房部位（安装间除外）采用梯段爆破

的形式进行该部位保护层以上岩石开挖，梯段平均高度为Ah=7m,采用液压钻

机和潜孔钻配合钻孔，孔径均为100mm。首先在部位中间形成临空面：用液压

钻机打一排5m深的垂直孔，孔间距为1.5m,在垂直孔的两侧2m线上各打一排

角度约为80°的斜孔，垂直深度为6m,孔间距为1.5m,然后在两边第二排孔的

外侧2m线上各打一排角度约为80°的斜孔，垂直深度为7m,孔间距为L5m；

图5—3

最后在第三排孔的外侧2m线上各打一排角度为80°的斜孔，垂直深度为

8m,孔间距为1.5m。以此七排孔掏槽爆破形成临空面。所有孔在表面布置上呈

梅花型，第一排起爆孔装药单耗为0.70kg/m\第二排、第三排起爆孔装药单耗

为0.65kg/m3,第四排孔装药单耗为0.60kg/m3,起爆顺序为第一排一第二排一第

三排一第四排，见图5-4示，将掏槽爆破石渣挖除后即形成临空面，利用钻机

和潜孔钻进行梯段爆破，当孔深为7m时，孔间距取值为2.0m,排距值为2.5m,

单耗系统取值为0.60kg/m3。由于潜孔钻钻孔时的最大角度为85°,液压钻机可

打垂直孔和水平孔，因此，采用角度为85°的斜梯段爆破形式进行基坑大面积

开挖，当进行第二或第三个梯段开挖时，首先进行掏槽爆破，然后进行梯段爆破。

厂房安装间部位的保护层以上岩石开挖方式与方法同厂房与主坝连接翼墙

部位。

（3）保护层开挖

本工程建基面保护层厚取1.0—2.0m,采用手风钻钻孔，均超钻20cm,孔径

为D=50mm,孔间距为0.6—LOm,排距为0.8—1.0m。超钻的部分用柔性垫层

垫至建基面高程，柔性材料用锯木或粉细砂，单耗系数采用0.55kg/m\平面布

孔方式呈梅花型。

（4）断层及破碎带开挖

先将断层及破碎带中的软弱夹层挖除，根据挖除后确定的断层及破碎带的宽

度来设计断层及破碎带的开挖断面，用手风钻钻孔，孔距为0.5—0.8m,起爆方

式为火花起爆，一般开挖断面如图5—5所示。

（5）检修集水井及排水廊道部位

周边打一排预裂孔进行预裂爆破，中间采用掏槽爆破的方式进行开挖。预裂

孔采用潜孔钻钻孔，一次钻孔到设计断面高程并超钻20cm,由于集水井面积不

大，故采用手风钻掏槽钻孔爆破。

5.3.3特殊部位的开挖

在石方爆破开挖的后期，有一些特殊部位的爆破要加以控制：

当发电厂房部位开挖至166.40m高程时，爆破将对厂房与右副坝连接翼墙部

位的锚杆，产生振动影响；当挖至161m高程以下时，爆破将会对尾水渠边坡的

锚杆产生影响；当基坑已浇筑碎后，所浇筑碎周围的保护层开挖对碎的影响等。

图5-4

图5—5

为了保证锚杆的锚固强度及砂的施工质量，施工中，将采取如下措施：

（1）在开挖过程中，对锚孔进行钻孔，待大方量爆破完成之后，进行锚杆

安装。这样，只剩下局部保护层开挖对其产生影响，根据爆破部位与锚固区域的

距离调整爆破参数，即根据锚固区域最近点的质点振动速度来控制爆破时的单段

起爆药量。

（2）根据施工安排，在2002年5月15日开始浇筑碎，而开挖土石方的任

务此时已基本完成，基坑内只剩下建基面清理，进水渠的进水口部位和尾水渠的

出水口部位附近有少量保护层开挖。建基面清理时有局部位置或者断层及破碎带

需处理，采取浅孔火花起爆的方式进行挖除；远离位部位的爆破，根据振动质点、

速度来分析爆破对碎的影响程度，并对爆破参数作适当调整。

5.4支护

据招标文件知，本标段工程有两处支护，其一是在厂房与右副坝连接翼墙部

位的锚杆支护，其二是尾水渠边坡的锚杆和挂钢筋网喷砂支护。

5.4.1锚杆

用于本工程的锚杆为永久性的注浆锚杆。

5.4.1.1材料

（1）锚杆：根据施工图纸的要求，选用II级螺纹钢筋”25和＜1）20mm。

（2）水泥：采用标号为425#的普通硅酸盐水泥。

（3）砂：采用最大粒径为2.5mm的中细砂。

（4）水泥砂浆：砂浆标号满足施工图纸的要求，砂浆的强度等级大于或等

于20Mpa。

（5）外加剂：根据要求，在注浆锚杆水泥砂浆中添加速凝剂。

5.4.1.2钻孔

厂房与右副坝连接翼墙部位的锚杆锚固长度为4m,采用潜孔钻钻孔，孔径

D=80mm；尾水渠边坡锚杆的锚固长度为3m,采用手风钻钻孔，孔径D=50mm。

根据图纸布孔，孔口偏差小于10cm：孔轴方向垂直于开挖面，施工时采取

先安装锚杆后注浆的办法。

5.4.1.3安装

锚杆安装前，将楔子和杆体组装后送至孔底，送入后立即上好托板，拧紧螺

帽。楔子在送入过程中，不能偏斜。

5.4.1.4注浆

首先根据试验确定水泥砂浆，一般情况下在下述规定的范围内进行试验：

水泥：砂1:1—1:2

水泥：水1:0.38—1:0.45

锚杆安装后立即进行注浆，注浆后终凝前，不能敲击、碰撞和拉拔锚杆。

5.4.2喷碎

本工程喷碎施工主要是挂钢筋网喷碎作业，招标文件要求，所用的砂既可以

在业主指定的承包单位（中水六局）处购取商品碎，也可自行生产喷射性，本施

工组织设计根据自行生产喷射碎的工艺进行施工。

喷射碎施工工艺见图5—6。

5.4.