青海省河南县尕孔水电站厂房施工组织设计

'青海省河南县尕孔水电站引水枢纽─厂房施工组织设计福建省榕源建设工程有限公司2007年月日62 编写人:卢晓平校核人:审批人:唐生卫2007年月日62 目录第一章概况--------------------------------------------------------31.1．水文、气候、地质、交通概况---------------------------------41.2．工程概况---------------------------------------------------5第二章施工总体规划----------------------------------------------------------------62.1编制说明-----------------------------------------------------72.2编制依据-----------------------------------------------------72.3编制原则-----------------------------------------------------72.4施工总目标---------------------------------------------------72.5组织机构-----------------------------------------------------72.6施工总体设想及施工程序---------------------------------------7第三章施工总体布置------------------------------------------------73.1布置原则-------------------------------------------------73.2水、电、路布置-----------------------------------------------73.3.临时设施、施工区布置-----------------------------------------83.4砂石骨料系统-------------------------------------------------83.5砼生产系统---------------------------------------------------83.6砼水平与垂直运输---------------------------------------------8第四章施工截流与导流----------------------------------------------9第五章坝基开挖与处理----------------------------------------------105.1概述--------------------------------------------------------105.2土石方开挖工程计划------------------------------------------1162 5.3土石方开挖--------------------------------------------------115.4土石方开挖安全控制------------------------------------------11第六章砼施工------------------------------------------------------116.1概述---------------------------------------------------------116.2砼拌合设施---------------------------------------------------116.3大坝砼施工工艺和流程-----------------------------------------126.4砼运输与入仓方案---------------------------------------------126.5模板与钢筋---------------------------------------------------126.7主体常态砼浇筑、分层、分缝施工-------------------------------14第七章浆砌石工程施工----------------------------------------------167.1概述---------------------------------------------------------167.2石料的加工与选择---------------------------------------------167.3砌石工艺流程-------------------------------------------------167.4砌石运输入仓-------------------------------------------------16第八章冲砂闸、进水口施工--------------------------------------188.1概述---------------------------------------------------------188.2模板、钢筋、止水施工----------------------------------------188.3砼浇筑-------------------------------------------------------18第九章金属结构加工及安装------------------------------------------18第十章机械与劳力需求计划----------------------------------------20第十一章质量控制与管理--------------------------------------------2111.1.质量管理机构设置--------------------------------------------2162 11.2.施工过程质量控制--------------------------------------------2211.3.试验、测量--------------------------------------------------23第十二章工程总进度------------------------------------------------2412.1计划依据、原则----------------------------------------------2412.2进度计划安排------------------------------------------------2412.2工期保证措施------------------------------------------------24第十三章施工安全--------------------------------------------------2513.1.安全组织机构------------------------------------------------2513.2.安全生产与管理----------------------------------------------26第十四章环境保护与文明施工----------------------------------------2662 第一章概况1.1.水文、气候、地质、交通概况尕孔水电站地处青海省河南蒙古族自治县境地内,位于泽曲河下游段.尕孔水电站坝址左岸有县城一梧桐村的简易公路通过,距离河南县公路里程50km,距离青海省省会西宁市约363km,对外交通较为便利.泽曲河流域地处青南高寒同区,平均海拨3500m以上,地势东北高,西南低.属高原大陆性气候,降水量多且集中在6一9月份.气温较低,日照时间长,太阳辐射强,冷季温长干冷,多大风,暖季短且谅爽.多年平均气温0.5℃,一月份平均气温-11.2℃,七月份平均气温10.5℃,绝对最高气温24.6℃,绝对最低气温-35.5℃,冻土深度1.77m.年平均风速2.3m/s,最大风速31.0m/s,年平均降雨量604.1mm,蒸发量1355.6mm.泽曲河径流量主要来自降水,其次为地下水和融雪.尕孔坝址流量为23.5m3/s.尕孔水电站坝址处设计洪水标准按50年一遇设计.相应洪峰流量551m3/s,校核洪水按200年一遇校核,相应洪峰流量697m3/s.下游电站厂房按30年一遇洪水设计,相应洪峰流量492m3/s,按100年一遇校核,相应洪峰流量632m3/s.泽曲河洪水主要由暴雨形成,每年5月进入雨季后,气温升高,河流水位回升,流量在6-9月间雨量加大.该区出露的基岩地层以三迭系为主,晚泥盆系及上第三系地层有少量分布.尕孔水电站在区域地质单元上归属秦岭地槽,展布在工程区附近的区域构造主要为南秦岭东西向构造体系;褶皱构造分布有官秀一楠木让褶皱组;断裂构造主体分布方向呈近EW向,以中铁断裂带为代表,次级结构面呈NE向,代表性断裂为军功断裂带.62 中铁主断裂西始下下大武,经中铁,东延伸止至泽库县南,长度160km.由2～3条EW向断裂组成,西段倾向NE,倾角50～70。,东段倾向SW,倾角60～70。,距电站40km.军功断裂带为玛沁NWW向深断裂的分支断裂带.该断裂西起玛沁,经军功,东延伸止至泽库县南,长度200km.由多条NE向次级断裂组成,倾向NW,倾角40～60。,以压性为主,距电站约30km.区域内晚近期新构造运动的特征,主要表现为间歇性大面积缓慢上升运动和差异性的断块活动,地貌上反差强烈,呈断陷盆地与高耸隆起的岳相间分布景观.距离工程区较近的区域中铁断裂带处于稳定状态,军功断裂带亦处于相对稳定状态.库坝区、隧洞、厂房位于稳定的地块内.厂房地基基岩岩性为变质长石石英砂岩夹少量砂质板岩，岩体强风化厚度5-7cm、弱风化下限埋深8-12m；上部岩体受结构面组合切割影响，完整性相对较差，下部微新岩体完整性相对较好。建基高程6261米时，岩体已至微新岩体，满足厂房地基的要求，，有关岩土体物理力学参数可参照坝址区建议值使用。厂房后边坡走向NW210度，倾向SW，平均坡角为40度；坡体部位第四系坡积碎石土厚度一般2-5m，下部碎石土层厚3-8m。基岩主要为变质长石石英钟英砂岩，岩石较为致密。岩层产状NW300～325度SW＜45～55度,倾向岸外偏下游.由于受断裂组合切割影响,局部形成不稳定的结构体,在开挖过程中局部岩体完整性相对较差,呈层状块裂结构;;微新岩体完整性相对较好.边坡岩体天然状态下整体稳定性相对较好,施工时,应将该部位第四系坡积碎石土及强风化层卸荷带岩体全部挖除.对局部可能产生拉裂滑移变形破坏的部份时午必要的工程处理.62 厂房右岸边坡受卸荷、风化及裂隙组合切割影响。表部岩体完整性较差，呈层状碎裂结构，局部有少量崩塌，掉块，须对强风化卸荷带岩体进行清坡及固处理。1.1.工程概况:发电厂房布置在黄河沿河道左岸坡脚处，布置三台混流式机组，单机容量10.0MW．主厂房背后布置副厂房，开关站布置在压力前池右岸台地上，屋水基本冲着黄河水流方向．主厂房为钢筋砼框架，结约尺寸长×宽×高＝40.1×21.6×24.3m,建筑面积887.2m2.发电机层地板高程3297.45,布置3台SF10000-10型发电机,左侧布置安装间.为了安装和检修需要,主厂房内设有电动双梁吊车一台,吊车支承在吊车梁上,吊车最大起吊重量50t.吊车梁轨顶高程3287.55,跨度13.5m承受一台50/10T重级工作吊车,水轮机层地坪高程3273.45,布置了三台HLA606-LJ-120,机组安装高程3270.进水管直径1.6-1.8m.管轴线与机组轴线距离为2.2m.副厂房布置在主厂房上游侧,与压力钢管线垂直,为二层,底层为电缆廊道布置有励磁变、场用变、空压机等齐备，上层为中控室、高压开关室、载波室、交接室等。底层地板高程3269.1m中控室地板高程为3379.45厂房尾水设3孔4.4×1.4m平板闸门,固定式卷扬机第二章施工总体规划62 2.1编制说明根据业主方所提供的各项招投标文件、施工承包合同，在全面、系统地阅读和理解了这些文件后，我方收集了有关的信息和以往类似工程的经验，并结合本工程的特点、难点，详细分析研究了该工程的技术设计图纸、实地考察了地形地貌。基于国家在有关建设工程的施工规范、强制规范、合同法、与业主的施工承包合同等文件的规定和要求下，本着实事求是的科学态度和忠实业主、诚信服务的宗旨，编写本施工组织设计。2.2编制依据2.2.1青海省黄南州河南县尕孔水电站(Ⅰ标段)工程量清单合同编号?,施工招标文件和招标图纸;2.2.2《水利水电施工技术规范汇编》;《小型水电站施工技术规范》SL176-96;《水利水电工程施工质量评定规程》SL176-1996;《水利水电工程施工质量评定与验收标准及国家强制性条文》；《水利水电建筑安装安全技术工作规程》SD267-88;《水工砼施工规范》DL/T5144-201;《中华人民共和国建筑法》；《中华人民共和国合同法》；2.2.3根据工程现场踏戡有关地质和水文情况资料.2.2.4本公司积累的成熟水利水电施工技术及先进的施工方法、丰富的施工经验和品种齐全的机械设备。2.2.5编制范围:(Ⅰ标段)引水枢纽，包括大坝、冲砂闸、引水口。2.3编制原则2.3.1以设计图纸和有关技术规范和验收标准为依据,全面符合招标文件,施工承包合同关于质量、工期、环保等各方面的要求。62 2.3.2充分利用网络计划技术,优化施工计划,统筹安排各项工程施工顺序,做到关健项目工序的施工优先安排;超前组织,以消除不利因素,使各项工程都能顺利展开.2.3.3根据业主合同对工程工期的要求,在设计编排网络图时,按倒排计划编写方式,确定出关健工期节点的时间,以此作为控制要素,安排各项劳力、设备计划。确保工程按时完成。2.2.4制定出相应的质量目标、质量保证措施、单元工序质量控制过程。2.4施工总目标2.4.1按照施工合同要求,保质保量按期完成本标段工程项目.2.4.2精心安排,以规范、计划方案方法为最高施工准则,杜绝随意浪费、窝工现象。最大限度降低业主、施工单位成本，靠科学化管理获得较大的经济效益。2.4.3遵纪守法、文明施工,维护和传播企业形象。2.4.4注重环境保护、尽量做到较少破坏草山、草原、植被、原有的天然排水通道，因地制宜，满足总体施工要求。2.5组织机构62 为确保工程保质保量按时完成,管理体制为项目式组织“金字塔”形的从上到下垂直管理体系，按工程特点和职能部门分为以下结构形式：项目经理机械设备运行部材料供应和后勤保障安全生产施工生产技术部中心试验室质量控制与复查经营财务部项目总工程师项目副经理主要部门说明：施工生产技术部：施工安排、生产计划、材料计划、测量放线、劳力机械安排、工程形象进度报告、质量过程控制、工程资料管理。经营财务部：月经营报告、成本控制定额管理、工程报表及预算结算、人员工资。62 质量控制与复查：质量报表、质量资料、单元工程质量复查、机械设备运行部：车辆、工程机械正常运行、维修、保养，根据其它职能部门的要求安排施工设备车辆。中心试验室：参与编写质量报告、砂石料筛分试验、砼试块压力试验、土方压实试验、提供现场施工砼配合比、钢筋强度及焊接试验、水泥理化试验。安全生产：持证上岗的专业安全管理员，安全管理与监督范围为：土石方爆破、车辆驾驶、高边坡施工、脚手架安装、生产生活用电，安全标志.2.6施工总体设想及施工程序2.6.1总体设想：发电站厂房施工包括前池、高压管、厂房及尾水施工，首先在2006年6月份进行前池基础、前池东侧开挖2号镇墩以上基础的出碴路、高压管位于高程3010米的厂房开挖出碴路的爆破施工，开挖原则是预留保护层、先高后低、先修路后开挖、先边坡锚杆喷浆处理再进行下部作业。此项工作要在2006年11月初时前池、升压站基础须提前出来、高压管、厂房开挖进度处于3010米高程处。为加快施工进度，厂房开挖上部可采用洞室爆破。为挖制高压管基础形成后两侧的边坡安全，减少对围岩的扰动，2号镇墩以下高压管开挖采用预裂爆破技术。3010米高程以下高压管和厂房依次降低，为便于出碴和相互干扰较小，两者高差不得超过3米，厂房周边的高边坡要进行逐上而下的锚杆喷浆处理。2007年6月中旬，完成厂房及其尾水基础开挖、尾水洞的开挖施工。2007年6月下旬到2008年3月底进行厂房砼基础浇筑的冬季保温施工。根据热工计算，搭设保温暖棚62 ，使施工温度符合规范要求。砼浇筑的运输方式使用塔吊和砼泵结合施工的方式。搅拌站位于厂房西侧3000处的平台上，配备有一台配料机、两台搅拌机。平均日浇筑量200方。基础浇筑时，要注意温度应力和岩石基础的约束反力，一次浇筑时浇筑层不能设定的太厚，按施工规范和设计要求进行分缝，以避免砼开裂。2008年4月初时，厂房的尾水基础砼须全部完成，即主厂房完成3号镇墩、蜗壳层一期砼；尾水闸室基础，三条尾水洞底板砼的浇筑。2008年4月上旬到2008年6月上旬，完成水轮机层一期砼浇筑、水下墙砼浇筑、主厂房转子支墩、安装间发电机层一期楼板砼浇筑、砼副厂房上下游剪力墙砼浇筑、尾水洞侧墙砼浇筑等。2008年6月上旬到2008年7月底依次完成主厂房排架结构柱、构造柱的砼浇筑、水轮机层风罩、发电机层二期楼板砼浇筑、主副厂房封顶。该年度7月底以后即进入设备安装调试期。此外,当高压管开挖至3010米以下时,从厂房西侧通向厂房施工区的交通将被阻断.等高压管挖至3号镇墩基础时,必须修建一条横跨高压管的拱桥.此桥的建成,为事关厂房施工进度的关键,为此,须在2007年前完成.62 第三章施工总体布置3.1布置原则发电厂房处施工范围狭小,四周两均为陡峭的坡地,无台地.施工总体布置本着严格服从业主及当地有关部门的要求与规定,因地制宜,便于管理,方便施工,少占草山,扰民最少.有利于环境保护与水土保持的原愚则进行布置.3.1.1服从规划的原则施工现场布置在业主总体规划征地范围内指定的区域.3.1.2便于管理,方便施施工,适度规模的原则施工场地布置既要便于布置区域的管理联络,又要不影响现有施工项目和有关后续项目的施工,还要考虑丰水期的防洪问题.同时,施工现场设施要便于工程施工,又不影响通过该区域的水、电线路。通讯、道路、排水在不影响正常施工的前提下，尽量减小规模。3.1.3因地制宜，节约场地，少占草山，节省投资的原则施工场院地布置要因地制宜，少占农田，并充分利用有利的地形，尽量小填少挖，挖填平衡，节省用地的投资。土石方爆破开挖,除厂房3010高程以上部分洞室爆破外，其余均采用浅孔爆破方式,最后距基础2米时，留保护层人工风镐结合弱松动爆破进行开挖。施工时要在高压管、主副厂房、尾水之间调节,尽量做到出碴和钻机打眼同时进行,3.1.4有利于环境保护和水土保持的原则施工场地布置在利用荒山坡地及沟地时，在环境保护，避免水土流失的要求下，以少破坏原有植被和天然排水通道为原则，施工废弃物必须严格按指定地点堆放，禁止将垃圾废物倒入河流中，完工时须拉走。62 3.2水、电、路布置3.2.1供水、排水及防洪布置：厂房区的水源资源较为丰富，在厂房东侧距安装间35m、高程2985m处有一条常年流水的冲沟，水量较大，直入黄河。为保证迅期时洪水不冲入厂房区及对厂房基础开挖施工中的渗水最小，拟在其上游适当位置修筑挡水坝，开挖一条长度约为100米左右的排水洞，洞口再向黄河方向延长60米的明渠，将水引入黄河。另外，在该坝上游处也可接塑料管引自流水至厂房施工处。满足整个施工及灌浆用水需要。3.2.2施工用电:由于没有系统电网供电,所以施工用电须靠柴油机发电解决.总功率200kw,另有一台30kw的柴油发电机用作施工照明.发电机房布置于厂房东侧开挖出的台地上。此台地上游30米处,面积较大,还可作为料场.3.2.3施工道路:为加快施工速度,分别在左右岸（尾水一侧、高压管一侧）开辟两条施工道路。根据实际变化情况，，在2975米高程处还可开挖一条东侧尾水方向到厂房安装间一侧的出碴的施工道路,可以在高压管3010高程处的交通被挖断时,解决厂房开挖的出碴问题。在右岸利用靠近尾水渠的纵横向围堰做为右岸的施工道路。3.3.临时设施、施工区布置临时设施、施工区位置详见《施工平面布置图》3.3.1临时设施、施工区的布置:本项目临时设施包括:生活区、钢筋及金属构件加工厂、材料区、库房、机械车辆停车处、水泥砂石骨料堆放区及弃渣区。由于厂房四周均为山地，无直接可利用的台地。考虑到地形限制和安全方面，在开挖爆破施工时，项目部生活区、施工队生活区暂布置在上游300多米外，高程3300处的指定草地处。工地库房也在此，以后可在62 厂房出碴路挖出后，将施工队生活搬至此处，总面积为430m2。加工厂、砂石骨料堆放地也在该处布置。距厂房安装间东侧30m，高程2990m处的交通便道处可布置水泥库房和砼搅拌站，可利用面积280m2，水泥库房位于较高处。塔吊设置在3号镇墩处，可兼顾厂房东西两侧及尾水的砼浇筑。3.4砂石骨料系统整个厂房工程砂石料的需要量为1.2万方.筛分系统所在地在大坝上游,距大坝15km处.筛分、破碎设备有鄂式碎石机一台、锥式碎石机两台；偏心振动筛、惯性振动筛各两台。可将天然砂筛分成0.5～２、２～４、４～８ｃｍ粒径的三级配粗骨料。也可筛分细度模数为2.1～3.2的中粗砂．该料场包括堆放地占地3500m2,可堆放吵石料2200m3.施工现场可堆放砂石骨料约270m3,在浇筑砼的同时,自卸汽车不断从料场补充砂石料.可以跟上浇筑速度.3.5砼生产系统砼生产系统位于厂房东侧，距安装间15m，高程2985米处,占地260m2.由一台配料机、两台强制式搅拌机、两台进料装载机，一台砼泵组成。一台配料机给两台搅拌机供料。由于有两台强制式搅拌机.它的单产量较高,同进工作至少达到每小时25m3的产量.配料采用微机根据输入的配合比数据自动完成配料。水量由控制水泵电机的时间继电器来控制。从料场运来的砂石料可直接卸在配料机上游10m远的堆料处。卸料时分级、分类堆放。拌合水从上游冲沟处引至搅拌站的自流水提供。水泥放置在该处的最高处，可临时堆放25T水泥。3.6砼水平与垂直运输3.6.1选择混凝土运输设备及方案的基本原则：3.6.162 .1、保质：均匀性，和易性（不分离，不漏浆，不严重泌水），入仓温度。在运输两种以上标号混凝土时不发生标号混淆。3.6.1.2保量：混凝土运输设备和运输能力要与拌和浇筑能力、仓面具体情况及钢筋、模板吊运等相适应。3.6.1.3、经济：使运输费用低。3.6.1.4、及时：运输仓内的混凝土不初凝3.6.2混凝土运输的过程与方式：3.6.2.1过程：水平运输（从拌和地到浇筑仓前）、垂直运输（从浇筑仓前到仓内）两种过程合二为一.实际解决方案为布置一台最远水平距离60米的塔吊。3.6.2.2方式：、连续式运输.混凝土连续运输机械：一台三一60C1816型混凝土泵.三号镇墩、主副厂房基础砼、尾水基础砼浇筑采用砼泵浇筑方式,可满足砼运输设备及方案原则的全部要求；水下墙、排架柱采用塔吊运输。实际施工中可灵活运用。。第四章厂房基础开挖与处理5.1概述厂房发电枢纽有前池、高压管、副厂房、主厂房、尾水及尾水洞它构组成。厂房纵向长度为42.0m，横向宽度为23米。高压管段平均开挖宽度为27米。其中：碎石土总方量约为34628m3、石方明挖为76842m3、腐殖土厚度１～２ｍ，高压管段开挖平均深度5.1m,镇墩开挖平均深度7.4m,主副厂房段开挖平均深度62 23～64ｍ．以机械开挖为主，配备两台1.2m3挖掘机、两台装载机、四台斯太尔20T自卸车、三台10T自卸车。石方开挖采用风钻钻孔进行浅孔爆破,在距基础设计高程约2m左右时,进行予留保护层弱爆破或风镐开挖.先开挖先锋槽，形成阶梯。挖机在进行挖掘时，注意挖除台阶尖角。这样，不仅增加了临空面，同时，便于组织钻孔、装药、爆破、出渣各道工序的平行流水作业。5.2土石方开挖工程计划2006年7月20日对压力前池、高压管1号镇墩至2号镇墩出碴路及其管基础、厂房西北侧出碴路进行开挖，对厂房上部高程3030米以上的石方进行洞室爆破。该部份总方量约46250m3，完成时间在2007年12月15日。6个月的时段平均每天开挖土石方275方。工程量不算大，但受地形限制，不利于大规模机械化作业，为此开挖施工、爆破须24小时流水作业，并要精心科学组织协调机械、线路、爆破的时间、顺序、方式等施工要素。2007年12月15日对高压管2号镇墩到3号镇墩管基础、厂房高程3030米以下的石方、尾水及尾水洞进行开挖，方量约64912m3，完成时间在2007年6月30日。5.3土石方开挖厂房区开挖总方量为111420m3，上部腐殖土厚度平均约为1.5米,高压管段表面平均为3.2米的湿陷性黄土层.对于表面覆盖层可以直接使用挖机进行挖掘,到下部基岩层进行人工风钻打孔,孔深2m,浅孔爆破.梅花形炮眼布置,爆破上部岩层时,爆破作用指数n=1即r(爆破漏斗半径)=W(最小抵抗线)时，爆破形式为标准抛掷爆破;当再往下开挖,距设计高为2m时,n值为:0.75＜n＜1即r＜W时，爆破形式为减弱抛掷爆破；距设计高为1.5米左右时,n值为:0.33＜n≤62 0.75时，即松动爆破;最后距设计高1m时,采用风镐开挖或采取n值范围为:0.5