贵州剑河城景水电站施工组织设计

湖南省中水建设有限公司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年湖南省中水建设有限公司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19975064660204872634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1260056806001573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，待工程完工湖南省中水建设有限公司投产时，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123456789101112平均气温℃5.77.611.817.321.124.126.225.422.217.512.88.0平均相对湿度%807878798183818281827977平均相对风速m/s0.91.21.21.21.21.11.51.21.01.00.90.9平均降水量mm32.839.758.6128.2187.5200.6162.6134.071.788.558.864.01.2.3地形地质湖南省中水建设有限公司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。湖南省中水建设有限公司2施工平面布置图湖南省中水建设有限公司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)467.00466.501.20一期5133(洪水期)471.00470.008.50二期120472.50470.001.20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。湖南省中水建设有限公司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m35500550055005500粘土m3380038005550550093509300混凝土m319201920钢筋笼填碴m313100131001310013100覆盖层开挖m3100石方开挖m32003.1.5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，湖南省中水建设有限公司顶宽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。湖南省中水建设有限公司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