上程水电站施工组织设计简述.pdf
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1、上程水电站施工组织设计简述 杨德贵 ( 广西玉林水利电力勘测设计研究院,广西玉林5 3 7 0 0 0 ) 摘要:上程水电站可行性研究阶段的施工组织设计,主要研究了该土石坝施工导流布置、坝体 填筑规划、地下引水发电系统施工规划等技术问题。工程采用河床一次断流、土石围堰挡水、隧 洞导流、主体工程全年施工方式,施工组织设计中还对料场选择与开采、主体工程施工、施工总 布置及对外交通等进行设计研究。 关键词:可行性研究;施工组织设计;上程水电站 2 0 0 6 年 1 0 月第 5 期总第 1 3 3 期 1工程概况 上程水电站位于广西壮族自治区贺州市 步头镇东北,距步头镇 1 4 . 2 3k m
2、,大坝位于 永和村附近的白石水与大桥水两溪流汇合口 下游 2 2 0m处。电站枢纽主要由均质土坝、 溢洪道、发电引水隧洞、地下发电厂房等建 筑物组成。均质土坝最大坝高 6 7 . 2m ,大坝 正常挡水位 5 3 5 . 0 0m ,坝顶高程 5 3 7 . 2 0m , 坝顶长 2 4 9 . 0 0 m 、宽 7 . 0 0 m 。水库库容为9 9 6 1 万 m 3 ,电站装机容量 9 0 M W。 地下引水发电系统包括发电引水隧洞和 地下厂房。发电引水隧洞全长约 9 8 9 4 m ,隧 洞开挖跨度 4 . 5 0 5 . 5 0m 。地下厂房由主厂 房、主变洞、尾水室、出线兼通风洞和
3、进厂 交通洞等建筑物组成。主厂房长8 0 . 0 m 、宽 1 3 . 5 m 、高 2 9 . 6 m ,厂房内安装 3 台冲击式水 轮发电机组。施工规划主要研究洞室施工顺 序、施工方法、施工通道布置及施工工期安 排等关键技术问题。 2施工组织设计内容简述 2 . 1施工导流 施工导流方式为河床一次断流,土石 围堰挡水 (汛期采用大坝挡水),导流隧洞 导流,主体工程全年施工方式。水库库容 9 9 6 1 万 m 3 ,最大坝高 6 7 . 2 m 。本工程为等 工程,大坝为 3 级建筑物,根据 水利水电 工程施工组织设计规范 规定,导流建筑物 级别为等 5 级,土石围堰导流设计标准为 5 年
4、一遇洪水。根据大坝工程量,大坝可在一 个枯水期内填筑出渡汛水位以上,围堰使用 期限短。因此,为节省工程投资,本导流设 计标准采用枯水期 1 0 月 1 日至第二年 3 月 3 1 日时段内 5 年一遇洪水标准,其相应洪峰流 量为 5 3 m 3 / s 。 由于坝址处于高山峡谷区,河床狭隘, 不宜分期布置施工围堰和开挖导流明渠,且 均质土坝不能过流。经分析比较,施工导流 采用围堰断流隧洞导流方式,汛期采用大坝 挡水,导流隧洞过流的方式。施工导流洞布 置于大坝左岸山体内,进口离左坝肩约 5 0 m , 出口位于溢洪道挑流鼻坎底部顺接于原河床。 导流隧洞进口高程 4 8 0 . 0 0m , 出口
5、高程为 4 6 6 . 0 0 m ,隧洞总长3 8 8 . 5 0 m , 洞径为2 . 5 0 m , 用钢筋混凝土衬砌。施工围堰布置在坝址上 游,围堰采用土石围堰,上游设计堰前水位 4 8 4 . 7 3m ,取堰顶高程为 4 8 6 . 0 0m , 其最大堰 高 1 0 . 0 0 m ,堰顶宽 7 . 5 0 m ,上、下游边坡均 取 1 2 。由于坝址至隧洞出口河道底高程自然 落差为 5 m ,导流水流考虑自由流走,下游不 设围堰。大坝临时渡汛设计洪水标准根据坝 型及坝前拦洪库容,采用 5 0年一遇洪水标 准,其相应天然洪峰流量为 5 1 3 m 3 / s 。 上程水库计划第
6、3 年 3 月 1 日下闸蓄水, 至第 3 年 9 月 1 日蓄到正常蓄水位,库水位 1 1 从 4 8 0 m蓄至 5 3 5 m用 6 个月时间,平均每个 月水位上涨 9 . 2 m 。 2 . 2料场选择与开采 土料场选用第一和第二土料场。第一土 料场位于坝址右岸上游 4 0 0m ,储量 1 3 1万 m 3 ;第二土料场位于坝址左岸上游 7 0 0 m ,储 量 3 0 0 万 m 3 。 石料场选用马鞍山和白鸠冲石料场。马鞍 山石料场位于坝址右岸上游28 0 0m ,岩石为 灰岩,总储量 4 0 0 万 m 3 ;白鸠冲石料场位于 坝址右岸上游 8 0 0 m ,岩石为花岗岩,总储
7、量 2 4 0 万 m 3 。 2 . 3主体工程施工 2 . 3 . 1大坝施工 对上程水电站均质土坝的施工,重点研 究解决料源规划、坝料分区供应规划等关键 技术,以确定合理的坝体填筑强度和进度。 本工程填筑土方 1 5 0 . 8万 m 3 ,其中大坝填筑 土方为 1 2 9 . 3万 m 3 。根据料场规划,土料选 择位于坝址上游,开采和运输条件较好的第 一、二土料场。土料可同时从左右两岸第一、 二土料场开采、运输上坝。坝料运输方式以自 卸汽车通过公路上坝,运输以 1 5 t 自卸汽车为 主。对上坝公路的布置,采用岸坡公路布置 方式,在主要上坝的左右岸上游,均布置 3 层道路。道路标准为
8、当地材料加固的等外公 路,路面宽 4 . 5 m ,局部加宽作错车道。 大坝工程是本工程受洪水威胁的施工项 目,安排在第一年 1 0 月开始施工,第二年汛 期坝前 5 0 年一遇洪水水位为 5 0 0 . 7 3 m ,要求 大坝第二年 3 月底前填筑至 5 0 2 . 5 0 m拦洪高 程,此高程以下大坝坝体填筑工程量为 7 7 万 m 3 。因一个枯水期完成此工作量施工强度过 大,计划把整个坝体填筑至 4 9 1 . 0 0 m高程后, 按大坝临时断面加高, 即临时坝顶高程为 5 0 2 . 5 0 m ,临时坝顶宽 4 0 m , 下游坝坡按 1 2 , 上游坝坡按永久坝坡不变,此高程以
9、下大坝 坝体填筑工程量为 5 6 万 m 3 。按枯水期月工作 日数 2 5d计,每天需填筑约 45 0 0m 3 。若每 天按工作 2 个台班计,2 0 台 1 5 t 自卸汽车同 时从左右两岸第一、二土料场开采后运输上 坝,可满足填筑强度要求。 2 . 3 . 2发电引水隧洞施工 上程电站发电引水隧洞开挖长约98 9 4m , 是工程施工总工期的控制性项目,施工支洞 的布置将直接影响电站的发电工期。根据隧 洞的布置情况,结合沿线的地形地质条件, 隧洞施工共布置 3 条施工支洞,其中 1条从 进厂交通洞进入,加上进出口工作面,可提 供 5 个施工工作面同时施工。主洞拟采用无 轨运输方法开挖,
10、支洞断面采用 4 . 0 m 4 . 0 m ( 宽 高 ) 的城门洞形,一般为单车道,在地 质条件较好的适当位置设置错车道。 隧洞开挖:主洞和施工支洞掘进采用全 断面开挖、周边光面爆破的方法施工。钻孔 设备采用 Y T - 2 8 气腿式手风钻,钻孔直径为 4 2 m m ,人工装药爆破,2 m 3装载机和 5 t 自 卸汽车出碴。根据隧洞沿线的地质条件,在 不同类别的围岩中,采用不同的开挖循环进 尺和临时支护措施。 隧洞混凝土衬砌:隧洞混凝土衬砌采用 钢模台车施工,分别由进口和进厂交通洞口 的拌和站供应混凝土,5 t 自卸汽车运至工作 面,用 H B - 6 0 型混凝土泵送入仓,人工振捣
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