水库大坝施工组织设计.docx
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水库大坝施工组织设计
第一章工程说明
一.1编制依据
（1）本工程招标文件及招标文件答疑函；；
（2）施工区域现场踏勘资料；
（3）我公司现有的施工机械设备能力、施工技术水平;
（4）参照我公司在已往所承建的类似工程施工情况与工程施工过程中所积累的经验；
（5）国家现行水利水电工程施工规范以及其它有关水工、金属结构施工规范。
一.2工程施工条件
工程概况
巴家咀水电站位于元江一级支流绿汁江下游云南省峨山县和双柏县境内，绿汁江为界河，坝线以上控制流域面积6963km2，是一个以发电为主，兼有环境保护和水土保持等综合效益的水利水电枢纽工程，正常蓄水位及设计洪水位均为963.0m，对应水库库容为1022万m3，校核洪水位963.35m时水库总库容为1048万m3。
巴家咀水电站枢杻工程等别为Ⅲ等，主要建筑物为3级，次要建筑物为4级，临时建筑物为5级。
本工程位于滇中山丘区，大坝、隧洞进水口及导流兼冲沙洞设计洪水标准为100年一遇，校核洪水标准为2000年一遇；水电站厂房设计洪水标准为100年一遇，校核洪水标准为200年一遇；消能防冲设计洪水标准为30年一遇。
厂房区的地震基本烈度为Ⅷ度区；坝址区的地震基本烈度为Ⅷ度区。
巴家咀水电站主要建筑物由大坝、左岸岸边溢洪道、冲沙兼导流洞、右岸引水系统及发电厂房等组成。
（1）大坝：
大坝为面板堆石坝，坝顶高程965m，最大坝高39m，坝轴线长度258m，坝顶上游设防浪墙，防浪墙顶高程为966.20m，左坝头与岸边式溢洪道相邻。
坝顶宽度为10.0m。
拟定大坝上游坝坡坡比为1∶1.40，下游坝坡坡比为1∶1.6，考虑运行观测等需要，下游坝坡在高程951m设一级马道，马道宽2.0m，940m设一级马道，马道宽6.0m。
（2）溢洪道：
泄洪建筑物为正槽式岸边溢洪道，出口采用底流消能。
溢洪道总体可分为进水渠段、控制段、泄槽段、消能设施段四部分。
溢流堰采用2孔10×12.0m的宽顶低堰和2孔10×14.0m的WES的实用高堰，堰顶布置4跨公路桥连接左岸公路与大坝交通，靠闸墩下游布置，为组合式预制“T”形简支梁结构，桥面宽6.0m。
（3）厂房：
主厂房长52.59m，宽14.9m；机组安装高程821.53m。
厂房内部安装3台混流式机组。
工程水文气象
绿汁江属元江左岸一级支流，发源于武定县猫街镇干沙沟村西麓，源头海拔高程2200m，河流由北向南流经武定、禄丰、双柏、易门、峨山、新平等县后汇入元江，汇口处河床高程549m。
绿汁江干流长294km，总落差1651m，干流平均比降约5.6‰。
绿汁江流域呈南北长、东西窄的“木叶形”，集雨面积8600km2。
绿汁江流域的下游、峨山县鸦勒村设立有鸦勒水文站，控制集雨面积为7098km2，是绿汁江干流的控制站。
本次雨果电站拟定的坝址位于峨山县稻香村，集雨面积6963km²。
厂房位于坝址下游16km处，控制集雨面积7029km2。
坝址处无气象站，离坝址最近的气象站为易门县气象站，从自然环境对比分析，坝址处气象要素可参考引用该站资料。
综合易门县气象站和鸦勒水文站气象资料，坝址多年平均降水量813.7mm，多年平均气温15.9℃，多年平均蒸发量1868.4mm，多年平均相对湿度为76%，多年平均风速为1.7m/s，汛期多年平均最大风速为10.7m/s，历年最大风速为16.0m/s。
鸦勒水文站控制集雨面积7098km²，占绿汁江流域面积的82.5%，为绿汁江流域的控制站。
经计算，雨果坝址多年平均流量为37.04m3/s。
Cv=0.45，Cs=3.0Cv。
绿汁江流域洪水由暴雨形成，流域6～10月份为汛期，大洪水多出现在7～9月份。
巴家咀水电站坝址距鸦勒水文站10.8km，流域面积6963km2，坝址占鸦勒水文站集雨面积的98%。
坝址设计洪水成果见表1-1。
表1-1雨果坝址设计洪水洪峰流量成果表单位：
m3/s
项目
各频率设计值（%）
0.02
0.05
0.1
0.2
0.5
1
2
3.3
5
10
20
50
Qp
7090
6210
5550
4900
4060
3430
2820
2390
2060
1530
1070
755
坝址各施工期各频率最大流量成果见表1-2。
表1-2雨果坝址施工洪水成果表单位；m3/s
时段
11-5月
11-4月
12-5月
12-4月
5%
477
395
345
180
10%
349
276
233
115
20%
229
170
136
62
33.3%
151
106
80
34
巴家咀水电站为龙门水电站的下一级电站，巴家咀水电站泥砂资料直接采用龙门水电站的成果，巴家咀水电站坝址控制流域面积6963km2，多年平均流量37.04m2/s。
年均径流量11.68亿m³，兴利库容148万m³。
雨果电站采用龙门的泥沙资料，含沙量取3.9kg/m3，计算得雨果水库悬移质多年平均输沙量为455.5万t，推移质取悬移质的10%，推移质多年平输沙量为45.6万t。
雨果水库总输砂量为501.1万t。
坝址处属无人区，厂房附近虽有居民居住，但都远离河道。
坝址及厂房水位流量关系见表1-3。
表1-3雨果电站水位流量关系表
坝址
水位（m）
929
930
931
932
934
936
938
939
940
流量（m3/s）
10.2
81.8
224.7
397.9
983.9
1934
3809
5012
6411
厂址
水位（m）
820
821
822
823
824
826
828
830
831
流量（m3/s）
19
108.3
257.9
444.3
725.6
1507
2972
5323
6789
工程地质
1）区域地质概况
本工程区域地貌属云贵高原西南部，地势较为险峻，地势总体西北高，东南低，一般海拔1600～2000m，最高海拔2663.3m，位于测区东部的磨豆山；最低海拔820m，位于绿汁江出境处三岔河口。
境内中部高原形态比较完整，边缘受河流切割，形成山谷相间的中山，中低山地形与小盆地相间的地貌类型，依据成因、形态差异及组合方式主要分为以下四种类型：
构造剥蚀堆积地形、溶蚀地形、构造侵蚀低山丘陵地形及构造侵蚀中山地形，巴家咀水电站即位于绿汁江下游强烈切割高中山峡谷区。
2）坝址工程地质条件
坝段处于绿汁江下游构造侵蚀高中山峡谷区，河谷多呈“U”字型，河道水流湍急，河流由北东拐向西后至坝址处形成一个向西凸出的弯道。
坝址河谷呈上部变宽的“U”字型，主河道在河床右侧，河床左侧为漫滩堆积。
两岸地形不对称，左岸地形较为平缓，地形坡度15°～35°，右岸地形坡度35°～50°左右。
右岸发育冲沟3条，切割较浅。
河床砂砾石厚12.0～33.4m。
坝址基岩主要为三叠系上统舍资组下段（T3sa）:
灰色中～厚层长石石英砂岩夹泥岩及粉砂岩。
在河床和两岸山坡还分布有全新统Ⅰ级阶地冲积堆积（Q4-1al）、全新统河漫滩及河床冲积堆积（Q4-2al）、残坡积堆积（Qedl）和崩塌堆积（Qcol）。
坝区岩层产状N35°W·SW∠85°～90°，倾向下游。
坝址区地质构造较为简单，未发现断层，坝区主要分布有两条泥岩软弱夹层，宽分别为3.5m和2.5m，产状N35°W·SW∠85°～90°。
坝址物理地质现象主要为坝址右岸岸坡的卸荷松动，在坝址左岸还发育一小崩塌堆积体。
强风化主要分布于岸坡上部，左岸强风化埋深10～15m，而地形陡峻地段风化较浅。
右岸强风化下限埋深5～10m；河床基岩均为弱风化。
坝址区地下水主要以基岩裂隙水为主，两岸坝肩部位地下水位埋藏深度较深，一般在15～45m间，水力坡降较为平缓。
此外第四系残坡积堆积层和河床冲洪积层中分布有空隙潜水，埋藏浅，水位变幅大。
天然建筑材料
各料场勘查成果见表1-4。
表1-4天然建筑材料各料场成果表
序号
料场类型
料场
名称
勘察
级别
至下坝址（下厂房）运距（km）
勘察成果
无用层平均厚度（m）
有用层平均厚度（m）
无用层方量（104m3）
有用层方量（104m3）
1
砂砾料
各莫
详查
（至厂房）
0.15-0.2
0.5
10.0
2.6
52.4
2
余果一
0.2～0.3
1.0
6.0
1.5
9.2
3
余果二
0.3～0.5
1.0
15.0
2.3
33.9
合计
6.4
95.5
4
块石料
稻香
详查
0.5～0.6
5.0
10.0
10.8
36.0
一.3对外交通条件
（1）交通条件
巴家咀水电站工程位于云南省峨山县和双柏县境内，为绿汁江规划河段四级开发电站中的第二级水电站。
坝址与富良棚乡之间有道路连接，全程长约47km。
峨山经G213国道到玉溪市和昆明市分别约30km、86km，交通运输方便。
外来物质可通过公路直接运输至工地，也可通过铁路运输至玉溪市，再转公路运输到工地的方式。
巴家咀水电站主线对外交通现状：
昆明至峨山为高速公路，公路里程为86km；峨山至富良棚乡为二级公路，沥青路面，公路里程为60km；富良棚至巴家咀水电站坝址的公路为四级乡村公路，泥结石路面，公路里程为47km。
公路对外交通现状见表1-5。
表1-5对外交通现状表
路段名称
里程（km）
公路等级
路面结构
荷载
昆明～峨山
86
高速公路
混凝土
汽－超20，挂－120
峨山～富良棚
60
二级公路
混凝土
汽－20，挂－100
富良棚～坝址
47
现为乡村泥结石公路
一.4合同项目和工作范围及主要工程量
本合同工程项目和工作范围主要为：
1）砼面板堆石坝工程；
2）冲沙兼导流洞工程；
3）左岸溢洪道工程；
4）承包人自用的各种临时设施及施工营地的设计、修建、管理、维护、拆除、清理等。
其中主要的临时工程项目有：
施工导流和水流控制工程；为本合同施工服务的临时道路；为本合同施工服务的临建设施；本标范围内的施工场地、弃渣场防护及排水系统等水土保持措施、设施；本标范围内的施工及生活污水处理等施工环保措施；施工期场地排水；施工期防洪度汛；完工后的场地清理和环境保护；本标范围内生产生活区的场地平整等。
本工程主要的工程量有：
主要项目有土石方开挖41.7万m3，堆石坝体填筑48.3万m3，土石回填1.8万m3，砼浇筑7.3万m3，钢筋制安1620T，灌浆1900m等；
一.5业主要求的工程控制性计划
2012年11月8日进场开工（暂定，以实际通知开工日期为准），2013年5月1日导流兼冲砂洞工程完成，2014年6月1日坝体堆石及溢洪道工程完成，2015年5月8日全部工程完工。
一.6主要材料供应方式
发包人提供的材料有钢筋、型材、水泥、柴油、砂石料，其供货点至承包人仓库或发包人指定的料场，承包人负责卸车、保管；施工用水、用电、火工材料及工程其它材料由承包人自行解决。
第二章施工总布置
二.1施工总布置依据及原则
总布置的依据
（1）绿汁江巴家咀水电站大坝工程招标文件；
（2）施工现场及其附近区域实际情况，业主要求；
（3）《水利水电工程施工规范》以及其它相关的施工规范；
（4）《水利水电工程施工组织设计手册》；
（5）根据我公司以往承建的类似工程中积累的丰富施工经验。
总布置的原则
1）在业主提供的用地范围内充分利用地形，结合已有的临建设施。
2）一切临时性设施和建筑物，不能妨碍主体工程的施工和运行，必须与主体工程的施工程序和施工方法相适应。
3）各临时建筑物的布置，应尽可能靠近服务对象和用料重点部位，力求紧凑。
4）保证运输方便降低运输费用，场内物资、器材、石料、砂砾料，在不妨碍上坝的前提下，尽可能减少运距。
混凝土系统尽量靠近大坝，充分利用场内地形，做到高料高用，低料低用，尽量减少提升和转运。
施工布置方案
根据本合同工程施工的特点，以及发包人提供给本标的施工用地范围、施工场地及已有地形地貌的现状，临建生产营地及设施的布置拟集中在左坝肩进场公路两侧区域布置，临时设施的具体布置如下：
选择大坝左坝肩进场公路两侧范围作为本工程的主要临建布置区，该处用地范围为2万m2左右。
在营地左侧布置项目部办公用房、职工宿舍及生活福利设施，在营地的右侧主要布置有机械修理厂、钢筋加工厂、木材加工厂、砼拌和系统及仓库等。
本工程砼拌和系统布置于左坝肩进场公路下方靠近溢流坝处的阶地范围内，成品料仓位于拌和系统内侧，水泥仓库及粉煤灰库位于拌和系统与成品料仓之间。
本工程布置两处弃渣场，大坝下游的左、右河岸范围各布置一处，作为本工程的主要弃渣区，在弃渣场内开设备料场，以利于可利用的开挖料的取料回填。
具体布置详见《施工总平面布置图》。
二.2施工交通
现有交通条件
巴家咀水电站主线对外交通现状：
昆明至峨山为高速公路，公路里程为86km；峨山至富良棚乡为二级公路，沥青路面，公路里程为60km；富良棚至巴家咀水电站坝址的公路为四级乡村公路，泥结石路面，公路里程为47km。
故对外公路运输以富良棚～巴家咀水电站坝址为主，根据现场勘察，需对该路进行局部扩宽和路面整修，需对该处道路进行部分截弯取直，局部路面加宽至6.0m，并在险要处加设汇车平台及交通警示标志，才能为满足大型施工设备及材料运输的入场条件。
新建道路
根据施工需要，拟在场内修建临时施工道路情况简述如下：
（1）左岸新建临时道路
左岸新建或扩建的临时道路共三条，①公路为左岸低线公路，高程940m左右，从坝体上游至坝下游的左岸弃渣场；③公路为左岸中线公路，高程952m左右，从坝体上游至坝下游，在下游接①公路；⑤公路为左岸高线公路，利用现有的大坝左岸坝顶的乡村公路，只需修整扩宽即可。
（2）右岸新建临时道路
右岸新建临时道路共三条，②公路为右岸低线公路，高程935m左右，从导流洞进口经导流洞出口至坝下游的右岸弃渣场；④公路为右岸中线公路，高程950m左右，从坝体上游至坝下游，在下游接②公路；⑥公路为右岸高线公路，结合设计规划的右岸坝顶公路修建。
（3）左右岸连接道路
前期连接左右岸道路利用枯水期埋砼管过河的方式，在坝下游连接两岸的低线道路。
后期利用坝的上、下游围堰作为左右岸的连接道路。
（4）至稻香村块石料场道路
本工程至稻香村块石料场道路利用现有的左岸乡村公路。
施工道路拟采用泥结石路面，路基与路面沿线设置排水设施。
场内施工道路特性见下表。
场内施工道路特性表
名称
长度（m）
最大坡度
路面宽（m）
备注
对外联络道
47000
10%
5.0
需局部改直，增设汇车道
①左岸低线公路
800
8%
4.5
沿河左岸，并至左岸渣场
③左岸中线公路
400
5%
4.5
⑤左岸高线公路
500
5%
4.5
利用左岸村级道路扩宽整修
②右岸低线公路
700
5%
4.5
沿河右岸，并至右岸渣场
④右岸中线公路
300
5%
4.5
⑥右岸高线公路
400
5%
4.5
结合右岸坝顶公路修建
左右岸前期连接道路
100
4.5
埋管过河的方式
至石料场区道路
800
5%
5.0
利用村级道路扩宽整修
二.3施工供电
施工用电区域
本枢纽工程施工用电主要分为三大区域：
（1）左岸营地及拌和系统区，
（2）导流洞施工区、大坝施工区及溢洪道施工区，（3）块石料场。
施工供电线路布置
发包人将在工程区附近配置10kV施工电源接口向承包人提供施工和生活用电，电源点距离大坝施工现场500m。
本工程施工供电我部将从电源接线点接入施工营地内变压器高压侧，发包人在10KV侧装表计量，承包人负责设计、施工、采购、安装、调试、管理和维修自接线点至所有施工区和生活区的输电线路、配电所及其全部配电装置和功率补偿装置。
我部从该电源接入点接线，引至临时配电所的变压器，降压后至配电屏，再根据施工布置分送至各施工用电区。
配电所同时设置相应的接地及避雷装置，有效的防止漏电伤人与施工电器受雷击。
根据工程特点拟布置1座施工配电房：
经计算得：
导流洞、大坝基坑及溢洪道基坑施工现场区负荷为300KW；砼生产系统和附属加工厂负荷为200KW；临建营地生活区、抽排水设备及施工道路照明施工负荷为60KW。
根据计算负荷可知，施工现场需配置S9-630/10/0.4KV变压器1台。
相应修建配电房1所，总建筑面积为40m2，砖墙结构。
10kV配电所的变压器选用三相铜线圈无励磁调压电力变压器，户外布置；高、低压开关柜选用金属铠装封闭式开关柜，户内布置。
本工程堆石坝体块石料主要利用开挖料，块石料场需要开采石料量较少，主要是作为施工高峰期的补充及利用料源不足时的开采，用电量有限，施工用电拟与当地协商，直接接当地电网。
为了避免当施工电源发生不可预见性的故障，造成施工区域供电中断及产生不必要的停电损失。
我部拟配备型号为：
康明斯油机——西门子电机系列200GF，1台192KW的柴油发电机组，作为应急备用电源，以满足施工中关键项目由于主电源突然停电而配备的应急施工用电。
二.4施工供水设施
供水系统主要用于施工用水、生活用水、消防用水等，根据地形特点，各用水点附近范围内地势一般标高在980m，相对切深60.0m，坝址两岸地势一般较高，水池布置高程均能满足施工用水压力要求。
根据施工场地分布相对集中的特点，生产、生活营地、坝址各施工作业区拟集中布置用水池，具体布置见《施工总平面布置图》。
①抽水站布置：
址坝区蓄水池布设单独的抽水站，抽水站布置在坝上游防洪高程以上的河道左岸处。
抽水站内布置2台抽水机，其中一台备用。
并铺设φ150mm输水管道至蓄水池。
②水池布置
根据地形特点，水池均布置在左岸山顶上。
根据日用水要求，蓄水容量分别为：
施工生活营地水池20t，坝址电站施工现场水池80t。
施工生活营地水池2采用Mu10砖砌结构，施工区生产水池采用钢筋混凝土结构。
生活营地生活水池从生产营地水池内引水，通过净水器净化后提供生活用水。
二.5施工照明设施
施工照明电源采取分点集中供电，各工作面照明用电电源由布置在附近的配电室配电屏分路供应，以减少照明线路距离和降低电压损失。
施工现场照明
为确保施工现场的照明安全，施工现场照明线路均采用架空塑料导线。
大坝施工现场照明根据工作面面积大小，在左右两岸用装配式照明塔集中各安装2台10KW日光镝灯交叉照射，照明度设计标准为50勒克斯，局部施工区近距离照明采用1.5KW碘钨灯或450W荧光高压汞灯，标准为110勒克斯。
同时在潮湿和易触及带电体场所的照明供电电压不大于36V。
施工道路照明
施工道路照明采取分段供电，以控制各段低供电电压降。
为了安装、维护方便，本工程道路照明线路沿道路布置，采用8m预制混凝土电杆，架空铝芯线。
照明采用250W荧光高压汞灯，主干道按50勒克斯标准计算，非主干道按30勒克斯。
附属加工厂照明
采用8m预制混凝土电杆结合建筑物架线方式，以减少照明线路安装费用。
附属加工厂办公室内照明均采用荧光灯；金属加工场和机电安装场按110勒克斯标准计算；钢筋、木工加工车间内采用白炽灯，按50勒克斯标准计算；混凝土生产系统和混凝土预制场按50勒克斯标准计算，采用450W荧光高压汞灯；综合库、油料库采用密闭型安全防爆灯照明，其他仓库使用40W荧光灯或100W白炽灯，按50勒克斯标准计算。
对于夜间作业的附属加工厂室外照明采用投光灯集中照明，计算标准为50勒克斯；夜间不作业的室外使用高压汞灯或碘钨灯，计算标准为15勒克斯。
生活照明
采用日光灯照明，照明标准不低于50勒克斯。
二.6施工通信设施
为保证本合同工程的顺利施工，根据施工总布置规划、总进度计划安排以及施工现场组织，本合同工程的施工通信作如下设计：
内部通信
施工区域属中国电信的国内国际长途程控通讯线路、中国移动和联通通信的信号覆盖范围，可采用电话交换机、手机等设置内部电话系统，用于施工区各作业单位的通信联系。
另外配备10台对讲机供施工测量、开挖、混凝土浇筑、混凝土生产和基础灌浆等联系使用。
对外通信
本工程坝址当地村镇有中国电信的国内国际长途程控通讯线路的接口。
可与当地邮电部门联系，开通国内国际长途程控通讯线路的接线点，为加强图文通信，在综合办公室设传真机1台和电话机1台。
同时可采用手机等方式保持对外的通讯联系。
施工期洪水预报
由于绿汁江流域洪水系暴雨形成，洪水时空变化暴雨情况大体一致。
洪水的形成较快，为保证施工度汛安全，应重视汛期水情预报工作。
为此，决定在工地与业主设立专线，或会同业主与坝址上、下游水文站、水位站和气象站协商后直接用电话进行直接、及时的联系，做好水情预报工作，为工程施工提供可靠的情报和决策依据。
二.7施工供风
本工程施工供风主要大坝石方开挖、趾板石方开挖、溢洪道石方开挖、导流洞石方开挖、稻香村石料场开采、基础处理的各种风钻孔及灌浆用风。
考虑到本工程特点，各用气点的分布范围较广，且各施工设备经常随工作面移动，拟布置4个施工供风区，即：
坝址供风区、溢洪道开挖供风区，稻香村石料场供风区、导流洞供风区。
坝址供风区主要担负址板及坝基开挖、灌浆等用风；溢洪道供风区主要担负溢洪道边坡和基础石方开挖、灌浆等用风；稻香石料场供风区主要担负石料开采用风；导流洞区供风主要担负导流洞兼冲砂洞石方洞挖与明挖、灌浆用风。
根据《水利水电工程施工组织设计手册》（11-2-2）计算式:
Q=（1.3～1.6）K3∑（Wi×qi）×k÷（nm60）
Q---压缩空气需要量,m3/min
1.3～1.6---考虑管网漏损、风动机具磨损未计入的小量用风的修正系数；
K3—高原修正系数
Wi---在用风高峰月份需要用风的各项工程的施工强度，m3/月
qi---各工程的单位用风量，m3/m3
n---月工作班数，一般可按50班计
m---每工作小时数，按8h计
K取1.25～1.50
计算得：
导流洞兼冲砂洞开挖供风Q=20m3/min；坝址供风量Q=20m3/min；溢洪道开挖供风量Q=40m3/min；料场施工开挖用风量为Q=20m3/min。
1）导流洞兼冲砂洞开挖供风，配置2台VY-12/7型电动空压机，在进口和出口处各布置1台。
单台设计供风能力分别为12m3/min，可满足工程用风要求。
2）大坝基础开挖供风可利用导流洞兼冲砂洞开挖供风设备。
3）溢流坝石方开挖供风，采用2台9m3/min的移动式电动空压机，2台20m3/min由履带钻机CM351自带的空压机，总供风量58m3/min。
4）料场石方开采采用固定式空压站供风，配备一台4L-20/8空压机，供风量为Q=20m3/min，另配备2台3m3可移动的电动空压机作为石料解小的供风。
其它如灌浆，锚杆的施工供风可利用石方开挖的供风设备供风。
二.8混凝土生产系统
混凝土拌和系统能力的确定
混凝土拌和系统生产能力的计算
①本工程永久工程砼浇筑量为7.23万多立方，根据本标书施工总进度计划，砼浇筑强度高峰期发生在2014年1-4月份，坝体厚墙和溢洪道砼，砼浇筑最大月强度为15000m3/月，可计算出砼浇筑强度高峰期月的小时生产能力为：
Q=KhQm/（20*25）=1.2*15000/（20*25）=36m3/h。
②按混凝土
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