某水电站大坝和溢洪道建筑与安装工程施工组织设计

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某水电站大坝和溢洪道建筑与安装工程施工组织设计施工总体方案2.1工程实施条件与基本要求（1）围堰工程施工应满足2002年10月下旬至11月上旬截流的要求。（2）大坝填筑速度应满足2003年度汛、2004年挡水、2006年9月第五期填筑的要求。（3）溢洪道、电站引水渠等建筑物开挖速度和开挖料的岩性应与大坝填筑相匹配，提高开挖利用料直接上坝率。（4）马崖三期开挖不仅应与大坝填筑速度匹配，还应在马崖下方防淘墙施工前全部完工。2.2工程施工特点、难点分析及对策（1）混凝土面板堆石坝坝高233m，如何控制大坝填筑，将大坝沉降量控制在设计允许范围内，施工中严格控制坝体填筑程序、铺料厚度、洒水量和碾压质量。（2）初期导流和挡水度汛施工工期紧、工种多、强度大、施工干扰问题突出，是安全度汛的关键。施工中将配备足够的资源，储备足够的坝料，精心组织、精心施工，确保如期实现度汛目标。（3）坝址处河谷狭窄，两岸岸坡陡峻，建筑物布置紧凑，施工道路布置十分困难。施工中除充分利用工地现有道路外，拟修建十一条施工便道、四座跨趾板钢桁架桥和一条交通隧洞，以满足工程项目顺利实施。（4）坝区地质结构复杂，岩溶断层发育，周边有多处危岩体需处理，高边坡施工安全问题突出，将加强施工期安全监测，指导施工。（5）大坝填筑物料种类多、时段性强，拟采用计算机技术做好分期填筑的料源规划。（6）用于大坝填筑的建筑物和石料场开挖需根据大坝各分区填筑料对岩性的不同要求生产出相应的合格填筑料，施工中将严格按岩层分布情况，合理布置开采梯段和程序，最大可能地减少利用料的损失。（7）大坝趾板、面板混凝土质量要求严格，拟安排在低温季节施工，同时全面做好砼防裂措施及各项防冻保温养护工作。（8）止水结构复杂，技术要求高，拟采用专用滚压机连续加工和厂家订做定型专用接头，安排专业队伍施工，落实质检人员旁站监督检查制度，以保障止水安装质量。n某水电站大坝和溢洪道建筑与安装工程施工组织设计（9）建筑物开挖均为高边坡施工，最高达220m以上，支护项目多、工程量大，与开挖施工干扰严重，拟选择工作平台车、联合湿喷机等先进的设备机具，以达到及时跟进支护的要求。（10）溢洪道混凝土浇筑部位分布跨度大，金结机电安装单件吨位重，施工场地狭窄，门塔机安装困难，拟选择覆盖范围广、起吊能力大的门塔机。（11）灌浆作业施工工期紧、强度高、施工条件差、干扰大，将认真协调、合理安排项目施工时段。（12）地下水位高、岩溶通道多、施工用水量大，拟将谨慎做好施工经常性排水，尤其是坝体反渗水的抽排工作。（13）安全监测仪器种类多，安装埋设要求高，保护工作量大，拟安排专业队伍，配备专业施工人员进行协助配合。2.3总体施工方案2.3.1施工导截流2002年10月开始围堰预进占，上游围堰采用以左岸为主的双向预进占，下游围堰从左岸单向预进占；选择2002年11月1月河道截流，届时旬平均流量为324m3/s,龙口平均宽度45m，采用双向立堵法进行。截流材料选用直径0.4～0.8m大块石和0.8～1.2m特大块石及砼六面体。采用上挑角进占，块石混合料跟进，必要时抛投大于1.2m特大块石或砼串的方式截流施工，随后进行上下土石围堰施工。运输车辆选用20t、32t自卸汽车，D9H推土机推料。枯水期导流洞导流；第一个汛期导流洞与过水围堰河道联合导流；2004～2006年汛期大坝挡水，导流洞与放空洞联合泄流；2007年汛期大坝挡水，放空洞、溢洪道和电站联合泄流。2.3.2大坝分期填筑规划（1）一期过水度汛填筑高程176.0～208.0m，填筑时段为2003年1月中旬～4月下旬，填筑方量为84.97万m3，平均月强度27.15万m3。填料来源有：溢洪道和马崖三期整治、三友坪砂石骨料系统、桥沟料场。主要上坝道路为：①左岸3#道路高程在225m和230m之间，上游跨趾板部位采用宝鸡梁（现有钢桁架梁）架临时桥连通。在下游适当位置设临时支线按10%的纵坡降到河床196m高程，再与坝基开挖支线相连下到基础最深部位。②右岸上游12#道路设r4临时施工道路至上游趾板区（高程210m），按10%纵坡进入河床坝基部位。跨趾板部位采用宝鸡梁架临时桥连通。n某水电站大坝和溢洪道建筑与安装工程施工组织设计③3#道路上游段通过上游围堰与r4临时施工道路连通。左岸225m高程和右岸210m高程的跨趾板桥在I期填筑期间互相配合使用，始终保证有一边桥畅通。（2）二期挡水度汛填筑高程为208～288m，填筑时段为2003年11月1日～2004年5月31日，填筑方量280.77万m3，平均月强度40.11万m3。填料来源有：溢洪道、三友坪砂石骨料系统、桥沟料场、公山包料场、庙包滑移体、马崖三期整治。主要上坝道路为：①高程225m以下的填筑主要由3#道路、r1和r4临时施工道路上坝；②高程225m至250m的填筑，由3#道路和r6临时施工道路上坝。r6是从12#道路的250m高程修支线到趾板区（250m高程），进入坝基临时道路。跨趾板部位在250m高程用4根宝鸡梁架临时桥。③高程250m至288m的填筑，主要由5#道路和3#道路上坝。④在坝体填筑上升的同时，在临时断面的下游坡设临时“之”字形临时道路，“之”字形临时道路路面宽12m。（3）三期填筑高程为220～280m，填筑时段为2004年6月1日～12月31日，填筑方量为320.28万m3，平均月强度45.75万m3。填料来源有：溢洪道、公山包料场、马崖三期整治、长淌河存料场、庙包滑移体、电站引水渠。三期填筑主要依靠左岸3#路（230m高程）和5#道路（270m高程）。右岸除马崖开挖料直接从右坝基形成的临时道路直接上坝外，其余的填筑料通过水布垭大桥到左岸，再经3#、5#道路上坝。本期坝体填筑道路具体规划如下：230m高程以下的填筑料通过3#道路经临时支线降到220m高程，完成坝体高程220~230m的填筑。高程230~270m之间高差40m，当坝体上升到230m高程时，在坝后先预留20m宽平台，再沿下游临时坝坡按10%的坡度形成“之”字形临时道路上升到260m高程，填筑高程230~260m。然后由5#道路降坡到260m高程填筑预留的条带到260m高程直至270m高程。当坝体全断面上升到270m高程后，在下游坝坡按10%的坡度形成临时上坝道路上升到280m高程，完成三期的填筑任务。临时上坝道路按12m宽设置。（4）四期填筑高程为280～355m，填筑时段为2005年1月1日～12月31日，填筑方量为539.66万m3，平均月强度约44.97万m3。填料来源有：溢洪道、公山包料场、三友坪砂石骨料系统、桥沟料场、桥沟存料场、长淌河存料场、电站引水渠、段家沟存料场。主要上坝道路为：在此高程范围内，左岸有7#道路（320m高程）、350m高程交通洞和右岸的6#道路（315m高程）、14#道路（从329m高程经过坝基与2#交通洞、6#n某水电站大坝和溢洪道建筑与安装工程施工组织设计道路相接）。本期施工道路可以从两岸进料，本期坝体填筑道路具体规划如下：高程280～305m的填筑继续利用三期填筑道路即从5#道路270m高程在下游坝坡按10%的坡度继续形成“之”字形道路上升到305m高程，填筑高程280～305m之间的坝体；再从305m高程在右岸坝坡填一条到315m平台的斜坡道与14#道路连通，坡度10%，完成高程305～315m的填筑；然后利用14#道路完成高程315～320m的填筑，并与左岸7#道路连通；利用左岸7#道路和右岸14#道路以及从320m高程沿下游临时边坡按10%的纵坡形成的临时道路使坝体填筑上升到340m高程。坝体填筑升到340m高程后，从340m高程在左岸坝坡按10%的纵坡填一条斜坡道到350m高程与临时交通洞连接，完成高程340m～355m之间的填筑量。（5）五期填筑高程为340～405m，填筑时段为2006年1月1日～9月30日，填筑方量为266.24万m3，平均月强度29.58万m3。填料来源有：溢洪道、三友坪砂石骨料系统、桥沟料场、桥沟存料场、长淌河存料场。主要上坝道路有：在此高程范围内，左岸有350m高程交通洞，右岸有18#道路（高程370m）、2#道路（高程405m）。道路具体规划如下：高程340～350m的填筑，继续利用IV期从高程350m到340m的斜坡道。当坝体上升到高程350m后，从350m高程沿下游坝坡按10%的纵坡边填筑上升边形成临时道路直至填筑到370m高程，与右岸18#道路连接；利用18#道路填筑高程370m至395m之间的坝体。当坝体上升到高程395m时，从右岸2#道路405m高程按10%的纵坡形成临时支线到395m高程，填筑高程395m至高程405m之间的坝体。（6）六期填筑高程为405～409m，填筑时段为2008年2月，填筑方量为3.67万m3。填料来源为桥沟料场。六期填筑待防浪墙砼浇筑完成后开始施工，上坝道路主要为右岸的2#道路。（7）坝前盖重填筑高程为176～265m，填筑方量为68.15万m3。分两个时段完成，2005年3～5月填筑225m高程以下部位，2005年10月～2006年1月填筑225～265m高程部分，平均月强度分别为12.11万m3和7.96万m3。任意料为溢洪道引水渠第一区龙潭组开挖料，粉细砂从业主指定的料源采购。施工道路为：坝前铺盖粉细砂通过右岸12#道路、r2和r4临时道路运输进入工作面；土石混合料通过17#、3#道路进入填筑工作面，或通过上游围堰堰顶部经r4进入填筑工作面。并随着填筑体的上升，在填筑体上游坡形成“之”字形临时运输道路。2.3.3填筑主要施工方法及设备配置n某水电站大坝和溢洪道建筑与安装工程施工组织设计填筑料的运输采用32t、20t自卸汽车；坝体填筑分层摊铺碾压，ⅢB、ⅢC、ⅢD料主要采用进占法卸料，D155A-18（320HP）、D9L（460HP）推土机摊铺，25t振动平碾（前轮分配重量17.04t、激振力182~330KN）碾压；IIA、ⅢA料主要采用后退法卸料，D85推土机摊铺，18t振动平碾（前轮分配重量12.61t、激振力250~326KN）碾压；局部碾压不到的边角部位，采用BW75E小型振动平碾和CM80振动平板碾压密实；每填筑4.8m用XL4200/1145激光反铲进行一次削坡；每填筑15～25m用YZ10L斜坡振动碾进行一次斜坡碾压，然后进行碾压砂浆和喷洒沥青对边坡保护。铺料过程中的超径石主要采用反铲挖除处理。填筑料的洒水采用坝内和坝外相结合的方式，一是在料场人工洒水湿润石料，二是在上坝前设置集中加水站为石料加水，三是卸料摊铺中加水，坝肩两侧用移动式或自行式高压喷射枪加水，中间部分用大吨位的洒水车补充洒水。2.3.4土石方开挖施工及边坡支护开挖爆破主要采用大中孔径的深孔梯段微差挤压爆破方式进行。垂直预裂孔选用QZJ100B型快速钻造孔，水平预裂孔选用YT-27气腿钻或CM-351、液压钻等钻机造孔，爆破孔主要采用PC460、CM351、KQJ-150型潜孔钻和露天液压钻造孔。装药结构：主爆孔采用偶合连续装药结构或底部偶合装药上部不偶合装药，从底部反向起爆；缓冲孔及拉裂孔采用不偶合装药，堵塞段设置辅助药包，采用梅花型布孔排间起爆或矩形布孔“V”形起爆，炮孔密集系数M取2～3。装药方式主要选用乳化炸药混装车装药，炸药密度为1.05～1.25g/cm3。溢洪道采用分区分层开挖，中间抽槽，边坡分施工和永久二次预裂以保证支护作业和边坡稳定。建基面以上2m范围保护层采用水平光爆方式开挖。大坝和溢洪道采用TY320和D85A12推土机集料，4m3~7m3正铲和1.6~3.8m3反铲、开采料场采用4m3电铲和3~5m3装载机、庙包滑移体和电站引水渠及马崖三期均采用1.2～1.6m3反铲和3.1m3装载机、桥沟和长淌河存料场采用4～6m3装载机挖装，运输选用32t为主的自卸汽车。支护工程包括预应力锚索、边坡挂网喷护、锚杆和排水孔施工。预应力锚索采用GZG100B潜孔钻造孔，人工穿索，油压千斤顶张拉锚固；排水孔和浅孔锚杆采用YT-27气腿钻、深孔选用轻型快速钻造孔，工作平台主要选用自行式伸缩台车或搭设组合钢管排架，注浆机注浆，喷砼采用砼三联机湿喷方式进行。2.3.5砼浇筑（1）RCC围堰采取多卡模板立模，通仓平层浇筑。18tn某水电站大坝和溢洪道建筑与安装工程施工组织设计自卸汽车运输入仓，D85平仓机摊铺，18t振动平碾沿堰轴线方向振压密实，模板周边加素水泥浆人工振捣密实；基础面2m范围内采用常态砼浇筑。（2）趾板和防渗板分三期浇筑，趾板采用有轨滑模，根据不同时期分别由桥头、三友坪和桥沟拌和楼供料，6m3搅拌车运输，河床部位采用吊车配卧罐入仓，岸坡部位采用溜槽入仓和砼泵泵送入仓相结合的方式。（3）大坝砼面板分三期浇筑，采用无轨滑模，一期砼主要由桥头拌和楼供料，二、三期主要由桥沟拌和楼供料，6m3搅拌车运输，溜槽入仓，8m宽面板用机械摆动或螺旋机水平布料、16m宽面板用皮带机布料。钢筋安装在钢筋台车上进行，止水铜片采用滚动挤压机现场连续加工。（4）溢洪道控制段上游平行坝轴线布置一台M900型塔机承担控制段砼浇筑和预制梁以及金属结构的吊装，砼主要由左岸三友坪拌和楼供料，10t～20t自卸汽车水平运输砼，分块分层浇筑，过流面采用样架或拖模，其余永久暴露面采用多卡模板。（5）在溢洪道泄槽段0+112.4m布置一台M900型塔机承担控制段以下至0+182.4m段砼浇筑，在0+220.5m沿3#掺气槽轴线方向布置一台10/30t高架丰满门机承担0+175.5m以下部分砼浇筑，门机覆盖不到的部位，采用W-4电吊作为补充手段；砼由左岸三友坪、桥头拌和楼供料，10t～20t自卸汽车水平运输砼，分块分层浇筑，过流面采用样架或拖模，其余部位采用定型组合钢模板。2.3.6基础处理（1）防渗墙采用“两钻一抓”法施工，CZ-22型冲击钻造主孔，抓斗抓挖副孔，KE-400超声波侧壁测定仪监测孔的偏斜度，泥浆固壁；砼由左岸桥头拌和楼供料，6m3搅拌车运输，直升导管法浇筑。（2）固结灌浆造孔以风动钻机为主，采用孔内分段阻塞、循环法灌浆；帷幕灌浆采用小口径钻孔、孔口封闭、孔内循环、自上而下分段法进行，选用地质回转钻机配金刚石钻头造孔，设GJ-2型集中制浆楼制浆，JJS-2B双层搅拌桶调浆，3SNS型灌浆泵和SGB6-10型高压泵灌浆，用TS-2和GJY-IV型自动灌浆记录仪记录，具有自动报警功能的HL-2001位移智能测控仪监测抬动变形。2.3.7金结机电安装金结机电安装主要项目为溢洪道事故检修门和弧形工作闸门、坝顶双向门机，导流洞封堵门及相应的机电设备安装，安装采用现场拼焊，溢洪道金结设备用M900型塔机吊装，导流洞封堵门用WK-4电吊安装。n某水电站大坝和溢洪道建筑与安装工程施工组织设计2.4实施计划安排根据本标段施工总进度、主要施工项目及现场施工条件，主体工程主要分为五个阶段施工。2.4.1第一施工阶段为施工准备阶段，施工时段为2002年6月～10月。主要完成工作项目为：（1）施工人员与设备进场、临时道路修建、临时设施修建（含桥头拌和系统、修配厂及生活区扩建）、测量控制网的布设与复核等施工准备及临建工程；（2）公山包与桥沟料场的的复勘、无用层清理、爆破试验及前期备料开采；（3）溢洪道引水渠、控制段、泄槽段的覆盖层剥离及部分龙潭组层的开挖和龙潭组中段备料；（4）大坝坝肩、危岩体及大坝基础水上部分的开挖；（5）大坝填筑碾压试验；（6）上、下游围堰截流戗堤预进占，具备截流条件；（7）大坝施工用水系统形成；（8）导流洞工程竣工验收。2.4.2第二施工阶段为施工导截流及大坝Ⅰ期回填施工阶段，施工时段为2002年11月～2003年4月。本期关系到大坝安全过水度汛，施工工期紧、各项目交叉施工干扰和制约因素多，是本标段工期控制的关键，必须十分重视。主要完成项目为：（1）截流（2）上、下游土石围堰填筑和防渗墙施工；（3）基坑抽水；（4）大坝基础及边坡水下部分开挖；（5）坝基基础处理（断层及溶洞处理）；（6）下游RCC砼围堰开挖和浇筑；（7）趾板（包括防渗板）开挖、浇筑和灌浆施工；（8）溢洪道、马崖三期开挖和公山包、桥沟石料场开采；（9）坝体Ⅰ期填筑达到208m高程及坝体原型观测仪器埋设配合；（10）建筑物边坡稳定监测；（11）量水堰上段施工；（12）坝面及上游围堰过水保护和下游土石围堰拆除等施工项目。2003年4月底大坝具备坝面过水安全度汛条件。2.4.3第三施工阶段为大坝填筑挡水度汛阶段，施工时段为2003年5月～2004年5月。主要完成：n某水电站大坝和溢洪道建筑与安装工程施工组织设计（1）基坑预充水，汛期坝面安全度讯，汛后坝面清理；（2）右趾板开挖及砼浇筑和灌浆施工；（3）坝体填筑供料：溢洪道（溢流堰段完成）、马崖三期、庙包及电站引水渠开挖，公山包与桥沟料场开采，长淌河存料场供料；（4）三友坪拌和系统土建与安装；（5）各建筑物开挖边坡支护及监测；（6）溢洪道阻滑桩处理；（7）坝体填筑断面达到288m高程，具备挡0.5%频率洪水的安全度汛目标；（8）导流洞检查与修补。2.4.4第四阶段为主体大施工阶段，施工时段为2004年6月～2006年9月。主要工作项目为：（1）坝体Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ期填筑坝前盖重料填筑；（2）上游坝坡施工期变形观测；（3）溢洪道开挖与支护和溢流堰段砼全部结束；（4）庙包及电站引水渠开挖支护；（5）马崖三期整治开挖、支护完成；（6）趾板砼浇筑和主体工程固结与帷幕灌浆；（7）Ⅰ、Ⅱ期面板砼浇筑（包括结构缝止水施工）；（8）大坝与溢洪道永久性监测仪器埋设和安装的配合与保护；（9）桥沟拌和系统形成；（10）大坝下游量水堰完工；（11）溢洪道金结安装开始施工；（12）导流洞检查与修补。2.4.5第五阶段为下闸蓄水和工程完工阶段，施工时段为2006年10月～2008年4月30日。主要完成：（1）导流洞下闸与封堵施工；（2）大坝Ⅲ期面板（含结构缝）、坝顶防浪墙砼浇筑；（3）溢洪道泄槽段砼浇筑；（4）溢洪道灌浆工程施工；（5）溢洪道金结安装与运行维护；（6）放空洞运行管理；（7）溢洪道运行与管理；（8）坝顶Ⅵ期填筑；n某水电站大坝和溢洪道建筑与安装工程施工组织设计（9）坝顶及坝后沥青砼路面；（10）建筑装修项目等施工。（11）全面完成本标段主体工程。2.5工程施工中“四新”的应用2.5.1爆破法直接开采过渡料采用小抵抗线挤压微差爆破技术爆破开采过渡料。该项技术通过爆破试验，在天生桥一级水电站90万m3的过渡料开采中得到了成功的应用。该成果曾荣获电力部科技进步二等奖。2.5.2孔内、深孔梯段间微差控制爆破技术对靠近建筑物附近的爆破采用该项爆破技术，可以减轻爆破对建筑物围岩的震动影响。2.5.3保护层开挖一次爆破技术方法一是采用水平光爆方式，将对所有建基面保护层采用保护层一次性水平光爆（预裂）爆破技术；方法二是在建基面保护层的爆破孔孔底设柔性垫层方式，使建基面岩石的破坏程度最小，满足技术规范要求。2.5.4激光导向反铲削坡采用进口的激光导向伸缩反铲，进行垫层料上游坡面预超填部位的削坡和平整作业。将大大减轻工人的劳动强度，提高工作效率，提高垫层料的回收率，确保上游坡面的平整度满足设计要求。2.5.5滑模技术采用滑模浇筑面板和趾板，浇筑速度快且施工缝少，平整度好，提高面板和趾板的浇筑质量。2.5.6铜片止水成型技术用自制的铜片止水滚动挤压机现场连续加工止水铜片，提高止水铜片的加工精度、光洁度和工作效率，减少了接头和现场焊接工程量。2.5.7振动夯板的使用n某水电站大坝和溢洪道建筑与安装工程施工组织设计采用机械式振动夯板，进行坡面及边角部位振动碾无法到达区域的压实，可以提高靠近趾板区垫层和边角部位坝体的密实度，减小周边缝的变形。2.5.8斜坡牵引机的使用采用特制的斜坡牵引机牵引斜坡振动碾，避免了以往普通卷扬机难以控制斜坡碾行走速度的问题，确保斜坡碾压效果。2.5.9对坝面施工、砼浇筑等重点部位实行电子或按业主指示的其它方法监控，对施工程序、质量实行全方位、全过程控制。以上技术的应用，将经过本工程的爆破试验、碾压试验等，报监理审核批准后，应用于本工程。2.6施工总体目标根据本工程的特点、招标文件及有关技术规范的要求，制定本项目的施工总体目标如下：（1）工程质量目标按照ISO-9002质量保证体系组织施工，工程合格率100%，土建工程优良率90%以上，安装优良率95%，杜绝质量事故，工程总体质量达到优良，创国家优质工程。（2）施工工期目标围绕主体工程下闸蓄水、电站发电和工程竣工目标，抓住施工的重点难点，统筹兼顾组织好项目施工，制定切实有效的工程保障措施，合理安排好施工程序，抓好工序衔接，采用成龙配套的机械化施工，提高工效，加快施工进度，确保节点工期和合同工期目标的按期完成，满足按期发电要求。（3）施工安全目标建立严格的安全经济责任制，运用系统工程的思想，坚持“以人为本、教育为先、预防为主、管理从严”的原则，做好安全事故的超前防范工作，做到机构健全、措施具体、落实到位、奖罚分明，确保实现安全管理目标——“四无一杜绝一创建”（即无工伤死亡事故、无重大机械设备事故、无交通死亡事故、无火灾和洪灾事故；杜绝重大事故；创建安全文明工程）。（4）环保及文明施工目标以“均衡生产、文明施工、科学管理”为宗旨指导工程建设。在合同实施的同时，同步实施相应的环保措施，使施工现场各项环保指标达到国标和地方标准、满足合同要求。施工作业人员一律挂牌上岗，工地做到整洁清爽、有序，施工标志齐全、美观，施工工艺科学合理，推进程序化、标准化作业，创建安全文明工程。