水电站枢纽工程施工组织设计

水电站枢纽工程施工组织设计 目前，国家基本建设体制已由过去的计划经济内包方式，改为市场经济招标承包方式，对施工组织设计的质量、水平、效益的要求也越来越高。在编制招标文件阶段，施工组织设计是确定标的和评标的技术依据，期质量的好坏直接关系到能否选定适合的承包单位和提高工程效益等问题，投标单位在投标时如想在竞争中取胜，也必须做好施工组织设计，才能提出为了保证施工工程能够优质、高速、低耗、文明、安全地完成任务，就需要在开工前，根据工程特点和现场条件，结合本单位实际情况，在人力和物力、技术和组织、时间和空间、天时地利等各方面，作出一个全面合理的安排计划。施工组织设计就是反映这种全面安排的书面表达形式。它是指导现场施工与技术管理的全面性的技术经济文件，是建筑施工实现科学管理的重要手段，是建筑工程本文施工组织设计编制的内容主要有：基本设计资料、施工导流、主要工程施工、施工交通运输及辅助企业、施工总布1设计基本资料行至陕西平利、安康，北行至陕西白河、湖北十堰，东行至湖北房县、老河口等资设备运抵陕西安康，再从安康利用305省道经平利到达湖北竹溪，沿兴界公路从竹溪可将物资设备运至双竹园，再从双竹园沿11km的村级公路可到达电站厂唐洋水电站为引水式电站，其引水隧洞进口位于汇湾大坝左端山体，引水隧汇湾电站拦河大坝至唐洋水电站厂房之间河弯多，河滩地面积大，岸坡分布有大面积坡地，8#隧洞附近，分布有一鱼塘，经初期土石渣回填后可用做施工场地布置。2#隧洞进口附近坡地地面高程440～450m，5#隧洞附近坡地地面高程石覆盖层厚最深达8.6m。根据《水电枢纽工程等级划分及设计安全标准》序号项目大坝引水隧洞工程厂房泄洪冲砂闸浆砌石副坝进水口调压井压力管道1砂砾石覆盖层开挖177951717234295130110242石方明挖3017200147203石方洞挖2236021484石方井挖32335回填石渣336544606砼浇筑948627854521521491856957喷混凝土574478浆砌石104139干砌石4951钢筋349207284钢材金属结构38229247.5锚杆249固结灌浆2926856426回填灌浆3853接触灌浆拦河闸坝首部枢纽区位于如吾村上游约0.3km洮河拐弯处，厂址区位于如吾村下游约0.7km处作娄村西侧长隧洞出口的洮河右岸坡麓地带，发电引水隧洞长个月，第一台机发电工期19.5个月。工程经2个月筹建后，于第一年8月开工，第三年3月第一台机组发电，第三年6月底竣工。电站对外交通比较方便，施工期所需的钢材、水泥、炸药、生活及生产物资等均可采用公路运输直抵工地，木坝址区及厂址区附近无大、中型工业企业，河水清澈，水量丰富，水质较好，含沙量小，基本无污染，可直接提取作为生产用水，经沉淀、消毒处理后可作为生域属中纬度内陆高原，属典型的高原大陆性气候，高寒阴湿。具有冬春长而夏秋短、气温日差较大和无霜期短的特点。根据本地区气候条件，砼施工要求进行温度控制，以防止砼裂缝。控制砼原材料，低温季节加强砼表面保护，高温季节砼材料名称产地运距(km)钢筋、钢材竹溪市场采购木材竹溪42.5MPa荆门水泥273十堰销售点32.5MPa荆门水泥273十堰销售点竹溪竹溪石油公司供应炸药及各类雷管300郧县炸药厂块石3人工开采加工粗砂2利用砂卵石加工碎石2利用砂卵石筛分砂卵石2下游河床库内水面比降变缓、水流流速减小，有可能在库区形成冰盖。河流封冻后冰盖逐渐增厚，影响冰厚的主要因素是气温，在其他条件相同时，气温愈低及负气温的（不含筹建期筹建期2个月，准备期1个月，主体工程施工期22个月，完建坝址和厂址以上控制流域面积分别为9094.9km2和9238.3km2，多年平均流量为计成果是依据下巴沟站和岷县站各分期洪水设计成果，按坝址、厂址面积采用区名称设计值P（%）0.20.330.5123.335坝址893684厂址906695名称设计值（%）2050坝址12～3月66.057.750.844.44～5月2286.1-6.25月2396.26-9.30月68448635025524394.079.466.3厂址12～3月66.758.351.344.94～5月2336.1-6.25月2446.26-9.30月69549535826224795.380.567.2洮河流域地处中纬度的内陆高原，属典型的大陆性气候，具有冬春长而夏秋短，气温日较差、年较差大和无霜期短的特点。因流域地形变化幅度较大，海拔无夏天；中游地区高寒湿润，四季不分明；下游地区为温带半干旱地区。唐洋水电站位于洮河中游的高山地区，气候高寒阴湿，冰雹和暴雨是主要灾害性天气。洮河以NW358º方向流进下坝线区，经NW316～323º转向后，以NW312º方高程在2735～2736m之间，高出河水面2～3m；Ⅲ级基座阶地连续分布在左岸坝线右端头，阶地前缘分布高程为2747～2749m，高出河水面13～15m；基座分布积为主，沟口及两岸台地的堆积物以块碎石土为主，厚10～20m，沟底为洪积堆坝线出露三叠系中统地层（T2d）及第四系堆积物（Q）。坝址区左岸Ⅱ级基右岸为裸露基岩山体，岩性以砂岩为主，夹页岩或板岩。库区两岸岸坡大部分较别为2～4m、30～35m。其中Ⅲ级阶地为基座阶地，基座高出河水面3～5m，阶面高程为2749～2772m，在纵横方向，阶地表面起伏较大，且向河谷方向倾斜，坡度10º~20°。新鲜岩石致密坚硬。隧洞沿线岩层产状变化较小，进水口附近为NE75°NW∠56接受大气降水补给，贮存和运移于基岩裂隙及断层破碎带内，向洮河及支流或向岩体风化、卸荷强烈。基岩岸坡就坡度而言，达到了自然稳定坡角。据坝址、厂址勘探资料，椐地质调查及勘探资料，坝址区岩性为变质砂岩和砂质板岩分段出现。砂岩段厚度一般25～34m。板岩段岩层厚度一般50～80m。由于变质砂岩岩性较坚硬，而砂质板岩岩性较软弱，两种岩性抗风化能力的不同，形成了不同的地貌现象。砂岩段形成山脊，而板岩段形成山谷。岩体表部以强风化为主。变质％，崩塌主要发生于高陡岸坡中上部，堆积于岸坡中下部，常呈现倒石锥地貌，较大者厚达10m。此类地质现象常发生于引水洞线板岩段凹地形，凹地形接受两厚3～5m，规模小，一般对引水建筑物影响小。引水洞线全线未跨越大型、深切面宽47～63m，谷宽180～280m，厂房尾水区以下河水面宽60～65m，谷宽320~338m，河谷呈不对称的“U”形，左岸大部为第四系堆积体，岸坡坡度较缓，坡留有Ⅲ级基座阶地，阶地主体为坡度较缓的Q3堆积粉土地层，前缘高出河水面不同成因的堆积物分布在河床、漫滩、阶地和坡脚及缓坡地带。冲积砂卵砾石层局部架空。冲洪积块碎（卵）砾石层（Q4al+pl）主要分布在冲沟口，组成物为砂2施工导流按照导流程序划分的各施工阶段的延续时间。导流设计中具有重要意义的导枯水施工时段的选择，其影响因素为河道水文特征、枢纽类型、导流方式、施工而洪水来临前又不能完建时，导流时段就要考虑以全年为标准。其导流设计流量就应按导流标准选择相应洪水重现期的年最大流量[根据本工程的特征条件采用分段围堰法导流，中后期用临时底孔泄流来修建混凝土坝。划分为三个时段：第一时段，河水由束窄河床通过，进行第一期基坑内施工；第二时段，河水由导流底孔下泄，进行第二期基坑内施工；第三时段，坝体全面升高，可先由导流底孔下泄河水，底孔封堵以后，则河水由永久泄水建表2.1施工导流设计设计洪水最大流量表流域频率（P%）252033.3坝址区非汛期85.567.0梅雨期329.3296.6245.4204.0台汛期439.8338.7264.3导流建筑物类型导流建筑物级别ⅢⅣⅤ洪水重现期（年）土石50-2020-10混凝土20-105-3本工程导流建筑物为5级。其设计洪水标准3年一遇。坝体施工期时度汛洪据其保护对象、失事后果、使用年限和工程规施工导流方案采用“一次断流围堰，隧洞导流”的方式，即非汛期天然来水由围堰挡水，导流洞过水，梅雨期及台汛期天然来水则由坝体挡水，导流洞和坝根据本工程施工进度安排，施工导流及渡汛第二阶段：2003年4月后，为坝体浆砌石砌筑期，坝体施工期临时渡汛洪水53°53°J1J1J2J21:151:15左岸右岸束窄度取K=60%，抗冲流速v=4m/s。则过水断面面积=58.75m2（2-1）则：w=(b+mh)h=(24.6+1×2.5)×2.5=67.75m2（2-2）x=b=24.6+2×2.5×=31.67mc=R16=2.1416=37.84m12/s假定水深为2.48m时，Q=235m3=3.65m/s<4m/s（2-6）H下=Hz+d+δ=83.5+2.48+0.70=86.68m（2-8）H上=Hz+z+δ=85.98+0.81+0.75=87.54m（2-9）围堰主体采用块石、砂砾土料堆石体，防渗层为粘土斜墙，在粘土斜墙迎水堆石体采用块石、砂砾土石料堆砌，防渗层为粘土斜墙，防冲采用浆砌石护本工程二期采用底孔导流，为了确保泄流能力，拟定采用2个底孔。根据水利水电工程设计规范选定：底孔布置在主河床的溢流坝段中，底孔底由水利学原理，判定底孔出流为有压自由出流。其泄流能力计算公式为：Q=μw，式中hp=0.85DD为数为ξ进=0.1，闸门槽水头损失ξ槽=0.1，沿程水头损失ξ沿=(8g/c2)×(L/D)。Q=235m3/s时，出口处下游水位高程为86.39m，糙率取n=0.014。9370100200235300400Q(s)考虑到施工强度及防洪要求，选定采用两个3×4.5Z=Hfc=τfcD=1.5×3.995=5.99mH下=Hz+d+δ=83.5+2.48+0.70=86.68mH上=Hz+z+δ=85.98+5.99+0.75=92.70m项目及名称（全年明渠导流方案）项目及名称单位数量导流底孔导流底孔开挖m320271干块石护坡（底）m3防渗彩条布m25462粗沙垫层m3围堰填筑（渠堤顶）m3渠堤顶拆除m3抛填块石m3626导流底孔回填m32483上/下围堰砂砾石开挖m31722/1396砂砾石填筑m312067/10139粘土垫层m3269/266干砌块石护坡m3261/144堆石护脚m3458/576防渗彩条布m21659/1331围堰拆除m311332/9729水下部分采用抛填法施工，水上部分分成碾压，即自卸汽车卸料后由推土机推平并行走。围堰填筑料主要是利用左岸岩石开挖的中砂和砂砾石混和料，截流戗堤为堆石填筑：主要为截流戗堤和上游围堰的护坡抛石填筑。戗堤堆石取自石料场，围堰护坡石料取自左岸厂房部分山体岩石开挖料和爆破后石渣。戗堤填筑抛石填筑采用4m3挖掘机挖装20t自卸汽车运输，132KW推土机摊铺，3m3挖掘围堰基础防渗结构施工，本工程围堰基础防渗采用防渗墙。防渗墙是采用振孔高喷灌浆施工技术造墙，即利用大功率设备以振动方式造孔，在振孔和上提过推土机235KW3推土机132KW6挖掘机4m3挖掘机3m320t903主体工程施工施工放样：首先对监理工程师提供的测量控制点进行复核测量，经校核无误后，根据工程施工的需要选制导线精度和设控制点。施工测量工作严格按照水利部颁发的《水利水电工程测量规范》[4]（SL52-93）的有关规定执行。放样工作严格遵守由整体到公司部，先控制后编辑的原则有序展开，测量工作由专业测量员场地清理：采用机械辅助人工清理开挖区域内的树根、杂草。开挖时技术人员跟班作业，经常检查开挖深、坡度，跟踪测量控制边坡垃圾等表土等杂物，并规定延伸至施工图建筑物基础边线或开木大木棒挖边线外，清理的等杂物合部按土方开挖实行全断面一次性开挖，采用反铲挖机开挖为主，人工助修坡、修底。土方开挖必须严格按设计和施工规范要求进行开挖，开挖分别采用反铲挖掘机自上向下，在一个工作面内由一端向另一端进行，开挖边坡一次形成，开挖后指定地方进行弃料。土方开挖过程中应按投计要求的开挖线范围内进行开挖、放坡、控制开挖断面尺寸及底部高程，在反铲机械开挖接近设计基面和墙基、严禁排水系统由基坑集水、抽水和上部排水沟组成。在开挖时地下水出逸较高，入地表排水梁排入现的水沟。水泵单机流量选用20m3/s，扬程6～7m，水泵数量由现场水量定。原则上保证基坑内无积水。地表排水梁在土方开断面的上口线某电站引水工程位于汇湾河左岸，其进口在已建成的汇湾电站溢流坝左侧，洞之间均为施工支洞连接，为隧洞开挖创造较多的施工作业面，为方便5#和9#隧支洞断面为6×6m的城门洞型。编号洞长洞身穿越地层围岩类别其它不利地质条件156.1434.80梅子垭组黄绿色泥质板岩洞身Ⅲ类进出口Ⅳ类洞轴线与片理走向几乎一致2474.65434.622梅子垭组灰色绢云母粉砂质板岩洞线与岩层片理交角较小31221.485434.385梅子垭组泥质板岩Ⅲ类进口洞顶为浅沟4981.634433.744梅子垭组泥质板岩夹砂质板岩Ⅲ类洞轴线与片理走51162.261433.285梅子垭组灰色砂质板岩Ⅲ类洞轴线与片理走6843.538432.702梅子垭组砂质板岩Ⅲ~Ⅳ类洞线与岩层片理交角较小，洞身埋藏较浅71327.622432.280梅子垭组灰、灰绿色泥质板岩多属Ⅲ类洞轴线与片理走向基本一致8638.034431.616梅子堰组泥质砂质板岩Ⅲ~Ⅳ类，局部Ⅴ类洞轴线与片理走向基本一致91570.368431.297梅子堰组泥质砂质板岩Ⅲ~Ⅳ类洞轴线与片理走向基本一致石方明挖采用KQ150钻机钻孔，局部配手破前应作好开挖边坡线以外的危石清除及截水沟的开挖，并形成钻爆平台。进出对不良地质条件部位和需保留的不稳岩体，必须采取控制爆破，边开挖，边支护，确保边坡稳定。为减少爆破对边坡岩体的破坏，其轮廓边线应采取预裂防发电引水隧洞2～4#、6～8#分别由进出口两个工作面同时向中间钻进，1#隧洞由下游工作面钻进，5#和9#隧洞最多可有4个工作面钻进。引水隧洞等效直径车出碴到弃碴场，遇到不良地质段，一次开挖成型困难时，可采用台阶法自上而下分层开挖，顶部开挖宜采用先导洞后扩挖的方式进行，中下部岩体采用分层开在施工过程中，要加强施工临时支护措施，必要时需采取超前锚杆或管棚加钢拱架支护紧跟的方法。对可能塌方造成隧洞掘进严重受阻洞段，可采用提前对围岩为保证隧洞结构稳定，需对隧洞进出口进行全断面锁口衬砌，对洞身进行边隧洞混凝土底板采用自卸汽车直接入仓，对边墙和顶拱混凝土，可采用6m3为满足工程混凝土浇筑强度需要，拟采用5坝址右岸有乡级公路通过，交通便利，为修建到左岸的临时施工道路、左岸个区较为合理，即首部枢纽生产生活区和厂房生产生活区。各区相互独立，分别布置在大坝上游和厂房上游的河道滩地上，由右岸乡级公路和场内道路连接。为砼施工，在泄洪闸﹑冲砂泄洪闸前与进水口处布置一台W-4履带式起重机，布置较为简单。引水隧洞较短，不需要布置施工支洞即可满足开挖进度要求，月序号机械名称规格单位数量一土石方施工机械1潜孔钻CZ300把52手风钻YT-24把4推土机TY160台45装载机2m3台36自制操作平台台27挖掘机2m3台48蛙式打夯机2.8kW台69振动碾压机台2降尘器台2二砼施工机械1砼拌和站HZS25座22搅拌车JDY-500辆23振捣器插入式个4振捣器佛山-80台5砼喷射机PH-30台16台37台68高压水冲毛机台29人工模板台车（自制）台1调压井滑摸（自制）套1砼泵HB30台1灰浆搅拌机0.25m3台4筛分机简易滚筒式4三起重运输机械1履带式起重机W-4台22卷扬机JJM-3-12台23辆4载重汽车5t-10t辆35机动翻斗车辆6高架门机MQ540/30B台17后翻式装岩机台4四风水电施工机械1空压机20m3/min移动式台42水泵D46-30*6台83水泵250QSG140—105/7台44水泵250QSG125—80/5台45变压器10kV/0.4kV1000kVA台110kV/0.4kV1600kVA台16柴油发电机50kW台2五材料加工机械1锻钎机台32钢筋切断机GJ5－40台33钢筋弯曲机GJ7－40台34BX1－330台5圆锯机MJ－106台36机床台3六其他机械1测量设备套32材料试验设备套14施工交通运输及辅助企业工地对外交通运输除施工机械设备、人员进场外，还有水泥、钢筋等建筑材料，主变、水轮发电机组等机电设备。根据建筑材料和设备来源分别选择不同的运输钢筋、钢材，重大机电设备运输也是经铁路运输康—平利—竹溪—工地，公路运输中安康至工地的道路状况最好，公路沿线桥梁也满足最大运输件要求，白河、十堰到工地的公路弯道多且急，路面相对较差，其中十堰至工地线路中的桥梁不能满足大件运输要求，因此公路选线为安康至工路运输，运输线路有两条：①十堰—鲍峡—竹山—竹溪—工地，②十堰—房县—竹山—竹溪—工地。该2条线路长分别273和301km，且第②条线路路况要好于场内交通结合场内永久公路和进场道路的布置，以连接各施工辅助工厂、砂石骨料开采加工厂、沿线各建筑物施工区及弃碴场等形成场内交通网系，以此为为满足隧洞开挖运输和混凝土施工需要，以沿汇湾河干道为主要施工道路，从该道路分支至各隧洞进出口工作面，进行隧洞施工。在枯水季节，可利用汇湾大坝下游河滩漫水公路，从汇湾河大坝右岸进场公路直接进场，而无需经汇湾乡从汇湾大桥进场后，沿原有道路从上游分支下厂房基坑的施工道路，下游进9#隧洞出口接有明渠和渠尾建筑物，包括溢流坝、拦污栅、前池、冲砂闸，进水口等，该建筑物相对比较集中，需布置一条施工道路贯穿上述建筑物，同时根据总计划安排，在左岸下游进场公路边布置一处块石临时堆放场，主要通各种辅助企业及生活设施根据现场地形条件布置在下游右岸沿改线公路布3）金工、机修车间，布置在下游右岸的改线公路旁位置，开挖填筑出平台名称房建面积备注一、停车场400指占地面积二、周转场指占地面积三、辅助企业470压风站竹瓦结构修钻车间40竹瓦结构金工、机修车间钢构架、塑钢瓦模板、钢筋车间钢构架、塑钢瓦试验室50砖瓦结构配用发电房30砖瓦结构五、仓库300水泥库竹瓦结构物资库竹瓦结构综合仓库70竹瓦结构油库30砖瓦结构炸药、雷管库20砖瓦结构六、生活设施办公室砖瓦结构职工宿舍砖瓦结构食堂竹瓦结构七、其他棚建合计21205施工总布置本工程两岸植被良好，河谷开阔，右岸基岩裸露，紧靠公路，沿河两岸耕地零星分布。工程枢纽区可供布置生产、生活设施的场地均为沿岸零星台地和河滩地。施工总布置除考虑枢纽建筑物布置特点、场内地形状况、交通条件及方便主根据枢纽布置和工程规模，地形地质条件，主体工程施工辅助企业主要分三口冲砂闸等建筑物施工，该场地地面高程在440～450m之间，主要布置混凝土拌和系统、各类仓库、施工机械修理及停放场等2）电站厂房和渠尾建筑物布置系统、各类仓库、施工机械修理及停放场等4）8#隧洞附近的鱼塘，通过前期开挖弃渣，可得一平整场地，用于主要砂石料加工系统布置，以向厂房、溢流坝本工程的布置特点。由于本工程占线长，分布范围较广，应采取就近分散布河床砂卵石开挖料可用于加工混凝土骨料，由于工程开挖石方为绢云母粉砂质板岩，开挖的石方可尽量利用于围堰的回填外，其余均运往指定弃渣场。经初步规划，本工程弃渣量约为145.1万m3（压实方主要弃渣场为8#隧洞附近鱼塘，该弃渣场为岸边，需采取有效措施防冲固坡，同时为方便以后复垦，在弃渣和平整场地前，将工程开挖的耕植土用推土机集中一处并加以保护，后期对弃渣场表层进行耕植土覆盖。在对弃渣场规划时，应做好排水设施及其它安全保护，防止场地平