葛洲坝项目施工方案

葛洲坝水利枢纽工程施工方案一、工程概况1.1工程位置与规模本工程位于湖北省宜昌市长江三峡末端河段，坝体横跨长江干流的大江、二江、三江三条水道，坝顶全长2561米，最大坝高53.8米，总库容15.8亿立方米。工程主要由挡水建筑物、泄洪排沙系统、发电系统及通航设施四部分组成，总装机容量271.5万千瓦，年发电量157亿千瓦时，船闸单向年通过能力5000万吨，是长江流域重要的水利枢纽工程。1.2主要工程量土石方开挖5799万立方米，填筑3088万立方米混凝土浇筑1042万立方米，钢筋18.17万吨金属结构安装7.29万吨，机电设备安装271.5万千瓦1.3工程地质条件坝址区河床覆盖层厚度10-25米，基岩以软弱砂岩、页岩为主，存在泥化夹层和断层破碎带。长江年径流量4510亿立方米，最大洪峰流量110000立方米/秒，年输沙量5.26亿吨，施工需解决复杂水文条件下的截流、通航及泥沙处理难题。二、施工总体组织2.1施工分区规划工程采用"分期导流、分段施工"方案，按功能划分为五大作业区：围堰工程区：上下游横向土石围堰及纵向混凝土围堰，形成一期（二江三江）、二期（大江）施工基坑土石方作业区：设置4个开挖作业面，配置30台大型挖掘机、50辆自卸汽车，日开挖能力达4万立方米混凝土生产区：建立3座搅拌站，总产能120立方米/小时，配备6套混凝土输送泵及20辆罐车金属结构加工区：占地2万平方米，设置闸门拼装平台、焊接车间及防腐处理生产线机电安装区：划分电站厂房、船闸机房、中控室三个专业安装区域，配置专用吊装设备2.2施工进度计划一期工程（1970年12月-1981年1月）1970.12-1972.11：施工准备及一期围堰施工1973.01-1975.12：二江泄水闸、三江船闸及电站基础开挖1976.01-1979.12：混凝土浇筑及金属结构安装1980.01-1981.01：设备调试及一期通航发电二期工程（1981年2月-1988年12月）1981.02-1982.06：大江二期围堰施工1982.07-1984.12：大江电站厂房及挡水坝施工1985.01-1987.12：14台水轮发电机组安装1988.01-1988.12：系统联调及竣工验收2.3资源配置人力资源：高峰期投入管理人员380人，技术工人1200人，分设土建、机电、航运、金属结构等6个专业施工队机械设备：配置3000吨浮吊1艘、液压抓斗挖泥船4艘、混凝土泵车8台、大型塔机6台，设备完好率保持95%以上材料供应：建立长江沿线砂石骨料基地3处，月供应能力15万立方米，水泥采用散装储存，粉煤灰等掺和料储备量满足3个月连续施工需求三、主体工程施工3.1围堰工程施工一期围堰采用土石围堰结合混凝土防渗墙结构，上游围堰顶高程67米，顶宽10米，边坡1:2.5，采用"水中倒土法"施工，利用自卸汽车从两岸向江心抛填，配合推土机平料。防渗体系采用φ800mm防渗墙，深度25-30米，渗透系数控制在1×10⁻⁶cm/s以下。大江截流（1981年1月）采用"单戗立堵法"，龙口宽度102米，最大落差3.23米，最大流速7.1米/秒。截流材料选用5-800kg级块石及混凝土四面体，最大单块重量3.5吨，日抛投强度达1.8万立方米，最终实现29小时合龙。3.2坝体混凝土工程混凝土配合比设计采用"双掺技术"，粉煤灰掺量25%，矿粉掺量15%，胶凝材料总量320kg/m³，水灰比0.45，初凝时间控制在6-8小时。针对不同部位采用差异化配比：泄洪闸采用C40抗冲耐磨混凝土，电站厂房采用C35二级配混凝土，船闸结构采用C30防渗混凝土。浇筑工艺实施"分层分块、薄层浇筑"，坝体分块尺寸15m×20m，浇筑层厚30cm，采用平仓振捣法施工。配置6台平仓机、20台插入式振捣器，振捣时间控制在20-30秒/点。温控措施包括：骨料预冷：采用风冷+水冷联合降温，骨料温度控制在10℃以下通水冷却：预埋φ25mm冷却水管，通水流量1.5m³/h，进出口温差≤6℃表面保护：覆盖2层阻燃棉被+1层塑料薄膜，养护期不少于28天3.3泄洪排沙系统施工二江泄洪闸（27孔）采用开敞式平底闸结构，闸室净宽12米，高24米。闸墩混凝土采用液压滑模施工，滑升速度40cm/h，模板收分坡度1:300。闸门安装采用"浮运-吊装"工艺，600吨弧形闸门通过2000吨浮吊就位，安装偏差控制在±2mm。消力池采用一级平底消能工，长18米，底板厚2米，设置φ32mm钢筋网，间距20cm×20cm。冲沙闸施工包括大江9孔、三江6孔，采用弧形钢闸门，尺寸12m×19.5m。闸门轨道安装采用全站仪三维定位，轨距偏差≤1mm，顶面高程偏差≤3mm。启闭设备配置2×400kN液压启闭机，同步误差控制在50mm以内。3.4发电系统施工厂房结构为河床式厂房，尺寸168m×38m×58m（长×宽×高），采用"先墙后拱"施工顺序。发电机层楼板厚2.5米，配置φ25mm螺纹钢筋，间距15cm×15cm，采用满堂支架法浇筑。水轮机层设置4个安装孔洞，尺寸10m×8m，采用可拆卸钢模板。机组安装流程：定子吊装：采用2台300吨桥机抬吊，就位误差≤0.5mm转子安装：通过液压千斤顶调整，空气间隙偏差≤0.3mm导水机构安装：导叶端面间隙0.05-0.1mm，立面间隙0.1-0.2mm调试运行：分单机调试（72小时）、并网试验（168小时）两个阶段3.5通航设施施工船闸工程包括三江2号船闸（280m×34m×5m）及大江1号船闸，闸室采用钢筋混凝土坞式结构。底板施工分3段浇筑，设置两道1.2m宽后浇带，采用C35P8抗渗混凝土。人字闸门安装精度要求：门叶对角线偏差≤3mm止水橡皮压缩量8±2mm启闭时间12分钟/次引航道疏浚工程总量1200万立方米，采用4艘绞吸式挖泥船，配备GPS定位系统，开挖精度±30cm。导航墙为扶壁式钢筋混凝土结构，墙高12-18m，基础采用φ1200mm钻孔灌注桩，单桩承载力≥1800kN。四、关键技术与创新4.1复杂地基处理技术针对坝基泥化夹层问题，采用"深挖齿槽+锚固灌浆"综合处理方案：齿槽开挖深度5-8米，宽度3米，采用预裂爆破成型，边坡平整度≤15cm锚杆支护：φ32mm高强钢筋，长度9-12m，间距2.5m×2.5m，锚固力≥300kN固结灌浆：分3序施工，孔深10-15m，灌浆压力0.3-0.5MPa，透水率控制在1Lu以下4.2截流与导流技术创新采用"三维动态截流"模型，通过水力计算确定：龙口护底：采用2000m²土工格栅+5000m³块石垫层抛投料级配：500-800kg块石占比30%，300-500kg占比40%，100-300kg占比30%截流戗堤：顶宽8米，边坡1:1.5，采用进占法施工，日最大进尺12米4.3大型金属结构制造安装人字闸门（高34米，宽9.7米，重600吨）制造采用：分节焊接：划分5个节段，焊接采用CO₂气体保护焊，焊后进行24小时时效处理整体加工：在2000吨级龙门铣床上加工，平面度误差≤0.5mm/m防腐处理：喷砂除锈达Sa2.5级，喷涂80μm环氧富锌底漆+120μm氯化橡胶面漆4.4施工期通航保障采用"临时船闸+囤船码头"方案维持施工期通航：临时船闸尺寸120m×18m×3m，配置简易启闭设备囤船码头设置3个泊位，采用φ800mm钢管桩固定，设计停靠能力3000吨级导航系统：安装4座导标灯，配置2艘拖轮辅助通航五、质量安全与环保管理5.1质量管理体系质量目标：单元工程合格率100%，优良率≥90%，重大质量事故为零。控制措施包括：材料控制：水泥、钢筋等主要材料实行"三检制"（进场检验、抽样送检、使用前复核）工序控制：设置126个质量控制点，实施"首件认可制"，关键工序留存影像资料检测手段：配置回弹仪、超声波检测仪等20台套设备，混凝土试块留置数量每100m³不少于1组5.2安全生产管理安全防护体系：高空作业：设置双层防护网（上层防坠落、下层防物体打击），作业平台搭设宽度≥1.2m用电安全：采用TN-S接零保护系统，配电箱配置三级漏电保护，接地电阻≤4Ω特种设备：建立"一机一档"，起重机、压力容器等定期检验率100%应急管理：编制12项专项应急预案，每季度组织1次实战演练建立三级应急响应机制，配置应急物资储备库（含柴油发电机、应急照明等）设立医疗救护站，配备2名专职医生及急救设备5.3环境保护措施生态保护：鱼类保护：设置过鱼通道，投放人工鱼巢300个，开展鱼类增殖放流植被恢复：施工区周边种植固土植物5万㎡，成活率≥85%水质监测：在上下游设6个监测点，每周检测pH值、悬浮物等指标污染控制：废水处理：建立3座沉淀池（总容积500m³），废水经处理后回用率达80%扬尘治理：配置8台雾炮机，运输车辆加盖篷布，出场前冲洗轮胎噪声控制：高噪声设备设置隔音罩，夜间施工噪声≤55dB（A）六、施工监测与验收6.1施工监测监测项目包括：坝体变形：布设120个沉降观测点，采用精密水准仪测量，精度±0.1mm应力应变：预埋200组钢筋计、50组测缝计，数据采集频率1次/天渗流监测：设置30个测压管，监测渗透压力及渗流量，预警值0.5L/min·m监测成果：坝体最大沉降量125mm，符合设计允许值（≤150mm）混凝土温度梯度≤2℃/m，未出现贯穿性裂缝基础扬压力系数0.25-0.35，小于设计值0.46.2验收标准分阶段验收：单元工程验收：由施工单位组织，监理单位核定，优良率≥90%分部工程验收：由项目法人组织，设计、施工、监理单位参加，合格率100%竣工验收：由国家发改委组织，邀请20名专家组成验收委员会，通过现场核查、资料审查、运行测试后出具验收鉴定书验收重点：结构安全：坝体稳定性、混凝土强度、金属结构