贵州剑河施工组织设计doc.docx
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贵州剑河施工组织设计doc
湖南省中水建设有限公司
贵州剑河城景水电站施工组织设计
2013年4月
1施工组织设计
1工程概况
城景水电站位于贵州省黔东南苗族侗族自治州剑河县下游6.2km处，为河床式水电站。
厂房布置在清水江“十里长滩”（岩寨桥下游150m），距剑河县城6.2km。
厂房旁边50m便是”311”省道，距沪昆高速口3.5km，对外交通十分便利，工程材料、机械设备的运输非常方便，大型机械设备也可直接运至工地。
本电站主要建筑物由拦河闸坝、发电厂房、升压站和输电线路组成。
拦河闸坝总长304.92m，坝底宽16~26.50m，最大坝高24.40m，拦河坝设有非溢流坝、溢流闸坝，溢流闸坝段布置1孔排污闸，孔净宽4m，采用平板钢闸门控制，9孔泄洪闸，采用弧形钢闸门控制，单孔净宽14m，每孔之间设有闸墩，宽3m，高20m，总长163m。
非溢流坝段长101.05m，最大坝高24.40m。
厂房为河床式厂房，上、下游方向宽57.80m，内装3台单机容量10MW的灯泡贯流式水轮发电机组，总装机容量30MW。
总计主体工程量见下表1-1。
表1.1-1主要工程量表
项目名称
土石方开挖（m3）
土石方填筑（m3）
混凝土（m3）
钢筋制安（t）
数量
199750
64660
20487
2634
项目名称
固结灌浆（m）
帷幕灌浆（m）
砖砌体（m3）
金结制安（t）
数量
12600
5680
600
1573
工程建设所需主要建筑材料，水泥、钢材、木材、炸药、柴油等可在剑河县城采购（公路6.2km）或到凯里（公路56km）和就近的水泥厂购买。
拦河坝为混凝土闸坝，闸坝和厂房施工所需石料、河砂在厂房上游10~15km的沙滩开采，沙滩的砂石料储量丰富，质量尚佳，运输较方便，能满足工程建设需要。
工程地处林区，木材丰富，工程建设所需木材可在当地购买。
本工程的施工用水非常方便，从清水江河里提水，水源非常充足，其水质也能满足施工用水的标准。
生活用水可就近用井水或剑河县城的自来水，也很方便。
为了节省重复投资，施工用电先架设35KV的输电线路，从厂房至贵州电网凯里110KV寨章变电站，全长7.0km，施工期间用10KV送电至工地，待工程完工投产时，改为35KV作为输电线路。
施工通讯方面，工地可架设有线程控电话，至电信公司6.5km，施工时可以暂时使用，工程完工后可作为电站的调度通讯，另外工地的无线移动电话也很通畅，无线讯号较好，能满足通讯要求。
本工程筹建期为6个月，从第一年5月开始规划、测量、地质勘探等工作，至同年10月完成《可行性研究报告》、《初步设计报告》。
开工前的准备工作从第一年8月~10月，共计3个月，与筹建同步进行。
计划第一年10月施工单位进场，做好场内三通一平，修建好临时房屋和有关辅助设施，清理料场，并开始修建永久性生活区。
工程施工进度安排原则是：
分项分期开工，同时竣工，总工期为18个月（不含筹建期）。
1.2自然条件
1.2.1水文
本工程控制流域面8624km2，实测最大流量7790.0m3/s，（施洞站）4月～9月为汛期，10月～次年3月为枯水期。
多年平均降水量1279mm，经查阅1960年～2010年共49年（其中缺2年）的径流资料，历年的10月至次年的3月，日平均流量在50～110m3/s，为每年的枯水期。
1.2.2气象
工程的气象特征如下:
根据剑河县气象站1971～2008年近30年气象统计资料，年平均气温16.7ºC，极端最高气温36.4℃，极端最低气温-3.2ºC，多年平均降雨量1279mm，年平均风速1.1m/s，极端最大风速5.6m/s。
历年各月平均气温、相对湿度、风速、降水量见下表
表1-2历年气温、相对湿度、风速、降水量各月平均值表
月份
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
平均气温℃
5.7
7.6
11.8
17.3
21.1
24.1
26.2
25.4
22.2
17.5
12.8
8.0
平均相对湿度%
80
78
78
79
81
83
81
82
81
82
79
77
平均相对风速m/s
0.9
1.2
1.2
1.2
1.2
1.1
1.5
1.2
1.0
1.0
0.9
0.9
平均降水量mm
32.8
39.7
58.6
128.2
187.5
200.6
162.6
134.0
71.7
88.5
58.8
64.0
1.2.3地形地质
水电站工程所处地质构造单元属翁项群，区内属下古生界的志留系为主。
上部为杂色页岩、粉砂岩。
坝址处河道深切，两岸边坡陡峭，基岩裸露，但其形状平缓，岩层厚度大，岩体雄厚，裂隙发育少，水库蓄水后不会出现不良的物理问题。
2施工平面布置图
3施工方案及技术措施
3.1施工导流
3.1.1导流标准
枯水期的施工时段可以划为10月至次年2月，日平均流量在50～110m3/s，为历史最枯流量。
经枯水时段和全年时段比较，第一期施工导流选在当年的10月至次年的10月，枯水期导流流量采用120m3/s，相应下游水位466.50m，洪水期按5133m3/s，相应下游水位469.50m；第二期围堰选在次年的10月至第三年的3月，枯水期导流流量采用120m3/s，相应下游水位466.50m。
本电站工程属三等，导流建筑物为四级。
一期闸坝段施工围堰采用土石围堰，根据施工组织设计规范，导流标准采用10年一遇洪水，相应的丰水期导流流量为5133m3/s。
3.1.2导流方式
根据坝址水文、地形、地质和建筑物的特点，施工采用二段、一个枯水期围堰施工法导流。
一期将左岸厂房段170m（其中4个闸孔段）进行围水施工，留出河道右边过流为一期施工导流；二期围堰利用一期建好的4个闸孔溢流，对闸坝段进行施工。
闸坝孔共9孔，第一期完成4孔，第二期完成5孔。
选用的导流方案水力要素成果见表3-1。
表3-1导流工程水力要素成果表
项目
导流流量（m3/s）
上游水位（m）
下游水位（m）
最大流速（m/s）
一期
120（枯水期）
467.00
466.50
1.20
一期
5133（洪水期）
471.00
470.00
8.50
二期
120
472.50
470.00
1.20
全年
3.1.3导流建筑物设计与施工
3.1.4围堰形式选择与导流建筑物设计
比较了下列几种围堰形式:
（1）土石围堰；
（2）混凝土（或浆砌石）围堰；
（3）其它形式围堰。
最后选定土石围堰与混凝土围堰相结合，上、下游围堰采用土石围堰，纵向围堰采用混凝土墙围堰。
导流建筑物工程量见表3-2。
表3-2导流建筑物工程量汇总表
项目
单位
一期围堰
二期围堰
厂房全年围堰
合计
填筑
拆除
填筑
拆除
填筑
拆除
填筑
拆除
石碴
m3
5500
5500
5500
5500
粘土
m3
3800
3800
5550
5500
9350
9300
混凝土
m3
1920
1920
钢筋笼填碴
m3
13100
13100
13100
13100
覆盖层开挖
m3
100
石方开挖
m3
200
3.1.5导流建筑物施工
第一期围堰安排在第一年的10月中旬。
一期厂房段和4个溢流闸孔的施工围堰利用右岸原河床过流作为一期施工导流，待完成4孔溢流坝顶高程471.5m后则作为二期围堰的导流，溢流堰堰顶高程471.50m。
二期工程厂房段围堰顶高程472.50m，可满足枯水期10年一遇的洪水从已建好的4个溢流坝顶过流。
第一期上游围堰均采用土石围堰，底宽23m，内、外边坡1：
2，顶宽3.0m，堰高5.0m，堰顶高程471.50m，河床高程466.50m；下游围堰底宽19m，边坡1：
2，堰顶宽3.0m，堰顶高程470.00m。
河床高程466.00m。
上、下游堰体中间填底宽3.0m，顶宽1.5m的粘土心墙。
上、下游纵向围堰采用混凝土墙围堰，上游底宽4.0m，顶宽1.0m，高8.5m，顶高程472.50m，建基面464.00m（深入河床1.0m），下游砼墙底宽3.0m，顶宽0.8m，高6.0m，堰顶高程470.00m，建基面高程464.00m（深入河床1.0m），上游纵向砼墙围堰与5#闸墩（从左至右5#）上游侧相接，下游纵向围堰与5#闸墩的下游侧连接，5#闸墩同时起到纵向围堰的作用，一举两得。
砼围堰均采用C15埋石砼，纵向围堰在枯水期限完成，因在干河滩上施工，免得围堰清基。
第二期上游围堰采用钢筋笼围堰，上游钢筋笼直径4m，纵筋采用Φ14，环筋采用用φ8，中间粘土填心宽3m，堰顶高程472.50m，河床高程466.50m，堰顶宽11m，采用开挖的弃碴填筑。
下游围堰同样采用D2.5m的钢筋笼围堰，堰高4.0m，顶宽8.0m，堰顶高程470.00m，河床高程466.00m。
3.1.6截流
本工程截流拟在11月中旬进行，截流流量取10年一遇的枯水月平均流量，历年11月份平均流量为50m3/s。
3.1.7施工渡汛
本工程根据工程进度安排，其中要经历2012年的汛期，围堰建筑物均按10年一遇洪水考虑。
当超过10年一遇的洪水时，其超标准洪水的设计，主要考虑5～8月的主汛期。
根据进度安排：
2012年4月以前完成主厂房流道砼浇筑到运行层469.60m高程，副厂房完成到水泵层466.80m，大坝4个闸孔段完成到溢流坝溢流面471.50m高程，此时发生超标准洪水时，洪水可从建筑面板上溢流，只是要停工2～3天，洪水过后要进行施工面的清洗和必要的处理，可能对围堰也要进行维修和整理。
3.1.8基坑排水
基坑排水分坝基排水和厂房基础排水，均采用明排，其排水设备都采用2台ZW100-100-30的自吸排污泵（1台工作1台备用），Q=100m3/h,，H=30m，通过颗粒60mm，配22KW电机；同时选配两台ISW200-315的卧式离心泵，Q=200m3/h,，H=32m，配30KW电机。
3.1.9下闸蓄水
根据进度安排，本工程于4月下闸蓄水。
蓄水期流量标准为80.0m3/s左右，经计算3天可蓄至发电水位。
3.2施工交通运输
3.2.1对外交通运输
本工程对外运输总量约42万吨，年最大运输量25万t，月最大运输量2.6万t，包括水泥、河砂、卵石、钢材、木材、钢筋等主要建筑材料及施工器械和生活物资。
其中运输量最大的是砂石料和水泥，总计约39万吨，水泥可由凯里水泥厂供应，运距约56km，采用汽车运输。
钢材需要量约2118吨，钢筋2911吨，也需从凯里购买。
炸药需要量37.6吨，需从剑河县民爆公司采购，运距10km左右，以汽车转运至工地。
砂卵石料需从剑河县清水江上游砂滩采集运到工地，约13km左右。
机电设备重大件共有6件300t，最大件重量42t，外形运输尺寸（长×宽×高）为10m×5m×3m。
运输方案采用汽车运输。
所有材料均从现有的“311”省道或沪昆高速公路运抵工地，交通完全满足工地运输要求。
3.2.2场内交通运输
场内交通运输主要是砂石料、水泥，由堆料场地运往拌和站，再从拌和站运到浇筑仓。
所有的钢材、木材、模板等工地的二次转运以及坝基开挖的石碴要运往堆碴场，运输较复杂。
砂石料采用斗容1.5m3轮胎式装载机装车，15t自卸汽车运输。
高峰期平均日运输强度约1000m3，运距0.5km，需轮胎式装载机2台，15t自卸汽车6台。
坝基开挖出碴，高峰期平均日强度1500m3，采用斗容1m3反铲装车，20t自卸汽车运输，运往坝址下游约0.3～0.5km左右的岸坡台地，填筑变电场和进厂公路，剩余运往坝下游山凹里堆放，约1.0km。
大坝的左岸有一条村级公路从旁边经过，是从展架大桥左岸分叉向下游0.8km即到左岸坝端，该段路需扩修铺砂。
混凝土拌和系统至坝址浇筑地的混凝土采用铲车和汽车运往工地，运距0.5km，运输总量17.2万m3，月最大运输量2万m3，日最大运输量1000m3。
石料从A料场运往坝址，运距2km，采用汽车运输，运输总量3万m3，月最大运输量0.5万m3，日最大运输量200m3。
3.3.1材料物质计划
3.3.1当地建材需要量
本工程混凝土20.49万m3，土石方填筑16万m3（由基础开挖料填筑），砖砌体660m3。
需要细骨料11.08万m3，粗骨料16.4万m3，石料利用基础开挖的石料，土料2km以外挖运。
3.3.2料场分布与选择
分布于坝址附近的主要砂砾石料场在坝址上游10～15km的河滩，可采用的最大骨料粒径为80mm，含砂率为10%，至坝址运距10～15km。
工程所在处河床两岸沿线均有岩质优良的中厚～厚层变质砂岩分布，结构简单，岩性单一，岩性稳定，裸露地表风化轻微，湿抗压强度为60MPa以上。
储量丰富，质量好。
一般运距10～15km，完全能满足工程块石料的需要。
基础开挖料也可得到利用。
砾石料多为砂岩和石灰岩，质量好，储量大，运输近。
砂料用量大，就近开采困难，采取加工或就近购买。
分布于坝址附近的石料场主要有A料场和B料场，属变质砂岩，复盖层厚度2.0m，有用储量250×104m3，距坝址运距1km。
经分析比较，考虑运输等原因，选择A料场为主料场，B料场为备用料场。
3.3.3料场规划
施工准备期临时工程所需砂石料在上游河滩料场开采，石料在A料场开采。
拦河坝第一期导流施工所需砂砾石料利用基础开挖料，土料在B料场开采。
拦河坝第二期导流施工所需砂砾石料利用基础开挖料，土料在B料场开采，石料在A料场开采。
电站厂房全年施工所需砂砾石料，前期在上游河滩料料场开采，后期在上游河滩料料场开采。
所需石料在A料场开采。
3.3.4料场开采
砂砾石料采用机械开采装车，20t自卸汽车运至砂砾石加工系统毛料堆场储存，运距1～2km。
粘土料采用挖机开采装车，20t自卸汽车运至施工场，运距2.0km。
块石料采用风钻机钻孔爆破，挖机装车，20t自卸汽车运至现场，运距1km。
料场复盖层就近堆放，并进行必要的平整。
料场开采所需施工机械见表3.3-1。
表3.3-1料场开采施工机械设备表
序号
机械名称
规格或型号
单位
数量
砂砾石料场
土料场
块石料场
1
挖机
1.2m3
台
1
1
1
2
装载机
1.5m3
台
1
3
潜孔钻
100型
台
4
4
空压机
10m3
台
2
3.5.主体工程施工
3.5.1拦河坝施工
3.5.2基础开挖
大坝、厂房基础的石方开挖采用潜孔钻配合手风钻打孔、人工装药爆破、15t自卸汽车出碴、斗容1m3的反铲或正铲装车。
开挖时要留有保护层开挖，保护层开挖厚0.5m，开挖弃碴作为填筑变电场和进厂公路用，剩余部分运至左岸山凹堆放，并做好固碴处理。
3.5.3基础处理
主要是对大坝的基础进行固结灌浆和帷幕灌浆处理。
固结灌浆待基础开挖到位后，按设计布置用风钻在基岩上垂直钻孔，孔径孔深按图纸，在孔口预埋塑料管，待坝体上升3.0m平面时再灌浆，灌浆压力0.3～0.5MPa。
帷幕灌浆待固结灌浆三天后，从固结灌浆的坝平面采用在坝上用潜孔钻钻孔，钻灌深度按图纸，从上至下灌浆，灌浆压力0.3～0.6Mpa，达到设计灌浆压力为止。
每100m2钻三个检查孔，设计压力下渗水q<5Lu，否则要重钻重灌。
3.5.4混凝土浇筑
坝体混凝土采用水工结构缝通仓浇筑。
水平分层厚度为0.5～0.8m，基础层为0.8m，其余为7.0m左右。
本工程坝体砼标号为C20（2级配埋石砼），溢流面砼标号为C35，厚0.6m，厂房下部砼标号为C20（3级配），厂房上部砼标号为C25（2级配），流道砼采用C35，迎水面0.6m厚。
砼采用搅拌机拌制，大坝砼采用铲车运输直接进仓，2.2kw插入式振捣器振捣；厂房砼采用双胶轮车水平运输，门吊垂直运输，人工入仓，机械振捣。
砼养护期为28天。
砼试块按规定制作。
3.5.5固结灌浆和帷幕灌浆
固结灌浆和帷幕灌浆是大坝的重要部分。
固结灌浆待基础开挖到位后，按设计布置用风钻在基岩上垂直钻孔，孔径孔深按图纸，在孔口预埋塑料管，待坝体上升3.0m平面时再灌浆，灌浆压力0.3～0.5MPa。
帷幕灌浆待固结灌浆三天后，从固结灌浆的坝平面采用在坝上用潜孔钻钻孔，钻灌深度按图纸，从上至下灌浆，灌浆压力0.3～0.6Mpa，达到设计灌浆压力为止。
每100m2钻三个检查孔，设计压力下渗水q<5Lu，否则要重钻重灌。
3.5.6发电厂房与开关站施工
3.5.7发电厂房施工
（1）基础开挖
岩石采用潜孔钻机钻孔爆破。
出碴采用1.2m3挖掘机装车，20t自卸汽车运输，运至弃碴场堆放。
（2）基础处理
断层采用刻槽处理。
固结灌浆在混凝土浇筑3m厚的压重后进行，帷幕灌浆在固结灌浆后进行。
（3）混凝土浇筑
发电机层以下混凝土采用机械配合人工浇筑，发电机层以上采用输送泵浇筑。
3.5.8开关站施工
开关站土建工程主要是填筑和场地平整。
采用一般土石方机械施工，构架按设计要求因地制宜采用先预制后吊装。
开关站可作为调节工程，插空安排施工。
3.5.9机电设备及金属结构安装
3.5.10机电设备安装
本工程水轮发电机组为贯流灯炮式机组，总重120t，埋件从开工后4个月开始安装，采用先固定的方法施工。
水轮发电机应于开工后13个月开始安装，安装工期3个月，利用桥式起重机吊运。
故要求厂房土建工程于开工后12个月封顶，轨道梁应在桁车安装前1个月完成，桥式起重机在机组安装前1个月开始安装，并月投入运行，以便安装主机。
第一台机组于开工后16个月安装完毕，经调试和试运行后，于2013年5月并网发电。
3.5.11金属结构安装
金属结构安装分为弧形闸门、平板闸门、拦污栅及钢架等。
闸门总重1650t，其中泄洪闸门安装时间为开工后12个月开始安装，历时5个月，电站进出口闸门安装时间为开工后12个开始，历时2个月。
3.6施工工厂设施
3.6.1混凝土拌和系统
本工程混凝土总量17.2万m3，最大月浇筑强度1.5万m3，最大日浇筑强度1000m3。
大坝最大仓面1300m2，厂房最大仓面2000m2，一次浇筑厚度80cm，要求混凝土拌和系统的生产能力120m3/h。
混凝土拌和系统布置在坝址下游200m处，建筑面积80m2。
出料高程3m。
选用强制式60m3/h拌和机2台，另配一台强制式0.75m3的拌和机一台。
采用自动配料系统，皮带上料系统。
骨料贮料按7天生产能力计算，料储容积8000m3；水泥贮料2000t。
混凝土采用粉煤灰作掺合料，掺量约为15%，施工时由试配确定。
3.6.2砂石加工系统
工程需砂石料24×104m3，其中粗骨料16.4×104m3，细骨料11.08×104m3。
混凝土浇筑最高月平均强度1.5×104m3，要求砂石料系统的成品生产能力为120m3/h，其中粗骨料70m3/h，细骨料50m3/h。
砂砾石料场位于大坝上游10～15km处河滩，用机械开采，汽车运输。
运至砂石加工系统毛料堆场。
砂石料加工系统布置在河滩边，由毛料堆场、地笼、筛分楼、成品料仓组成。
筛分楼选用的筛分机是3级。
成品料仓分级为0.05～0.5cm、1～2cm、2～4cm、4～8cm四个级别。
毛料堆场储量为12000m3，面积500m2，成品料仓储量8000m3，可满足10天混凝土浇筑的需要。
砂石料加工系统建筑面积120m2，总占地面积3200m2。
3.6.3机械修配及综合加工系统
工程距就近的剑河县6.2km，需在工地修建机械修配及综合加工系统。
3.6.4机械修配厂
机修厂布置在大坝上游1.0km展架大桥桥头左边，承担施工机械修理和小型零配件制作。
建筑面积120m2，露天作业场500m2。
所需生产和辅助生产人员共5人。
机修厂主要设备见表3.5-1。
表3.5-1机修厂主要设备表
序号
设备名称
规格
单位
数量
1
车床
5000mm
台
1
2
钻床
2000mm
台
1
3
台床
500mm
台
1
4
电焊机
16kw
台
1
3.6.5汽车修理站
汽车修理站布置在机修厂，承担工地汽车的小修和保养。
建筑面积100m2，露天作业场和停车场合用。
生产和辅助生产人员2人。
主要设备见表3.5-2。
表3.5-2汽车修理站主要设备表
序号
设备名称
规格
单位
数量
1
气泵
1.5m3
台
1
2
电焊机
11kw
台
1
3
轮胎装拆机
台
1
3.6.6金属结构加工厂
金属结构加工厂就近布置在机修厂附近的坪里，建筑面积100m2，露天作业面积1200m2，主要承担枢纽工程的闸门制作。
月平均制作强度200t/月，需生产和辅助生产人员6人。
通用的机械加工设备可以共用。
专用设备见表3.6-1。
表3.6-1金属结构加工厂主要设备表
序号
设备名称
规格
单位
数量
1
电焊机
32kw
台
10
2
氧割机
台
5
3.6.7木材加工厂
木材加工厂布置在加工工厂旁边，日最大制作模板量50m3/d，建筑面积60m2，木材场面积150m2，需生产和辅助生产人员3人。
主要设备见表3.6-2。
表3.6-2木材加工厂主要设备表
序号
设备名称
规格
单位
数量
1
锯木机
台
1
2
刨木机
台
1
3
钻木机
台
1
3.6.8钢筋加工厂
钢筋加工厂布置在大坝左岸下游台地上，日加工制作20t/d，建筑面积100m2，存放棚面积160m2，需生产和辅助生产人员4人。
主要设备见表3.6-3。
表3.6-3钢筋加工厂主要设备表
序号
设备名称
规格
单位
数量
1
钢筋调直机
台
1
2
电焊机
台
2
3
钢筋对焊机
台
1
4
切割机
台
2
3.7风、水、电及通讯
3.7.1供风
工地空压机分基坑开挖用和块石开采用两部分布置。
（1）基坑开挖的供风
左岸一期厂房基坑石方开挖量9.52万m3，空压机容量为60m3/min，空压站布置在左岸，建筑面积150m2。
右岸二期基坑开挖量3.7万m3，空压机容量为60m3/min，空压站布置在右岸，建筑面积150m2。
（2）块石开采的供风
空压机布置在石料场旁边，台班开挖方量150m3，台班耗风量2400m3，空压站建筑面积150m2。
所需主要设备见表3.7-1。
表3.7-1各空压站主要设备表
空压站
空压机型号
单位
数量
备注
一
期
基
坑
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