某水电站大坝和溢洪道建筑与安装工程施工组织设计

某水电站大坝和溢洪道建筑与安装工程施工组织设计 施工总体方案 2 1 工程实施条件与基本要求 1 围堰工程施工应满足 2002 年 10 月下旬至 11 月上旬截流的要求 2 大坝填筑速度应满足 2003 年度汛 2004 年挡水 2006 年 9 月第五期填 筑的要求 3 溢洪道 电站引水渠等建筑物开挖速度和开挖料的岩性应与大坝填筑相 匹配 提高开挖利用料直接上坝率 4 马崖三期开挖不仅应与大坝填筑速度匹配 还应在马崖下方防淘墙施工 前全部完工 2 2 工程施工特点 难点分析及对策 1 混凝土面板堆石坝坝高 233m 如何控制大坝填筑 将大坝沉降量控制在 设计允许范围内 施工中严格控制坝体填筑程序 铺料厚度 洒水量和碾压质量 2 初期导流和挡水度汛施工工期紧 工种多 强度大 施工干扰问题突出 是安全度汛的关键 施工中将配备足够的资源 储备足够的坝料 精心组织 精心 施工 确保如期实现度汛目标 3 坝址处河谷狭窄 两岸岸坡陡峻 建筑物布置紧凑 施工道路布置十分 困难 施工中除充分利用工地现有道路外 拟修建十一条施工便道 四座跨趾板钢 桁架桥和一条交通隧洞 以满足工程项目顺利实施 4 坝区地质结构复杂 岩溶断层发育 周边有多处危岩体需处理 高边坡 施工安全问题突出 将加强施工期安全监测 指导施工 5 大坝填筑物料种类多 时段性强 拟采用计算机技术做好分期填筑的料 源规划 6 用于大坝填筑的建筑物和石料场开挖需根据大坝各分区填筑料对岩性的 不同要求生产出相应的合格填筑料 施工中将严格按岩层分布情况 合理布置开采 梯段和程序 最大可能地减少利用料的损失 7 大坝趾板 面板混凝土质量要求严格 拟安排在低温季节施工 同时全 面做好砼防裂措施及各项防冻保温养护工作 8 止水结构复杂 技术要求高 拟采用专用滚压机连续加工和厂家订做定 型专用接头 安排专业队伍施工 落实质检人员旁站监督检查制度 以保障止水安 装质量 某水电站大坝和溢洪道建筑与安装工程施工组织设计 9 建筑物开挖均为高边坡施工 最高达 220m 以上 支护项目多 工程量 大 与开挖施工干扰严重 拟选择工作平台车 联合湿喷机等先进的设备机具 以 达到及时跟进支护的要求 10 溢洪道混凝土浇筑部位分布跨度大 金结机电安装单件吨位重 施工 场地狭窄 门塔机安装困难 拟选择覆盖范围广 起吊能力大的门塔机 11 灌浆作业施工工期紧 强度高 施工条件差 干扰大 将认真协调 合理安排项目施工时段 12 地下水位高 岩溶通道多 施工用水量大 拟将谨慎做好施工经常性 排水 尤其是坝体反渗水的抽排工作 13 安全监测仪器种类多 安装埋设要求高 保护工作量大 拟安排专业 队伍 配备专业施工人员进行协助配合 2 3 总体施工方案 2 3 1 施工导截流 2002 年 10 月开始围堰预进占 上游围堰采用以左岸为主的双向预进占 下游 围堰从左岸单向预进占 选择 2002 年 11 月 1 月河道截流 届时旬平均流量为 324m3 s 龙口平均宽度 45m 采用双向立堵法进行 截流材料选用直径 0 4 0 8m 大块石和 0 8 1 2m 特大块石及砼六面体 采用上挑角进占 块石混合料跟进 必 要时抛投大于 1 2m 特大块石或砼串的方式截流施工 随后进行上下土石围堰施工 运输车辆选用 20t 32t 自卸汽车 D9H 推土机推料 枯水期导流洞导流 第一个汛期导流洞与过水围堰河道联合导流 2004 2006 年汛期大坝挡水 导流洞与放空洞联合泄流 2007 年汛期大坝挡水 放空洞 溢洪 道和电站联合泄流 2 3 2 大坝分期填筑规划 1 一期过水度汛填筑高程 176 0 208 0m 填筑时段为 2003 年 1 月中 旬 4 月下旬 填筑方量为 84 97 万 m3 平均月强度 27 15 万 m3 填料来源有 溢 洪道和马崖三期整治 三友坪砂石骨料系统 桥沟料场 主要上坝道路为 左岸 3 道路高程在 225m 和 230m 之间 上游跨趾板部位采用宝鸡梁 现有 钢桁架梁 架临时桥连通 在下游适当位置设临时支线按 10 的纵坡降到河床 196m 高程 再与坝基开挖支线相连下到基础最深部位 右岸上游 12 道路设 r4 临时施工道路至上游趾板区 高程 210m 按 10 纵 坡进入河床坝基部位 跨趾板部位采用宝鸡梁架临时桥连通 某水电站大坝和溢洪道建筑与安装工程施工组织设计 3 道路上游段通过上游围堰与 r4 临时施工道路连通 左岸 225m 高程和右 岸 210m 高程的跨趾板桥在 I 期填筑期间互相配合使用 始终保证有一边桥畅通 2 二期挡水度汛填筑高程为 208 288m 填筑时段为 2003 年 11 月 1 日 2004 年 5 月 31 日 填筑方量 280 77 万 m3 平均月强度 40 11 万 m3 填料来 源有 溢洪道 三友坪砂石骨料系统 桥沟料场 公山包料场 庙包滑移体 马崖 三期整治 主要上坝道路为 高程 225m 以下的填筑主要由 3 道路 r1 和 r4 临时施工道路上坝 高程 225m 至 250m 的填筑 由 3 道路和 r6 临时施工道路上坝 r6 是从 12 道路的 250m 高程修支线到趾板区 250m 高程 进入坝基临时道路 跨趾板部位在 250m 高程用 4 根宝鸡梁架临时桥 高程 250m 至 288m 的填筑 主要由 5 道路和 3 道路上坝 在坝体填筑上升的同时 在临时断面的下游坡设临时 之 字形临时道路 之 字形临时道路路面宽 12m 3 三期填筑高程为 220 280m 填筑时段为 2004 年 6 月 1 日 12 月 31 日 填筑方量为 320 28 万 m3 平均月强度 45 75 万 m3 填料来源有 溢洪道 公山包 料场 马崖三期整治 长淌河存料场 庙包滑移体 电站引水渠 三期填筑主要依靠左岸 3 路 230m 高程 和 5 道路 270m 高程 右岸除马崖 开挖料直接从右坝基形成的临时道路直接上坝外 其余的填筑料通过水布垭大桥到 左岸 再经 3 5 道路上坝 本期坝体填筑道路具体规划如下 230m 高程以下的填筑料通过 3 道路经临时支线降到 220m 高程 完成坝体高 程 220 230m 的填筑 高程 230 270m 之间高差 40m 当坝体上升到 230m 高程时 在坝后先预留 20m 宽平台 再沿下游临时坝坡按 10 的坡度形成 之 字形临时道 路上升到 260m 高程 填筑高程 230 260m 然后由 5 道路降坡到 260m 高程填筑预 留的条带到 260m 高程直至 270m 高程 当坝体全断面上升到 270m 高程后 在下游 坝坡按 10 的坡度形成临时上坝道路上升到 280m 高程 完成三期的填筑任务 临 时上坝道路按 12m 宽设置 4 四期填筑高程为 280 355m 填筑时段为 2005 年 1 月 1 日 12 月 31 日 填筑方量为 539 66 万 m3 平均月强度约 44 97 万 m3 填料来源有 溢洪道 公山 包料场 三友坪砂石骨料系统 桥沟料场 桥沟存料场 长淌河存料场 电站引水 渠 段家沟存料场 主要上坝道路为 在此高程范围内 左岸有 7 道路 320m 高程 350m 高程交通洞和右岸的 6 道 路 315m 高程 14 道路 从 329m 高程经过坝基与 2 交通洞 6 道路相接 本期 某水电站大坝和溢洪道建筑与安装工程施工组织设计 施工道路可以从两岸进料 本期坝体填筑道路具体规划如下 高程 280 305m 的填筑继续利用三期填筑道路即从 5 道路 270m 高程在下游坝 坡按 10 的坡度继续形成 之 字形道路上升到 305m 高程 填筑高程 280 305m 之 间的坝体 再从 305m 高程在右岸坝坡填一条到 315m 平台的斜坡道与 14 道路连通 坡度 10 完成高程 305 315m 的填筑 然后利用 14 道路完成高程 315 320m 的填 筑 并与左岸 7 道路连通 利用左岸 7 道路和右岸 14 道路以及从 320m 高程沿下游 临时边坡按 10 的纵坡形成的临时道路使坝体填筑上升到 340m 高程 坝体填筑升到 340m 高程后 从 340m 高程在左岸坝坡按 10 的纵坡填一条斜坡道到 350m 高程与临 时交通洞连接 完成高程 340m 355m 之间的填筑量 5 五期填筑高程为 340 405m 填筑时段为 2006 年 1 月 1 日 9 月 30 日 填筑方量为 266 24 万 m3 平均月强度 29 58 万 m3 填料来源有 溢洪道 三友坪 砂石骨料系统 桥沟料场 桥沟存料场 长淌河存料场 主要上坝道路有 在此高程范围内 左岸有 350m 高程交通洞 右岸有 18 道路 高程 370m 2 道路 高程 405m 道路具体规划如下 高程 340 350m 的填筑 继续利用 IV 期从高程 350m 到 340m 的斜坡道 当坝体上升到高程 350m 后 从 350m 高程沿下游坝坡按 10 的纵坡 边填筑上升边形成临时道路直至填筑到 370m 高程 与右岸 18 道路连接 利用 18 道路填筑高程 370m 至 395m 之间的坝体 当坝体上升到高程 395m 时 从右岸 2 道 路 405m 高程按 10 的纵坡形成临时支线到 395m 高程 填筑高程 395m 至高程 405m 之间的坝体 6 六期填筑高程为 405 409m 填筑时段为 2008 年 2 月 填筑方量为 3 67 万 m3 填料来源为桥沟料场 六期填筑待防浪墙砼浇筑完成后开始施工 上坝道路主要为右岸的 2 道路 7 坝前盖重填筑高程为 176 265m 填筑方量为 68 15 万 m3 分两个时段完 成 2005 年 3 5 月填筑 225m 高程以下部位 2005 年 10 月 2006 年 1 月填筑 225 265m 高程部分 平均月强度分别为 12 11 万 m3和 7 96 万 m3 任意料为溢洪道引水渠第一区龙潭组开挖料 粉细砂从业主指定的料源采购 施工道路为 坝前铺盖粉细砂通过右岸 12 道路 r2 和 r4 临时道路运输进入工 作面 土石混合料通过 17 3 道路进入填筑工作面 或通过上游围堰堰顶部经 r4 进入填筑工作面 并随着填筑体的上升 在填筑体上游坡形成 之 字形临时运输 道路 2 3 3 填筑主要施工方法及设备配置 某水电站大坝和溢洪道建筑与安装工程施工组织设计 填筑料的运输采用 32t 20t 自卸汽车 坝体填筑分层摊铺碾压 B C D料主要采用进占法卸料 D155A 18 320HP D9L 460HP 推土机摊 铺 25t 振动平碾 前轮分配重量 17 04t 激振力 182 330KN 碾压 IIA A料 主要采用后退法卸料 D85 推土机摊铺 18t 振动平碾 前轮分配重量 12 61t 激 振力 250 326KN 碾压 局部碾压不到的边角部位 采用 BW75E 小型振动平碾和 CM80 振动平板碾压密实 每填筑 4 8m 用 XL4200 1145 激光反铲进行一次削坡 每 填筑 15 25m 用 YZ10L 斜坡振动碾进行一次斜坡碾压 然后进行碾压砂浆和喷洒沥 青对边坡保护 铺料过程中的超径石主要采用反铲挖除处理 填筑料的洒水采用坝内和坝外相结合的方式 一是在料场人工洒水湿润石料 二是在上坝前设置集中加水站为石料加水 三是卸料摊铺中加水 坝肩两侧用移动 式或自行式高压喷射枪加水 中间部分用大吨位的洒水车补充洒水 2 3 4 土石方开挖施工及边坡支护 开挖爆破主要采用大中孔径的深孔梯段微差挤压爆破方式进行 垂直预裂孔选用 QZJ100B 型快速钻造孔 水平预裂孔选用 YT 27 气腿钻或 CM 351 液压钻等钻机造孔 爆破孔主要采用 PC460 CM351 KQJ 150 型潜孔钻和露 天液压钻造孔 装药结构 主爆孔采用偶合连续装药结构或底部偶合装药上部不偶 合装药 从底部反向起爆 缓冲孔及拉裂孔采用不偶合装药 堵塞段设置辅助药包 采用梅花型布孔排间起爆或矩形布孔 V 形起爆 炮孔密集系数 M 取 2 3 装药 方式主要选用乳化炸药混装车装药 炸药密度为 1 05 1 25g cm3 溢洪道采用分区分层开挖 中间抽槽 边坡分施工和永久二次预裂以保证支护 作业和边坡稳定 建基面以上 2m 范围保护层采用水平光爆方式开挖 大坝和溢洪道采用 TY320 和 D85A12 推土机集料 4m3 7m3正铲和 1 6 3 8m3反 铲 开采料场采用 4m3电铲和 3 5m3装载机 庙包滑移体和电站引水渠及马崖三期 均采用 1 2 1 6m3反铲和 3 1m3装载机 桥沟和长淌河存料场采用 4 6m3装载机挖 装 运输选用 32t 为主的自卸汽车 支护工程包括预应力锚索 边坡挂网喷护 锚杆和排水孔施工 预应力锚索采 用 GZG100B 潜孔钻造孔 人工穿索 油压千斤顶张拉锚固 排水孔和浅孔锚杆采用 YT 27 气腿钻 深孔选用轻型快速钻造孔 工作平台主要选用自行式伸缩台车或搭 设组合钢管排架 注浆机注浆 喷砼采用砼三联机湿喷方式进行 2 3 5 砼浇筑 某水电站大坝和溢洪道建筑与安装工程施工组织设计 1 RCC 围堰采取多卡模板立模 通仓平层浇筑 18t 自卸汽车运输入仓 D85 平仓机摊铺 18t 振动平碾沿堰轴线方向振压密实 模板周边加素水泥浆人工 振捣密实 基础面 2m 范围内采用常态砼浇筑 2 趾板和防渗板分三期浇筑 趾板采用有轨滑模 根据不同时期分别由桥 头 三友坪和桥沟拌和楼供料 6m3搅拌车运输 河床部位采用吊车配卧罐入仓 岸坡部位采用溜槽入仓和砼泵泵送入仓相结合的方式 3 大坝砼面板分三期浇筑 采用无轨滑模 一期砼主要由桥头拌和楼供料 二 三期主要由桥沟拌和楼供料 6m3搅拌车运输 溜槽入仓 8m 宽面板用机械摆 动或螺旋机水平布料 16m 宽面板用皮带机布料 钢筋安装在钢筋台车上进行 止 水铜片采用滚动挤压机现场连续加工 4 溢洪道控制段上游平行坝轴线布置一台 M900 型塔机承担控制段砼浇筑和 预制梁以及金属结构的吊装 砼主要由左岸三友坪拌和楼供料 10t 20t 自卸汽车 水平运输砼 分块分层浇筑 过流面采用样架或拖模 其余永久暴露面采用多卡模 板 5 在溢洪道泄槽段 0 112 4m 布置一台 M900 型塔机承担控制段以下至 0 182 4m 段砼浇筑 在 0 220 5m 沿 3 掺气槽轴线方向布置一台 10 30t 高架丰满 门机承担 0 175 5m 以下部分砼浇筑 门机覆盖不到的部位 采用 W 4 电吊作为补 充手段 砼由左岸三友坪 桥头拌和楼供料 10t 20t 自卸汽车水平运输砼 分块 分层浇筑 过流面采用样架或拖模 其余部位采用定型组合钢模板 2 3 6 基础处理 1 防渗墙采用 两钻一抓 法施工 CZ 22 型冲击钻造主孔 抓斗抓挖副孔 KE 400 超声波侧壁测定仪监测孔的偏斜度 泥浆固壁 砼由左岸桥头拌和楼供料 6m3搅拌车运输 直升导管法浇筑 2 固结灌浆造孔以风动钻机为主 采用孔内分段阻塞 循环法灌浆 帷幕 灌浆采用小口径钻孔 孔口封闭 孔内循环 自上而下分段法进行 选用地质回转 钻机配金刚石钻头造孔 设 GJ 2 型集中制浆楼制浆 JJS 2B 双层搅拌桶调浆 3SNS 型灌浆泵和 SGB6 10 型高压泵灌浆 用 TS 2 和 GJY IV 型自动灌浆记录仪记录 具有自动报警功能的 HL 2001 位移智能测控仪监测抬动变形 2 3 7 金结机电安装 金结机电安装主要项目为溢洪道事故检修门和弧形工作闸门 坝顶双向门机 导流洞封堵门及相应的机电设备安装 安装采用现场拼焊 溢洪道金结设备用 M900 型塔机吊装 导流洞封堵门用 WK 4 电吊安装 某水电站大坝和溢洪道建筑与安装工程施工组织设计 2 4 实施计划安排 根据本标段施工总进度 主要施工项目及现场施工条件 主体工程主要分为五 个阶段施工 2 4 1 第一施工阶段为施工准备阶段 施工时段为 2002 年 6 月 10 月 主要完成 工作项目为 1 施工人员与设备进场 临时道路修建 临时设施修建 含桥头拌和系统 修配厂及生活区扩建 测量控制网的布设与复核等施工准备及临建工程 2 公山包与桥沟料场的的复勘 无用层清理 爆破试验及前期备料开采 3 溢洪道引水渠 控制段 泄槽段的覆盖层剥离及部分龙潭组层的开挖和 龙潭组中段备料 4 大坝坝肩 危岩体及大坝基础水上部分的开挖 5 大坝填筑碾压试验 6 上 下游围堰截流戗堤预进占 具备截流条件 7 大坝施工用水系统形成 8 导流洞工程竣工验收 2 4 2 第二施工阶段为施工导截流及大坝 期回填施工阶段 施工时段为 2002 年 11 月 2003 年 4 月 本期关系到大坝安全过水度汛 施工工期紧 各项目交叉施 工干扰和制约因素多 是本标段工期控制的关键 必须十分重视 主要完成项目为 1 截流 2 上 下游土石围堰填筑和防渗墙施工 3 基坑抽水 4 大坝基础及边坡水下部分开挖 5 坝基基础处理 断层及溶洞处理 6 下游 RCC 砼围堰开挖和浇筑 7 趾板 包括防渗板 开挖 浇筑和灌浆施工 8 溢洪道 马崖三期开挖和公山包 桥沟石料场开采 9 坝体 期填筑达到 208m 高程及坝体原型观测仪器埋设配合 10 建筑物边坡稳定监测 11 量水堰上段施工 12 坝面及上游围堰过水保护和下游土石围堰拆除等施工项目 2003 年 4 月底大坝具备坝面过水安全度汛条件 2 4 3 第三施工阶段为大坝填筑挡水度汛阶段 施工时段为 2003 年 5 月 2004 某水电站大坝和溢洪道建筑与安装工程施工组织设计 年 5 月 主要完成 1 基坑预充水 汛期坝面安全度讯 汛后坝面清理 2 右趾板开挖及砼浇筑和灌浆施工 3 坝体填筑供料 溢洪道 溢流堰段完成 马崖三期 庙包及电站引水渠 开挖 公山包与桥沟料场开采 长淌河存料场供料 4 三友坪拌和系统土建与安装 5 各建筑物开挖边坡支护及监测 6 溢洪道阻滑桩处理 7 坝体填筑断面达到 288m 高程 具备挡 0 5 频率洪水的安全度汛目标 8 导流洞检查与修补 2 4 4 第四阶段为主体大施工阶段 施工时段为 2004 年 6 月 2006 年 9 月 主要 工作项目为 1 坝体 期填筑坝前盖重料填筑 2 上游坝坡施工期变形观测 3 溢洪道开挖与支护和溢流堰段砼全部结束 4 庙包及电站引水渠开挖支护 5 马崖三期整治开挖 支护完成 6 趾板砼浇筑和主体工程固结与帷幕灌浆 7 期面板砼浇筑 包括结构缝止水施工 8 大坝与溢洪道永久性监测仪器埋设和安装的配合与保护 9 桥沟拌和系统形成 10 大坝下游量水堰完工 11 溢洪道金结安装开始施工 12 导流洞检查与修补 2 4 5 第五阶段为下闸蓄水和工程完工阶段 施工时段为 2006 年 10 月 2008 年 4 月 30 日 主要完成 1 导流洞下闸与封堵施工 2 大坝 期面板 含结构缝 坝顶防浪墙砼浇筑 3 溢洪道泄槽段砼浇筑 4 溢洪道灌浆工程施工 5 溢洪道金结安装与运行维护 6 放空洞运行管理 7 溢洪道运行与管理 某水电站大坝和溢洪道建筑与安装工程施工组织设计 8 坝顶 期填筑 9 坝顶及坝后沥青砼路面 10 建筑装修项目等施工 11 全面完成本标段主体工程 2 5 工程施工中 四新 的应用 2 5 1 爆破法直接开采过渡料 采用小抵抗线挤压微差爆破技术爆破开采过渡料 该项技术通过爆破试验 在 天生桥一级水电站 90 万 m3的过渡料开采中得到了成功的应用 该成果曾荣获电力 部科技进步二等奖 2 5 2 孔内 深孔梯段间微差控制爆破技术 对靠近建筑物附近的爆破采用该项爆破技术 可以减轻爆破对建筑物围岩的震 动影响 2 5 3 保护层开挖一次爆破技术 方法一是采用水平光爆方式 将对所有建基面保护层采用保护层一次性水平光 爆 预裂 爆破技术 方法二是在建基面保护层的爆破孔孔底设柔性垫层方式 使 建基面岩石的破坏程度最小 满足技术规范要求 2 5 4 激光导向反铲削坡 采用进口的激光导向伸缩反铲 进行垫层料上游坡面预超填部位的削坡和平整 作业 将大大减轻工人的劳动强度 提高工作效率 提高垫层料的回收率 确保上 游坡面的平整度满足设计要求 2 5 5 滑模技术 采用滑模浇筑面板和趾板 浇筑速度快且施工缝少 平整度好 提高面板和趾 板的浇筑质量 2 5 6 铜片止水成型技术 用自制的铜片止水滚动挤压机现场连续