电站厂房施工设计大纲.docx
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电站厂房施工设计大纲
FCD72030FCD
水利水电工程初步设计阶段
电站厂房施工设计大纲范本
水利水电勘测设计标准化信息网
1995年7月
工程初步设计阶段
电站厂房施工设计大纲
主编单位:
主编单位总工程师:
参编单位:
主要编写人员:
软件开发单位:
软件编写人员:
勘测设计研究院
年月
目次
1.引言4
2.设计依据文件和规范4
3.基本资料4
4.设计原则和假定8
5.设计工作内容和步骤9
6.厂房施工设计9
7.厂房施工的温度控制16
8.厂房施工的模板工程17
9.风、水、电和三材用量计算及临建围堰稳定计算工程量汇总17
10.其它18
11.应提供的设计成果18
附表A18
1引言
水电站工程位于,境内,是以为主,兼有等综合作用的型等水利水电枢纽工程。
枢纽由等建筑物组成。
大坝为坝,其正常蓄水位m,最大坝高m,水库总库容m3,电站总装机MW,年发电量kWh,可灌溉农田km2,提供工业用水m3/s。
能通过t级船队(舶)。
电站为厂房,共装台机,单机容量MW。
厂房长m,宽m,高m,一期混凝土×104m3,二期混凝土×104m3,金属结构安装t,水轮发电机组安装台套、t。
2设计依据文件及规范
2.1有关本工程的文件
(1)工程可行性研究报告;
(2)工程可行性研究报告审查批文;
(3)工程初步设计任务书;
(4)国家或地方主管部门对本工程的意见文件;
2.2主要设计规范
(1)水利水电工程施工组织设计规范(SDJ338-89);
(2)水工混凝土施工规范(SDJ207-82);
(3)水工碾压混凝土施工暂行规定(SDJ14-86);
(4)混凝土重力坝设计规范(SDJ21-78)及补充规定;
(5)水利水电工程设计工程量计算规定[试行,(88)水规设字第8号文];
(6)水利水电建筑工程概算定额(1988);
(7)水利水电设备安装工程概算定额(1986);
(8)水利水电工程初步设计报告编制规程(DL5021-93)。
3基本资料
3.1坝址及坝线
本工程选定坝址为,推荐坝线为,枢纽布置为。
本设计为。
3.2工程等级及建筑物级别
本工程为型等工程,相应电站厂房建筑物的级别为。
3.3气象资料
(1)气象:
见表1、表2、表3及表4。
表1气温特征值表(年至年)单位:
℃
月份
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
全年
多年月平均气温
最高月平均气温
最低月平均气温
绝对最高气温
绝对最低气温
多年旬平均气温
多年日平均气温
表2寒潮特征值表(年至年)
月份
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
全年
月平均寒潮次数
寒潮最大降温幅度℃
表3日照特征值表(年至年)
月份
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
全年
各月平均日照小时数,h
日照百分率,%
太阳总幅射kW/(cm2月
表4日平均温度特征值表(年至年)单位:
d
月份
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
全年
30℃的天数
25℃的天数
5℃的天数
0℃的天数
-5℃的天数
-10℃的天数
(2)降水、积雪:
见表5、表6、及表7。
表5历年各月降水量表(年至年)单位:
mm
月份
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
全年
月平均
月最大
月最小
一日最大
表6不同降水量天数统计表
(年至年)单位:
d
月份
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
全年
5mm平均天数
10mm平均天数
20mm平均天数
>20mm平均天数
表7各月积雪特征值表
(年至年)
月份
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
全年
平均积雪天数,d
最大积雪深度,cm
(3)水温、地温:
见表8、表9。
表8各月地温特征值表
(年至年)单位:
℃
月份
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
全年
月平均地温
月平均最高地温
月平均最低地温
表9各月水温特征值表
(年至年)单位:
℃
月份
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
全年
月平均水温
月平均最高水温
月平均最低水温
(4)风速、风向:
见表10。
表10各月风速风向特征值表(年至年)
月份
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
全年
平均风速m/s
最大风速m/s
最多风向
大于6级风天数d
(5)雾:
见表11。
表11各月下雾特征值表
(年至年)
月份
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
全年
能见度小于300m天数,d
平均历时,h
3.4水文资料
(1)电站厂址水位流量关系:
见表12及图1。
表12厂址水位流量关系表(年至年)
水位,m
流量m3/s
[图1厂址水位流量关系曲线]
(2)施工洪水:
见表13。
表13施工设计洪水流量表(月最大)单位:
m3/s
重现期,年
月份
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
注:
必要时由水文专业提供旬洪水资料
3.5地形、地质资料
(1)厂址区地形图(1/500~2000);
(2)厂址区地质平、剖面图(1/200~1/1000);
(3)厂址区基岩等值线图;
(4)厂址区断层、裂隙特征,见表14。
表14断层裂隙统计表
断层裂隙编号
F1
……
f1
…
所处位置
特征值(走向/倾向/倾角)
破碎带宽,cm
充填物性质
建议的c、值
(5)厂址基岩物理力学指标:
见表15。
表15基岩物理力学参数表
岩性
重度
kN/m3
干抗压强度
MPa
湿抗压强度
MPa
弹模
MPa
泊桑比
波速
m/s
完整系数
RQD
(6)地质报告建议的开挖边坡及摩擦系数见表16、表17。
表16摩擦系数取值表
类型
岩石和岩石
岩石和混凝土
……
摩擦系数,f
粘滞力C,MPa
表17建议的开挖边坡表
类别
弱风化岩石
强风化岩石
河床砂砾石
河床覆盖岩
建议的开挖边坡
3.6水工专业资料
(1)枢纽布置图;
(2)电站厂房布置图和分部位分高程工程量;
(3)各部位混凝土强度等级要求;
(4)厂房结构对混凝土浇筑分层分块的要求。
3.7机电专业资料
(1)主要机电设备清单及重大件尺寸、重量;
(2)机组安装程序图及说明书;
(3)金属结构清单及尺寸、重量。
3.8施工专业内部资料
提示:
包括施工导流(渡汛要求)、总布置、总进度、施工工厂及混凝土试验等资料
3.9类似工程的参考资料
提示:
主要供进行类比、估算时用,可说明参照类比数据的出处、量值等。
4设计原则和假定
4.1设计原则
(1)遵照国家、地方有关政策法令及现行的国家标准、水利水电行业规程、规范进行本设计;
(2)按照可行性研究报告审查意见及业主的要求进行设计工作;
(3)推广采用新技术、新工艺。
缩短建设周期、降低施工成本。
4.2设计假定
提示:
对一些不确定因素进行假定,以便开展工作。
5设计工作内容和步骤
5.1设计工作内容
(1)进行厂房混凝土施工方案的比较,包括施工方法、进料及运输线路、施工机械的布置、单项进度及工程量等,可定量、定性比较;
(2)确定选定方案的施工方法、施工布置、进度、机械设备需用量及工程量;
(3)进行机电设备、金属结构安装设计;
(4)进行模板设计、混凝土温度控制及建材设计;
(5)在总进度控制下,平衡各种强度(如混凝土浇筑强度,机组、金属结构安装强度等);
(6)计算主要材料需用量,劳动力数量及其分年供应计划。
5.2设计工作步骤
(1)准备阶段:
现场查勘,收集基本资料,分析研究各类资料;
(2)方案比较阶段,拟定可行方案,并进行定性分析比较,选出2~3个较优方案,进行施工布置和估算比较,以确定推荐方案;
(3)选定方案设计,进行施工布置,计算施工强度、机械、劳动力数量、临建工程量、三材消耗量、水电用量等,平衡各单项强度,最终提出设计成果。
6厂房施工设计
6.1施工条件分析研究
6.1.1有效施工日分析
(1)停工标准规定;
提示:
根据规范或具体条件拟定,如
(1)日降雨量大于10mm或者20mm时,若无防雨措施,应停工;
(2)月平均气温高于25℃,若温控费用过高时,可考虑白天停工;
(3)日平均气温低于-20℃或日最低气温低于-30℃时,一般应停浇;
(4)大风风速在六级以上时,应停浇;
(5)能见度小于100m时应停工;
(6)法定节假日不算有效工日。
(2)全年有效施工工日统计,见表18。
提示:
(1)根据上述停工标准和水文气象资料列表分析统计;
(2)粗估时也可按每月25天计。
表18全年施工工作日统计表单位d
项目
月份
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
年
气温高于等于25℃的天数
气温小于等于0℃的天数
气温小于等于-10℃天数
气温小于等于-20℃天数
日降水量大于等于5mm天数
日降水量大于等于20mm天数
大于等于6级风天数
法定节假日天数
………
日历天数
停工天数
工作日天数
注:
也可按施工时段统计工作日
6.1.2施工特性分析
提示:
(1)分析厂房的布置、与枢纽其他建筑物的关系等特点;
(2)分析厂房的结构特征、分层分块及其对施工的要求;
(3)分析厂房机电设备、金属结构与混凝土结构的关系。
6.2厂房基础填塘及一期混凝土施工
6.2.1混凝土种类比较
提示:
对一期混凝土采用常态混凝土、碾压混凝土或微膨胀混凝土(含氧化镁混凝土)进行比较(含材料、温控、机械及辅助工程量等),一般对填塘混凝土,可采用碾压或微膨胀混凝土。
6.2.2浇筑方案拟定与比选
(1)方案拟定:
拟定多个可行方案,并进行布置,计算临建工程量。
提示:
可供选择的方案一般有:
(1)自卸汽车浇筑方案:
利用自卸汽车从拌合楼取料直接入仓或在仓面搭设栈桥经溜筒入仓;
(2)履带吊浇筑:
利用电铲改装成履带吊,自卸汽车运送混凝土,履带吊入仓;
(3)升高塔浇筑方案:
由自卸汽车或翻斗车运料到溜料仓后溜入手推车,由升高塔提升手推车入仓或经溜筒(槽)入仓;
(4)门机、塔机浇筑方案:
机车或自卸汽车运送混凝土,门机、塔机吊运入仓;
(5)对碾压混凝土,入仓同上,振动碾压实;
(6)其他浇筑方案:
如胶带输送机入仓、混凝土泵或混凝土泵车入仓、缆机入仓等,或以上方案的组合。
(2)方案比选:
见表19。
提示:
根据上面初拟的方案,进行定性分析、定量估算,草图布置后比选一个最优方案,根据该方案对机械配套选型。
表19施工方案比较表
比较项目
方案一
方案二
……
施工条件
控制范围
浇筑强度
导流、渡汛要求
其他特点
经济比较
设备费
准备及临建投资
机械拆、装费
混凝土浇筑单价
施工总投资
6.2.3厂房分缝及混凝土浇筑分层分块
(1)厂房混凝土分缝;
提示:
分横缝和纵缝,横缝一般由水工专业给出,纵缝可参照已建工程经验和本工程具体情况给定。
纵横缝还需根据温控结果进行调整。
(2)混凝土浇筑分层分块:
见表20。
提示:
分层分块原则:
(1)避免在应力较大,结构簿弱部位分缝;
(2)分块面积要根据浇筑能力、温控要求确定;
(3)分层厚度根据结构特点、温控要求、浇筑能力确定;
(4)分层分块应有利于简化施工工序,考虑施工方便,满足总进度要求;
(5)可参照已建工程经验分层分块;
(6)分层分块应满足设备安装和埋件埋设要求。
厂房下部结构分层分块方法可参见下表。
表20厂房下部结构常用分层分块方法表
方法名称
优点
缺点
通仓
(1)简单、方便
(2)对厂房整体性有利
(3)施工进度有保证
(1)要求厂房尺寸小或者在低温季节
(2)仅适合于中小型厂房
错缝
(1)对大型厂房较适合
(2)合缝较方便
(1)施工干扰较大,对进度有一定影响
(2)一般要求相邻块均匀上升
预留宽槽
(1)可加快进度、减少干扰
(2)对大型厂房较合适
(1)宽槽回填受温度影响
(2)宽槽回填施工较困难
预留封闭槽
(1)可解决厂房框架的温度应力
(2)施工简单
(3)适合于大型厂房
(1)回填封闭块受温度影响
(2)缝面处理要求高
(3)对进度有一定影响
设置灌浆缝
(1)施工简单、方便
(2)可加快施工进度
(1)缝不易张开,灌浆较困难,需有办法解决
(2)灌浆受温度影响
表20厂房混凝土浇筑分层分块设计计算
层号
1号机组段
2号机组段
3号机组段
块数
层厚
体积
块数
层厚
体积
块数
层厚
体积
1
2
……
6.2.4厂房混凝土浇筑进度安排
6.2.4.1确定混凝土浇筑的影响因素及其它要求:
(1)导流、渡汛、灌浆等对工期的要求;
(2)水工结构对进度、工序的要求;
(3)机组安装、金属结构安装对工期、工序的要求;
(4)施工条件和布置对工期、工序的要求。
6.2.4.2一期混凝土浇筑进度安排
(1)计算每块工程量(见表21),浇筑时间,立模时间,分析层间间隙时间(结合温控),进行跳仓跳块,确定浇筑进度,绘制进度图和进度表21;
表21混凝土跳仓跳块进度安排表
层号
段号
1号机组段
2号机组段
……
块号
1
2
3
1
2
3
1
2
3
第一层
x/y
第二层
x/y
第三层
x/y
第四层
…
注:
表中x表示该块浇筑的起始年、月、日到结束年、月、日,y表示该块混凝土工程量
(2)一期混凝土浇筑工期见附表A1;
(3)进度指标:
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
6.2.5厂房混凝土浇筑运输、入仓机械需要量计算。
提示:
根据上面选定的机械和强度要求计算。
6.2.5.1机械的生产能力:
见附表A2。
生产能力=机械生产效率(长时期)×利用率×完好率(6)
6.2.5.2机械需用量计算:
(1)根据入仓强度计算:
(7)
(8)
(2)根据月高峰强度计算:
月高峰强度=高峰期平均强度×月不均匀系数(9)
(10)
(3)根据最大块仓面要求计算:
(11)
(4)根据布置要求确定;
提示:
同一仓号可能要2台机械浇筑;边角部位要布置机械等,按布置要求确定机械。
(5)其他辅助机械选定。
提示:
根据配套原则进行选型和估算数量。
6.3混凝土施工机械布置及进料方案
6.3.1混凝土系统的选择与布置
6.3.2进料及运输线路的布置
6.3.3浇筑机械布置见表22:
(1)考虑覆盖整个工作面;
(2)物料运送方便;
(3)满足导流、渡汛要求;
(4)辅助工程量小。
表22浇筑机械布置特征值
项目
门机、塔门
履带吊等
1#
2#
……
…
起重量,t
轨道桩号
轨顶高程,m
回转半径,m
轨上提升高度,m
控制浇筑部位
进料方式
进料台高程,m
辅助工程量
机械型号
6.4机电设备安装
6.4.1桥式起重机安装
(1)桥吊安装,见表23。
表23厂房桥吊安装方法表
吊装方法
优点
缺点
大型施工机械吊装
厂房封顶前吊装,方便可靠,应优先选用
桅杆吊装法
厂房封顶前吊装.桅杆制造简便,小工程适用
桅杆树立困难,主梁吊起后,旋转难度大
吊环吊装法
简单、可靠、方便
屋架要能承受被安装设备重力,滑轮与吊环联接较困难
厂房屋架吊装法
适用于有屋架的轻型屋面厂房,滑轮组安装方便
屋架要能承受被安装设备的重力
(2)桥吊安装劳动力配备及工期,见附表A3。
6.4.2水轮发电机组安装
6.4.2.1安装程序
提示:
根据机组型式和机电专业提供的安装程序图划分程序,无资料时可类比同类机型给出安装程序,参见《水利水电工程施工组织设计手册》第三册P.816。
6.4.2.2安装工期:
见附表A4
(1)埋件安装工期;
(2)机组组装工期;
(3)机组安装工期。
提示:
依据上述安装程序逐项安排,再调整,给出单项进度。
6.5金属结构安装
包括拦污栅、平板闸门、蝶阀、筒阀及启闭机、尾水门机等,不含高压钢管。
6.5.1安装程序
根据不同的闸门形式和现场条件给出安装程序和对土建工
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