龙门水电站施工组织设计.doc

前 言 施工组织设计是用来指导施工项目全过程各项活动的技术、经济和组织的综合性 文件，是施工技术与施工项目管理有机结合的产物，它是工程开工后施工活动能有序、 高效、科学合理地进行的保证。 为了保证施工工程能够优质、高速、低耗、文明、安全地完成任务，就需要在开 工前，根据工程特点和现场条件，结合本单位实际情况，在人力和物力、技术和组织、 时间和空间、天时地利等各方面，作出一个全面合理的安排计划。施工组织设计就是 反映这种全面安排的书面表达形式。它是指导现场施工与技术管理的全面性的技术经 济文件，是建筑施工实现科学管理的重要手段，是建筑工程施工的“法规” 。 施工组织设计的一般内容有：1.工程概况；2.开工前施工准备；3.施工部署与施工 方案；4.施工进度计划；5.施工现场平面布置图；6.劳动力、机械设备、材料和构件等 供应计划；7.建筑工地施工业务的组织规划；8.主要技术经济指标的确定。 通过施工组织设计的编制，可以全面考虑拟建工程的各种具体施工条件，扬长避 短地拟定合理的施工方案，确定施工顺序、施工方法和劳动组织，合理地统筹安排拟 定施工进度计划；为拟建工程的设计方案在经济上的合理性，在技术上的利学性和 在实施工程上的可能性进行论证提供依据；为建设单位编制基本建设计划和施工企业 编制施工工作计划及实施施工准备工作计划提供依据；可以把拟建工程的设计与施工、 技术与经济、前方与后方和施工企业的全部施工安排与具体工程的施工组织工作更紧 密地结合起来；可以把直接参加的施工单位与协作单位、部门与部门、阶段与阶段、 过程-与过程之间的关系更好地协调起来。如今在日益完善的社会主义市场经济体制， 建筑市场必须按市场规律运作，工程施工的发包和承包实行招投标制和合同管理制， 工程的管理实行业主责任制、项目经理责任制和工程建设监理制等。新制度的实行是 建设市场的竞争越来越激烈，项目管理的模式相应发生了变化，加上工程施工环境变 化和技术环境的改善是施工组织设计的地位和作用发生了根本性的变化。研究新时期 下的施工组织设计，不仅有利于施工企业顺利取得工程承包权，而且也利于对工程造 价的控制，价值工程的使用，同时也为承包商提供索赔依据。 毕业设计是本科大学生在校期间最后一个全面性、总结性、实践性的教学环 节。它既是我们运用所学知识和技能，解决某一工程具体问题的一项尝试，也是 我们走向工作岗位前的一次“实战演习” ，意在训练我们综合运用基础理论知识和 技能解决实际问题的综合能力，着重培养我们全面分析考虑问题的思想方法和工 作思路。通过本次设计，要达到一下主要目的及其意义：（1）巩固、联系、充实、 加深、扩大所学基本理论和专业知识，并使之系统化。 （2）培养学生综合运用所 学知识解决实际问题的能力和创新精神，提倡创新精神和科学态度相结合，鼓励 大胆提出新的设计方案和技术措施。 （3）培养学生初步掌握工程设计工作的流 程和方法，在设计、计算、绘图、制表、编写设计文件等方面得到全面的锻炼和 提高，特别是在使用计算机提高效率和质量方面的训练。 （4）培养学生形成正确 的设计思想，树立严肃认真、实事求是和刻苦钻研的工作作风。 目目 录录 摘 要 4 abstract .6 第 1 章 绪 论 1 1.1 设计的主要内容1 1.1.1 国内外的研究现状 .1 1.1.2 目前研究工作中存在的问题 .1 第 2 章 工程概况 2 2.1 工程条件2 2.2 建筑物枢纽组成.2 2.3 气象条件3 2.4 工程地质条件.3 2.5 水文特性.4 2.6 对外交通.4 2.6.1 公路4 2.6.2 铁路4 第 3 章 施工场地布置 5 3.1 布置原则.5 3.2 布置要求.5 3.3 施工总布置的步骤.6 3.4 施工分区布置规划.6 3.4.1 工区划分 .6 3.4.2 规划原则 .7 3.5 施工管理区及生活区布置.7 3.5.1 居住和办公建筑的布置 .7 3.5.2 公共建筑的布置 .7 3.6 原材料开采与弃料场.8 3.6.1 原料场8 3.6.2 弃料场8 3.7 场内交通运输.8 3.8 施工用地.9 3.9 主要建筑物的指标.9 第 4 章 施工导流 .10 4.1 导流方式10 4.2 导流标准.10 4.3 导流方案.11 4.4 导流建筑物设计.11 4.4.1 一期围堰.11 4.4.1.1 围堰结构形式及布置.11 4.4.1.2 纵向围堰.12 4.4.1.3 围堰高程确定过程.12 4.4.1.4 围堰的平面布置.13 4.4.1.5 围堰施工及机械选择.13 4.4.2 二期围堰.13 4.4.2.1 上下游围堰.13 4.4.2.2 纵向围堰.14 4.4.2.3 围堰高程确定过程.14 4.4.3 截流施工.15 4.4.4 二期截流的水力计算.15 4.5 基坑排水.16 4.5.1 初期性排水.16 4.5.2 经常性排水.17 4.5.3 基坑排水系统布置.17 4.5.4 截水沟设置.18 第 5 章 基坑工程 .19 5.1 开挖方式.19 5.2 高边坡开挖.19 5.2.1 左岸边坡开挖.19 5.2.2 右岸边坡开挖.19 5.3 截水沟设置.20 5.4 机械设备20 第 6 章 主体工程施工 .22 6.1 混凝土生产系统.22 6.2 混凝土运输方式.22 6.3 浇筑分层分块.22 6.3.1 厂房部分（821 号坝段） .22 6.3.2 左岸坝肩（17 号坝段） 22 6.3.3 河中下游导墙.22 6.3.4 右岸溢流坝和泄洪道（2236 号坝段） 23 6.3.5 船闸部分（37 号坝段） 23 6.3.6 升船机部分（38 号坝段） 23 6.3.7 右岸挡水坝段（3942 号坝段） 23 6.4 雨季、夏季、冬季气候混凝土施工及防护措施.23 6.5.1 雨季施工措.23 6.5.2 夏季施工措.24 第 7 章 灌浆工程 .25 7.1 灌浆种类.25 7.1.1 固结灌浆.25 7.1.2 帷幕灌浆.25 7.2 灌浆材料.26 7.3 水泥灌浆的施工.26 7.3.1 钻孔.26 7.3.2 钻孔冲洗.26 7.3.3 压水实验.27 7.3.4 灌浆的方法与工艺.28 7.3.5 灌浆的质量检查.28 第 8 章 收尾工程 .29 8.1 临时建筑物拆除.29 8.2 围堰拆除.29 8.3 导流底孔封堵.29 8.4 机械设备拆除.29 8.4.1 机械撤出 29 8.4.2 机械拆除注意事项.30 8.5 场地清理.30 第 9 章 施工总进度 .31 9.1 编制的依据.31 9.2 施工分期.31 第 10 章 文明施工与环境保护措施 32 10.1 文明施工措施.32 10.2 环境保护措施.32 10.2.1 地形环境保护措施 .32 10.2.2 水环境保护措施 .32 10.2.3 大气环境及粉尘防治措施 .33 第 11 章 结论与展望 34 致 谢 35 参考文献 36 附 录 37 摘 要 水利水电工程往往规模大、工期长、技术复杂，编制施工组织设计文件在工程建 设的设计、招标投标、施工以及建设管理等各个阶段均具有重要意义，是工程技术人 员和管理人员必须掌握的。 本次设计以一大型工程龙门水电站为对象，编制施工组织设计文件。首先，通过 资料和规范确定主要建筑物的级别，然后确定导流方式及导流标准并确定导流方案的 基本格局；完成导流布置设计，基本确定导流建筑物规模及尺寸并进行水力学计算， 接下来确定中后期导流方式及导流标准，设计导流建筑物施工方法，截流水力学计算， 截流方案设计，基坑开挖方案，完成大坝混凝土运输浇筑方案，编制控制性进度计划。 关键词：混凝土重力坝，施工组织设计，导流建筑物，导流方案，截流 abstract hydropower projects，usually stand out with large scale, long construction period and technologically complexity. so it is of great significance to establishment of construction design documents in the construction of he design, bidding, construction and construction management of various stages. engineering and technical staff and managers need to master. the design objects to the station-a target, preparat the construction organization design documents. firstly, determine the level of the main building through information and rules, then determine the means of diversion and diversion standard diversion program and to determine the basic pattern; diversion completed layout design, basically decided diversion structures and the scale and size of hydraulics, next, determine the modalities later diversion and diversion standard design method diversion structures, hydraulics closure, interceptor program design, develop control program; finally completed rcc dam transport pouring program design. keywords： compacted concrete gravity dam, construction design, diversion structures, diversion program, interceptor 第 1 章 绪 论 1.1 设计的主要内容 1.1.1 国内外的研究现状 在我国历史上，水利建设成就卓著。几千年来，勤劳勇敢的中国人民修建了许多 兴利除害的水利工程，积累了丰富的施工经验。 近 50 年来，尤其是改革开放近 30 年来，我国水利建设取得了巨大的成就，一大 批 100m 以上的各种类型的高坝和 100 万 kw 级水电站相继建成或基本建成，在水电 工程施工科学领域取得了重大的成就和进步，促进了高拱坝，高土石坝尤其是高混凝 土面板堆石坝、高碾压混凝土坝以及大型地下工程的发展。随着中国高坝建设的迅速 发展，极大的刺激了和高坝相关的工程项目管理的迅速发展。 1987 年，有世界银行投资的鲁布革引水隧洞工程进行工程项目管理和工程监理取 得成功，迅速在我国形成了鲁布革冲击波。国内大力推广国外的先进管理经验，取得 良好的经济效果。 我国工程项目管理正沿着科学化的方向发展，具体表现在六个方面：一是正在实 现工程项目管理的规范化；二是大力开展工程项目管理的自主创新；三是坚持使用科 学的工程项目管理方法；四是大力推广工程项目管理集成化；五十广泛深入学习和吸 收国外先进项目管理理论、思想、知识、方法和人员认证标准，并努力实现国际化； 六是把项目管理与建设社会主义建筑市场紧密结合起来，相互促进与发展。 国外工程项目管理作为一门学科发展自 20 世纪 60 年代开始，在 20 世纪 50 年代 末产生了网络计划，90 年代以后发展起来的现代项目管理科学具有四大特点：运用高 科技；应用领域扩展到各行业；各种科学理论（组织论、信息论、系统论、控制论等） 被广泛采用；向职业化、标准化、和集成化发展。 1.1.2 目前研究工作中存在的问题 利用计算机绘制横道图时，出现同样一道工序多次出现。绘制网络图时，出现多 个起点和终点，而且箭线交叉之间没有搭桥，图形混乱。 第 2 章 工程概况 2.1 工程条件 龙门水电站位于福建省闽清县境内的闽江干流上，上游距离南平市 94km，下游距 离闽清县城 14km，距福州市 84km。龙门水电站以发电为主，兼有航运、过木、防洪 等综合利用效益。电站厂房共安装七台单机容量为 200mw 的轴流转浆式水轮发电机组， 装机容量 140 万 kw，保证出力 26 万 kw，多年平均年发电量 49.5 亿 kwh，是华东地 区当时最大的水电站。 电站枢纽由混凝土重力坝、坝后厂房、三级般闸、升般机和开关站组成。拦河坝 采用实体混凝土重力坝，最大坝高 101m，坝顶全长 783m，共分 42 个坝段，其中 721 号为进水口坝段；2335 号为溢流坝段；22 和 36 号为泄水底孔坝段；37 和 38 号分别为般闸和升船机；其余均为挡水坝段。12 孔溢洪道布置在河中，最大泄洪量为 51690 立方米/s，单宽流量 260 立方米/s，采用挑流消能，弧形闸门宽 15m，高 22m。 发电厂房位于河床左侧坝后，主厂房尺寸为 304.234.568.2m（长宽高）。三 级船闸和升船机均集中布置在右岸，总设计吨位 8500t。该工程的大吨位预应力锚 索，设置有弹性垫层的坝内大直径压力钢管，500t 级三级船闸和 2500t 全平衡式升 船机，主围堰土工膜防渗心墙等的设计施工有其独到之处。1987 年 1 月土建承包商进 点开工，计划于 1993 年 5 月第 1 台机组发电，发电工期预计需 6 年零 5 个月。计划 1995 年 5 月 31 日 7 台机组全部发电，竣工工期为 8 年零 5 个月。 2.2 建筑物枢纽组成 龙门水电站属一等工程。枢纽由大坝、厂房、过坝建筑物和溢洪道组成。主要建 筑物按千年一遇洪水设计，万年一遇洪水校核。厂房布置在左岸，通航建筑物布置在 右岸，河床布置溢洪道。拦河坝坝顶高程 74m，坝顶全长 791m。分 42 个坝段。其中 721 号为电站进水口坝段，2335 号为溢洪道坝段，22 和 36 号为泄水底孔坝段， 37 和 38 号分别为船闸和升船机。表孔溢洪道有 4 孔，位于河床中间，堰顶高程 45m，孔口宽 16m，采用消力戽消能。中孔溢洪道 9 孔，位于表孔溢洪道的右侧，孔 底高程 40m，孔口宽 13m，高 14.5m，根据施工导流布置的需要，中孔坝段内设有 6 个导流底孔。2 个泄水底孔位于河床右侧紧靠航运建筑物的一个坝段内，孔口尺寸宽 5m，高 8m，进口底高程 25m，出口消能方式采用挑流。厂房位于河床左侧坝后，内 设 7 台单机容量 20 万 kw 的大型轴流式水轮发电机组；采用单机单管引水方式，钢 管内直径 10.5m。 主厂房全长约 301m，宽 36m，高 62.3m。由于下游洪水位较高，采用封闭式钢 筋混凝土整体厂房结构。装配场位于厂房左端岸边。500kv 主变压器 6 台，220kv 主 变压器 3 台，联络变压器 4 台，均布置在厂坝间副厂房顶层。以 3 回 500kv 和 6 回 220kv 输电线路出线。三级连续船闸位于右岸，1 号闸室长 78m，2、3 号闸室各长 91m，宽度均为 12m，槛上水深 2.5m，包括 4 个闸首，3 个闸室及上下游引航道，总 长 1198m，总的提升高度 57.36m。输水系统采用二区段等惯性分散输水方式。升船机 位于三级船闸右侧，船厢有效尺寸 114.0m12.0m2.5m，总重 5300t，最大升程 59.0m。船闸和升船机均可通过 2500t 级一顶二驳标准船队。过坝年货运量 410 万 t，年木竹过坝量 200 万250 万 t。 2.3 气象条件 流域多年平均气温 1719c，属亚热带海洋季风气候区，流域内植被较好，气 候温和，雨量充沛。春夏两季受亚热带海洋季风影响，暖湿气流不断输入，与北方南 下的冷气流常在流域上空交汇，产生历时长范围广的锋面雨。夏秋季又常有亚热带气 旋侵袭，带来暴雨。流域对年平均降雨量 1724mm。 2.4 工程地质条件 龙门水电站位于福建省闽江干流中段，闽江流域地质构造处于新华夏系第二隆起 带内，东部为新华夏系沉降带，西部为华夏隆起区，地质构造为相对稳定区，地震基 本烈度为度。坝址区两岸地形基本对称，山体雄厚、完整，冲沟不发育。常水位河 床宽 280380m，水深 312m。左岸山坡 20 度，右岸山坡在高程 70m 以下为 30 度， 70m 以上比较平缓，约 10 度左右。山体覆盖层较浅薄，厚 25m，大部分为新鲜裸露 基岩。河床的中间基岩地形较高，两侧有顺河向深槽分布，横剖面呈“w”形，左侧 深槽宽约 6070m，并向上、下游呈长条状延伸较远，覆盖层最厚达 29m，中间部分 一般厚度在 10m 以内。 坝址基岩为单一的黑云母花岗岩，所有买烟脉岩与黑云母花岗岩岩体接触紧密， 胶结良好。在地质构造上，无区域性断层通过。根据大量的笛子勘探资料，坝址未发 现较大的断层，仅见数条较小的断裂挤压破碎带，其倾角对工程影响不大。 2.5 水文特性 龙门水电站位于福建省闽清县境内的闽江干流上，上游距离南平市龙门水电站坝 址控制流域面积 52438 km2，占闽江全流域面积的 86。流域内雨量丰沛，年平均降 雨量达 1758mm，坝址多年平均流量为 1728m3s，年径流总量 545 亿 m3，实测最大 流量 30200m3s，最小流量 196m3s。调查历史最大洪峰流量为 3850041600 m3/s。坝址千年一遇入库洪峰流量 46700m3s，万年一遇入库洪峰流量 55400m3s。坝址处年平均含沙量 0143kg/m3，年平均悬移质输沙量 718 万吨。 2.6 对外交通 龙门水电站对外交通方便，外福铁路从坝址左岸通过，古田至闽清的公路从坝址 右岸通过。 2.6.1 公路 龙门水电站对外交通公路主要为 316 国道，起点为福建福州，终点为甘肃兰州的 国道，全程 2915 千米，这条国道经过福建、江西、湖北、陕西和甘肃 5 个省份。 田 县经闽清县至永泰县嵩口镇的 203 省道里程约为 53km。 2.6.2 铁路 外福铁路经过坝址左岸，自福建南平市来舟南侧的四等小站外洋起，至福州站， 全长 186.668 千米，途径闽清、大箬、浦后、水口、莪洋、古田等。 第 3 章 施工场地布置 施工组织设计是水利水电工程设计文件的重要组成部分；是编制工程投资估算、 总概算和招标文件的重要依据；是工程建设和施工管理的指导性文件。做好施工组织 设计，对优化整体设计方案、合理组织施工、保证工程质量、缩短建设周期、降低工 程造价都有十分重要的作用。 水利工程建设规模大、设计专业多、牵涉范围广，面临洪水的威胁和受到某些不 利的地质、地形条件的影响，施工条件往往较其他工程要复杂困难得多。因此施工组 织设计工作就显得更为重要。目前，国家基本建设体制已由过去的计划经济内包方式， 改为市场经济招标承包方式，对施工组织设计的质量、水平、效益的要求也越来越高。 在编制招标文件阶段，施工组织设计是确定标的和评标的技术依据，期质量的好坏直 接关系到能否选定适合的承包单位和提高工程效益等问题，投标单位在投标时如想在 竞争中取胜，也必须做好施工组织设计，才能提出合适的有竞争性的报价。 3.1 布置原则 （1）少占地。施工的前提下，紧凑布置，将占地范围减少到最低限度，尤其要不 占或少占农田，不挤占交通道路。 （2）少搬运。最大限度的缩短场内运输距离，尽可能避免场内二次搬运。因此， 各种材料应按供应计划分期分批进场，材料、半成品应尽量布置在使用地点附近，大 型构件应尽量堆放在起重设备工作范围之内。 （3）少临建。在保证施工需要的前提下，临时设施工程量应该最小，以降低临时 工程费用。因此，要尽可能利用已有的房屋和各种管线，凡拟建永久性工程能提前完 工为施工服务的，应尽量提前完工并在施工中代替临时设施。 （4）利生产、生活。临时设施的布置应便利于工人生产和生活，往返场地时间最 少。 （5）利安全。充分考虑生产、生活设施和施工中的劳动保护，技术安全、防火 要求。 （6）保环境。应遵守环境保护条例的要求，避免环境污染。 3.2 布置要求 （1） 人均居住面积 4m2，每间不得大于 16m2，办公室面积人均 6m2，每间不小于 20 m2 ； （2）料场：骨料堆高 1.52.0m、储量 57 天；采用散装水泥，罐体占地面积 36m2/个，采用袋装水泥时，水泥最高储量 100t，最大堆高 12 袋；钢筋堆料及加工场 占地不少于 400m2；木工车间占地不少于 400m2； （3） 炸药、雷管、变电房与保卫房不少于 6m2/间，洗手间不少于 50m2，职工 食堂与公共浴房之和不小于 230m2； （4） 搅拌楼占地不小于 280 m2； （5）施工道路：临时场地内道路宽度不小于 6.0m，转弯半径不小于 10m，坡度 不大于 4%，上坝道路宽度不小于 7.0m，转弯半径不小于 15m，坡度不大于 10%（个 别地方可放宽至 12%） 。 3.3 施工总布置的步骤 （1）收集分析整理资料 （2）编制临建工程项目及规模确定 （3）施工总布置规划 （4）分区布置 （5）场内交通规划布置 （6）修正完善施工总布置并编写文字说明 3.4 施工分区布置规划 3.4.1 工区划分 可将此水利水电工程分为以下几区： （1）主体工程施工区 （2）施工辅助企业区 （3）当地建材开采区 （4）仓库、转运站等储运系统 （5）机电、金属结构和大型施工机械设备安装场地 （6）施工管理中心及施工工区 各分区之间应以场内交通为纽带，能适应整个工程施工进度和供应流程的要求， 在布置上应尽可能协调统一，便于管理。 3.4.2 规划原则 （1）以混凝土建筑物为主的枢纽工程，施工区布置宜以砂石料开采、加工、混凝 土拌合、浇注系统为主；以当地材料坝为主体的枢纽工程，施工区布置宜一土石料开 采、加工、堆料场和上坝运输线路为主。使枢纽工程施工形成最有工艺流程。 （2）机电设备、金属结构安装场地宜靠近主要安装点。 （3）施工管理中心宜设在主体工程、辅助企业和仓库区的是在地段；各施工区应 靠近各施工对象。 （4）生活福利设置应考虑风向、日照、噪声、绿化、水源水质等因素，其生产、 生活设施应有明显界限。 （5）特种材料仓库（炸药、雷管等）应根据有关安全规程的要求布置 （6）施工物资仓库、站场、转预展等储运系统一般应布置在场内外交通衔接处。 （7）弃料地点应选在施工场地的滩地、沟谷等处。 3.5 施工管理区及生活区布置 施工管理区和生活区均位于在生产区上侧，且处于上风口。要布置的建筑物有： 宿舍区、办公楼、食堂、澡堂和厕所。 3.5.1 居住和办公建筑的布置 居住建筑呈行列式布置。朝东南方向，建筑物之间距离为 6 米。宿舍建筑物长 28 米，宽 10 米。宿舍建筑物长 20 米，宽 10 米。宿舍楼分三层布置，每间宿舍面 积为，按每人居住面积 4计算，最大居住人数为 288 人。 2 4 416m 2 m 办公建筑布置在生活区的前列，朝东南方向，建筑物之间距离为 10 米。单排建 筑物长 25 米，宽 10 米。单排建筑中有 4 个房间的面积为 ，4 个房间的 2 4 520m 面积为。 2 4 624m 3.5.2 公共建筑的布置 公共建筑物有食堂、浴室和厕所。 食堂分为管理人员食堂和临时职工食堂两个部分。 浴室和厕所布置在一起，靠近宿舍侧的为浴室，远离宿舍侧的为厕所。且靠近西 北侧的深沟，有利于排水。 3.6 原材料开采与弃料场 3.6.1 原料场 骨料以天然砂石料为主，从下游 2.4km 处的象尾口原料厂开采，用自卸汽车运输。 料场的原料能够满足大坝浇筑高峰期对材料的需求。 3.6.2 弃料场 由于导流隧洞的开挖，厂房开挖，高边坡开挖，基坑的开挖及围堰拆除等过程中 均要产生一些无用的废弃料，此废弃料方量大，需要专门的地点堆放。 3.7 场内交通运输 场内交通规划主要是正确选择运输方式，合理布置线路，施工时确定过坝运输方案等。 场内交通又是连接施工工地内部各工区、当地材料场地、堆渣场、各生产、生活区之 间的交通。因此，交通道路的规划布置，必须有利生产，方便生活，安全畅通。 公路的有关参数见表 3-1 表 3.1 公路各参数 等级类型 左岸右岸路段 场内公路 等级 路面等级面层类型生产类型 右岸 业主区 大坝 一级 次高级路 面 沥青表面处理路面 密度大、载重大、 防泥泞、防尘 右岸 围堰材 料供应地 二级中级路面泥结碎石路面 行车密度大、载重 大 右岸 基坑弃 料堆放地 二级中级路面泥结碎石路面 行车密度大、载重 大 左岸 围堰材 料供应地 二级中级路面泥结碎石路面 行车密度大、载重 大 左岸 基坑弃 料堆放地 二级中级路面泥结碎石路面 行车密度大、载重 大 3.8 施工用地 水库正常蓄水位 65m 时，库区淹没涉及闽清、古田、尤溪 3 个县和南平市。按 20 年一遇洪水标准移民，需迁移人口 63495 人；按 20 年一遇洪水征地，需征用耕地 31394 亩。 3.9 主要建筑物的指标主要建筑物的指标 表 3-2 建筑物面积 名称建筑面积 m2个数长宽 办公用房25012510 宿舍480228，2010 食堂30013010 澡堂2401308 厕所801108 天然砂石料仓52513017.5 拌合楼+37513012.5 水泥罐36166 钢材堆场40012020 木工车间40012020 维修场20012010 变电房16144 炸药房25155 雷管房25155 保卫9133 第 4 章 施工导流 在河流上修建水电站时，为了使水工建筑物能在干地上进行施工，需要用围堰维 护基坑，并将喝水引向预定的泄水建筑物往下游宣泄，这就是施工导流。 施工导流是水电枢纽总体设计的重要组成部分，是选定枢纽布置、永久建筑物型 式、施工程序和施工总进度的重要因素。设计中应充分掌握基本资料，全面分析各种 因素，优化导流方案，是工程尽早发挥效益。 施工导流贯穿工程施工全过程，导流设计要妥善解决从初期导流到后期导流（包 括围堰挡水、坝体临时挡水、封堵导流泄水建筑物和水库蓄水）施工全过程中的挡、 泄水问题。各期导流特点和相互关系宜进行系统分析，全面规划，统筹安排。运用风 险分析的方法，处理洪水与施工的矛盾，务求导流方案经济合理，安全可靠。 施工导流设计包括导流标准、导流方式选择及导流布置、导流泄水建筑物设计、 围堰设计、截流设计、基坑排水、下闸蓄水措施及施工期通航、过木及供水等 4.1 导流方式 施工导流方式是施工导流设计的重要内容，应全面比较拟定。此为通航河流，采 取分期围堰导流，分两期导流。施工期间围堰不过水。 4.2 导流标准 导流设计流量的大小，取决于导流设计的洪水频率标准，通常也简称为导流设计 标准,水口电站装机容量为 140 万千瓦，总库容 23.4 亿立方米。根据水电枢纽工程 等级划分及设计安全标准 （dl5180-2003） ，水口水电站为一等工程，永久性水工建 筑物级别为 1 级，次要水工建筑物级别为 3 级。依据枢纽等别、基坑所保护的水工建 筑物级别、类型、基坑使用年限、围堰工程规模，遵照水利水电工程施工组织设计 规范sl 303-2004(试行)的有关规定，确定导流建筑物级别为 3 级，相应土石类导流 建筑物设计洪水重现期标准为 20 年，洪峰流量 q=19000m3/s。 4.3 导流方案 分两期进行围堰。一期导流采用左岸上下游横向围堰挡水、束窄的原河道导流； 二期采用右岸上下游横向围堰挡水、右岸导流底孔及永久性水工建筑物导流。 4.4 导流建筑物设计 4.4.1 一期围堰 上、下游横围堰，纵向围堰采用土石围堰，设计标准按二十年一遇洪水，最大流 量 q=19000m3/s。由于覆盖层较厚，土石围堰采用垂直式混凝土防渗墙，上游横向围 堰迎水侧采用 50cm 厚抛石防护，抛石下部设 20cm 厚砂砾石反滤层，围堰先填筑到 15m 高程，然后再在后期加高培厚。 4.4.1.1 围堰结构形式及布置 一期围堰围护厂房、溢流坝段、下游河中导墙部分，围护长度约 664.86m。围堰 采用土石结构型式。上游围堰长 262.16m，布置于主坝轴线上游 86m 处，上游围堰高 程 27.4m，堰顶宽 10m，堰体背水坡比 1:1.5 迎水坡比为 1:2；下游围堰长约 254.05m，布置于主坝轴线下游约 133m 处，下游围堰高程 24m，堰顶宽 10m，堰体 背水坡比 1:1.5，迎水坡比为 1:2，围堰断面设计如图 4-1。. 图 4-1 一期围堰断面图（单位：m） 4.4.1.2 纵向围堰 纵向围堰高程应水位不同从上游围堰接头处的 23.4m 沿围堰方向递减至下游围堰 的 20m，堰顶宽 10m，堰体背水坡比为 1:0.5 迎水坡比为 1:0.5，采用混凝土防渗心墙。 4.4.1.3 围堰高程确定过程 确定下游水位高程，由流量 q=19000m3/s，根据水位流量关系如图 4-2 查得下游 水位高程为 23m。 确定下游横向围堰高程，根据三类级别不过水土石围堰安全超高下限值为 0.7m， 拟定下游围堰高程为 23+1.0=24m。 确定上游水位高程，根据坝址图纸高程得出：上下游围堰坝轴线位置水边线高差 为 2.4m，由此可推得上游水位高程为 24+2.4=26.4m。 确定上游横向围堰高程，根据三类级别不过水土石围堰安全超高下限值为 0.7m， 拟定下游围堰高程为 27.4+1.0=27.4m。 确定纵向围堰高程，纵向围堰高程应水位不同从上游围堰接头处的 25m 沿围堰方 向递减至下游围堰的 28.4m， 水位流量 （黄海m） （m3/s） 3.15 281 3.50 442 4.00 693 4.50 968 5.00 1268 5.50 1593 6.00 1943 6.50 2318 7.00 2718 7.50 3143 8.00 3592 9.00 4566 10.00 5664 11.00 6759 12.00 7931 13.00 9178 14.00 10501 15.00 11899 16.00 13373 17.00 14923 18.00 16549 19.00 18250 20.00 20027 21.00 21879 22.00 23808 23.00 25812 24.00 27891 25.00 30047 26.00 32278 27.00 34584 28.00 36783 29.00 39081 30.00 41604 31.00 44234 32.00 47049 33.00 49989 34.00 52726 计算：校核：审查： 水口坝下工程安仁溪水尺断面水位流量关系曲线(可研：据08年汛后资料分析) （坐标：a: x=261874.213 y=52590.594 b: x=262063.129 y=52030.718） 0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00 35.00 0100002000030000400005000060000 流量（m3/s） 水位（黄海m） 4-2 水位流量图 4.4.1.4 围堰的平面布置 围堰上下坡趾到主体工程轮廓线的距离为 25m，纵向围堰下坡趾到主体工程轮 廓线的距离为 10m，以便布置排水设施、交通运输道路、堆放材料。平面布置图如图 4-3。 4-3 上游围堰平面布置图 4.4.1.5 围堰施工及机械选择 水下部分采用抛填法施工，水上部分分成碾压，即自卸汽车卸料后由推土机推平 并行走。围堰填筑料主要是利用左岸岩石开挖的中砂和砂砾石混和料，截流戗堤为堆 石填筑：主要为截流戗堤和上游围堰的护坡抛石填筑。戗堤堆石取自石料场，围堰护 坡石料取自左岸厂房部分山体岩石开挖料和爆破后石渣。戗堤填筑采用 4m3挖掘机挖 装 20t 自卸汽车运输，235kw 推土机摊铺，振动碾压实。护坡抛石填筑采用 4m3挖掘 机挖装 20t 自卸汽车运输，132kw 推土机摊铺，3m3挖掘机整坡。 围堰基础防渗结构施工，本工程围堰基础防渗采用防渗墙。防渗墙是采用振孔高 喷灌浆施工技术造墙，即利用大功率设备以振动方式造孔，在振孔和上提过程中直接 进行高喷灌浆作业成墙。机械选择如表 4-1. 表 4-1 机械及工期计算 推土机235kw3 推土机132kw6 挖掘机 4m3 15 挖掘机3m310 围堰 自卸汽车20t90 4.4.2 二期围堰 上、下游横围堰采用土石围堰，纵向围堰利用一期纵向混凝土围堰作为围堰，设 计标准按二十年一遇洪水，流量 q=19000m3/s。由于覆盖层较厚，土石围堰采用垂直 式混凝土防渗墙，上游横向围堰迎水侧采用 50cm 厚抛石防护，抛石下部设 20cm 厚 砂砾石反滤层，围堰先填筑到 15m 高程，再在后期加高培厚。 4.4.2.1 上下游围堰 堰结构型式及布置：二期围堰围护溢流坝段、船闸、升船机、下游河中导墙和右 岸挡水坝部分，围护长度约 865.18m。围堰采用土石结构型式。上游围堰长 227.09m，布置于主坝轴线上游 86.3m 处，上游围堰高程 28.4m，堰顶宽 10m，堰体 背水坡比 1:1.5 迎水坡比为 1:2；下游围堰长约 240.79m，布置于主坝轴线下游约 281m 处，上游围高程 25m，堰顶宽 10m，堰体背水坡比 1:1.5，迎水坡比为 1:2，上 游围堰断面设计如图 3-1 所示。 4.4.2.2 纵向围堰 纵向围堰高程应水位不同从上游围堰接头处沿围堰方向递减至下游围堰，堰顶宽 1.5m，堰体背水坡比为 1:0.5 迎水坡比为 1:0.5。 4.4.2.3 围堰高程确定过程 确定下游水位高程，由流量 q=19000m3/s 查表得下游水位高程为 23m。 确定下游横向围堰高程，根据三类级别不过水土石围堰安全超高下限值为 0.7m， 拟定下游围堰高程为 23+1.0=24m。 确定上游水位高程，根据坝址图纸高程得出：上下游围堰坝轴线位置水边点高差 为 2.0m，由此可推得上游水位高程为 24+2.4=26.4m。 确定上游横向围堰高程，由于一期厂房部分已经竣工，可以投入生产，根据施工 图查得进水口顶部高程为 43.846m，确定二期围堰高程为 48m。 4.4.2.4 围堰的平面布置 围堰上下坡趾到主体工程轮廓线的距离为 25m，围堰平面布置如图 4-4 所示。 4-4 二期围堰平面布置图 4.4.3 截流施工 一期截流施工可采用上下游同时进占，至纵向围堰时，主要从上游围堰向下游围 堰单戗进占，直至闭气。 二期围堰截流施工，采用单戗进占立堵法，由右岸向左岸进占。龙口宽度约 15 m 时，视水流情况抛填大块石、钢筋笼等，并加快速度至龙口截流为止。经水力计算， 单戗堤立堵进占截流时，龙口处水流最大平均流速为 4.987 m/s，截流最终落差为 4.27m，龙口最大抛石粒径为 1.15m。 4.4.4 二期截流的水力计算 抛石截流计算的主要任务是确定抛投体的尺寸和重量，而抛投块的稳定计算国内 外广泛采用的是伊兹巴什公式，即 (4.1) 2 s vkgd 式中： v石块极限抗冲流速； a石块化为球形的粒径； 分别为石块和水的容重； k综合稳定系数。 由上式可知，抛投块体的粒径与抗冲流速的平方成正比，也就是说，抛投块体的 粒径在很大程度上取决于龙口流速。因此研究龙口流速变化规律有很重要的意义。 截流的水力计算中龙口流速的确定一般有图解法和三曲线法两种。 本次二期截流水力计算采用三曲线法。 4.5 基坑排水 修建水利水电枢纽工程时，在围堰合拢闭气后，就要排除基坑内的积水和渗水， 进行基础处理。在开往基坑和在基坑内修建建筑物的施工过程中，还要经常排除深入 基坑内的渗水和废水，以保持基坑干燥，有利于施工。 基坑排水工作按骑士剑和性质可分为：基坑开挖前的初期排水和机壳开挖及建筑 物施工期的经常性排水两部分。初期排水总量由围堰闭气后的基坑积水量、抽水过程 中围堰及基础渗水量、堰身及基坑覆盖层中的含水量以及可能的降水量等四部分组成。 经常性排水总量由围堰和基础在水头作用下的渗水量、覆盖层中的含水量、排水器的 降水量以及施工弃水量等组成。 4.5.1 初期性排水 初期排水指基坑开挖前的初次排水。包括基坑积水，围堰堰身和地基及岸坡渗水、 围堰接头漏水、降雨汇水等。 初期排水时间：大型基坑一般可采用 57d；中型基坑不超过 35d。控制水位 下降速度为 11.5m/ 昼夜。 本次设计的基坑属于大型基坑，基坑要求在七天内抽完水，水位下降速度为 1.1m/ 昼夜。排水时间在枯水期，降雨可以不考虑。 排水总流量的估算： v qk t 公式 （4.1） 式中： k经验系数，取 23； q初期排水流量； v基坑内积水体积； t初期排水时间。 经计算 q1=11959m3/h（一期工程基坑） ，q2=8598m3/h 选择抽水设备时需考虑备用系数 20%，如下： 一期：14sa10j 型水泵（8 台） ，10sa6jb 型水泵（6 台）,8sa7b 型水泵 （4 台） ； 二期：14sa10j 型水泵（6 台） ，10sa6jb 型水泵（4 台）,8sa7b 型水泵 （4 台） 。 4.5.2 经常性排水 经常性排水指基坑开挖及建筑物施工过程中的经常性排水，包括围堰和基坑渗水、 降水，地基岩石冲洗与混凝土养护用废水等被排除。目的是保持基坑干燥，使主体工 程在干地施工。 经常性排水应分别计算围堰和基础在设计水头的渗流量、覆盖层中的含水量、排 水时降水量及施工弃水量，再据此确定最大抽水强度。其中降水量按抽水时段最大日 降水量在半日抽干计算；施工弃水量与降水量不应叠加。基坑开挖过程中布置排水系 统，排水系统应不妨碍开挖和运输工作为原则。一般将排水干沟布置在基坑中部，以 利两侧出土。随着基坑开挖和运输工作的进展，逐渐加深排水干沟和支沟，通常保持 干沟深度为 1.01.5m，支沟深度 0.30.5m。集水井布置在建筑物轮廓线的外侧，集水 井底应低于干沟的沟底。经常性排水的排水量为：施工弃水、基坑渗水和降雨汇水的 总和，水经排水沟流入集水井，在井边设置泵站，将水从集水井中抽出。 本次设计中考虑沿海出现暴雨的情况，采用最大日降雨量为 100mm，同时忽略施 工机械废水，基坑两边的岸坡降雨汇水量比较大。为了不影响施工，要求在半天排干。 经计算，排水总流量 q1=837m3/h（一期） ，q2=602m3/h （二期） 。 选择抽水设备时需考虑备用系数 20%，如下： 一期： 8sa10a 型水泵（2 台）,6sa6j 型水泵（2 台） ，6sa6a 型水泵 （3 台） ，基坑排水计算结果如表 4.2。 二期： 8sa10a 型水泵（2 台）,6sa6j 型水泵（2 台） ，6sa6a 型水泵 （2 台） ，基坑排水计算结果如表 4.2。 4.5.3 基坑排水系统布置 随着基坑开挖工作的进展，边开挖基坑边布置排水干沟和支沟，干沟深度为 1.5 米，支沟深度 0.5 米，集水井布置在基坑外围轮廓线处。 4.5.4 截水沟设置 为防止降雨时地面径流进入基坑而增加抽水量，在基坑外缘边坡上挖截水沟，以 拦截地面上。开挖时机设置排水沟，排水沟开挖和土石方开挖同步进行。排水沟的截 面尺寸为：坡度 45，深度 1m，起点为上游围堰，终点为下游围堰。并且中间部位 高程略高，靠近围堰部分的排水沟高程略低。 第 5 章 基坑工程 5.1 开挖方式 左右岸工程基坑均采用薄层开挖的方式，开挖深度 34 米，覆盖层直接用挖掘 机开挖，基岩部分分层爆破后开挖。 5.2 高边坡开挖 基坑主体工程开挖完之后，即可进行高边坡开挖。边坡过高，两岸山体的岩层土 层易滑动，需要对边坡进行处理。边坡处理的时间为坝肩和基坑内的土方开挖结束后 开始。且先开挖边坡的下层，做好支护，后期在汛期继续开挖边坡上层无水的土石方。 边坡开挖的土石方量大。但是工期很长，可以配少量的机械开挖即可。 5.2.1 左岸边坡开挖 包括厂房、挡水坝段的开挖，采用分层分段阶梯式开挖，从上至下依次分为 4 层， 开挖剖面如图 5-1。 图 5-1 左岸开挖剖面 5.2.2 右岸边坡开挖 包括溢流坝、船闸、升船机、挡水坝段和航道的开挖，采用分层分段阶梯式开挖， 从上至下依次分为 5 层，开挖剖面如图 5.1。 图 5.1 右岸开挖剖面 5.3 截水沟设置 开挖基坑时设置排水沟，排水沟开挖和土石方开挖同步进行。排水沟的截面尺寸 为：坡度 45，深度 1m，起点为上游围堰，终点为下游围堰。并且中间部位高程略 高，靠近围堰部分的排水沟高程略低。 5.4 机械设备 表 5-1 左岸边坡开挖机械参数 层数 机械参数 第一层第二层第三层第四层 挖掘机斗容 4 444 挖掘机台数 7787 自卸汽车型 号 20t20t20t20t 自卸汽车台 数 35354035 工作天数 2532604 工程量 433160553560103992052080 总工程量 2078720（） 3 m 表 5-2 右岸边坡开挖机械参数 层数 机械参数 第一层第二层第三层第四层第五层 挖掘机斗容 44444 挖掘机台数 77777 自卸汽车型号 25t25t25t25t25t 自卸汽车台数 3535353535 工作天数 348711414315 工程量 600000152400020040002521000254560 总工程量 6903560 第 6 章 主体工程施工 6.1 混凝土生产系统 混凝土生产系统布置在大坝左岸，安装混凝土拌合楼一座，并安装有附属制冷系 统。常规混凝土小时生产能力为 450m3 ，预冷混凝土小时生产能力 240m3，水泥库总 容量 4800t，粉煤灰总储量 1600t，砂石骨料仓总容量 5.6 万 m3，可满足混凝土高峰 的用量。 混凝土以天然砂石料为主，从下游 2.4km 处用自卸汽车运来，散装水泥用气力输 送入罐，粉煤灰采用袋装运输，由螺旋输送机、斗式提升机入库或直接向混凝土拌合 楼供料。 6.2 混凝土运输方式 水平运输采用皮带运输机，垂直运输采用起重机和塔带机来满足不同高度的浇筑 要求。 6.3 浇筑分层分块 6.3.1 厂房部分（821 号坝段） 横向长为 239.3m，分成挡水坝段和厂房部分。先浇筑挡水坝段，共分成 14 块， 垂直方向分成 8 层；再浇筑厂房部分，共分成 7 块，垂直方向分成底板层、尾水管层、 蜗壳层、发电机层共 4 层。 6.3.2 左岸坝肩（17 号坝段） 横向长 140.7m，分成 7 块，垂直方向分成 6 层。 6.3.3 河中下游导墙 纵向长 115.5m，