雅下水电站施工方案

雅下水电站施工方案一、工程概况雅下水电站位于西南横断山脉澜沧江支流右岸，为低坝径流式水电站，设计装机容量120MW，装设2台60MW混流式水轮发电机组，多年平均发电量5.21亿kW·h，工程等别为Ⅱ等，主要建筑物级别为2级，设计洪水标准为50年一遇，校核洪水标准为500年一遇。枢纽建筑物主要由拦河闸坝、引水隧洞、发电厂房、升压站四部分组成：拦河闸坝为混凝土重力坝，坝顶高程1215.00m，最大坝高32.5m，坝顶总长186.0m，共设6孔溢流堰，每孔净宽16.0m，采用露顶式弧形钢闸门控制泄流；引水隧洞为有压圆形隧洞，总长7620m，开挖洞径8.2m，衬砌后内径7.0m，设计引用流量132m³/s，沿线穿越Ⅲ类围岩段4120m、Ⅳ类围岩段2560m、Ⅴ类围岩段940m，存在高地应力、局部涌水风险；地下发电厂房位于右岸山体内，尺寸为112m×24.5m×46m（长×宽×高），安装间位于厂房左端，尺寸为32m×24.5m；地面升压站布置在厂房后边坡缓台，尺寸为85m×50m，采用110kV电压等级出线。工程区多年平均气温17.2℃，多年平均降水量1248mm，汛期为6-9月，占全年降水量的78%，坝址处多年平均流量126m³/s，实测最大流量3420m³/s，最小流量12.8m³/s。工程区地震动峰值加速度为0.20g，对应地震基本烈度Ⅷ度。总工期为48个月，静态总投资16.8亿元，其中工程施工投资12.3亿元。二、施工总体布置2.1施工分区规划本工程采用左岸疏排+右岸主体施工的分期导流方案，共分为四个施工区域：1.主体工程施工区：位于右岸岸坡及山体内，布置拦河闸坝坝基开挖与混凝土浇筑场地、地下厂房洞室群开挖与支护作业面、引水隧洞进出口施工平台，占地约28.5万m²；2.临建设施区：布置在右岸下游2km处的缓坡台地，含生活营地、综合加工厂、机械修配厂、砂石骨料堆放场、水泥仓库、油料库，占地约12.8万m²；3.弃渣场区：设置2个弃渣场，1#渣场位于左岸冲沟，容量210万m³，承担引水隧洞进口、闸坝坝基开挖弃渣；2#渣场位于右岸下游山沟，容量380万m³，承担引水隧洞中段、地下厂房开挖弃渣，总弃渣量562万m³，满足库容要求；4.对外交通区：改造原有乡村道路18.2km，新建进场支线道路4.6km，道路等级为三级公路，路面宽度7.5m，设计荷载为公路-Ⅱ级，满足40t大件运输要求。2.2施工风、水、电、通信布置1.施工供风：在引水隧洞进口、出口及地下厂房交通洞口各设置1座空压站，进口配置4台20m³/min电动空压机，出口配置3台20m³/min电动空压机，地下厂房配置4台20m³/min电动空压机，总供风量220m³/min，采用φ150mm钢管供风管路，沿隧洞侧壁敷设，每100m设置分风口。2.施工供水：从河道上游抽取原水，在右岸高程1230m处设置1座5000m³蓄水池，通过φ300mmPE主管向各施工面供水，生活用水经沉淀过滤消毒后达标供应，施工总用水量设计为1200m³/d，生产用水重复利用率达到30%。3.施工供电：从区域110kV变电站引入1回10kV线路作为主电源，配套设置1台1250kVA、2台800kVA变压器，另配置2台500kW柴油发电机作为应急备用电源，地下洞室采用380V三相供电，每500m设置一处防爆照明配电箱，确保作业面照明亮度不低于100lx。4.通信：覆盖有线电话+4G无线网络，各施工工作面配置防爆对讲机，建立施工调度专用通信网络，信号覆盖所有洞室作业面与场外道路。三、施工导流与截流3.1导流标准与方案本工程导流时段分为一期枯水期（11月-次年4月）和二期枯水期，导流标准为10年一遇枯水期洪水，对应流量为210m³/s。采用分期导流方案：一期围右岸河床，由左岸原河道过流，施工右岸3孔溢流堰坝段及引水隧洞进口；二期围左岸河床，由已建成的右岸3孔溢流堰过流，施工左岸3孔溢流堰坝段。3.2截流设计截流选在11月枯水期进行，截流流量采用10年一遇11月平均流量28m³/s，采用单戗堤立堵截流，戗堤顶宽12m，顶高程1192.0m，堤头边坡1:1.5，截流戗堤采用块石填筑，大块石粒径0.8-1.2m，占比不低于30%，龙口段预留宽度25m，截流前提前储备块石1.2万m³、钢筋笼石200个。截流施工顺序为：预进占→龙口填筑→合龙→闭气，合龙后24小时内完成围堰防渗处理。3.3围堰设计一期土石围堰顶高程1193.5m，最大堰高11.5m，顶宽8m，迎水面边坡1:2.0，背水面边坡1:1.8，采用土工膜心墙防渗，基础采用高压旋喷桩防渗墙，墙厚800mm，防渗标准为渗透系数k≤1×10⁻⁵cm/s。二期围堰利用一期己填筑戗堤加高，结构参数同一期围堰，工程完工后基坑抽水完成后拆除围堰，拆除渣料转运至指定弃渣场。四、主体工程施工方案4.1拦河闸坝工程施工4.1.1坝基开挖坝基覆盖层厚度2-8m，采用分层开挖，每层厚度控制在2-3m，表层覆土采用推土机集料，装载机装料，20t自卸汽车转运至1#弃渣场；岩质坝基采用预裂爆破，周边炮孔间距50cm，药卷直径32mm，线装药密度180g/m，主体爆破采用台阶微差爆破，最大单段起爆药量不超过100kg，控制爆破振动速度不超过10cm/s，避免对围岩造成扰动。坝基开挖至设计高程后，预留0.3m厚保护层人工清理，及时进行锚网支护与混凝土垫层浇筑，避免坝基长时间暴露风化。坝基验收合格后，进行固结灌浆，灌浆孔排距2m，孔深5m，灌浆压力0.3-0.5MPa，透水率要求不大于5Lu。4.1.2混凝土浇筑拦河闸坝混凝土总方量18.6万m³，采用分层分段浇筑，浇筑分层厚度控制在1.5-2m，分段长度不超过15m，相邻浇筑段间隔时间不小于7天，坝体纵缝采用橡胶止水带，横缝采用铜片止水带，止水带接头采用热硫化焊接，搭接长度不小于20cm。混凝土由布置在右岸的120m³/h商品混凝土搅拌站供应，20t自卸汽车运输，塔机入仓，闸坝坝身配置1台QTZ80塔式起重机，覆盖全部浇筑仓面。大体积混凝土浇筑采用预埋冷却水管，进、出口水温差控制不超过10℃，混凝土内部与表面温差不超过25℃，浇筑完成后12-18h内开始洒水养护，养护时间不少于14天，高温季节浇筑控制入仓温度不超过28℃，低温季节采取保温措施，避免表面受冻。4.1.3闸门安装溢流堰弧形钢闸门单扇尺寸16m×12m（宽×高），单重128t，采用场外预制加工，运输至现场后，利用50t汽车吊配合门式起重机吊装就位，闸门安装完成后进行无水调试、静水调试、动水调试，要求闸门起落平稳，止水渗漏量不超过0.2L/(m·min)，启闭机工作荷载满足设计要求。4.2引水隧洞工程施工引水隧洞采用进出口双向掘进，进口从闸坝右岸引水口开挖，出口从地下厂房上游调压井开挖，安排2个作业面同时施工，总掘进长度7620m，月进尺设计：Ⅲ类围岩120m/月，Ⅳ类围岩80m/月，Ⅴ类围岩40m/月。4.2.1洞室开挖Ⅲ类围岩采用全断面光面爆破开挖，凿岩台车钻孔，循环进尺3.0-3.5m；Ⅳ类围岩采用台阶法开挖，上台阶超前下台阶5-10m，循环进尺1.5-2.0m；Ⅴ类围岩采用CRD法开挖，分四个小断面分步开挖，及时封闭成环，循环进尺不超过0.8m。光面爆破周边炮孔保存率要求：Ⅲ类围岩不低于85%，Ⅳ类围岩不低于70%，Ⅴ类围岩不低于50%，洞壁超挖量不大于20cm，不允许欠挖。出渣采用侧卸装载机装渣，20t自卸汽车运输，至指定弃渣场。4.2.2洞室支护支护紧跟开挖面，Ⅲ类围岩采用锚喷支护，锚杆直径25mm，长度3m，间距1.2m×1.2m，喷射混凝土厚度10cm，强度等级C25；Ⅳ类围岩采用锚杆+钢筋网+喷射混凝土+钢拱架联合支护，钢拱架间距1.0m，喷射混凝土厚度15cm；Ⅴ类围岩采用超前小导管预注浆+钢拱架+锚喷支护，超前小导管直径42mm，长度4.5m，环向间距30cm，外插角10°-15°，每榀钢拱架设置一环，钢拱架间距0.6m，喷射混凝土厚度20cm。开挖过程中每100m设置一个应急避难洞室，配备救生器材与应急物资，每日监测洞室变形与涌水量，当变形速率超过5mm/d时立即停工，采取加固措施。4.2.3混凝土衬砌引水隧洞采用全断面钢筋混凝土衬砌，衬砌厚度50cm，强度等级C30，抗渗等级W8，衬砌块段长度12m，分段间隔15-20d浇筑，采用针梁钢模板浇筑，混凝土搅拌车运输，泵送入仓，衬砌施工间隔不超过30d，避免围岩长期暴露。衬砌完成后进行回填灌浆，灌浆孔排距3m，孔深深入围岩50cm，灌浆压力0.2-0.3MPa，要求脱空空隙充填饱满；之后进行固结灌浆，孔排距4m，孔深6m，灌浆压力0.5-0.8MPa，透水率不大于3Lu。针对局部涌水段，采用超前预注浆堵水，注浆孔深度15-20m，注浆压力1.0-1.5MPa，封堵涌水通道后再行开挖。4.3地下厂房工程施工地下厂房采用“新奥法”施工，先开挖施工导洞，再扩挖成型，自上而下分层开挖，共分5层：第一层（顶拱层）高度8.5m，第二层高度9m，第三层高度10m，第四层高度11m，第五层（底部保护层）高度7.5m。4.3.1洞室开挖与支护顶拱层采用中导洞先行开挖，两侧扩挖，中导洞断面6m×8m，开挖完成后立即进行顶拱支护，采用预应力锚杆+钢筋网+喷射混凝土+系统锚索联合支护，预应力锚杆长度8m，设计张拉力300kN，锚索长度15-20m，设计张拉力1000kN，间距2m×2m，喷射混凝土厚度20cm，强度等级C25。下层开挖采用梯段爆破，预裂爆破控制边墙成型，边墙锚杆长度6m，间距1.5m×1.5m，挂网喷射混凝土厚度15cm。开挖过程中严格控制爆破振动，邻挖区爆破振动速度不超过15cm/s，避免扰动已支护结构。出渣采用无轨运输，装载机装渣，自卸汽车经交通洞运出。4.3.2混凝土浇筑地下厂房混凝土总方量12.2万m³，侧墙浇筑采用组合钢模板，泵送混凝土入仓，分层厚度2m；发电机层、安装间楼板采用满堂脚手架支撑，竹胶板模板，分层一次浇筑完成；尾水隧洞采用衬砌台车浇筑，强度等级C30，抗渗等级W8。机坑二期混凝土浇筑在机组设备安装就位后进行，采用微膨胀混凝土，强度等级比设计提高一级，浇筑后养护时间不少于28d。4.4水轮发电机组安装1.机组预埋部件安装：尾水管里衬安装中心偏差控制不超过2mm，高程偏差不超过±3mm，椭圆度不超过4mm，安装验收后浇筑二期混凝土；座环与基础环安装，固定导叶垂直度偏差不超过0.15mm/m，座环水平偏差不超过0.05mm/m。2.水轮机安装：转轮吊装采用厂房100t/32t桥式起重机，翻身起吊平稳就位，转轮与主轴连接止口清洗干净，涂防锈脂，连接螺栓按设计预紧力分三次对称紧固，预紧力矩偏差不超过±2%。3.发电机安装：定子铁芯叠压后，铁芯密实度满足设计要求，定子机座圆度偏差不超过内径的0.5%，转子磁轭压紧后，轴向长度偏差不超过+5mm、-2mm，转子圆度偏差不超过设计半径的0.15%。4.机组调试：安装完成后先进行单机空载调试，检查机组振动、摆度，上导轴承摆度不超过0.05mm，水导轴承摆度不超过0.10mm，振动幅值不超过0.10mm；合格后进行负载调试，逐步提升至额定负载，连续运行72h，各项参数满足设计要求即为合格。五、施工进度计划安排本工程总工期48个月，分四个阶段实施：1.施工准备阶段：第1-6个月，完成对外道路改造、临建设施修建、供电供水通信系统调试，实现“四通一平”，完成截流前期准备工作。2.一期工程施工阶段：第7-18个月，完成一期围堰填筑与防渗，完成右岸3孔闸坝坝基开挖、混凝土浇筑，完成引水隧洞进口段掘进1200m，完成地下厂房交通洞、母线洞开挖。3.二期工程施工阶段：第19-36个月，完成截流、二期围堰填筑，完成左岸3孔闸坝浇筑，完成引水隧洞全洞贯通、混凝土衬砌与灌浆，完成地下厂房全断面开挖支护、混凝土浇筑，完成机组埋件安装。4.机电安装与验收阶段：第37-48个月，完成水轮发电机组安装、升压站设备安装，完成全厂调试、机组72h满负荷试运行，完成竣工验收、工程移交。进度控制关键线路：施工准备→一期导流→右岸闸坝施工→截流→二期导流→左岸闸坝施工→引水隧洞开挖支护→引水隧洞衬砌灌浆→地下厂房开挖支护→地下厂房混凝土浇筑→机组安装→调试→竣工验收，关键线路工期46个月，预留2个月作为缓冲期，应对不良地质与不可抗力影响。六、质量保证措施1.建立三级质量管控体系：项目部设立质量管理部，施工队设立质量检查员，作业班组设立兼职质检员，落实质量终身责任制，每道工序实行“三检制”，三检合格后报请监理工程师验收，验收合格后方可进入下一道工序。2.原材料质量控制：所有进场水泥、钢材、外加剂、止水带等原材料必须具备出厂合格证与质量检验报告，进场后按规范要求抽样送检，检验合格后方可使用，不合格原材料清退出场，严禁用于工程。砂石骨料每2000m³检测一次级配、含泥量、针片状含量，质量满足《水利水电工程混凝土骨料技术标准》要求。3.过程质量控制：混凝土浇筑严格控制配合比，坍落度每班检测2次，每100m³混凝土留置1组抗压强度试块，大体积混凝土增加测温试块，洞室开挖严格控制超欠挖，每10m测量一个断面，记录超挖量，超挖部分回填按照规范要求施工，严禁私自回填。4.质量检测：委托具备甲级资质的第三方检测机构定期进行工程质量检测，对地基承载力、混凝土强度、围岩密实度、灌浆质量进行检测，检测频率符合规范要求，发现质量缺陷及时制定处理方案，经监理批准后实施，处理后重新检测合格后方可验收。七、安全文明施工与环境保护措施7.1安全施工措施1.建立安全生产责任制，项目经理为安全生产第一责任人，配备专职安全管理人员，每50名作业人员配备1名专职安全员，每日进行安全巡查，每月开展一次全员安全教育培训，特殊工种人员必须持证上岗，严禁无证作业。2.洞室施工安全管控：每天开工前进行敲帮问顶，清除危石，严格落实变形监测制度，顶拱、边墙每20m布置一个监测断面，每日测量变形量，当变形超过预警值立即撤离人员，采取加固措施。配备足够的通风设备，洞内作业面有害气体浓度符合规范要求，沼气浓度不超过0.5%，一氧化碳浓度不超过30mg/m³，作业温度不超过28℃。3.高空作业安全：高度超过2m的作业必须系安全带，搭设安全防护网，脚手架定期检查，大风暴雨后重新验收合格后方可使用，起重作业专人指挥，吊物下方严禁站人，定期检查起重设备钢丝绳、制动器，确保性能完好。4.防洪度汛：汛期前编制防洪度汛预案，储备砂石料、编织袋、救生衣、应急发电机等物资，安排24h值班，提前关注天气预报，汛期来临前将基坑内设备、人员撤离至安全区域，围堰设置水位观测点，每日观测水位变化。7.2文明施工措施施工区域设置明显的安全警示标志，临边、洞口、洞口设置防护栏杆与警示灯，施工道路定期清扫、洒水降尘，保持路面整洁，生活营地设置垃圾桶，生活垃圾定期集中清运，食堂餐具定期消毒，饮用水符合卫生标准，设置医务室，配备常用药品与急救设备，针对高发疾病提前预防。施工材料分区堆放，设置标识牌，标明材料名称、规格、检验状态，机械设备定点停放，保持机容整