力坝碾压坝.doc
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1、3.12施工技术文件施工技术文件投标人:浙江省正邦水电建设有限公司法定代表人(或委托代理人):2001年7月8日3.12.1施工导流设计说明书及附图(包括施工渡汛)一、导流工程(一)导流工程设计1.截流工程及截流标准梯子洞水电站导流系统具备导水面貌后,截流建筑物的施工是能否实现按期截流的关键.本合同截流建筑物包括大坝上游围堰和大坝下游围堰。根据招标文件,梯子洞水电站坝址径流成果及各分期时段设计洪水成果分别见表3.12.1、表3.12.2。表3.12.1梯子洞水电站坝址径流成果表注:梯子洞水电站坝址多年平均流量为129m3/s。表3.12.2梯子洞水电站坝址各分期时段设计洪水成果表根据水利水电施
2、工组织设计规范有关规定,采用枯水期导流,江道截流时间为2001年11月末,截流围堰戗堤进占时间为11月初,截流流量为3月5年洪水重现期流量421m3/s。2.大坝上、下游截流围堰设计(1)大坝上游围堰根据3月五年重现期标准确定,挡水水位为308.7m高程,加安全超高0.8m,则堰顶高程为309.5m,堰顶长94.93m,最大堰高25m.。大坝上游围堰按施工进度分为两部分,即截流围堰部分、下游侧的土工膜心墙堆石及加高部分。截流围堰部分结构型式为粘土斜墙防渗堆石围堰;下游侧土工膜及堆石加高部分结构型式为基础部位挖截心槽回填粘土,其上部分为土工膜防渗体,堰体为石碴。具体结构型式及工程量见附图3.12
3、-1、3.12-2及表.12.3。(2)大坝下游围堰根据3月五年重现期标准确定挡水水位为295.3m高程,加安全超高0.7m,则堰顶高程为296m,堰顶长53.63m,最大堰高13m。大坝下游围堰结构型式为基础粘土心墙上部土工膜防渗堆石围堰。具体结构型式及工程量见附图3.12-1、3.12-2及表。表3.12.3围堰工程量表(二)导流工程施工1.施工布置(1)料场大坝上、下游围堰堰体的主要材料有堆石、过渡层料、心墙土料、护坡块石及截流抛投料。1)堆石 主要来源于大坝基础、导流洞等部位的开挖利用方,从弃碴场取料。2)过渡层料 采用导流洞等部位开挖的细粒石料,从堆碴场取料。3)心墙土料 从业主指定
4、粘土料场取料4)护坡块石及截流抛投料 利用各部位开挖石料中的超径石料,须事先收集堆存。为满足截流施工进度要求,在上游围堰上游4碴场堆存,作为截流抛投大块石料。因大粒径居多需配备正铲装车。料场分布及填筑施工道路平面布置见附图3.12-3施工总平面布置图。(2)施工道路围堰施工道路主要利用已形成的施工道路。右岸利用低线路进入场地,随着围堰的升高修连接路。左岸,利用导流洞施工临时道路,随着围堰升高修连接路。(3)施工用水、施工用电均利用已形成系统,供电需满足工作面及施工道路的夜间照明。2.施工程序(1)根据料源位置施工交通条件,截流戗堤进占从右岸向左岸进行,采用单戗堤方案。(2)戗堤进占,采用上游围
5、堰戗堤进占。(3)合龙后开始进行围堰闭气工作,建议上游电站停一段时间放流,此时加大基坑抽排水,开挖上、下游围堰基础截水槽,抛填粘土。 (4)进行围堰其余部分施工,第二年汛前达到围堰设计要求的高度,以拦挡洪水。3、施工方法(1)施工测量围堰施工前按设计图纸提供的座标放出围堰轴线控制点A、B、C及D,并预埋高于地面1.5m的彩色标杆作标识。同时,对所采用的控制点复查,补充不足,使之符合水利水电工程施工测量规范(SDG9-85)的要求。围堰截流戗堤轴线位置应设有明显标志,其水中部分采用浮标或激光现场直接定线。(2)截流戗堤进占及龙口合龙上游围堰截流戗堤从右岸进占,均采用单戗堤进占的方式。石料由自卸汽
6、车自各碴场运输上堤,连续倾倒、抛投,堤顶由推土机配合推料、平料,一次填至297.5m高程,戗堤进占后期以抛填堤头裹头(大块石),防止堤头石碴淘涮流失。龙口形成后,即进行龙口合龙施工,合龙采用立堵方案。在合龙施工准备过程中,应有水情工作人员对导流洞的过流,龙口上下游水位及水流情况进行认真的测定和分析,布置好观测设备,并对合龙料物、设备及施工人员等准备情况进行详细的检查、核对、落实。有条件时与上游电站联系配合减少泄流,以减小截流难度。初步考虑投料方式采用上角抛投粒径大料,下角抛投粒径混合石料,保证抛投连续。在合龙施工时,如流速过大,合龙困难,可采取以下措施:(1)加大抛投速度,加大块石粒径。(2)
7、采取锚系措施。即在大块石上钻孔插钢筋,再将几个大块石用钢筋或丝绳联结起来,或者直接锚固在戗堤上,此项工作在合龙开始前即应开始进行。(3)戗堤闭气、基础开挖及心墙粘土填筑,戗堤合龙后,在上游围堰戗堤上进行闭气。闭气形式采取在戗堤迎水抛填粘土斜墙。此时上游电站控制下泄流量。加强抽排水,同时开挖上下游围堰心墙截水槽抛填粘土。戗堤闭气所需料均利用自卸汽车由各自料场取料,自戗堤抛料铺填,推土机配合。土料场布设反铲装料,石碴料场布设正铲、装载机装碴。基础开挖利用反铲一次清理到基岩,同时粘土料由自卸汽车自粘土料场拉料、进占法填筑。(4)大坝上游围堰心墙以上填筑及土工膜施工此部分堰体填筑分三部分,堆石、过渡料
8、和土工膜心墙,其心墙施工程序考虑到土工膜“之”字形布置要求,采用上游和下游方向往复循环填筑升高的方法。堰体堆石和过渡料填筑,采用进占法,填筑方向平行于堰轴线,施工亦采用自卸汽车运料,推土机堰上平整,振动碾碾压。铺层厚度、碾压参数等根据设计要求,经试验后确定。在过渡料填筑、碾压完成后,利用反铲修坡,人工局部整平。土工膜心墙作为围堰的防渗体,施工时必须严格保证质量。土工膜设计采用“之”字形布置,折皱高度为75cm,边坡为1:1.6。其施工方法包括土工膜之间的连接、土工膜与基础等的连接及保护措施等。1)土工膜之间的连接土工膜现场粘结各幅间接缝,采用热焊接法,即采用热合机加热法。粘接时下部须临时铺垫硬
9、木板或其它平整硬物,其搭接长度不小于10cm ,为加快施工进度,现场粘接铺设质量不容易保证,须尽量减少现场粘结工程量,将原幅宽1-2m的土工膜予先加工成幅宽10m左右的宽幅,然后再运往现场铺设。另沿围堰纵向每隔20m须设一皱状伸缩节,防止土工膜拉裂。2)土工膜与基础的连接土工膜与下部粘土基础的连接方法为:在填筑、碾压完成后的粘土上人工挖出2.0m深、底宽2.2m、边坡1:1.5的深槽,将土工膜按设计要求插入槽内,分层回填粘土,人工夯实。3)保护措施在堆石、过渡料填筑时,不允许大的石块滚落到土工膜上或将砂砾料直接倒在土工膜上:反铲修坡时,防止铲牙抓破土工膜;处理土工膜上砂砾料时,防止人为损坏土工
10、膜。堰体填筑时,因土工膜心墙将堰体分为二部分,二侧平行填筑。施工中尽量避免穿越土工膜心墙。如难以避免,则须在土工膜上铺设钢板,并在心墙部位回填砂砾料,形成临时道路。(5)基坑排水1)初期排水基坑初期排水主要是排除围堰基坑内的积水,围堰渗水和汇流面积内的降雨,排水强度达1240m3/h,须配备8Sh-9型水泵3台,6B33型水泵2台,最大排水强度达1453m3/h,余量17%。(选该型号的水泵是与经常性排水统一考虑的)初期排水的设备分别设置在上下游围堰的基坑最低处,将水分别排至上下游围堰外,为确保围堰堰坡的稳定,水流不得冲刷堰坡。2)经常性排水基坑内积水抽干后即进入经常性排水阶段,经常性排水主要
11、是排除围堰汇流面积内的降雨(按日降雨量100毫米一昼夜内排除)、围堰渗水和施工废水,经初步计算排水强度达1024m3/h,须配备8Sh-9型水泵3台,6B33型水泵2台,最大排水量可达1453m3/h,余量为41%,经常性排水阶段的排水设备可延用初期排水的设备。为排除基坑内的局部积水,另须配备潜水泵JQB-21-2、JQB-4-19型各2台。为降低基坑内机械排水的压力,应在基坑的右岸边路边设排水沟或截水沟将降雨量疏导至上下游围堰的外侧。经常性排水设备的布置是在大坝上下游底坡脚以外的中部各设一集水坑,沿大坝底坡脚的外侧挖排水沟并向集水坑,然后在集水坑的靠围堰一侧设泵将水排至围堰外。(6)围堰拆除
12、工程后期,对大坝上下游围堰进行拆除,水上部分采用正铲装自卸汽车运输至弃碴场,水下部分采用反铲装自卸汽车运输至弃碴场。拆除时间,完成本标工程后需根据进水口部位施工情况适时安排拆除围堰,要求在电站蓄水前拆完。(7)主要施工机械设备见下表主要施工机械设备(截流工程)二、施工渡汛根据招标文件要求,本工程2001年8月18日开工,2004年3月末结束,施工期二年零7个月,每年4-10月份占全年降雨量的85%,即进入汛期,洪水基本是由暴雨形成,其中6-7月发生大洪水的频率最高。需经历三个洪水期的考验。为使工程顺利进展,确保基坑不受破坏,在建设单位、监理单位、设计单位的大力协助下,积极与当地水文气象部门配合
13、,组织精干抢险突击队,并将大坝基坑及大坝上下游围堰作为防汛重点部位。(一)大坝基坑大坝基坑地势低,雨季防洪问题突出。在汛期到来前要疏通好开挖时设置的截水沟,并结合基坑经常性排水,备足水泵等排水设施,保证迅速排除积水,雨后尽快恢复生产。(二)大坝上下游施工围堰为确保大坝施工安全,汛期设专人巡视堰体稳定情况,备用土料及草袋等防汛材料,遇有危急情况,可及时加高,消除潜在危险部位,组织好人员和机械设备,随时准备抢险。(三)其它部位汛期防护(1)各施工道路、生活区、场地设施等部位,汛期疏通好排水沟涵,防止积水冲刷、淹没等不利影响。(2)汛期全面检查供电线路,配足备用电源,检修水泵工况,确保汛期工作能力。
14、(四)根据施工总进度要求,2002年4月9月间大坝临时断面过水,此时大坝溢流坝段已达到292.5m高程。施工时,根据当时水情预报情况适时安排撤离。过水后,10月初开始进行大坝基坑抽水及上下游围堰恢复及坝体临时断面杂物清理,要求在10月15日前结束。(五)防洪渡汛保证措施(1)成立以项目经理为第一责任人的防汛指挥部,组织由各方面骨干组成的防洪抢险突击队。(2)根据年度防洪方案,备足防洪渡汛所需的材料、机具。(3)雨季洪水期项目部领导分兵把关,层层负责,如出现超标暴雨洪水,一方面全力组织力量抢险,另一方面及时转移设备和人员。(4)做好与当地水文气象站联系工作,积极收集天气、水情预报,汛期设专人24
15、小时值班,保证通讯畅通。(六)拟投入本工程防汛的材料和设备3.12.2施工导流工程量表施工导流工程量见下表:施工导流工程量表 施工总平面布置图(包括场内主要交通)一、工程概况 梯子洞水电站是阿莲江干流梯级开发规划方案中第九级,为最后一级,位于重庆市酉阳县岭口乡境内,梯子洞水电站装机为312MW,总库容2476万m3。 梯子洞水电站工程为三等工程,主体工程为3级建筑物,枢纽由拦河大坝,引水压力管道、地下厂房和开关站。拦河坝为碾压砼重力坝,最大坝高43.5m,坝顶长119.75m,采用坝顶开敞式溢流。 本标包括拦河坝、冲砂廊道土建工程、冲砂廊道闸门及启闭机安装工程。大坝上下游围堰相应截流工程、人工
16、碎石骨料加工系统和砼拌和系统等。 主要工程量为:土石方开挖190792m3,土石方填筑3500m3,石方暗挖6914m3,浆砌石6215m3,碾压砼78179m3,砼72952m3,帷幕灌浆钻孔20056m ,帷幕灌浆14458m,接缝灌浆1715m2,锚杆(=20,L=3m),668根,钢筋制安335.6T,排水孔783m,闸门安装19T,埋件安装30T,加重块30T,启闭机(6T/台)2台,大坝内外部观测系统等。 根据招标文件要求,2001年8月18日开工,2003年12月31日金属结构及启闭机安装结束,2004年3月31日完成全部土建工程并竣工。二、施工条件(一)、水文条件 梯子洞水电站
17、所处流域属亚热带湿润季风气候区,具有冬无严寒,夏无酷热,暖湿多雨的气候特点。流域内多年平均雨量为1411.4mm,年内410月雨量多,强度大,占全年总量的85%左右,113月降雨量仅为年总量的15%左右。 梯子洞水电站工程区无实测气象资料,根据距坝址直线距离为60Km,的黔江气象站实测资料统计,多年平均气温15.4,极端最高和最低气温分别为38.6和-5.8,多年平均相对湿度80%,多年平均蒸发量999.3mm,多年平均风速1.3m/s,最大风速18m/s,极大风速20m/s。 由于梯子洞电站是本流域开发方案最末一级,坝址控制流域面积4830km2,由于上游已建成朝阳寺和大河口两座大型水库,至
18、上而下改变了河流的天然径流过程。间接推求坝址分期设计洪水成果见下表:梯子洞水电站坝址各分期时段设计洪水成果表设计洪水由暴雨形成,多出现在410月,67月发生年最大洪水的频率最高,11月也有较大洪水出现。由于流域狭长,暴雨量大且集中,洪水汇集迅疾,洪水过程峰高量大。(二)、工程地质 坝址处河谷为典型的“U”字型,谷宽90105m,河谷两岸地形陡峭,以陡崖和缓坡交替分布。坝址区第四系堆积层,主要为河流冲积之砂卵石层及崩、坡积孤、块碎石堆积层。前者分布河床,厚1.53.0m。后者分布于岸边斜坡,厚39m,坝址区除部分河床及岸坡分布第四系堆积层之外,其他地段基岩裸露。 大坝区出露基岩为寒武系上统耿家店
19、组(3g)灰质白云岩石。中厚层状。厚299327m。岩石矿物质份以方解石、白云石为主,含少量有机质及石英、铁质,隐细晶结构。岩石坚硬,饱和抗压强度:32.250.1MPa,软化系统数:0.650.73 。 坝址区物理地质现象表现 为岩石风化,卸荷及溶蚀作用,上述作用受构造作用较明显,据钻孔揭示,坝址区岩体无强风化,弱风化带河床,厚56m;岸坡水平厚820.5m,强卸荷带水平宽度814m。 坝址区地下水主要为第四系孔隙水与基岩裂隙水。两岸地下水位均高于河水位,补排形式为地下水补给河水。据钻孔压水成果,岩体透水率1.0362.5吕荣。(三)对外交通条件 本电站位于重庆市黔江开发区酉阳县苍岭口区乡境
20、内,坝址位于石柱门大桥下游1km,距黔江县城110km,上距大河口电站12.6km,下距河口20km(龚滩镇),距彭水80km,其中龚滩至彭水水路54km,至重庆水路308km,乌江干流上的彭水港口为常年通航,可作为本工程对外运输转运码头,陆路距有铁路的重庆市500km,吉首400km,两地可作为铁路转运站。 发包方已提供右岸上线、下线路,供承包商使用。三、施工总平面布置(一)施工总布置原则 根据本标的地形情况及发包方提供的场地情况,进行本标施工场地的总体施工平面布置。在具体布置中,充分利用发包方提供的施工场地,临建设施布置原则上力求合理、紧凑、少占地,经济实用,方便施工,统筹安排,确保满足各
21、施工时段内的施工能正常有序地进行。同时应加强对周围环境的保护。(二)、施工临时设施 施工临时设施包括:施工临时道路、施工供风、供水、供电及通迅系统;临时生产管理及生活设施;排水系统及弃碴场等临时工程。1、施工道路 进场后先利用右岸上线、下线路进入施工开挖作业面。截流前修筑通往各碴场、堆料场、土料场施工道路,截流后修筑基坑内临时施工道路,以作为坝基开挖道路和砼施工道路。 具体临时施工道路布置见附图3.12-3,施工总平面布置图。2、施工供风、供水、供电及通迅系统(1)施工供风 根据石方开挖和砼施工高峰强度要求,本工程施工供风总量为60m3/min,其中左岸供风量为20m3/min,右岸供风量40
22、m3/min。另考虑修筑临时道路及其它零星用风,配备W-9/7型移动式空压机2台。 供风管路采用钢管,可就地铺设。 具体平面布置见附图3.12-3施工总平面布置图。(2)施工供水1)生产供水 以江水为水源,拟在上游围堰以上右、左岸各建泵站一座。右岸泵站供人工碎石厂、砼拌和系统、空压站、大坝坝区生产供水及消防用水。左岸泵站供布置在生活区附近的临时设施区临时工厂及消防用水。 右岸供上述部位的高峰用水量为480m3/h,以江水为水源,在岸边设浮船式泵站,内装200D433(Q=190346m3m)3台,2用1备一部分送水至370m高程调蓄水池,水池容积500m3以自流的方式供空压站、大坝坝区等部位,
23、另一部分直供人工碎石加工厂和砼拌和站。 左岸供临时工厂区生产用水,高峰用水量119m3/h,在江边设取水泵站,内装125D253型水泵2台(1用1备),用133钢管供至上部调蓄水池(高程约380m),水池容积250m3,以自流方式向临建区供水。2)生活用水 发包方提供给承包商使用。 具体平面布置见附图3.12-3施工总平面布置图。(3)施工供电1)施工电源发包方已将10KV线路引至右岸交通洞口进口附近,承包方从此处接引线路,布设变压器,为本工程各施工作业面、临时设施提供电源。2)施工供电方案根据本工程施工特点,需从上述电源接引点引专线供人工碎石系统和砼拌和系统。另外,需引线至右岸空压站右岸供水
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