武都水库左岸基础处理施工组织设计.docx
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武都水库左岸基础处理施工组织设计
武都水库左岸基础处理工程施工组织设计
1.编制依据
1.1《四川武都水库左岸基础处理工程施工合同》（合同编号：
WDZT-Ⅴ）；
1.2《四川武都水库左岸基础处理工程补充协议书》（补充01）；
1.3《四川武都水库左岸基础处理工程施工招标文件》；
1.4四川武都水库左右岸基础处理招标文件补遗（第一号、第二号、第三号、第四号）；
1.5《四川武都水库左岸基础处理工程施工投标文件》（基础局＆水电九局联营体）；
1.6有关本工程施工的国家和行业技术标准及规程规范；
1.7由监理部、设计院颁发的相关技术文件；
1.8中国水电基础局有限公司《企业技术标准》；
1.9中国水利水电九工程局《企业技术标准》。
2.工程概况
2.1工程概况
武都水库位于四川省江油市武都镇上游约4km，是涪江上一座具有防洪、灌溉、发电、供水、改善环境、旅游和水产养殖等综合利用效益的龙头水库，水库总库容5.72亿m3，电站装机容量为3×50MW，枢纽主要建筑物有碾压砼重力坝和坝后式厂房等。
武都水库坝址位于涪江武都河段上游约4km的摸银洞，坝型为碾压混凝土重力坝，坝顶高程660.14m，坝顶长度727.0m，最大坝高119.14m。
坝后式厂房位于河床左岸，装机3×50MW，平面尺寸为29.24×50.23m（长×宽），建基面高程为557.161m，最大高度约45m。
左岸基础处理工程包括：
帷幕灌浆、坝基固结（接触）灌浆和断层处理、岩溶系统处理等工作内容。
在左岸设有3层灌浆平洞，坝体内亦设3层廊道与平洞连接。
坝基主要采用固结灌浆进行处理，对于断层等软弱部位采用砼塞表层封闭，然后通过深孔固结灌浆加强地基，另外于坝基砼与岩石之间采用接触灌浆处理，进行分区埋设灌浆系统，后期灌浆。
岩溶系统主要是通过施工支洞创造施工作业面，采用回填砼的方式进行处理。
2.2气象及水文资料
2.2.1气象
武都水库坝址气象特征值，据江油气象站历年资料统计，多年平均气温15.9℃，多年最高月平均气温（7月）为25.7℃，最低月平均气温（1月）为4.9℃，极端最高气温36.7℃（1969年8月3日），历年极端最低气温-6.8℃（1975年12月15日）。
多年平均相对湿度81%，多年平均降雨量1135.1mm，实测最大年降雨量1824.5mm（1961年），多年平均风速0.9ms，实测最大风速22.0ms，相应风向NNW（1971年5月）。
多年平均地温17.5℃，20cm地温17.5℃，历年极端最高地面温度68.7℃（1959年6月10日），历年极端最低地面温度-5.7℃（1961年1月16日）。
多年平均水温13.3℃，历年极端最高水温24.3℃，历年极端最低水温1.3℃。
历年平均降雨量≥5.0mm的天数为44.8天。
历年平均雨量≥0.1mm的天数为143天。
多年平均蒸发量1016.8mm。
2.2.2水文
武都水库坝址处控制流域面积5807km2，径流主要由降雨形成，有少量的融雪化冰水与地下水补给，多年平均流量140m3s。
水库地处龙门山暴雨区，暴雨量集中，强度大，汇流时间短，流速大。
洪水由暴雨形成，峰高量大，主要发生在6～9月，7、8月最集中。
6～9月为主汛期，5月、10月为过渡期，11月～次年4月为枯水期。
从实测洪水过程线可以看出：
一次洪水过程多为复峰，洪水历时一般3～5d。
本工程历年实测最小流量30.0m3s（1953年3月6日），实测最大流量6230m3s（1978年9月2日），最大水位变幅9.71m。
涪江武都水库河段无通航过木要求。
施工期及蓄水期下游河段综合用水要求下泄流量≥50m3s。
2.3工程地质条件
涪江在坝址区范围内的柳林子（F5断层）以上的河流流向为S55～60°W，河面较开阔，柳林子以下河流进入坝址区峡谷，流向转为S10～20°E。
该峡谷段岩层走向与河流流向近于垂直，区内河段为横向河谷，两岸地面高程572～766m，相对高差194m，山脉走向北东与岩层走向基本一致，属低山构造剥蚀～溶蚀地貌单元。
河床属侵蚀堆积地貌单元，两岸岸坡以30～42°斜坡地形为主，右岸坝线上游岸坡与左岸下游450m的岸坡为陡崖地形。
2.3.1地层岩性
坝址区出露地层：
右岸坝线上游为志留系上中统罗惹坪群～沙帽群（S2-3）砂、页岩地层；大坝座落在泥盆系中统白石铺群观雾山组（D2gn）碳酸盐岩地层上，左岸坝线下游为泥盆系下统平驿铺（D1pn）之砂页岩地层。
（1）志留系上中统罗惹坪群～沙帽群（S2-3）
由黄褐色、紫褐色、灰绿色页岩、粉砂质泥岩夹中厚层状石英砂岩与薄层石英岩状砂岩所组成，分布于右岸坝线上游，厚度230～350m，岩层产状：
N45°ENW∠75°，是坝区主要的隔水地层之一。
（2）泥盆系下统平驿铺群（D1pn）
出露在坝线下游河床及两岸地段。
受龙门山推覆构造作用，伴随在F7断裂上盘中，逆冲于三迭系中统嘉陵江组+雷口坡组地层之上，为倒转地层，与上覆泥盆系中统白石铺观雾山组地层呈假整合接触（两地层之间缺失甘溪组与养马坝组）。
工区分两层：
D11层：
（D11为平驿铺群（D1pn）的工区第1层简写代号，下同）分布于F11～F7之间的地带内，由石英岩状砂岩、石英砂岩夹薄层状泥质粉砂岩与粉砂质泥岩组成。
该层厚度大于103m。
D12层：
分布在F11与D2gn之间的地段，由薄层状粉砂质泥岩、泥质粉砂岩夹石英岩状砂岩所组成，厚度约100m。
（3）泥盆系中统白石铺群观雾山组（D2gn）
泥盆系中统白石铺群观雾山组地层，以白云岩与灰岩互层为主，其间夹薄层泥灰岩或微层泥灰岩、沥青质白云岩、砾状灰岩的碳酸岩地层，总厚度242～505m。
岩石中白云石与方解石矿物成分的含量不均，岩性复杂。
2.3.2水文地质条件
工区地下水类型按埋藏条件和含水层性质主要为岩溶水，其次为孔隙潜水与基岩裂隙水。
孔隙潜水分布在第四系堆积层中，受大气降水补给，排泄于河床。
基岩裂隙水分布于D1、S2-3等地层内。
坝址区泉点1、2、3号分布在左岸D1地层中，高程578～627m，泉点10、11号分布于右岸坝前的S2-3地层内，分布高程645～700m。
坝址区处于F5～F11断层之间的D2gn可溶岩地层中，岩溶发育，岩溶地下水埋藏于该层的溶隙和溶洞中。
2.4工程施工管理情况
武都水库左岸基础处理工程（合同编号：
WDZT—Ⅴ）由中国水电基础局有限公司和中国水电九局联营体中标施工，工程施工建设管理情况如下：
建设单位：
四川武都水利水电集团有限责任公司
设计单位：
四川省水利水电勘测设计研究院
监理单位：
贵阳勘测设计研究院
施工单位：
中国水电基础局有限公司＆水电九局联营体
3.施工总布置
武都水库左岸基础处理工作内容较多，以溶洞处理、土石方及洞井开挖、支护、砼衬砌、钻孔灌浆和排水孔等项目施工为主。
施工布置的内容主要包括场内临时施工道路修建、供水、供电、供风、制浆和输浆、施工通讯及生产生活设施、施工辅助企业等。
本工程施工现场布置具体见《武都水库左右岸基础处理施工总平面布置图》（附图1示）。
3.1布置原则
施工现场用地紧张，场地布置尽量因地制宜、利于生产、方便生活、快速安全、易于管理，并兼顾以下几点：
（1）在业主给定的区域，综合考虑地形地质条件、内外交通、水电供应、防洪排水等因素，尽量选择地形平坦宽阔、靠近施工作业面的场地；
（2）合理利用地形和场地，布置紧凑，减少占地面积，减少临建工程量；
（3）各种施工设施的布置，应能满足主体工程施工工艺要求，避免干扰；
（4）分期布置应适应各施工期的特点，考虑各施工期之间工艺布置的衔接和施工的连续性，避免迁建、改建和重建；
（5）现场布置与其它标段相协调，避免因相互干扰而影响施工。
3.2交通道路
3.2.1溶洞处理交通道路
K108主洞出口段施工通道：
第一段溶洞已形成的通道及清挖、扩挖后形成的通道→0+149.30m处溶蚀大厅→1#施工支洞→左岸580.0m的低位进场公路→场内外交通系统。
以主洞为主线根据各K108支洞的位置设置连通通道。
K108-1支洞～K108-7支洞施工通道：
均通过各自已形成的通道或清挖、扩挖后形成的通道与0+149.30m处溶蚀大厅相接，然后通过1#施工支洞→左岸580.0m的低位进场公路→场内外交通系统。
其中K108-3、K108-5支洞处理的通道及清挖、扩挖后形成的通道含斜井段、K108-7支洞施工通道有溶蚀竖井（C15砼空心柱体）。
导气孔施工通道：
地面施工便道→左岸660.0m上坝公路→场内外交通系统。
溶洞处理过程中，人员、设备、施工物资均通过左岸580.0m的低位进场公路与场内外的各相关。
3.2.2灌浆平洞开挖期间通道
（1）底层574m灌浆平洞
底层574m灌浆平洞开挖期间的交通通道是：
左岸580.0m的低位进场公路→左岸1#施工支洞→左岸2#施工支洞→左岸下层574.0m灌浆平洞。
（2）中层623.0m灌浆平洞
中层623.0m灌浆平洞开挖期间的交通通道是：
左岸660.0m的上坝公路→下到现场生活区→通过施工便道→下到左岸中层623.0m灌浆平洞。
（3）上层660.0m灌浆平洞
上层660.0m灌浆平洞开挖期间的交通通道是：
左岸660.0m上坝公路→进660灌浆平洞；
（4）上游595m排水洞
上游595m排水洞开挖及排水孔施工期间的交通通道是：
左岸660.0m上坝公路→下到上游围堰左坝肩→左岸上游围堰灌浆平洞→上游595m排水洞；
（5）下游573m排水洞
下游573m排水洞开挖及排水孔施工期间交通通道是：
左岸580.0m的低位进场公路→左岸1#施工支洞→左岸下游573m排水洞；
（6）下游600m排水洞
下游600m排水洞开挖及排水孔施工期间的交通通道是：
左岸580.0m的低位进场公路→自行修建的140m长便道→下游上层600m排水洞；
3.2.3灌浆平洞灌浆施工交通通道
（1）底层574.0m灌浆平洞
底层574m灌浆平洞灌浆期间的交通通道是：
前期通过左岸580.0m的低位进场公路→左岸1#施工支洞→左岸2#施工支洞→左岸下层574.0m灌浆平洞；后期结合利用左岸1#斜井经过中层和上层灌浆平洞通往660.0m上坝公路。
（2）中层623.0m灌浆平洞
中层623.0m灌浆平洞的灌浆通道只能利用左岸1#斜井通往上层660.0m灌浆平洞，再通过660.0m上坝公路与洞外连通。
（3）上层660.0m灌浆平洞
上层660.0m灌浆平洞的挂口位置即是660.0m上坝公路，因此直接利用该公路运输即可。
3.3混凝土运输通道
混凝土拌和系统的原材料供应点就在附近，属料场内运输，方便可靠。
成品混凝土通过混凝土泵或搅拌车运往需用点。
通过进场公路→660.0m上坝公路运→上层660.0m灌浆平洞、中层623.0m灌浆平洞衬砌用混凝土；通过进场公路→580.0m低位进场公路运送下层574.0m灌浆平洞和上下游3条排水洞的衬砌用混凝土以及溶洞处理用的所有混凝土。
3.4出渣通道
左岸基础处理渣场选在上游库区内的小河坝河滩地（汛期除外），因此各洞出渣道路为场内干道，即660.0m上坝公路和低位580.0m进场公路。
4.主要临时工程
左岸基础处理施工主要临时工程有：
现场营地、临时办公和公共设施、混凝土拌和系统、集中制浆系统、施工风水电、施工照明、通讯系统、修配厂、加工厂、仓库、试验室、弃渣场、生产及生活排污等。
4.1现场营地、临时办公地点
根据目前工地现场用地非常紧张，与大坝标相互干扰较大的实际情况，本工程施工大部分采用租房的方式，现场营地只布置临时住房和值班室等。
租用长钢厂的一栋三层小楼作为基础局＆水电九局武都工程项目部机关办公地点和生活营地，租用武引工程牌坊附近的部分民房作为生产工人和其他辅助人员的住房。
现场临时住房和值班室等布置在左岸坝轴线上游630m平台。
4.2集中制浆系统
本工程施工采用集中制浆系统，由1个100t散装水泥罐、1个100t粉煤灰罐、自动计量器、3台ZJ-400高速制浆机、3台BW25040送浆泵等设备和机具组成。
布置在坝轴线上游660.0m上坝公路下侧，占地约150m2。
4.3混凝土系统
左岸基础处理拟建两座简易混凝土拌和站，每座由2台JZ500强制混凝土拌和机、1台ZL30装载机及配套的自动计量等设备和机具组成，其中一座布置在下游580m进场公路旁边靠河侧（业主水厂上游面），预留公路宽度为10m，主要供应底层574m灌浆洞、左岸1#、2#施工支洞和K108岩溶处理以及下游排水洞用混凝土。
另外一座混凝土拌和站布置在坝轴线上游630m～640m平台，现场营地附近，主要供应中层623m灌浆平洞和上层660m灌浆洞以及上游排水洞用混凝土。
成品混凝土洞外运输采用搅拌车或农用车运到各施工支洞或灌浆隧洞的洞口，采用HBT60C型混凝土泵进行洞内泵送。
4.4施工风、水、电
4.4.1供风系统
（1）动力风
本工程用风设备为凿岩机。
主要供风部位为施工支洞、灌浆隧洞、排水洞等。
根据本工程洞室开挖断面小、开挖及支护用风量小等特点，在洞口或支洞口采用12m3电动空压机通过Φ50mm的风管向各施工支洞、灌浆隧洞等供风。
每个洞室掌子面设一个空压站。
根据施工总进度计划，洞挖高峰期开4个掌子面，因此需要设4个空压站，需要4台12m3电动空压机，同时备用1台。
（2）通风布置
在平洞口或支洞口采用88-1型轴流风机供风进行施工通风，供风管直径为500mm，隧洞开挖时与高压动力风空压站相邻布置，需4台轴流风机。
灌浆时斜井已经贯通，灌浆平洞内进行灌浆作业时，不需要强制通风。
4.4.2施工供电系统
业主提供35kV中心降压站以及10kV输电线路的中心降压站接口，提供本合同工程的用电总容量为1200kVA。
中上层灌浆平洞施工和临时营地、加工厂等用电1000kW，选用S9-M-1000型变压器1台，设在左岸660.0m上坝公路下侧的山坡上；下游混凝土拌和楼、岩溶系统处理、左1#、2#支洞和底层574m灌浆洞开挖，选用S9-M-500型变压器1台，设在下游580m进厂公路边的山坡上。
在35kV中心降压站内，将电压将为10KV，从业主现有的10kV输电线路的中心降压站接口，接高压输电线至上述两个变压器上端，由变压器低压侧接三项四线电缆至各施工用电点。
4.4.3供水系统
根据业主安排，本工程施工用水统一由业主水厂提供，在业主水厂建成之前可先在基坑内设立临时泵站，架设Φ150水管进行供水。
在坝轴线上游660m公路上边的山
坡上（高程约665m）和坝轴线下游660m公路下边约662m高程的山坡上以及现场营地附近各布置一个20m3左右的水池，供各个施工工作面和临时营地用水。
4.4.4施工照明
洞内照明采用36V低压照明，每15m安装1盏灯。
安全照明电源变送采用功率为3kVA的行灯变压器。
4.5通讯系统
在联营体营地设立通讯系统，建立项目部局域网，并连接internet与外界沟通。
并设立容量为10门的程控交换机和2条外线，尽可能与业主的网络互联互通，实现现场调度及时通畅，并与监理工程师的交换机搭接互通。
隧洞内每300m设1门电话，各控制点（浆站、值班室、中转站等）均设1门电话，联营体各主要负责人均配备手机，并24小时开机，保证工程通讯畅通。
4.6修配厂、加工厂、仓库、设备停放场
本工程设修配厂一个，面积60m2；钢筋及木加工厂一个，占地面积120m2；材料配件仓库一个，面积80m2；均设在坝轴线上游630m高程的现场营地内。
柴油储存罐放在现场营地旁边（保持足够安全距离）。
左岸基础处理工程施工用的炸药、雷管等火工材料由业主协调，存放在大坝标水电八局炸药库房内。
施工设备停放场设在上游生活区内，占地约200m2。
4.7弃渣场
主要使用业主提供的弃渣场地，即上游大坝库区内的小河坝河滩地。
雨汛期弃渣另行选择临时堆放场，汛期过后，二次倒运到小河坝河滩地弃渣场。
4.8生产及生活排污
4.8.1各种洞井开挖排水
洞挖废水采取分部汇集、集中处理排放的排水方式。
集中后经净化处理，达标排放到上游围堰的上游或下游围堰的下游。
4.8.2灌浆平洞灌浆排污
各层灌浆平洞的废水、废浆均汇集到出口，然后通过排污泵排到上游围堰的上游或下游围堰的下游，并挖一长×宽×高＝6×4×2m的集浆池，废浆静置沉淀，沉淀物挖出晾干后弃于渣场，清水流入涪江。
各层灌浆隧洞的渣子均在洞内装袋，然后从各出口运往洞外渣场。
4.9主要临建工程量
本工程主要临建工程量见表4-9-1、4-9-2示：
表4-9-1主要临建设施建筑面积数据表
序号
项目
建筑面积（m2）
备注
一
办公及生活设施
1
办公室、会议室
440
后方340m2,现场营地100m2
2
宿舍
3540
后方3340m2,现场营地200m2
3
食堂
160
后方130m2,现场营地30m2
4
浴室
140
后方120m2,现场营地20m2
5
锅炉房
50
后方50m2
6
厕所
140
后方120m2,现场营地20m2
合计
二
生产设施
1
砼拌和站
300
两座、各150m2、钢管棚布
2
水泥仓库
100
砖混结构,仅混凝土拌和站水泥仓库
3
集中制浆站
100
钢管棚布，使用散装水泥罐
4
配件仓库
100
砖混结构，
5
钢木加工厂
150
木结构，石棉瓦顶
6
加工修理车间
60
砖混结构
7
油库
30
砖混结构
8
配电房
50
砖混结构,上游25m2,下游25m2
9
设备停放场
500
露天,现场营地内500m2
合计
1290
表4-9-2主要施工管线长度数据表
序号
名称
规格
长度（m）
备注
一
水管
1
上游上水管
φ100mm
150
水泵站设在上游围堰的上游
2
上游主供水管
φ150mm
1000
部分循环使用
3
下游上水管
φ100mm
150
水泵站设在下游涪江上
二
浆管
1
上游供浆管
φ50mm
1000
部分循环使用
三
电缆（线）
1
高压电线
10kV输电线
300
业主已建线路至变压器（上下游）
2
电缆
各种规格
2400
洞内外施工、水泵站、制浆站、混凝土拌和站、生活用电等
5.施工组织与管理
5.1施工组织机构
基础局和水电九局在现场组建了机构健全、管理高效的中国水电基础局有限公司和水电九局联营体武都工程项目部，严格按项目法对本工程进行施工组织、管理。
项目部的组织机构按决策层、管理层和作业层设置，层层分离，分层建设。
项目部组织现场施工生产的实施，严格按项目法对工程进行管理。
决策层：
决策层以项目部经理为首组成，是本项目工程管理的决策者、推动者。
项目部决策层设项目经理、项目副经理、项目副经理兼总工程师等。
管理层：
管理层由工程管理部、劳资财务部、物资供应部、质量安全部、综合部等五个部门组成。
岗位职责覆盖项目施工全过程的管理。
作业层：
根据本工程的实际情况，及施工任务划分情况，作业层由7个施工队组成。
分别是土石方施工队、混凝土施工队、混凝土生产运输队、基础处理施工队、喷锚支护施工队、综合作业队（辅助企业、保卫、水电、养路等）。
具体施工组织机构设置见图5-1-1《施工组织结构图》。
5.2人力资源配置
按以往工程施工经验进行人力资源配置，根据各工序间的衔接关系及施工总进度计划安排，合理配置人力资源。
5.2.1单班配置
（1）洞挖：
洞挖采用三班制作业，按循环制组织施工，单工作面每循环劳动力见表5-2-1。
表5-2-1洞挖作业单班劳动力组合表
工种
钻工
炮工
支护
司机
电工
修理工
其它
合计
数量
4
2
3
4
1
1
4
19
（2）混凝土衬砌：
三班制作业，单班配备74人，具体劳动组合见表5-2-2。
表5-2-2混凝土工程劳动力组合表
工种
砼浇筑
钢筋加工及绑扎
模板支立
值班电工
司机
工长
砼工
普工
小计
工长
钢筋工
电焊工
普工
小计
工长
模板工
小计
1
10
5
16
1
12
6
8
27
1
20
21
2
8
合计
单班：
74人班三班：
222人天
（3）帷幕灌浆：
每机组按两钻一灌配备，每组共13人，设机长1人，班长3人，记录员3人，助手6人。
三班制作业。
（4）排水孔：
每组共10人，设机长1人，班长3人，助手6人，三班制作业。
（5）制浆输浆组：
制浆站单班5人配置，中转站每个单班2人配置，三班制作业。
5.2.2施工人员及进场计划
根据施工进度计划和施工强度计算设备资源配置后，相应配置人力资源。
计算结果如表5-2-3所示。
高峰时人员在2006年上半年，总数为767人。
表5-2-3左岸基础处理人力资源配置汇总表
工种
人数
2005年
2006年
2007年
上半年
下半年
上半年
下半年
上半年
下半年
管理人员
10
35
48
48
48
48
风钻工
75
60
15
0
0
炮工
30
24
6
0
0
钻灌工
56
235
235
196
46
钢筋工
48
54
18
0
0
模板工
94
86
24
0
0
混凝土工
72
60
33
12
12
支护灌浆工
54
65
9
7
7
司机
38
45
42
12
12
电工
12
12
12
12
12
机修工
18
18
18
18
18
其它工种
12
0
0
0
0
普工
60
60
60
40
40
合计
20
604
767
520
345
195
5.3设备资源配置
本工程施工的主要机械设备配置如表5-3-1所示。
表5-3-1左岸基础处理工程主要施工机械设备配置表
设备分类
设备名称
型号及规格
数量
进场时间
测量设备
全站仪
GTS-600AF
1
2005.7
经纬仪
DJ2
2
2005.7
水准仪
S3
2
2005.7
洞挖施工设备
移动空压机
20m3
1
2005.7
移动空压机
12m3
4
2005.7
轴流通风机
88-1
4
2005.7
自卸汽车
5t
3
2005.8
自卸汽车
2.5t
9
2005.8
卷扬机
8t
3
2005.7
风动凿岩机
YT-28
20
2005.7
装载机
1.0m3
2
2005.7
混凝土喷射机
TK-961
4
2005.7
混凝土搅拌机
0.5m3
3
2005.7
锚杆注浆机
2TGZ-6050
6
2005.7
砂浆泵
BW20040
3
2005.7
混凝土泵
三一重工60B
2
2005.7
混凝土工程
简易钢筋台车
12m
4
2005.10
混凝土泵
HBT60C
2
2005.7
混凝土泵
BC80-110
3
2005.7
机动翻斗车
1m3
10
2005.7
卷扬机
3t
3
2005.7
振捣器
H
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