主河床截流、围堰填筑、基坑抽水及防渗墙工程施工组织设计.doc

拉西瓦水电站主河床截流、围堰填筑、基坑抽水及防渗墙工程施工组织设计水电四局拉西瓦施工局工程技术办二零零三年十二月九日批准：审核：校核：编写：目 录第一章：工程特性.03第二章：主河床截流工程.03第三章：围堰填筑工程.15第四章：基坑排水工程.24第五章：下游围堰拆除工程.25第六章：坝址区安全度汛.25第七章：围堰施工设备、材料及劳动力计划.26第八章：围堰工程施工质量及安全保证措施.27第九章：上游、下游围堰混凝土防渗墙工程施工.28第一章：工程特性一、概述拉西瓦水电站主河床截流、围堰填筑、混凝土防渗墙和基坑抽排水工程主要包括：主河床截流、土石料开采、运输、填筑、碾压、防渗墙的造孔、齿墙砼与塑性砼浇筑、基坑及工作面排水和下游围堰等临时性建筑物的拆除。拉西瓦水电站坝址区位于青海省贵德县与贵南县交界处，左岸为贵德县境，右岸为贵南县境，坝址上游32.8Km处为龙羊峡水电站，坝址下游75.8Km处为已建的李家峡水电站。拉西瓦水电站坝址区河道狭窄，岸坡陡峻，最大相对高差700m，正常蓄水位以上边坡高度约450m，天然坡度6070。上游围堰轴线位于坝上游400m处。该处河谷相对狭窄，河水面宽50m，主流靠左岸，水流湍急。左岸基岩裸露，坡度5060；右岸高程2290m以下由崩积物覆盖，坡度约30，堰顶高程处谷宽110m。下游围堰位于坝下游740m处，该处河道顺直，贫水期水面宽60m，堰顶高程处谷宽73m，主流靠右岸。左岸高程2270m以下至河边基岩裸露，坡度70。右岸砂板岩基岩陡坡，坡度近75。坝址区处于大陆腹地，中纬度内陆高原，为典型的半干旱大陆性气候。一年冬季长，夏秋季短，冰冻期为10月下旬至次年3月。气候干燥，年降雨量少，蒸发量大；冬季干冷，夏季光照射时间长，辐射热强。坝址多年平均气温7.2C,实测极端最高气温34.0C, 实测极端最低气温-23.8C,多年平均风速1.2 m/s , 实测多年平均最大风速15.2m/s。二、导流型式、标准本工程施工导流采用导流洞分流河床全年断流的导流方式。导流采用二十年一遇2000 m3/s水流量作为上下游围堰挡水标准，上游围堰堰顶高程为高程2278.5m，下游围堰堰顶高程为EL2245.0m。根据投标书总进度节点工期要求，综合考虑水文、气象、施工条件，该工程施工时段定为2003年12月至2004年6月；下游围堰拆除时间为2008年6月11日30日施工布置详见施工总平面布置图，图号SJ-LXW-WY-01。第二章：主河床截流工程一 、概述1、截流施工主要内容：截流施工主要包括：上游截流戗堤预进占施工、导流洞进口岩坎爆除施工、截流戗堤龙口合龙施工、下游戗堤进占填筑及上、下游戗堤闭气施工。2、截流施工主要工程量：截流施工主要工程量见表2-1。表2-1序号项目单位数量备注1上游截流戗堤预进占施工m3214582导流洞进口岩坎爆除施工m314853截流戗堤龙口合龙施工m362244下游戗堤进占填筑施工m328500砂砾石5上游戗堤闭气施工m3112806下游戗堤闭气施工m34800二、截流施工设计1、截流标准与截流时间根据拉西瓦水电站工程主河床截流及围堰设计专题报告、投标文件的要求及现场实际情况，截流施工时间业主确定在2003年12月30日，由于该时段属于枯水期，位于坝址上游的龙羊峡水电站区间流量增加很少，故流量可以人为控制，合龙后24小时内要求龙羊峡水电站下泻流量不大于Q= 300m3/s，24小时到72小时内龙羊峡水电站下泻流量不大于Q= 600m3/s，所以截流流量按Q= 300m3/s考虑。2、截流方式与龙口选择截流选定在上游戗堤进行，采用单戗堤立堵进占的方式，戗堤进占主要由右至左进行，但为了避免左岸堤头岩石陡坎对龙口结合处造成不利，左岸亦适当进占，其龙口位置选择在接近左岸处，龙口宽度为10m,合龙时自右向左方向进行合龙。3、上、下游戗堤设计上游戗堤为本工程截流戗堤，其顶部高程为2251.0m，轴线长度约65 m，与上游围堰轴线平行，顶宽20 m，布置在上游围堰的下游侧,距上游围堰轴线46m。截流戗堤上、下游坡比均为1：1.75。同时，考虑到施工现场情况及截流施工要求，在右戗堤堤头附近设置一个占地面积约300m2的进占平台并结合戗堤预进占段堤身，形成截流施工时的车辆编队、回车场地。上游截流戗堤型式及其位置详见上游截流戗堤施工布置及龙口轴断面图图号：SJ-LXW-WY-02。下游戗堤顶部高程为2239.0m，轴线长度约71 m，与下游围堰轴线平行，顶宽20m，布置在下游围堰的上游侧,距下游围堰轴线25.5m。截流戗堤上、下游坡比均为1：1.75。下游戗堤型式及其位置详见下游戗堤施工平面布置图图号：SJ-LXW-WY-03。三、施工布置1、施工用风、水、电布置1.1施工用风、水截流施工用风主要为导流洞进口岩坎爆除施工用风，在靠近导流洞进口处4岔洞内布置2台21m3油动空压机供风，截流施工无用水项目。1.2施工用电截流施工用电主要为施工照明用电，但考虑截流后围堰紧跟着将开始施工，为此将本标段施工用电一次性布设完成。具体布置为：上游围堰总用电负荷为1600kW，在右岸低线上游洞口处布置1台800KVA变压器同时在左岸低线延伸洞出口处布置1台800KkVA的变压器；下游围堰总用电负荷为1200kW，利用左岸低线延伸段洞口处布置的1台1250KVA的变压器。截流上、下游戗堤施工用电分别从右岸和左岸设置的供电点接取，其中，上游戗堤施工用电高峰负荷约为28KW；下游戗堤施工用电高峰负荷约为14KW。具体为：上游6盏3.5KW投光镝灯；下游4盏3.5KW投光镝灯。2、施工交通2.1业主提供的施工道路本标段施工区内交通条件十分便利，业主提供的施工交通线路主要有4条，分别为：上游围堰顶左岸低线过坝洞左岸低线公路伊黑龙沟渣场及本标生产生活区下游围堰顶左岸低线公路伊黑龙沟渣场及本标生产生活区上游围堰顶右岸低线过坝洞右岸低线公路黄河大桥伊黑龙沟渣场及本标生产生活区下游围堰顶右岸低线公路黄河大桥伊黑龙沟渣场及本标生产生活区上述4条交通线路均为水泥路面，路宽12m，路况良好。2.2施工道路布置根据施工现场业主提供的施工交通道路情况，结合截流施工及后续的围堰填筑施工，截流施工拟布置以下两条施工道路： 上游戗堤、围堰填筑施工道路：上游戗堤、围堰填筑施工道路布置在上游围堰右岸，起点接右岸低线过坝洞出洞口，沿右岸岸坡向上游降坡，再转向下游延伸至上游戗堤右堤头。该施工道路前期为上游戗堤右岸预进占及龙口合龙施工提供施工交通，后期成为上游围堰填筑施工道路的一部分。下游戗堤及围堰填筑施工道路：下游戗堤、围堰填筑施工道路布置在下游围堰左岸，起点接左岸低线公路，在左低线延伸洞口处原临时路外侧沿岸坡延伸至下游围堰戗堤左堤头。该施工道路前期为下游戗堤进占填筑提供施工交通，后期成为下游围堰填筑施工道路。施工道路布置图详见施工平面总布置图图号: SJ-LXW-WY-03-01。3、施工照明施工照明考虑到上游戗堤进占、龙口合龙及下游戗堤进占填筑施工并结合后续的上、下游围堰施工需求，施工照明布置如下：3.1上游截流戗堤左、右堤头及龙口附近各布置1个23.5KW投光镝灯灯塔3.2下游戗堤在左堤头和龙口附近各布置1个23.5KW投光镝灯灯塔。3.3导流洞进口岩坎施工面布置2盏3.5KW镝灯。4、备料及备料场地截流及闭气施工用主要材料为：石渣、细砂过渡料、砂砾石、黄土及铅丝笼，各种材料主要用量及备料场地见截流及闭气施工用主要材料表2-2。截流及闭气施工用主要材料表 表2-2材料名称单位用量备料场地备注石渣m327682上游围堰右侧堰头及伊黑龙渣场过度料m33400垭口北侧通向炸药库路左侧山包砂砾石m328500通向罗汉堂伊黑龙沟桥的上下游河床料黄土m316080生活区下游专线公路两侧、伊黑龙渣场北侧铅丝笼m31000右岸拌合站及上游围堰右堤头大块石m31500上游围堰右堤头四、施工程序及进度1、截流施工程序施工准备上游截流戗堤双向预进占导流洞预留岩坎爆除、导流洞过水分流龙口合龙、截流戗堤闭气施工下游戗堤从左向右单向进占填筑下游戗堤闭气施工。2、截流施工进度说明根据招标文件控制性工期要求及施工总进度安排，截流施工进度安排见下表：截流施工进度计划表工程项目及名称单位数量施工时间段平均施工强度上游截流戗堤左岸预进占m389122003.12.15-2003.12.29595（m3/d）上游截流戗堤右岸预进占m3125462003.12.15-2003.12.27697（m3/d）导流洞预留岩坎爆除施工及修路m314852003.12.12-2003.12.291485（m3/d）龙口合龙施工m362242003.12.30日7：3017：306224（m3/h）下游戗堤进占填筑m3285002004.01.01-2004.01.055700（m3/d）上游戗堤闭气施工m3112802003.12.30-2004.01.042820（m3/d）下游戗堤闭气施工m348002004.01.05-2004.01.071600（m3/d）上游右堰头道路及场地修整 项12003.12.12-2003.12.15伊黑龙沟及黄土、石渣料场道路修整项12003.12.012-2003.12.16铅丝笼制作、大块石准备m325002003.12.01-2003.12.29块石1500 m3五、施工方法1、施工准备:1.1开工后，12月12日前完成截流施工组织设计编写，并提交业主、设计、监理开专题会审查施工组织设计。1.2成立截流领导小组及截流组织机构，完成施工组织设计交底及明确各部门、队厂的职责及负责人。1.3与业主及西北水调联系，确定截流的水利条件，并设专门机构与业主及西北水调保持联系，及时通报水流情况。1.4在予进占前，完成上、下游截流的施工道路及伊黑龙沟至垭口的取料道路的修筑。1.5在合龙前，完成各种材料的备料：其中1000m3铅丝笼制做完成（考虑后期围堰防冲用铅丝笼量较大，可另备1000m3铅丝笼，但不装石，以防万一），并将部分铅丝笼堆存在上游戗堤右堤头；考虑黄土收集困难，先行用装载机、反铲对黄土进行集料。收集细砂堆存在右岸拌合楼备料场。1.6在合龙前，完成导流洞进口岩坎的爆除及清理。1.7在合龙前，放出防渗墙轴线，将水面以上的防渗墙轴线上下游1m范围内的大孤石进行解爆并清除。1.8采用彩旗将场区内截流施工道路及截流场地进行标识。2、截流工程备料2.1预进占施工上游截流戗堤右岸预进占所需石渣及块石料可直接取自上游围堰堰肩覆盖层开挖施工的开挖料及戗堤右堤头处堆积体。在开工后,上游围堰堰肩覆盖层开挖施工即开始，可为上游截流戗堤右岸预进占施工提供施工料源。右岸预进占施工料在上游围堰堰肩开挖区内采用EX400正铲及CAT330反铲挖装配合20t自卸车运输上堤，平均运距0.4km； 上游截流戗堤左岸预进占施工采用下游导流洞围堰削瘦料及伊黑龙渣场料，导流洞围堰削瘦采用CAT330反铲配合20t自卸车运输上堤，平均运距2km；渣场内采用3.8m3装载机及CAT330反铲挖装配合20t自卸车运输上堤，平均运距5.5km；下游戗堤进占填筑施工在上游截流戗堤进占合龙后进行，采用自左岸向右岸单向进占的施工方法，施工料取自伊黑龙沟料场，采用CAT330反铲挖装配合20t自卸车经左岸低线过坝洞运输上堤，平均运距约6.5km。2.2龙口合龙施工在上游截流戗堤预进占施工的同时，于2003年12月1日开始在截流施工备料场准备合龙施工所需的钢筋铅丝笼及大块石。大块石料在右堰肩开挖及其上下游的堆积体内采集，采用手风钻钻孔，用46钢丝绳串联堆积在右堰肩的空场地处备用。钢筋铅丝笼填充料就近从右岸拌和楼渣场取料，在备料场进行充填，龙口合龙施工期间在备料场配备1台8t汽车吊配合20t自卸汽车采用46钢丝绳串联装车拉运至上游截流戗堤龙口进行抛填，若需两车以上多个钢筋石笼串联，可在堤头进行。钢筋铅丝笼规格为211m3，共储备约1000m3，平均运距为3.1km。3、上下游戗堤预进占施工3.1上游截流戗堤预进占施工上游截流戗堤预进占施工采用从左、右岸双向进占的方式。其中，左岸预进占施工采用20t自卸汽车运输填筑料并在堤头配备1台TY220推土机推平填筑料，右岸预进占施工采用20t自卸汽车运输填筑料并在堤头配备1台D9N推土机推料。机械设备配置情况为：左、右岸戗堤施工面共计投入16台20t自卸汽车（左岸戗堤6台，右岸戗堤10台）进行填筑料运输。TY220推土机（左岸戗堤）及D9N推土机（右岸戗堤）各1台进行填筑料平整。3.2下游戗堤预进占施工下游戗堤预进占填筑施工采用从左岸向右岸单向进占的方式，在上游截流戗堤合龙施工完成后进行。使用2台3.8m3装载机及1台CAT330反铲挖装配合16台20t自卸车装运上堤，堤头使用TY220推土机进行填筑料的平整施工，所配备的装载机、反铲、自卸车及推土机均为从上游截流戗堤施工中退出的设备。4 、导流洞进口岩坎爆除施工导流洞进口岩坎位于上游左岸导流洞进口处，距上游截流戗堤轴线约270m，断面近似梯形截面，其顶部高程约为2250.0m, 底部高程为2239m,顶部宽度2.53m,底宽56m,长2630m,高1112m,轴线平行于水流方向，与导流洞轴线夹角约为38，工程量约为1485m3。导流洞进口岩坎爆除施工计划于2003年12月25日开工，2003年12月29日完工。根据现场实际情况，拟采用无水一次性爆除的方式。需龙羊水电站于2003年12月29日停机断流24小时，以便爆破施工。爆破采用向河床下游抛掷方式，爆破石渣由反铲沿河床修路至导流洞进口处挖除并就近摊平。爆除岩坎高程2250m至底部高程2242m间的岩体,导流洞底板高程以上预留3.0m的挡碴岩坎，爆破梯段高度8m。钻爆施工主要采用3台100B钻机进行造孔作业，成孔孔径=110mm，爆破孔间排距均为2.01.5m，岩坎两侧与导流洞出口岸坡接头部位沿设计爆破边线各打一排缓冲孔，孔深分别为4 m8m,间距0.5m。岩坎爆破作业采用非电毫秒雷管微差起爆，单耗1.2kg/m3,最大单孔药量不超过20kg。详细的爆破设计见岩坎爆破专题报告。导流洞进口岩坎爆破施工供风由布置在靠近导流洞进口4岔洞处的2台21m3油动空压机供风。在岩坎施工前，从右低线过坝洞出口沿右岸河边修路至导流洞进口对岸处，为岩坎爆破清渣提供条件。5、龙口合龙上游截流戗堤龙口合龙施工安排在2003年12月30日早7：30开始，计划合龙时间11小时。龙口合龙施工采用从右到左单向立堵法截流的方式，为保证抛投料的稳定，根据合龙过程中龙口的流速、落差、单宽流量等因素，选择不同的截流材料进行抛投，截流材料选定为石碴、块石及钢筋铅丝笼。其中，块石抛投量约为1500m3,钢筋铅丝笼抛投量约为1000m3，石碴抛投量约为5250m3，平均抛投强度约775 m3/小时。截流施工现场预进占配备30台20t自卸汽车将截流材料的拉运至戗堤前沿抛投，堤头配备1台D9N推土机推料，1台8t汽车吊在备料场配合自卸汽车进行钢筋铅丝笼装车。同时，在上游围堰堰肩开挖区配备1台EX400正铲、1台3.8m3装载机和2台CAT330反铲配合20t自卸汽车进行截流石碴料、块石的装车。6、戗堤闭气施工6.1上游截流戗堤闭气施工在上游截流戗堤合龙施工完成后，立即进行闭气施工，闭气料分3次进行抛填，自下游向上游方向依次为砂砾石料过渡层，细砂反滤层及黄土料层。抛填顺序为：第一次抛填顶宽厚度为1.5m的砂砾石过渡层料；第二次抛填顶宽厚度为1.5m的细砂反滤层料；第三次抛填顶宽厚度为3m的黄土料。其中，砂石料过渡层及细砂反滤层坡比为1：1.75，黄土料层坡比1：2.51：3。6.2下游戗堤闭气施工在下游戗堤填筑施工完成后立即进行下游戗堤闭气施工，闭气施工选在下游戗堤下游面进行。闭气料自上游向下游方向依次为细砂反滤层及黄土料层，各层厚度及坡比同上游截流戗堤闭气施工。 上、下游戗堤闭气黄土伊黑龙碴场南侧的黄土料场，至上游戗堤6km, 至下游戗堤5.5km，闭气施工时在黄土取料点布置1台3.8m3装载机及1台CAT330反铲进行挖装作业；砂砾石料取自伊黑龙沟河床料场，距上游戗堤6km，距下游戗堤5.5km。细砂反滤层取自垭口北侧的路边料场，距上游戗堤6km，距下游戗堤5.5km。闭气施工运输设备共投入30台20t自卸汽车（上游戗堤20台，下游戗堤10台），均为戗堤施工结束后退出的施工设备。六、截流施工机械设备配置序号设备名称单位数量备注1推土机台2TY220、D9N2装载机台23.8m33自卸汽车辆3020t4液压反铲台4CAT3305EX400正铲台1621m3油动空压机台27汽车吊台28t8100B钻机台3七、截流劳动力配置序号名称单位数量备注1机械工人90各类机械2空压机工人4运行工3钻工人104炮工人45技术人员人10现场技术6指挥人员人10现场指挥、生产协调7普工人30钢筋笼制作、块石采集、装填8修理工人15其中电工4人9安全员人410质检员人4总计：181人八、截流施工材料计划序号材料名称规格单位数量备注1钢筋16T15铅丝笼制作2铅丝8T12铅丝笼制作3柴油-20T604汽油T15防水炸药T26导爆索m1007导爆管m10008非电毫秒雷管发2709火雷管发200考虑河床孤石解爆10钢丝绳46m500穿铅丝笼、大块石九、岗位职责：截流施工总指挥： 王维斌 全面负责截流工程各项工作。截流施工副总指挥：赵来谱、高永和 协助总指挥全面负责截流工程各项工作。截流技术总负责： 曾新华 全面负责截流工程各项工作的技术供应。生产指挥： 芮鹏程 全面负责截流工程的生产安排、组织协调技术负责： 杜 永 协助技术总负责提供截流工程的技术供应。质安负责： 张卫军 负责截流工程的安全部署和质量控制。机械队： 周少英 负责截流工程的所有机械运行和维修。开挖队： 阎海平 负责截流工程的具体施工。机电队： 杨耀明 负责截流工程的用电供应。后勤综合： 文国平 负责截流工程的后勤保障及接待、宣传、安全保卫、医疗救护。水文观测： 姚得玉 负责截流施工的测量工作和监控龙口上下游实时水情，及时向技术负责人提交分析结果。物资供应： 余 辉 负责截流施工全过程的物资、材料、设备的供应和保障。截流组织机构总指挥：王维斌副总指挥：赵来谱高永和生产指挥：芮鹏程技术负责：杜 永质安负责：张卫军机械队： 周少英开挖队： 阎海平机电队： 杨耀明后勤综合：文国平技术总负责：曾新华水文观测： 姚得玉物资供应： 余 辉十、施工质量及安全保证措施1、施工质量保证措施建立健全质量保证体系。严格按施工图纸、技术要求、规范、质量检查程序进行施工，将“三检制”落实到实处，进行施工全过程受控，做好过程受控记录。加强质量教育，实行质量奖惩制度。防、检结合，确保施工质量满足设计和合同的要求，施工质量达到优良等级。2、安全保证措施建立健全安全保证体系。现场施工人员服从指挥，不违章作业，戗堤现场指挥人员要认真负责，指挥手势、信号必须明确和正确，安全指挥机械、设备。严禁非施工人员及车辆进入施工现场。戗堤进占时，现场施工人员必须穿救生衣。行人和指挥人员应距运输车辆一定的距离，以防车中滚落的大石砸伤。汽车倒车进入戗堤时，必须距戗堤端头有一定的距离，或留有挡坎，严禁车辆太靠近堤边行使。抛投材料时，应依坡度确定倒车位置，防止边坡失稳造成车辆掉入黄河。3、质量保证体系及安全保证体系框图质量保证体系框图施工局局长：赵来谱施工局总工：曾新华工程技术办公室质量安全办公室测量队试验室开挖队质检员机械队质检员机电队质检员物资办公室安全保证体系框图施工局局长：赵来普质量安全办公室机电队安全员机械队安全员开挖队安全员试验室测量队4、河床截流前质量检查及验收主河床截流前应严格按施工规范对工程进行验收并应具备以下条件：4.1导流洞工程已通过验收并已具备过水条件；4.2截流后，不影响其他部位的正常施工；4.3与截流有关的永久工程和隐蔽工程通过验收具备截流条件；4.4截流所需的特殊材料都已准备完毕,并通过检查验收,其他准备工作也已通过验收；当具备以上条件时,主河床可以截流。十一、对进口岩坎爆破与出口围堰拆除之间的要求为保证进口岩坎爆破时的交通及起爆安全，在进口岩坎爆破之前，出口明渠临时围堰进行消瘦，但必须确保在岩坎爆破之前，出口明渠不得进水。当进口岩坎爆破开挖结束后，出口围堰按照设计要求再进行拆除。十二、围堰防渗墙基础沿线河床孤石解爆、清理在进口岩坎爆破开挖时，龙羊峡下泄流量控制后、河床水位下降后及时安排人员采用手风钻对围堰防渗墙基础沿线的河床孤石进行解爆，并利用反铲对其沿线的块石进行清理，以保证围堰防渗墙造孔时能够顺利进行。所需手风钻5部，油动空压机1台。油动空压机采用岩坎爆破结束后的机具。布置在左岸交通洞洞口附近，采用2寸高压胶管引至河床供风。第三章：围堰填筑工程一、围堰设计情况1 围堰结构及轴线布置1.1围堰结构依据黄河拉西瓦水电站工程主河床截流及围堰设计专题报告，根据坝址区地形地质条件结合现场交通条件，截流戗堤为上游围堰的一部分,上游围堰为土石碴砂砾石围堰, 塑性砼防渗墙加土工膜防渗,大块石或钢筋笼护坡；堰高44.8m，堰顶长129.9m，顶宽20m。下游围堰为塑性砼防渗墙防渗砂砾石堰体结构，大块石或钢筋笼护坡。堰高20.0m，堰顶长73.0m，顶宽20m。1.2围堰轴线上游围堰轴线位于截流戗堤上游侧，根据黄河拉西瓦水电站工程主河床截流及围堰设计专题报告所给坐标为：SWL（3993，651.887；34426，132.964），SWR（3993，564.308；3442