某电站双曲拱坝工程施工组织设计

第一章工程概况碧龙源水电站位于遂昌县龙洋乡境内，座落在钱塘江水系乌溪江支流碧龙源上。电站水库总库容735万m3，电站装机容量2×6300kw，属Ⅳ等工程。电站主要由拦河坝、发电输水建筑物、调压井、电站厂房等组成。本标段工程主要包括拦河坝、输水系统进口段及插坑引水工程。拦河坝坝型为混合线型优化拱坝，材料为C15（W6）砼，最大坝高为47.4m，正常蓄水位为422.7m，设计洪水位为426.18m，校核洪水位为427.40m。大坝拱冠梁处底厚7.28m，顶厚2.68，厚高比1:0.15，坝顶弧长105.1m，弧高比2.22。拱坝最大中心角99.77°，最小中心角59.84°。坝体最大倒悬度上游面为1:0.3，下游面为1:0.1。坝体横缝计6条，共分7个坝段，横缝采用径向布置，内设键槽。横缝上游侧设一道止水紫铜片（兼止浆片），下游设止浆片，形成11个灌浆区，其中380m~400m.。高程5个，400m~420.20m高程6个。坝体冷却采用预埋蛇形冷却水管进行通水冷却，待坝体温度降到封拱温度时再进行封拱灌浆。设计封拱温度380m~400m高程为12℃，400m~420.20m高程为12.5℃。在坝体右侧403m高程设Ф800放水管一根。在放水管出口末端设阀门。坝顶溢流段长40m，堰顶高程为420.20m，溢流面为WES曲线。WES曲末端接反弧段，反弧半径R=5m，挑射角18°。堰顶设交通桥及8扇5m×2.5m（宽×高）水力自控翻板闸门。4扇闸门为1组，共2组，2组之间设中墩，每组的4扇间按“一”排列，两者之间直接线布置，中墩和边墩原则上按径向布置，在闸门附近中、边墩形状按两墩之间等距原则作局部调整，以利于闸门的起闭。左右边墩收缩角均为8°。坝体内布设测缝计22支，温度计21支，并在溢流段边墩处设置倒垂观装置一套，垂线中间设2个测点。拱槽开挖至弱风化下部；坝基及坝肩全面进行固结灌浆，排、孔距除特别注明外均为3m，梅花形布孔，孔深5m（从建基面起算），孔径为38mm,灌浆孔离上下游坝面、横缝距离D：0.5~1.5m。坝基上游布置单排阻水帷幕，孔距除特别注明外，其余均为3m；最大孔深23.7m,最小孔深为10m，孔径为56mm。帷幕后设一排坝基排水孔，孔距3m，孔深采用帷幕孔深的1/2。根据电站厂房位置和河流走向，发电输水建筑物布置在左岸。进水口为塔式，位于左岸距坝轴线上游约85m处，进口底高程402.20m，高于水库淤积高程401.7m；由于塔式进水口结构图未出，故不详细叙述。进口段桩号0-016.142~0+027.50m，长43.642m，纵坡为0。输水隧洞为有压洞，桩号为0+000~4+924.538m，全长4924.538m。洞轴线在平面上有三处转弯。在桩号0+000m（D进）到桩号0+539.783m（D2）点为直线，并在D2点处转弯，转弯半径21m，转角59.965°，转弯后直线延伸至桩号4+054.70m(D4)。隧洞开挖洞径4m，衬后3.2m。坝区施工采用土石围堰枯水期一次断流、隧洞导流，汛期由隧洞与坝体底孔联合导流。施工导流洪水标准为非汛期5年一遇，坝体施工渡汛标准为10年一遇。插坑引水挡水堰位于距插坑河口450m左右处，堰址处河谷较宽，基岩局部裸露，采用浆砌块石底格栅实用堰型。堰高3.4m，堰顶宽2m，底宽4.0m，堰长20m，上游面铅直，下游面坡度1：1。堰顶高程430.00m，底高程426.60m。堰顶全段溢流，直立迎水面下游1米接引水廊道，廊道宽×高为0.5×0.7米，纵坡为1/200，引水至左坝头引水隧洞进口，廊道顶设底格栅一道。左坝头布置一沉砂池和冲砂孔，设插板门一扇，以2A—5t启闭机启闭。插坑引水工程的引水隧洞进水口布置在挡水堰左端沉砂池，采用1.8×1.8m城门洞型，全长205m，衬砌砼为C15，衬砌厚为0.3m，不衬段抹底砼为C15，抹底厚0.3m。在发电输水隧洞的插坑引水洞连接段以竖井方式直接接入发电输水隧洞，竖井高度约26m。本合同主体建筑物有：（1）混合线型双曲砼拱坝；（2）输水系统工程桩号0-016.142m至1+400m；（3）导洞洞封堵；（4）插坑引水。第二章施工总体布置一、施工总体布置规划原则本标段的拦河坝与输水隧洞工程枢纽布置较紧凑，进水口距坝轴线距离约85m，坝址附近又没有相对宽敞的平地可利用，故拦河坝与输水隧洞工程的临时设施布置统一考虑，插坑引水工程相对独立，其施工布置单独进行。施工总体布置的原则为：因地制宜，有利于生产，方便生活，易于管理，安全可靠，经济合理。二、风、水、电系统布置1、供风系统设计原则：（1）本工程坝基开挖20421m3，隧洞开挖19134m3，供风系统在保证主体工程开挖的同时，还应保证施工道路，缆机基础等临时设施开挖的供风；（2）供风房布置及管路铺设力求科学、合理，符合便利、经济及减少管路风压沿程损失的要求；（3）尽量避开生活区，在确保安全运行前提下尽量靠近作业区。本工程拟建3个固定式的供风站：1#供风站拟建在拦河坝上游约100米的右岸公路旁，配备10m3电动固定式空压机壹台，主要负责拦河坝基础开挖供风，在2002年10月15日前建成。2#供风站拟建在输水隧洞进水口附近，计划配置10m3电动式空压机一台，主要承担输水隧洞开挖供风，在2002年10月30日前建成，2#供风站形成以前的进水口明挖和施工便道开挖，拟采用壹台3m3柴油移动式空压机供风。3#供风站拟建在插坑挡水堰附近，计划配置3m3柴油空压机一台，计划2003年4月1日前建成，主要负责引水隧洞开挖和挡水堰开挖供风。2、供水系统本工程拟建供水设施三处：（1）在左岸进水口附近的冲沟上游分别在435m高程设20m3钢水池一座和495m高程设30m3钢水池一座。在干旱季节，冲沟来水量不够时，从溪中抽水解决供水。495高程水池主要负责拦河坝砼拌和、养护、冲洗及冷却用水，435高程水池主要负责隧洞施工供水。（2）轧石系统筛洗用水采用直接从溪中抽水解决。（3）在插坑引水工程的进水口附近建10m3的小型水池一座，解决本部分工程施工用水。3、供电系统在业主已架设的终端杆位置分别设435KVA和200KVA变压器各一台，435KVA变压器负责大坝缆机系统、砼生产系统、轧石系统及坝上施工作业用电，200KVA主要负责隧洞施工用电。在变压器旁设一配电房，主要分坝区、隧洞施工区及辅助工厂区三路线引用。为了避免突然停电而产生人身和财产受到威协，拟安装160KW的柴油发电机一台，作为自备电源，以备应急之用。插坑引水工程拟在进水口处安装40kw柴油发电机一台，向引水隧洞、挡水堰施工供电。三、施工道路本工程对外交通已有县乡村四级公路通至坝区，坝区距遂昌县城约80km。此公路通过右岸拱槽高程为400m高程，拱槽开挖后将中断交通。目前业主已在左坝头修筑上坝公路，预计11月底具备通车条件，今后作为对外交通的永久性公路，施工期间，为了方便施工，拟修建以下施工道路。1、为了方便进水口施工，又不占用河床，在进水口与右岸公路之间架设一座钢架桥，桥长约35m，桥面宽3.5m。2、在河床上游修筑一条从坝基至公路的出碴道路，长约200m，路面宽4.5m，泥石路面。3、左右岸山坡，为满足施工测量、缆机安装、上坝施工等需要，拟修建临时便道约500m。4、施工铺助企业区，为方便施工，拟修建施工道路约200m。四、施工辅助企业厂（场）坝区附近山高坡徒，河床狭窄，施工辅助企业布置相对困难，为此，施工辅助企业主要布置在距坝址上游约1.5km的场地内。其主要辅助企业厂（场）有：1、砂石料生产、储料系统本工程砂采用天然砂，骨料采用隧洞石碴机械轧制，洞碴不足部分拟利用坝基及公路开挖出的满足要求的石碴。天然砂采用外购，骨料生产系统利用弃碴场附近有利地形布置，整个系统采用自上而下直流式一条龙布置方式，即：破碎—筛分，贮料—后驱动拖拉机出料呈一条龙方式，以最大限度减少内耗，提高工效，避免因中间环节较多而造成的停工、检修及一切不必要机械、电力、材料等人力、物力的损失，理论及实践证实，整个系统将在高效状态下运行。设备配置为PE600×400，PE400×250鄂式破碎机各一台，平板振动筛一套。储料系统采用半地垅式储料仓，布置在骨料生产系统下游，共分4档料，料仓总长30m，总储量设计为600m3，满足两个最大坝块浇筑用量需要。另外考虑黄砂为外购，受天气季节变化采购量影响较大，在附近设容量不少于1000m3的备料场。2、混凝土拌和系统1#拌和站设在右岸拱槽上游侧老公路位置，砂石配料为地垅外称量配料，采用磅称计量；水泥配料为人工拆包，运料采用拖拉机运输；拌和为机械拌和，采用2台750型拌和机。砂石料运输采用B=800mm皮带机。该拌和站台班生产能力为180m3/台班，主要承担大坝和进水口等砼浇筑。2#拌和站布置在输水隧洞进水口403m高程的平地上，配备350型拌和机2台，主要承担隧洞砼衬砌的拌和任务。3#拌和站布置在插坑挡水堰附近，配备350型拌和机一台。3、混凝土运输系统根据本工程建筑物布置特点与地形特点，拟投入一台10t缆机作为本工程砼上坝运输的主要工具，采用3m3砼吊罐吊运。缆机布置形式为：在左右岸山坡上直接设置地锚桩，地锚桩高程约465m，设计缆机跨度140m，缆机对大坝砼浇筑覆盖率能达到95%，缆机起吊点设在大坝上游右岸公路旁，起吊点高程396m。隧洞砼运输方案为：拖拉机运输卷扬道提升人工撬料入仓。4、木材、钢筋加工厂及生产用房木材、钢筋加工厂、现场修理房等主要布置在坝区附近，砼预制场布置在储料仓附近。生产用房计划建筑面积及结构型式如下：表3-1生产用房计划表序号项目名称建筑面积（m2）结构型式1木材加工厂80竹结构、油毡顶2钢筋加工厂60竹结构、油毡顶3现场修理房20竹结构、油毡顶4空压站40竹结构、油毡顶5水泵房10竹结构、油毡顶6其他30竹结构、油毡顶合计2405、生活管理用房及仓库（1）生活管理用房生活用房及办公室前期主要租用当地老百姓民房，开工后陆续在坝址上游公路旁，弃碴场附近搭设宿舍、办公室，计划建筑面积及结构型式如下：表3-2生活及管理用房计划表序号项目名称建筑面积（m2）结构型式1办公室50竹结构、油毡顶2职工宿舍300竹结构、油毡顶3食堂、浴室80竹结构、油毡顶4会议室30竹结构、油毡顶5其他80竹结构、油毡顶合计540（2）仓库水泥仓库：布置在储料仓旁。1#拌和站水泥库建筑面积200m2，2#拌和站水泥库面积50m2，3#拌和站水泥库面积20m2。炸药库根据我项目部与王村口镇民爆队签定的合同，由民爆队负责搭建。表3-3仓库计划建筑表序号项目名称建筑面积（m2）结构型式1水泥库250竹结构、油毡顶2综合仓库80竹结构、油毡顶合计3306、通讯本工程计划安装程控电话1门，无线对讲机4台。电话机用于对外联系，对讲机用于测量放样、缆机控制、生产指挥等施工区内通讯。五、施工用地计划根据本工程施工总布置情况，结合以往工程实践，计划临时设施施工用地如下表：表3-4临时设施施工用地计划表项目序号土地计划用途所需面积（m2）位置需用时间1生活设施用地500坝址上游1.5km内2002.8-2004.32粗骨料生产系统用地4000库区内2002.8-2004.33供水水池及缆机地锚用地100两岸山坡2002.8-2004.34储料及混凝土拌和系统用地1000坝址上游1.5km2002.8-2004.35其它生产设施用地500坝区内2002.8-2004.36施工临时道路用地1200坝区内2002.8-2004.37其它临时设施用地6002002.8-2004.3合计7900第三章施工进度计划及工期保证措施一、编制依据1、遂昌县碧龙源水电站拦河坝及输水系统进水口段工程合同文本（合同编号：BD/C1）；2、水利水电工程施工组织设计规范（SDJ338-89）；3、主要施工机械生产率：根据我公司实际使用经验，机械准备能力以及类似工程成功经验和本工程特点确定；4、我公司专业砼拱坝施工队伍和多年来积累的施工经验；5、实际的开工时间。二、主要工程量根据遂昌县碧龙源电站拦河坝工程