某水库施工组织设计.docx
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某水库施工组织设计
某水库施工组织设计
1施工组织设计
1.1施工条件
1.1.1水文气象
老鹳河流域位于河南省西南部,伏牛山北麓,介于东经111°01′~111°46′,北纬33°05′~33°48′之间,系丹江的一级支流。
龙湾湖电站拦河坝以上流域面积3456km2,主河长254km,河道平均比降为0.52%。
本区属北亚热带季风区大陆性气候,由于受北部天然屏障的阻挡,加之林木防护作用,年平均风速2.1m/s。
但是受地形影响,山谷风明显,年内90%以上的时间是白天刮东南风,夜间多西北风,年均无霜期为236天,平均相对湿度为69%。
老鹳河流域平均气温在42℃~-14.2℃,多年平均气温15.1℃,多年平均降水量约925mm,降水量在时间和空间上的分布很不均匀,一般是深山多于浅山、丘陵区,南坡多于北坡;降水量的63%集中于6~9月,其中7~8月占降雨量的40%,流域内光照充足,年均日照为2019小时,占可照时数的46%。
1.1.2交通条件
龙湾湖水库工程位于南阳市西峡县境内,在县城以南,距西峡县城约11km回车镇龙湾湖村附近的老鹳河上。
地处山区,坝址西岸山势陡峻且岩石裸露,东岸山势较为平缓。
两岸坡积物较少,河谷呈“U”型。
河流坡降大,水流湍急。
龙湾湖水库工程的施工物资由西峡或淅川运往工地。
南北向311国道穿越西峡县城,东西向312国道通过县城。
由西峡至工地有两条道路。
一条出县城经老鹳河东岸西峡至淅川新修建的交通公路,至龙湾湖与挡子岭交界处折向西至坝址,施工期间将从西淅公路下线到坝址的500m道路修成宽6~8m的泥结石路面,作为对外交通的主干道,至西峡县城的总行程约11km。
另一条从西峡县城西出城,经老鹳河西岸沿原西峡至淅川的交通公路到老君店电站下两公里处下线交至挡子岭村的交通公路至拦河大坝坝址,行程约11km。
大坝两端均有西峡通往淅川的交通公路,并与国道311和312及穿过西峡的铁路相通,外运物资均可通过西峡火车站货运站转运,交通条件非常方便。
1.1.3施工通信
⑴施工营区内统一接入因特网,建立内部局域网,建设单位和施工单位均安装固定电话和传真机。
⑵目前手机已经基本普及,建设单位和施工单位的管理层均可手机联络。
⑶现场生产调度使用无线对讲机,使用前应经地方无线电管理部门批准。
1.1.4施工场地
坝轴线下游,左岸龙湾湖村一带为一级阶地,较平坦,高程在洪水影响范围以外,可作为施工附属企业及设施的布置场地。
也可满足建设管理单位生活及文化设施场地布置需要。
1.1.5施工用电和用水
在坝址上游有老君店水电站装机1600kw,已和县变电站并网,施工期在水库未开始蓄水之前,可以10kv线路送至工地。
在坝址下游约2.5km处有在建挡子岭水电站装机1660kw,计划在2007年汛前投产发电。
施工期内,也可以10kv线路送至公里。
坝址区附近有淅川至西峡的35KV输电线路通过,施工用电也可由本电源供电。
老鹳河河水,经分析,水质良好,可作为施工和生活用水水源。
在左岸坝头附近设蓄水池,抽取河水,经输水管道供水至各用水点
1.1.6砂石料场
工程区石料储量丰富,在大坝两岸广泛分布,施工时结合当地料场规划进行施工,服从全局考虑,统一调配。
根据可研阶段的设计需用石料要求,按照天然建筑材料产地选择的原则,本阶段石料场选择结合工程所需的石方进行了专门的石料调查,工程所需石料场初步定在挡子岭靠近鹳河侧。
经勘查,石方开挖量和石质基本能够满足设计要求。
鹳河工程区下游有砂石料场,各砂石料场均有满足本工程使用的合格砂料及碎石,料源充足,供应稳定,工程用砂石料可根据需要在就近砂石料场购买。
1.1.7水、电供应及当地修配加工条件
经水质化验分析,库水可作为施工用水,但应定期进行检验,确保水质的合格,生活用水可由地下水泵抽解决。
工程所在处总体来说,电力线路和变电站等基础建设较好,工程开工前,可先进行输变电施工,配置施工用变压器型号为SCB9-75KVA,各施工部位无动力线路,需由变压器沿坝顶至溢洪道尾端敷设动力电缆以提供电源,各工区设置配电、计量、保护、控制设施,确保用电安全。
选择地势平缓、交通便利的场地做为机械停放场,根据龙湾湖水库实际地形,机械停放场布置在水库左坝头,占地500m2,机械停放场负责施工期的施工机械及施工运输车辆的临时停放,施工期各型施工设备的简单的维护保养和零配件更换。
1.1.8工程建设期的要求
根据工程所在地的水文气象特点,尽量避开汛期,加快施工进度,缩短工期,以早日发挥工程效益。
因此,结合各分项工程的劳动强度,本工程拟定工期为24个月,从第一年10月至第三年9月,跨两个汛期。
1.2施工导流
1.2.1导流建筑物级别
按照《防洪标准》【GB50201-94】,龙湾湖水库工程等别为Ⅲ等,工程规模为中型。
永久性主要水工建筑物级别为3级。
依据《水利水电施工组织设计规范》及《水利水电工程等级划分及洪水标准》【SL252—2000】的规定,导流建筑物的级别应为5级。
1.2.2导流时段及导流标准
导流时段的选取充分考虑大坝控制流域的水文气象特性。
流域属北温带大陆性季风气候,冷暖气团交替频繁,四季分明,冬季寒冷干燥,风多雪少,夏炎多雨,春旱冷暖无常,秋凉晴爽。
降水年内分配不均,冬、春雨少,降雨多集中于夏秋两季,汛期6~9月份降水占全年降水量的65.9%。
流域内径流主要由降水形成。
各建筑物应尽量避开汛期施工,以减小导流工程规模,降低导流工程难度,增加工程施工期安全。
工期上来说,大坝主体工程施工拟安排在第二年枯水期完成。
临时建筑物导流标准为5年一遇,五年一遇全年洪峰流量1992m3/s,非汛期五年一遇洪峰流量178.3m3/s。
1.2.3导流方案
工程开工前,首先需将下游挡子岭水库库水全部放完,确保围堰修筑后,工程下游施工面无水作业,河床宽度较大,可采用分期分段束窄河床的导流方式。
一期导流先施工左岸工程,在右岸开挖明渠导流。
二期导流围右岸,利用左岸已建的导流底孔(冲砂洞)导流,由于冲砂洞高程较高,而非汛期基流较小,可采用围堰加泵抽的方式将基流收集至集水坑后,再抽至冲砂洞排出。
导流方案:
老鹳河流量季节性强,汛期流量较大,枯水季节流量很小,枢纽工程宜在非汛期施工,丰水季节可停止大坝主体工程的施工。
导流方式采用分期围堰与导流底孔相结合的导流方式。
纵横向围堰均采用砂石围堰,梯形断面,上游围堰临水面设土工膜铺盖防渗。
电站厂房位于小山沟口,距老鹳河有一段距离,施工导流需要在距河岸附近修建围堰,以防止河水倒灌入厂房基坑。
电站厂房基础开挖和基础砼浇筑过程中的地下水、砼浇筑后的养护水以及雨水,采用水泵抽排。
本方案通过合理安排工期,不会对工程施工造成严重影响。
1.2.4导流建筑物设计
导流围堰型式选择原则:
堰体运行安全可靠,满足稳定、防渗要求,型式应能适应施工和防汛抢险要求。
围堰采用砂石围堰,同时配合机械压实,使堰身密实,迎水侧铺设土工膜一层用以防渗,并采用50cm袋装土防护,袋装土由现场清基土取料,人工装袋,人工堆砌。
堰底采用抛石挤淤,抛石所需石方亦取自清基的开挖石方,围堰顶高程195m,顶宽3m,边坡1:
3,临水侧采用防渗土工膜进行围堰防渗,内侧布置排水沟,并在相应位置设集水井。
一期围堰纵横向全长300m,二期围堰全长100m,
拦河大坝及厂房工程施工导流主要估算工程量的估算见表8.1-1。
表8.1-1拦河大坝及厂房工程施工导流主要工程量估算表
序号
工程项目或费用名称
单位
数量
一
大坝工程施工导流
1
围堰填筑砂卵石
m3
11500
2
土工膜
m2
2600
3
围堰拆除
m3
8000
二
厂房工程施工导流
1
围堰填筑沙卵石
m3
6500
2
土工膜
m2
300
1.2.5基坑排水
在围堰防渗体施工完毕后进行基坑初期排水,基坑积水按坝基底高程190m计算,同时考虑抽水过程中围堰渗水、降雨等,水位下降速度控制在1.0m/d左右,2~3天抽干。
二期围堰修筑后,坝前设置集水井,井径3m,深3m,收集上游基流,并采用潜水泵将基流河水抽至冲砂洞排至坝下游。
电站基坑排水包括施工期降雨、围堰渗水、施工用水等,其中降水按多年月平均降雨量计算,渗水按围堰设计挡水水头计算。
根据龙湾湖年降雨量资料统计,基坑内积水相对较少,若有部分积水,均可截入基坑内集水井,泵抽至基坑以外。
1.3主体工程施工
1.3.1大坝主体工程施工
首先开挖右岸导流明渠,然后填筑左岸土石围堰,施工左岸坝段及左岸电站进水口和泄洪洞工程。
然后拆除一期围堰,并修筑土石围堰将水流导向左岸导流底孔,从已建成的导流底孔导流,施工右岸坝段。
汛期停止大坝主体工程施工。
砼浇筑应按浇筑顺序由下而上,分仓情况应根据开挖及浇筑能力确定,拦河坝工程砼施工采用机械拌和,机械振捣。
1.3.2电站施工
引水隧洞及厂房部分土石方开挖采用机械与人工相结合的方法进行,对大孤石和石方开挖采用钻爆法施工,所有出渣均用机械运至与开挖高程相适应的台地缓坡上。
砼拌和采用机械拌和,翻斗车运输,机械振捣。
1.3.3机电及金属结构安装
机电设备安装包括:
水轮机、发电机、超重机、主阀、启闭机及电气设备安装。
金属结构包括:
拦污栅、闸门。
除预埋件外,其余设备应在土建施工完成后安装。
1.3.4土方工程
土方工程主要涉及西峡县城防洪堤工程的填筑及开挖,土方工程采用人工与机械相结合的方法施工,机械为主,人工为辅。
大面积、大方量土方开挖以机械为主,即近距离采用40~74kW推土机推运土,远距离采用1m3挖掘机或1m3装载机挖装,5吨自卸汽车运输至弃料区。
对于局部小沟槽开挖或边坡修整可采用人工施工。
土方回填工程,对于挡土墙或基础沟槽土方回填工程可采用挖掘机填土或人工填土,采用人工或打夯机夯实的方法,以免破坏主体结构。
对于土坝、防汛道路、溢洪道等工程土方回填等可采用推土机推土,羊脚碾碾压回填,对于局部边夯采用打夯机夯实。
1.3.5石方工程
岩石开挖,一般应采用钻孔爆破法施工,针对本次所在位置处的岩石情况,应采用放小炮或定向爆破法施工。
采用人工或风钻钻孔,爆破应由专业人员负责。
严禁放大炮或采用洞室爆破法及药壶爆破法施工。
爆破后应立即开挖岩面,观察爆破后岩基面情况,发现有裂缝等破坏岩基情况应立即上报有关部门,采取处理措施。
石碴运输采用1m3挖掘机装石碴,5吨自卸汽车运输,局部边坡或机械难以到达的地方采用人工装卸,双胶轮车运输。
1.3.6砌石工程
浆砌石采用坐浆砌筑的方法,要求块石新鲜、无风化、坚硬、密实,最薄厚度不小于25cm,块石表面干净无杂物。
对于土质地基,砌筑前应先将地基夯实,并在地基面上铺一层3~5cm厚的稠砂浆,然后再安放石块;对于岩石地基,铺筑前应先洒水湿润,表面冲洗干净。
砌筑时应保证坐浆饱满,填捣密实,表面平整。
工程完工后,须经常洒水养护,在砌体未达到设计强度的70%时,砌体前后不得回填土料等。
对于坝体迎水面的干砌石工程,应严格按规范要求施工,做到“稳、紧、实、平”,自身稳定,底部密实,接缝紧密,表面平整。
1.3.7砼工程
砼应按设计要求的配合比严格控制材料配比量。
采用机械拌制和运输,砼的拌和时间应根据坍落度试验确定,一般不宜少于1.5分钟。
根据经验,从拌成到开始浇筑,以不超过45分钟为宜,超过者作为废料处理。
砼的入仓温度一般控制在5~25℃,夏季施工当外界气温超过30℃时要求砼出机温度25℃以下,如气温太高时可避开高温时段再行浇筑。
冬季施工当气温低于-10℃时应停止浇筑,必须浇筑时要有保温防冻措施,以防砼出现裂缝。
砼浇筑时如遇降雨,当雨量超过5mm/h又无防雨措施时就立即停止浇筑。
在砼浇筑施工时,应严格按操作规程进行,以防出现麻面、蜂窝、空洞、裂缝等,造成返工。
砼的养护工作是保证其质量和强度达到设计要求的重要保证措施。
砼浇筑完一般12~18小时内即开始洒水养护,平面砼养护,可用水覆盖或用草袋、湿沙覆盖。
垂直方向养护,可人工或带孔水管定时洒水养护,保持砼表面经常湿润。
养护期不少于14天。
冬季为了防止砼发生冻裂,应采取保温措施,减少洒水次数,0℃以下停止洒水。
砼工程一般应在其强度达到设计强度的70%,保证其表面及棱角不会因拆模而破坏时才能拆模。
1.3.8橡胶坝工程
在砌石坝砌筑至溢流坝顶面时,开始预留橡胶坝安装锚固槽,坝袋安装施工主要是将坝袋周边固定在锚固槽内。
(1)安装前的准备工作
坝袋运输的特点是面积大且为整体,单体重量较大。
因此在确定运输方式时要考虑经济,便于装卸,不发生损坏为原则。
本工程坝袋计划采用汽运的方式直接从厂家运输到施工现场。
到达后用吊车吊卸。
坝袋安装前,应开包检查坝袋质量,并将前、后楔块橡胶底垫片,木楔、木芯、木压板准备齐全并运至现场。
安装机具、器具必须到位待用。
安装人员应编排完毕,作好工作准备,处于待命状态。
(2)坝袋安装
准备工作完成以后,就可进入坝袋安装阶段。
安装前将坝袋底板、锚固槽及垫板清扫干净,并且用水冲洗,凉干后铺设底板片,再安装水帽。
水帽处的底垫片应开孔,孔径φ=309mm。
将底垫片和法兰垫片夹在供排水管进口法兰与水帽法兰之间,打入螺栓并装螺帽压紧,溢流孔及排气孔均应在坝袋安装时进行开孔。
坝袋安装程序:
底垫片应伸展,使其能与嵌入坝袋胶布一并伸入槽内。
吊送坝袋入仓并展开,先将坝袋两端锚固脚就位,用压板固定牢。
坝袋堵头即中边墩侧面锚固是用木楔、木压板来锚固的,先将坝袋及底垫层折好,用木压板压着,并楔紧木楔。
再将坝袋上下游锚固脚就位楔牢。
坝袋上下游锚固是用前、后楔块和木芯在锚固槽内锚固,应使木芯底部与砼圆弧内角充接触。
当坝袋胶布与橡胶底垫片一并裹着木芯入槽后,先放入前楔块紧靠橡胶垫片,再放入后楔块楔紧,依次、平行进行,完成坝袋上下游的锚固工作。
锚固时在转角处用经过防腐处理的硬木楔块将空缝楔紧。
坝袋内安装工作全部完成后,应进行仔细检查,无误后方可封闭坝袋。
坝袋四周脚全部固定以后,将锚固槽再次清理,把余出的坝袋胶布及底垫片铺盖槽口处固定即可。
1.3.9金属结构安装
金属结构安装按设计图纸和有关技术文件进行。
其焊接、螺栓连接、防腐处理必须符合相应.规范要求。
预埋件安装前,门槽模板内的杂物必须清除干净,一、二期砼的结合面应全部凿毛,埋件安装调好后,将调整螺栓与锚板和锚筋焊牢,并将螺母点焊住。
而后5—7天内浇筑二期砼。
闸门安装好后,应在无水情况下作全行程启闭试验,检查挂钩是否灵活可靠,止水是否严密,起重轨道是否弯曲、扭曲变形。
1.3.10水轮发电机组安装
机组安装待基础砼强度达到设计值的70%后进行,基础板二期砼应浇筑密实,一般宜使用微膨胀水泥。
部件的装配应注意配合记号,安装测量误差在允许范围,现场制造的承重设备及连接件要进行强度耐压试验。
1.4施工总体布置
1.4.1施工总平面布置原则
根据工程区附近的地形、地貌情况和施工条件以及施工需要和施工强度统筹规划,主要原则为:
(1)临建设施及施工辅助企业的规模和容量按施工总进度计划及施工强度的需要进行规划设计,本着有利生产、方便生活、易于管理的原则。
(2)各施工场地的临建设施,施工辅助企业及施工道路均按照现有条件进行规划布置,并应在业主规划的占地范围线内。
临建设施及施工辅助企业尽量靠近生产区,采用集中布置和分散布置相接合,永久与临时相接合,布置要求紧凑、合理、方便使用,同时尽量避免工程施工的干扰、影响。
(3)现场办公和职工住房尽量紧凑布置,以减少占地。
(4)无论是现场的临时设施、工厂、道路,还是营地建设均要满足防汛安全和现场施工安全的需要,并充分考虑环境保护、安全生产和文明施工的要求。
(5)生活设施和附属企业的规划、设计,充分考虑地形、地势因素,减少临建土石方及其它工程量。
(6)施工总体布置要保证主体工程施工高峰期的需要,前期施工、高峰期施工和尾工要进行统筹规划,逐步到位,避免不必要的反复,以达到经济合理的目的。
1.4.2施工总布置
对外交通运输主要从拦河坝址处修建7.5m宽的进场公路500m长,与新修建的老鹳河左岸西淅公路相连。
主要物资、设备均通过此交通干道运输至场内。
老鹳河右岸的原西淅公路也可作为工地与外线连接的交通公路,主要作为块石运输的交通公路。
两岸公路互为备用。
场内需要修建连接两岸的交通道路以及拌和站、加工厂、生活区到坝址作业面的交通道路。
路面宽7.5m。
办公生活区设在拦河坝左岸下游的空地上;仓库、砂石料场及砼拌和系统就近设在施工区附近,木材加工厂、钢筋加工厂及砼预制厂均设在工程所在区旁边的空场内。
风、水、电等系统可根据工程分散位置不同,设置相应的集中供应系统。
1.5施工总进度
1.5.1施工进度安排
本工程以工程设计有关工程量、工程区水文特征、各种材料的供应条件、国内目前砌石坝工程的施工水平及施工技术设计拟采用的施工方法、施工程序及施工设备等为编制依据,结合工程建设要求,施工强度及速率,本着先险后夷、安全渡汛、均衡生产的原则,同时充分考虑业主方的意见及工程的实际情况进行施工进度编制。
本工程计划施工总工期为24个月。
2009年7月~9月为工程筹建期。
主要进行对外交通、施工用电、征地、招标、评标、签约。
2009年10月为工程准备期。
主要进行场地平整、场内交通、供电、临时房屋及施工工厂和一期导流围堰工程的施工。
2009年11月~2010年10月为主体工程施工期。
完成左岸电站进水口及电站压力管道开挖与衬砌和左岸坝段,2010年11月~2011年4月完成右岸坝段及电站厂区枢纽工程,2011年5月~2011年6月完成临时工程拆除,并做好环境保护、水土保持及林木恢复工作。
2011年7月开始拦水发电。
施工进度安排见表8.5-1。
表8.5-1施工进度计划表
1.6施工管理
1.6.1实行项目法人制
为保证工程建设顺利实施,建议本工程施工领导由西峡县政府组建“龙湾湖水库工程建设管理局”,抽调水利局和拟组建的西峡县龙湾湖水电发展有限公司人员参加,待工程实施后转交西峡县西峡县龙湾湖水电发展有限公司管理,确保工程效益的发挥和正常工程维护。
建管局下设:
办公室、工程、质检、技术、财务及物资供应等职能部门,负责该工程的施工招标、发包,施工组织、质量检查、工程进度、工程技术、财产预决算、竣工验收、管理等工作。
建管局作为项目法人,全面负责资金筹措、各部门间关系协调及项目实施中的组织领导。
组织实施中的施工管理、质量监督、财务管理等,制订并落实管理制度。
在本工程实施过程中,必须认真细致地严把质量关,建立项目管理责任制和质量管理安全保证体系,确保工程质量,力争工程按期顺利完工。
1.6.2实行建设监理制
为了保证工程实施的质量,控制工期和投资,应及时公开竞聘专业技术力量雄厚的监理单位对工程进行全程监理。
监理单位应根据《水利工程建设监理规定》、《水利工程建设监理单位管理办法》和《水利工程建设监理人员管理办法》制定出具体工作细则,明确委托监理程序,监理单位资质要求等,对所有工程的建设内容、施工进度、工程质量进行监理,从而保证资金专款专用和工程质量。
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