水力风力发电基础施工方案

水力风力发电基础施工综合方案一、工程概况1.1工程规模与结构特征本工程包含水力发电站基础与风力发电机组基础两类核心结构。水电站部分采用引水式开发，首部枢纽由底格栏栅坝段（长25m）、溢流坝段及防渗铺盖系统构成，坝体混凝土总量12260m³，基础最大开挖深度8m。引水隧洞总长2277m，断面为城门洞型，穿越IV类围岩段占比56%，采用60cm厚双层钢筋混凝土衬砌。调压井为双室式结构，竖井直径6m，衬厚60cm并进行周边固结灌浆。风力发电基础为大直径圆形扩展基础，单台底部直径18m，顶部直径6m，高度3.5m，混凝土浇筑量约280m³，属于典型大体积混凝土结构。基础需承受风机运行产生的竖向荷载（约18000kN）、水平推力（约3500kN）及动态扭矩（约2800kN·m），采用C40P8抗渗混凝土，内置Φ25@150双层钢筋网及16组M36预埋螺栓。1.2工程地质条件水电站区地层以二迭系上统绿色板岩为主，岩体强风化深度25-35m，地下水位埋深3-5m，需采用帷幕灌浆进行基础防渗处理（灌浆深度15m，孔距2m）。风电场场地为第四系冲洪积层，地基承载力特征值fak=180kPa，需进行换填处理（换填深度1.5m，采用级配砂石压实系数≥0.97）。二、施工总体部署2.1施工组织架构设立项目经理部，配置技术负责人、质量总监、安全总监等核心岗位，下设5个专业班组：测量组：负责双极坐标控制网布设（精度±5mm）及基础轴线放样土建施工组：分设木工、钢筋工、混凝土工三个专业小队特种作业组：承担灌浆、焊接、大型设备吊装等专项作业机电安装组：负责预埋件安装及后续设备基础交接试验检测组：开展混凝土试块制作（每组3块，养护28天）及钢筋力学性能检测2.2施工平面布置采用"三区分离"原则划分场地：材料加工区：设置钢筋加工棚（30m×15m）、模板堆放区（硬化处理+防雨棚）、混凝土搅拌站（HZS90型，生产能力90m³/h）仓储区：划分水泥罐（200t×2个）、砂石料仓（分隔4个区域，容量800m³）、外加剂库房（恒温25℃）作业区：水电站基础施工区设置截排水沟（断面500mm×600mm），风电场基础区配备4套独立浇筑设备2.3施工进度计划总工期控制为180天，关键线路如下：施工准备阶段（15天）：含场地平整、临时水电接入（500kW变压器2台）、测量控制网建立水电站基础施工（90天）：坝基开挖及支护（20天）：采用反铲挖掘机分层开挖，边坡1:0.5，坡面喷射C20混凝土（厚10cm）隧洞施工（45天）：全断面掘进，循环进尺1.5m，锚杆支护（Φ22@1000mm，L=3m）混凝土浇筑（25天）：分3层浇筑，每层厚度≤1.5m，预埋冷却水管（间距1.2m）风电场基础施工（60天）：基坑开挖（5天/台）：1.2m³挖掘机作业，预留200mm人工清底钢筋绑扎（7天/台）：采用胎架定位法，螺栓安装误差≤2mm混凝土施工（3天/台）：连续浇筑，初凝时间控制≥6h三、主要施工方法3.1水电站基础施工3.1.1坝基处理工程土方开挖：采用PC200挖掘机分层开挖，每层深度3m，边坡设置2道马道（宽2m），开挖至设计标高以上200mm时改用人工修整。弃渣运至指定弃渣场（运距1.5km），边坡采用轻型井点降水（井距1.5m，深度6m）。防渗处理：铺设5m长钢筋混凝土防渗铺盖（厚80cm），分块浇筑，设20mm宽伸缩缝（填聚乙烯闭孔泡沫板）帷幕灌浆采用回转式钻机造孔（孔径Φ75mm），按"三序加密"原则施工，灌浆压力1.2MPa，结束标准为吸浆量＜0.4L/min持续30min混凝土浇筑：采用P.O42.5水泥，掺加15%粉煤灰（I级）及JM-III型高效减水剂（掺量1.2%）温控措施：①骨料预冷（≤25℃）②预埋D50冷却水管（通水流量15L/min）③表面覆盖2层阻燃草帘被振捣采用Φ70插入式振捣棒（振捣间距≤500mm，振捣时间20-30s）3.1.2隧洞施工工艺钻爆作业：采用光面爆破技术，周边孔间距50cm，抵抗线70cm，装药量0.15kg/m，雷管段别1-15段非电毫秒雷管。支护体系：IV类围岩段：系统锚杆（Φ22，L=3.5m，间排距1.2m×1.2m）+挂网喷砼（δ=15cm，C20）V类围岩段：增设I18型钢拱架（间距80cm）+超前小导管（Φ42，L=4.5m，仰角10°）衬砌施工：采用钢模台车（长度12m），模板接缝处粘贴5mm厚海绵条防漏浆混凝土坍落度控制在160±20mm，采用泵送浇筑（泵管直径Φ150mm），分层厚度50cm3.2风力发电基础施工3.2.1大体积混凝土施工模板工程：采用18mm厚酚醛覆膜多层板（周转次数≥5次），背楞选用100×100mm方木（间距300mm）支撑体系为Φ48×3.5mm满堂脚手架，立杆间距600mm×600mm，设置双向水平剪刀撑钢筋工程：基础环安装采用"三脚架+千斤顶"调平系统，水平度误差≤1mm/m预埋螺栓采用钢制定位支架固定（定位误差≤2mm），与基础钢筋焊接连接（每个螺栓3处焊点）混凝土工程：配合比设计：水泥320kg/m³，水胶比0.42，砂率42%，掺加聚丙烯纤维（0.9kg/m³）浇筑采用"分层推移法"，每层厚度300mm，初凝前完成上层浇筑养护措施：覆盖塑料薄膜+阻燃棉被，养护期≥14天，内部最高温度≤65℃，内外温差≤25℃3.2.2质量控制要点温度监测：预埋6组测温传感器（分别布置在中心、1/2半径处及表面），每2h记录一次数据裂缝控制：在基础环周边设置3道环形后浇带（宽800mm），28天后采用微膨胀混凝土浇筑表面处理：初凝后采用真空吸水工艺（真空度-0.08MPa），终凝前进行二次抹面（平整度误差≤5mm/2m）四、专项施工技术4.1特殊地质处理岩溶地基处理：对风电场区域发现的3处溶洞（最大尺寸2m×1.5m），采用"清淤→块石回填→灌浆"处理工艺，灌浆压力0.8MPa断层破碎带：水电站隧洞穿越F3断层（宽度5m），采用管棚支护（Φ108mm，L=15m，环向间距30cm）+注浆加固（水泥水玻璃双液浆）4.2预埋件安装工艺风机基础环：安装前进行平整度检测（误差≤1mm），采用环氧树脂砂浆调平浇筑混凝土时设置4个位移监测点，实时监控（允许偏差±5mm）水轮机蜗壳基础：采用"预埋螺栓+二期混凝土"工艺，螺栓套筒垂直度偏差≤1/200二期混凝土采用无收缩灌浆料（流动度≥340mm，28天抗压强度≥60MPa）4.3冬季施工措施当环境温度低于5℃时，实施以下保障措施：混凝土加热：采用骨料预热（≤60℃）+热水拌合（≤80℃），保证入模温度≥10℃养护保温：采用电热毯+棉被包裹（温度维持在15℃以上），养护时间延长至21天钢筋工程：当环境温度低于-20℃时，停止钢筋焊接作业，已绑扎钢筋采取防雪覆盖措施五、质量安全保证体系5.1质量控制标准混凝土工程：强度达标率100%，离散系数≤15%表面平整度≤8mm/2m，预埋件位置偏差≤10mm抗渗性能：连续3个试件渗透高度比≤30%钢筋工程：保护层厚度偏差：基础±10mm，梁柱±5mm绑扎搭接长度：受拉钢筋≥35d，受压钢筋≥25d焊接接头：力学性能检测合格率100%，同一截面接头率≤50%5.2安全生产措施高空作业防护：设置1.2m高防护栏杆（横杆间距600mm），满挂密目安全网（网目密度≥2000目/100cm²）作业人员佩戴双钩安全带（抗冲击力≥15kN），攀登设施采用固定式钢梯（踏步间距300mm）施工用电管理：采用TN-S接零保护系统，设置三级配电两级保护（漏电动作电流≤30mA）配电箱防护等级IP54，电缆敷设采用穿管埋地（埋深≥0.7m）应急预案：针对混凝土裂缝、基坑坍塌等风险，编制专项应急预案并每季度演练配备应急物资：柴油发电机（200kW）、潜水泵（流量50m³/h）、急救箱（含止血带、夹板等）六、施工监测与验收6.1监测项目与频率大体积混凝土温度监测：前7天每2h测一次，8-14天每4h测一次，直至温差≤20℃基础沉降观测：设置6个观测点，采用二等水准测量（精度±0.5mm），施工期每3天一次，竣工后观测1年隧洞收敛监测：采用测杆式收敛计，每10m设置一个监测断面，开挖后15天内每天观测6.2验收流程隐蔽工程验收：地基处理、钢筋绑扎等关键工序需经监理工程师验收签字后方可进行下道工序分项工程验收：包含原材料检验（水泥、钢筋等进场复试）、工序检验（模板安装偏差等）、实体检验（回弹法检测混凝土强度）竣工验收：提交完整技术资料（含隐蔽工程记录、试验报告等），组织设计、监理、业主三方共同验收七、施工资源配置7.1主要材料计划材料名称规格型号单位数量质量要求水泥P.O42.5t85003天强度≥25MPa钢筋HRB400EΦ25t1200屈服强度≥400MPa模板18mm厚多层板m²5000弹性模量≥4500MPa外加剂聚羧酸减水剂t120减水率≥25%7.2施工机械设备配置主要施工机械28台套，包括：土方机械：挖掘机3台（1.2m³）、装载机2台（3m³）混凝土设备：搅拌站1座（90m³/h）、泵车2台（45m）特种设备：旋挖钻机1台（Φ1500mm）、灌浆泵2台（3SNS