大坑水库施工方案设计

大坑水库除险加固工程施工方案一、工程概况1.1工程基本信息本工程为惠州市惠阳区大坑水库除险加固工程，水库总库容1169万立方米，属中型水库，工程等别为Ⅲ等，主要建筑物级别3级，次要建筑物级别4级，临时建筑物级别5级。工程位于惠阳区境内，下游为永良围网河区，地势平坦，河床宽阔比降小，部分河段淤积严重。工程建安费约2600万元，总工期16个月，是一座以灌溉为主，结合防洪等综合利用的水利枢纽工程。1.2工程地质与水文条件坝址区地层主要由第四系冲积层及花岗岩风化层组成，坝基存在局部渗透问题。区域属亚热带季风气候，多年平均降雨量1768mm，汛期（4-9月）降雨量占全年80%，最大风速16.2m/s。工程区地震设防烈度为Ⅵ度，设计基本地震加速度值0.05g。二、主要建设内容2.1挡水建筑物工程主坝加固：采用坝体加高培厚方案，坝顶高程由现状50.10m加高至51.50m，最大坝高12.60m，坝顶长度101m，宽度5.0m。上游坝坡采用1:2.5，下游坝坡1:2.0，上下游坝坡均采用C20混凝土护面，厚度15cm，分缝间距5m，缝宽2cm，采用沥青杉木板填缝。坝体采用塑性混凝土防渗墙，墙厚60cm，深度穿透坝体直达基岩，防渗墙总面积约850㎡。副坝工程：对第一、第二副坝进行同步加高培厚，采用与主坝相同的坝坡坡比。新建下游排水棱体，采用块石砌筑，顶宽1.5m，内坡1:1.5，外坡1:2.0，棱体下设反滤层，由级配砂石料分层铺设，总厚度80cm。2.2泄水建筑物工程溢洪道加固：现状溢洪道为宽顶堰型式，堰顶高程48.20m，本次加固将堰体拆除重建，采用C25钢筋混凝土结构，堰顶宽度由8m拓宽至10m，最大下泄流量3.70m³/s。消能设施采用底流式消力池，池长15m，池深1.8m，底板采用C30混凝土，厚50cm，设置双排排水孔，孔径10cm，间距1.5m。输水涵管重建：拆除主坝原有输水涵管，重建C25钢筋混凝土圆形涵管，直径1.2m，长65m，进口设检修闸门，出口设工作闸门，均采用手电两用启闭机。第二副坝新建输水涵管，采用同规格设计，进出口设控制闸门及消能设施。2.3配套设施工程观测系统：重建坝体渗流、变形、变位观测系统，包括：渗流观测：设置坝体浸润线观测孔6个，渗流量观测堰1座变形观测：坝顶设置3个水平位移观测点，5个垂直位移观测点水位观测：安装自记式水位计2台，雨量计1台附属工程：整治坝区环境，新建管养区及3层管养楼（建筑面积850㎡），整修防汛公路1.2km，路面采用C30混凝土浇筑，宽度4.5m，厚度20cm。三、施工总体部署3.1施工分区与流程Ⅰ区（坝体工程区）：主坝、副坝加固施工，分三个作业面平行施工，优先完成防渗墙施工，再进行坝体培厚及护坡工程。Ⅱ区（泄水系统区）：溢洪道与输水涵管施工，采用先涵管后溢洪道的顺序，避免交叉干扰。Ⅲ区（附属设施区）：观测系统、管养区及防汛公路施工，在主体工程完成60%后启动。3.2施工平面布置施工营地：在坝下游300m处设置集中营地，占地15亩，布置宿舍、食堂、材料仓库、水泥罐（2个100t）、砂石料堆场（3000㎡）、混凝土搅拌站（HZS50型）、机械设备停放区等设施。施工道路：利用原有防汛公路作为主要运输通道，新建施工便道2条，总长800m，宽度4m，采用泥结碎石路面。水电系统：设置315KVA变压器1台，沿施工区架设临时线路；在坝上游设取水泵站1座，配备2台IS100-80-160型离心泵，供施工用水。3.3资源投入计划劳动力计划：高峰期总人数200人，其中生产工人160人（混凝土工40人、钢筋工30人、木工25人、土石方工35人、机械操作工30人），技术及管理人员40人。2020年4季度至2021年3季度劳动力配置：2020年4季度：155人（生产工人40人、非生产工人15人、民工100人）2021年1-4季度：200人（生产工人60人、非生产工人20人、民工120人）主要材料计划：水泥：P.O42.5级水泥8500t，分批进场，存储期不超过3个月钢筋：HRB400E级钢筋380t，HPB300级钢筋85t砂石料：中粗砂1.2万m³，碎石1.8万m³，块石0.5万m³外加剂：聚羧酸系高效减水剂12t，膨胀剂8t主要施工设备：土石方机械：PC200挖掘机3台，ZL50装载机2台，15t振动碾2台混凝土设备：JS500搅拌机2台，HBT60输送泵1台，插入式振捣器15台防渗墙设备：液压抓斗1台，冲击钻机2台，混凝土浇筑导管6套测量设备：GPS接收机2台，全站仪1台，水准仪3台四、关键施工技术与工艺4.1塑性混凝土防渗墙施工施工流程：测量放线→导墙施工→抓斗成槽→清孔换浆→钢筋笼制作安装→混凝土浇筑→墙体连接技术要点：导墙采用C20混凝土，截面尺寸1.2m×0.8m，导墙间距2.8m，埋深1.5m成槽采用"三钻两抓"工艺，槽段长度6m，垂直度偏差≤1/300清孔后泥浆密度≤1.15g/cm³，含砂率≤4%，黏度20-25s塑性混凝土配合比：水泥:膨润土:砂:碎石:水=180:60:750:850:220，28d抗压强度0.8-1.5MPa，渗透系数≤1×10⁻⁷cm/s4.2坝体培厚与碾压施工土料开采与处理：选择坝址上游3km处的土料场，土料为粉质黏土，天然含水量18-22%，最大干密度1.75g/cm³，最优含水量19%。开采前清除表层植被及腐殖土，厚度30cm，土料采用挖掘机开挖，自卸汽车运输。填筑工艺：分层填筑：铺土厚度30cm，采用15t振动碾碾压，碾压遍数8-10遍，碾压速度2.0km/h含水量控制：高于最优含水量2%时晾晒，低于最优含水量3%时洒水，采用喷雾式洒水车均匀喷洒接缝处理：横向接缝采用阶梯形搭接，搭接宽度≥1.5m，纵向接缝错开距离≥3m质量检测：每填筑500㎡取样1组，检测干密度、压实度，压实度要求达到93%以上4.3混凝土施工配合比设计：C20坝坡护面：水泥:砂:碎石:水=1:2.43:3.65:0.55，坍落度30-50mmC25涵管混凝土：水泥:砂:碎石:水=1:1.95:3.25:0.50，掺加粉煤灰15%，坍落度100-120mm塑性混凝土：水泥:膨润土:砂:碎石=1:0.33:4.17:4.72，水胶比1.22浇筑工艺：坝坡混凝土：采用滑模施工，滑模长度6m，宽度1.2m，牵引速度0.5m/h，每仓浇筑完毕及时覆盖养护，养护期不少于14d涵管混凝土：采用分节浇筑，每节长度10m，设置沉降缝，采用钢模板，外侧支撑间距0.8m，内侧采用对拉螺栓固定，混凝土由拌合站集中拌制，输送泵入仓，插入式振捣器振捣密实溢洪道混凝土：堰体分三次浇筑，底层浇筑至堰顶以下1.5m，中层至堰顶，面层为工作桥及栏杆，施工缝处设置键槽及止水铜片五、施工进度计划5.1进度计划编制采用Project软件编制四级进度计划体系，总进度计划控制节点如下：第1-2月：施工准备期（场地平整、临时设施、设备进场）第3-6月：坝体防渗墙及基础处理工程第7-10月：坝体加高培厚及护坡工程第11-14月：溢洪道及涵管重建工程第15-16月：观测系统、附属工程及竣工验收5.2关键线路施工关键线路为：施工准备→主坝防渗墙施工→坝体培厚→上游护坡→溢洪道重建→输水涵管安装→观测系统调试→竣工验收，总工期控制在16个月内。5.3进度保障措施资源保障：高峰期投入混凝土搅拌站2座，保证日产量达300m³；储备柴油50t，应对停电情况技术保障：提前进行防渗墙工艺试验，优化施工参数；对关键工序采用BIM技术进行预拼装组织保障：实行周进度考核制度，延误超3天启动预警机制，增加作业班组，采取两班制施工六、质量控制措施6.1原材料质量控制水泥：每200t为一批次进行检验，检测强度、安定性、凝结时间等指标钢筋：每60t为一批次，检测屈服强度、抗拉强度、伸长率及冷弯性能砂石料：每500m³检测级配、含泥量、表观密度，碎石压碎值≤25%防水材料：防渗墙用膨润土需检测膨胀指数、蒙脱石含量，指标分别≥25mL/2g、≥70%6.2施工过程控制防渗墙施工：成槽质量：每槽段检测孔斜率，允许偏差≤0.3%混凝土浇筑：导管埋深控制在2-6m，上升速度≥2m/h，每车混凝土检测坍落度墙体连接：采用接头管法，拔管速度与混凝土浇筑速度同步，偏差≤5cm/h土方填筑：铺土厚度：采用水准仪控制，每50m设置高程控制桩碾压质量：采用环刀法取样，每200m²检测1组干密度，压实度不低于设计值含水量：每台班检测3次，控制在最优含水量±2%范围内6.3质量检测与验收建立"三检制"质量管理制度（班组自检、施工队复检、项目部终检），主要检测项目包括：坝体压实度：合格率≥95%，不合格点不低于设计值的90%防渗墙渗透系数：≤1×10⁻⁷cm/s，墙体完整性检测采用声波测试混凝土强度：每个部位留置试块3组，28d抗压强度合格率100%涵管闭水试验：试验水头1.5倍设计水头，渗水量≤20m³/(d·km)七、安全生产与文明施工7.1安全管理体系成立项目经理为组长的安全生产领导小组，设置专职安全员3名，各施工队设兼职安全员。建立安全生产责任制，签订安全目标责任书，配备安全防护设备：安全帽200顶、安全带50条、安全网1000㎡、救生衣30件。7.2专项安全措施高处作业安全：坝顶及溢洪道施工设置防护栏杆，高度1.2m，横杆间距0.6m，立杆间距2m，采用Φ48钢管搭设。作业人员系挂安全带，安全带固定点设置在牢固构件上，高挂低用。水上作业安全：基坑排水采用集水井降水，井深2m，直径1m，配备2台Φ150污水泵，扬程15m。临水作业设置救生圈，间距50m，夜间设置警示灯，配备应急冲锋舟1艘。施工用电安全：采用TN-S接零保护系统，设置总配电箱1台，分配电箱5台，开关箱30台，实行"三级配电两级保护"。配电箱安装漏电保护器，额定漏电动作电流≤30mA，动作时间≤0.1s。7.3文明施工与环境保护施工道路每日洒水3次，出入车辆冲洗轮胎，设置洗车槽2处水泥罐安装除尘装置，砂石料堆场设置防尘网，高度3m施工废水经沉淀池处理后排放，沉淀池分三级，总容积50m³弃渣场设置挡渣墙，高度2m，边坡1:1.5，表面覆盖种植土绿化八、防汛度汛与应急措施8.1度汛方案汛前准备：每年3月底前完成防汛物资储备，包括编织袋2万条、块石500m³、彩条布1000㎡、柴油发电机2台、应急照明设备20套。组建防汛抢险队100人，其中常备队30人，突击队员70人，进行每月2次防汛演练。汛期调度：正常洪水：库水位低于48.20m时，按正常调度运行超标准洪水：库水位超过48.20m时，开启所有泄洪设施，启用备用电源，加密巡查频次至每小时1次紧急情况：当坝体出现管涌、滑坡等险情时，立即启动应急预案，组织下游群众转移，同时采取抛填反滤料、沙袋压盖等应急措施8.2应急预案险情处置：坝体渗漏：立即在渗漏点上游采用黏土铺盖，下游开挖导渗沟，铺设反滤料边坡失稳：采用速凝混凝土喷射护坡，设置临时锚杆，间距1.5m，长度3m涵管断裂：立即关闭上游闸门，采用钢板封堵，周边填筑黏土防渗应急通讯：配备卫星电话1部，对讲机10台，确保汛期通讯畅通。与当地气象部门建立预警联系，提前72小时获取降雨预报，做好洪水调度准备。九、验收与移交9.1验收程序工程验收分为分部工程验收、单位工程验收、阶段验收和竣工验收四个阶段：分部工程验收：每个分部工程完成后由监理单位组织，施工、设计、业主单位参加单位工程验收：包含挡水、泄水、输水等单位工程，由业主单位组织阶段验收：包括截流验收、下闸蓄水验收，由水行政主管部门组织竣工验收：工程完工后6个月内，由项目法人组织，邀请水利部、省水利厅等单位参加9.2竣工资料编制竣工资料包括工程建设管理、设计、施工、监理等各类文件，按《水利工程建设项目档案管理规定》整理归档，主要内容有：工程技术文件：设计图纸、变更通知、施工方案等质量评定文件：单元工程评定表、检测报告、验收记录等影像资料：施工过程照片、视频，重要隐蔽工程验收影像财务文件：竣工决算报告、审计报告、支付凭证等9.3工程移交竣工验收合格后30日内办理工程移交手续，签署《工程移交证书》，移交内容包括工程实体、竣工资料、设备清单等。建立工程质量保修制度，保修期自竣工验收合格之日起计算，主体工程保修期1年，防水工程保修期3年。十、施工组织管理10.1组织机构成立项目经理部，设项目经理1人，项目副经理2人，总工程师1人，下设工程技术部、质量安全部、物资设备部、计划合同部、财务部、综合管理部6个职能部门，配备管理人员40人，其中高级职称5人，中级职称15人，初级职称20人。10.2管理制度建立健全各项管理制度，主要包括：质量管理：实行质量终身责任制，项目经理为第一责任人安全管理：执行"一票否决制"