雅江水电站项目施工方案

雅江水电站项目施工方案1工程概况1.1项目基本信息雅江水电站位于四川省甘孜州雅江县境内雅砻江干流中游，为雅砻江中游河段规划的第6级梯级电站，上游接两河口水电站，下游衔接牙根水电站。电站正常蓄水位2660m，总库容1.08亿m³，调节库容0.32亿m³，具有日调节性能；电站总装机容量1200MW，安装4台300MW混流式水轮发电机组，多年平均发电量53.8亿kW·h，枯水期年发电量19.2亿kW·h，以500kV一级电压接入四川电网，主要承担电网调峰、调频及备用任务。项目枢纽由拦河大坝、泄洪消能建筑物、引水发电系统三部分组成：拦河大坝为碾压混凝土重力坝，最大坝高118m，坝顶长度267.5m，坝顶宽度12m，共分12个坝段，其中3~6号坝段为溢流坝段，设置4扇12m×16m（宽×高）的弧形工作闸门，设计最大下泄流量8900m³/s；泄洪消能采用坝身溢洪道+跌坎消力池联合布置形式，消力池长度120m，深度12m，底板采用C40抗冲耐磨混凝土浇筑；引水发电系统布置于大坝左岸，采用单机单管引水形式，4条引水隧洞直径8.5m，单洞长度212~238m，地下厂房尺寸172m×26m×54m（长×宽×高），安装间、副厂房分别布置于主厂房上下游侧，尾水隧洞采用“两机一洞”布置形式，2条尾水洞直径11m，单洞长度325~337m。项目施工总工期72个月，其中准备工程工期18个月，主体工程工期42个月，完建期12个月，第一台机组发电工期60个月。工程总投资129.6亿元，单位千瓦投资10800元。1.2施工条件1.2.1水文气象条件工程区域属高原山地气候，年平均气温10.8℃，极端最高气温35.9℃，极端最低气温-15.7℃；多年平均降水量656mm，降水集中在6~9月，占全年降水量的82%；雅砻江流域径流主要由降水及融雪补给，多年平均流量1240m³/s，每年5~10月为汛期，11月至次年4月为枯水期，汛期最大洪峰流量6870m³/s（2010年实测值），枯水期最小流量234m³/s；施工导流设计洪水标准为：一期枯期导流（11月~次年4月）采用10年一遇洪水，设计流量720m³/s；二期全年导流采用50年一遇洪水，设计流量8200m³/s。1.2.2地质条件坝址区河谷呈“V”型，两岸山体雄厚，谷坡坡度35°~50°，左岸自然坡度约40°，右岸约45°；坝址区出露地层主要为三叠系上统新都桥组变质砂岩、板岩互层，岩层产状N30°~40°E，NW∠25°~30°，走向与河流流向夹角约70°，倾向上游偏左岸；坝基岩体完整性系数0.75~0.82，属坚硬岩类，岩体渗透性微弱，单位吸水量ω<0.01L/(min·m)，承载力标准值15MPa，满足高坝建基要求；左岸引水发电系统区域岩体以Ⅱ~Ⅲ类为主，占比91%，仅局部断层带发育Ⅳ~Ⅴ类岩体，围岩稳定性整体较好；坝址区地震基本烈度为Ⅷ度，设计地震烈度采用Ⅷ度，峰值加速度0.2g。1.2.3交通及建材条件对外交通采用公路运输方案，现有G318国道从坝址左岸上游3km处通过，新建12km进厂公路与G318国道连接，公路等级为三级，路面宽度7.5m，设计最大通行荷载50t，满足重大机电设备及建材运输需求；工程所需水泥由距坝址120km的康定水泥厂供应，年生产能力200万t，通过公路运输至工地；粉煤灰由成都周边电厂供应，经铁路运输至康定货站后转公路运输；砂石骨料采用坝址下游2km处的石料场开采加工，石料场可开采储量1200万m³，岩性为变质砂岩，饱和抗压强度80~120MPa，满足混凝土骨料要求，设计生产能力为800t/h的砂石加工系统，可生产各级配碎石及人工砂；施工用电采用110kV电网供电，从雅江变电站架设20km专用输电线路至工地，配备2台2000kW柴油发电机作为备用电源；施工用水采用从雅砻江取水，经沉淀、过滤处理后供应，供水系统设计供水能力2000m³/d。2施工总布置2.1布置原则施工总布置遵循“因地制宜、节约用地、环保优先、方便施工、安全可靠”的原则，充分利用河谷两岸台地及缓坡区域布置临建设施，减少对林地、耕地的占用，临建设施布置避开不良地质区域及洪水淹没范围，各施工区功能分区明确，运输路线通畅，满足防火、防爆、防洪及职业健康要求。2.2分区布置施工总布置分为左岸施工区、右岸施工区、上下游临建区三个部分：左岸施工区：布置地下厂房施工系统、机电设备拼装场、综合仓库、业主及施工单位营地、110kV变电站，总占地面积12.8万m²；其中地下厂房设置2条施工支洞，1号施工支洞为进风兼运输洞，断面尺寸8m×7m（宽×高），长度320m，2号施工支洞为排风兼安全出口，断面尺寸6m×5m，长度285m；机电设备拼装场面积2.2万m²，满足定子、转子等大件组装需求。右岸施工区：布置大坝施工系统、碾压混凝土拌合系统、砂石加工系统、水泥粉煤灰储罐区、钢筋加工厂、木材加工厂、机械修配厂，总占地面积18.6万m²；碾压混凝土拌合系统设置2座HZS180型拌合站，生产能力360m³/h，配套4个1000t水泥罐、2个500t粉煤灰罐、2个300t外加剂罐，满足大坝碾压混凝土连续浇筑需求；砂石加工系统紧邻石料场布置，包含粗碎、中碎、细碎、筛分、制砂、污水处理单元，生产的骨料级配满足C15~C40各类混凝土生产要求。上下游临建区：上游围堰左侧布置导流洞进口施工区，下游围堰右侧布置导流洞出口施工区及弃渣场，弃渣场总库容850万m³，满足工程全部弃渣堆放需求，弃渣场周边设置截排水沟、拦渣坝及生态恢复措施，防止水土流失。2.3施工道路布置场内施工道路采用环形布置，左岸布置3条主干道，分别连接进场公路、地下厂房施工支洞、上游围堰，路面宽度7m；右岸布置4条主干道，分别连接砂石加工系统、拌合系统、大坝浇筑工作面、下游围堰，路面宽度8m；上下游跨河交通采用2座贝雷桥，1号贝雷桥位于上游围堰上游侧，设计荷载50t，桥面宽度6m，2号贝雷桥位于下游围堰下游侧，设计荷载30t，桥面宽度5m，满足两岸施工物资运输需求。3导流工程施工3.1导流方案采用“分期围堰+导流洞”联合导流方式，分两期导流：一期导流（第1年11月~第3年4月）：采用枯期围堰围护右岸9~12号坝段，河水从左岸束窄河床过流，同时进行右岸导流洞施工及大坝右岸坝段基础开挖；导流洞布置于右岸山体中，为有压隧洞，断面为圆形，直径12m，长度587m，进出口底板高程分别为2568m、2562m，洞身采用C30钢筋混凝土衬砌，衬砌厚度0.8m，设计过流能力1200m³/s，满足一期枯期及二期导流过流需求。二期导流（第3年5月~第6年10月）：围堰拦截整个河床，河水从右岸导流洞过流，进行大坝溢流坝段、左岸坝段及引水发电系统施工；上下游围堰均为土石围堰，上游围堰堰顶高程2592m，最大堰高32m，堰顶宽度10m，迎水面坡比1:2.0，采用钢筋石笼护坡，背水面坡比1:1.8，采用草皮护坡，堰体防渗采用高压喷射灌浆防渗墙，防渗墙深度入岩1m；下游围堰堰顶高程2578m，最大堰高22m，结构形式与上游围堰一致。3.2导流洞施工导流洞采用“全断面光面爆破+锚喷支护”施工工艺，分进出口两个工作面同时掘进，循环进尺3.5m，月平均进尺120m，总工期18个月，第2年12月底具备过流条件。施工流程为：施工准备→进出口边坡开挖支护→洞身开挖支护→底板清基→钢筋绑扎→模板安装→混凝土浇筑→养护→缺陷处理。洞身开挖前先进行超前地质预报，采用TSP超前预报系统每30m探测一次前方地质情况，遇断层破碎带时采用超前小导管注浆加固，小导管直径42mm，长度3.5m，间距0.5m，注浆压力0.5~1.0MPa，确保洞身开挖安全；洞身初期支护采用Φ25系统锚杆，长度3m，间距1.2m×1.2m，挂Φ8@200×200钢筋网，喷射C20混凝土厚度15cm；混凝土衬砌采用钢模台车分段浇筑，每段浇筑长度12m，混凝土输送泵入仓，插入式振捣器振捣，养护时间不少于14d。3.3围堰施工一期枯期围堰采用自卸汽车运输石渣进占填筑，推土机平整，振动碾碾压，压实度不小于0.96，施工总工期2个月，第1年12月底完成，具备挡水条件；二期上下游围堰填筑在一期导流期间完成水下部分填筑，二期导截流前完成水上部分填筑及防渗墙施工，截流采用立堵法，从右岸单向进占，龙口宽度20m，采用20~30t大块石及钢筋石笼截流，截流时间安排在第3年11月初枯期流量最小时段，截流设计流量480m³/s，截流施工总工期3d。3.4导流洞封堵导流洞封堵安排在第一台机组发电后、水库蓄水前进行，封堵时间为第6年11月，此时大坝具备挡水条件，水库蓄水至2640m高程后，导流洞过流流量小于50m³/s，采用钢筋石笼封堵导流洞进出口，然后进行洞内封堵段混凝土浇筑，封堵段长度20m，采用C25微膨胀混凝土，内部设置灌浆管路，封堵完成后进行回填灌浆及固结灌浆，灌浆压力0.8~1.2MPa，确保封堵段防渗性能满足要求。4主体工程施工4.1大坝工程施工4.1.1基础开挖大坝基础开挖分岸坡开挖、河床开挖两部分，岸坡开挖采用“自上而下、分层爆破”施工工艺，分层高度10m，采用预裂爆破技术，预裂孔间距0.8m，线装药密度250g/m，坡面预裂半孔率不低于90%，平整度偏差不大于15cm；河床部位覆盖层开挖采用反铲挖掘机配合自卸汽车运输，开挖至基岩面后采用浅孔松动爆破，避免破坏建基面岩体，爆破后建基面岩体裂隙发育部位采用高压水冲洗，清除松动岩块，基础开挖完成后组织地质编录及验收，验收合格后方可进行混凝土浇筑。基础开挖总工期14个月，第3年2月底全部完成，共开挖土石方185万m³。4.1.2碾压混凝土施工大坝碾压混凝土总方量172万m³，共分12个坝段浇筑，采用通仓薄层连续上升工艺，浇筑层厚度30cm，相邻坝段高差不超过12m，避免出现坝体应力集中。混凝土拌合采用右岸拌合系统集中生产，混凝土搅拌运输车运输，运输时间不超过30min，入仓方式采用自卸汽车直接入仓配溜筒缓降，仓面平仓机平仓，振动碾碾压，碾压遍数为无振2遍、有振8遍、无振2遍，碾压速度控制在1~1.5km/h，压实度检测采用核子密度仪每100m²检测1个点，压实度不低于98%为合格。碾压混凝土施工温度控制采用“源头降温+过程保温+后期养护”综合措施：原材料层面，碎石采用喷淋冷水预冷，温度控制在6℃以下，水泥入罐温度不高于40℃，拌合用水采用制冷水，温度控制在4℃以下，混凝土出机口温度控制在12℃以下；施工过程层面，仓面喷雾降温，避免阳光直射，夏季高温时段（日最高气温超过28℃）停止浇筑，冬季施工时仓面温度低于5℃时采用保温被覆盖，混凝土入仓温度不低于5℃；养护层面，碾压完成后12h内开始洒水养护，养护时间不少于28d，坝体上下游面及溢流面采用保温模板，拆模后涂刷保温涂料，避免出现温度裂缝。坝体溢流面采用C40抗冲耐磨混凝土，厚度1.2m，采用滑模工艺浇筑，滑模长度15m，滑升速度0.2~0.3m/h，浇筑完成后及时进行洒水养护，养护时间不少于90d；坝体横缝采用PVC止水带+铜止水联合止水，止水带安装偏差不超过5mm，接缝处采用焊接连接，焊接强度不低于母材强度的90%；坝体灌浆包括帷幕灌浆及固结灌浆，帷幕灌浆布置在坝基上游侧，孔距2m，深度40~60m，灌浆压力1.5~2.5MPa，透水率控制在1Lu以下；固结灌浆孔距3m×3m，深度8m，灌浆压力0.3~0.5MPa，岩体透水率控制在3Lu以下。大坝混凝土浇筑总工期32个月，第5年10月底坝体浇筑至2660m高程，具备挡水条件。4.2地下厂房系统施工4.2.1洞室开挖地下厂房总开挖量82万m³，采用“自上而下、分层开挖、先支护后开挖”施工工艺，共分6层开挖：第一层（厂房顶部）开挖高度8m，采用中导洞先行、两侧扩挖的方式，中导洞断面尺寸8m×7m，开挖完成后及时进行顶部锚喷支护；第二层至第六层每层开挖高度7~9m，采用梯段爆破，梯段高度6m，周边采用光面爆破，半孔率不低于85%，每层开挖完成后及时进行边墙支护。洞身初期支护采用Φ32预应力锚杆，长度6m，间距1.5m×1.5m，挂Φ8@200×200钢筋网，喷射C25混凝土厚度20cm，局部断层破碎带增设钢拱架支撑，钢拱架采用I20工字钢，间距0.8m。施工过程中采用多点位移计、锚杆应力计、渗压计等监测仪器对围岩变形及应力进行实时监测，围岩变形速率超过5mm/d时立即停止开挖，采取加固措施后方可继续施工。地下厂房开挖总工期18个月，第4年6月底全部开挖完成。4.2.2混凝土浇筑及机电安装厂房混凝土总方量13.5万m³，浇筑顺序为：底板混凝土→尾水管混凝土→蜗壳层混凝土→发电机层混凝土→上部结构混凝土。底板混凝土分块浇筑，每块浇筑长度15m，厚度2m，采用平仓振捣机振捣；尾水管、蜗壳等异形部位采用定制钢模板，混凝土浇筑时对称下料，避免模板变形，浇筑过程中安排专人监测模板位移，位移超过10mm时立即停止下料，采取加固措施。机电安装从第4年8月开始，安装顺序为：尾水闸门安装→水轮机埋设件安装→水轮机转轮及导水机构安装→发电机定子、转子安装→调速系统及励磁系统安装→主变及开关站设备安装→输变电线路安装。每台机组安装调试工期8个月，4台机组错开安装，第6年10月底第一台机组完成72h试运行，具备发电条件，后续每3个月投产1台机组，第7年10月底全部机组投产发电。4.3引水及尾水系统施工4条引水隧洞及2条尾水隧洞开挖总方量78万m³，采用全断面光面爆破施工，循环进尺3m，月平均进尺110m，进口、出口及中部施工支洞三个工作面同时掘进，总工期20个月，第4年12月底全部开挖完成。隧洞衬砌采用C30钢筋混凝土，厚度0.6~0.8m，钢模台车浇筑，每段浇筑长度12m，浇筑完成后进行回填灌浆，灌浆压力0.3~0.5MPa，隧洞Ⅱ类围岩段固结灌浆深度3m，Ⅲ类围岩段深度5m，灌浆压力0.8~1.0MPa，透水率控制在3Lu以下。引水隧洞进水口设置拦污栅及检修闸门，出口设置快速事故闸门，闸门及启闭设备安装在隧洞开挖完成后进行，安装调试工期6个月，第5年6月底全部安装完成。5施工进度计划5.1总进度安排工程总工期72个月，关键线路为：施工准备→一期导流工程→导流洞施工→二期导截流→大坝基础开挖→大坝碾压混凝土浇筑→坝体灌浆及金属结构安装→水库蓄水→第一台机组发电→剩余机组安装→工程完工验收。5.2节点工期目标准备工程：第1年1月~第1年12月，完成进场公路、场内道路、临建设施、砂石加工系统、拌合系统建设，具备主体工程开工条件。导流工程：第1年11月~第2年12月，完成导流洞开挖、支护及衬砌，具备过流条件；第3年11月完成二期导截流。大坝工程：第2年1月~第3年2月，完成大坝基础开挖；第3年3月~第5年10月，完成大坝碾压混凝土浇筑至坝顶高程；第5年11月~第6年9月，完成坝体灌浆、溢流面浇筑及金属结构安装。地下厂房工程：第2年10月~第4年6月，完成地下厂房洞室开挖；第4年7月~第6年9月，完成厂房混凝土浇筑及机电设备安装调试；第6年10月，第一台机组投产发电。完建工程：第6年11月~第7年12月，完成剩余3台机组安装调试、导流洞封堵、工程收尾及竣工验收。6质量安全及环保管理6.1质量管理建立“建设单位负责、监理单位控制、施工单位保证、政府监督”四位一体的质量管理体系，严格执行“三检制”（班组初检、施工队复检、项目部终检），每道工序验收合格后方可进入下一道工序施工。关键工序质量控制标准如下：碾压混凝土：出机口温度偏差≤±2℃，压实度≥98%，强度合格率100%，芯样获得率≥95%。洞室开挖：光面爆破半孔率：Ⅱ类围岩≥90%，Ⅲ类围岩≥80%，Ⅳ类围岩≥60%，超挖平均厚度≤15cm，不允许欠挖。灌浆工程：检查孔压水试验透水率合格率100%，灌浆孔段封孔密实无空隙。机电安装：水轮机转轮安装中心偏差≤0.5mm，发电机定子圆度偏差≤0.3mm，机组振动幅值≤0.02mm。工程质量目标为：单元工程合格率100%，优良率≥92%，主要建筑物单位工程优良率100%，整体工程达到国家优质工程标准。6.2安全管理建立健全安全生产管理体系，配备专职安全管理人员，按施工总人数的2%配备，特种作业人员持证上岗率100%。重点管控高边坡作业、洞室开挖、爆破作业、高空作业、起重作业等高危工序：高边坡作业：设置安全防护栏及安全网，作业人员佩戴安全绳，边坡设置变形监测点，每周监测1次，降雨后加密监测，变形速率超过3mm/d时立即停止作业。洞室作业：设置通风系统，洞内粉尘浓度≤2mg/m³，有毒有害气体浓度符合国家职业卫生标准，安装应急照明及逃生通道标识，配备应急救援物资。爆破作业：严格执行爆破审批制度，爆破前疏散警戒范围内所有人员，采用数码电子雷管，严格控制装药量及爆破振动速度，大坝基础开挖爆破振动速度≤10cm/s，临近已浇筑混凝土区域爆破振动速度≤2cm/s。工程安全目标为：杜绝较大及以上生产安全事故，轻伤事故频率控制在1‰以下，创建水利工程安全生产标准化一级项目。6.3环境保护及水土保持严格落实环境保护“三同时”制度，施工期重点控制废水、废气、噪声、固体废弃物污染：废水处理：砂石加工系统及拌合系统生产废水采用“沉淀池+过滤+中和”工艺处理，处理后废水pH值6~9，悬浮物浓度≤70mg/L，循环利用率≥85%；生活污水采用生化处理设备处理，达标后用于场地绿化及道路洒水降尘，不外排。废气治理：砂石加工系统安装布袋除尘器，粉尘排放浓度≤10mg/m³；场内道路定期洒水降尘，运输车辆加盖篷布，避免物料遗撒。噪声控制：施工区边界噪声昼间≤70dB，夜间≤55dB，夜间（22:00