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首部枢纽工程施工组织设计方案.doc

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首部 枢纽 工程施工 组织设计 方案
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第一章 施工综合说明1.1 工程概况1.1.1 工程概况吉沙水电站位于云南省迪庆藏族自治州香格里拉县小中甸镇下游的金沙江支流硕多岗河上,是硕多岗河规划一库八级中的第二个梯级电站,也是流域内继冲江河水电站一期工程和螺丝湾水电站开发的后续梯级项目之一。电站采用引水式开发方式,机组台数两台,电站总装机容量 120MW,坝址以上流域面积 1123km2,天然总库容 251.92 万 m3,天然调节库容为 109.09 万 m3,淤积平衡后调节库容为 82.69 万 m3;为日调节水库。电站装机利用小时数为 4690h(联合运行),多年平均发电量为 5.628 亿 kW.h(联合运行) ,水量利用系数为 88.48%(联合运行),是一座以发电为主的水力发电工程。枢纽主要由混凝土闸坝、引水隧洞和压力管道系统和地面发电厂房等建筑物组成。混凝土闸坝位于小中甸镇下游约 15km 的硕多岗河上,坝顶高程 3137.00m,最大坝高约36m。水道系统沿硕多岗河左岸布置,由岸坡式进水口、引水隧洞、调压井和压力管道等组成。引水隧洞长度约 14.47km,内径 3.3~4.3 m;调压井高约 104.11m,内径7.5m;压力管道基本上沿岸坡斜井埋管铺设而成,长约 1054 m,直径 2.6 m,设一中平段。厂房位于冲江桥上游约 5km 的硕多岗河左岸花椒坡村附近,厂房尺寸为58m×21m×36m(长×宽×高) ,厂内安装 2 台 60MW 冲击式水轮发电机组。根据有关规范规定,本工程确定为Ⅲ等工程,枢纽建筑物中首部枢纽、泄洪建筑物、引水系统建筑物、发电厂房及变电站等主要建筑物为 3 级建筑物。工程施工筹建工期 3 个月;工程总工期 33 个月,其中准备工期 6 个月,主体工程施工期 24 个月,工程完建工期 3 个月,第一台机组发电工期 30 个月。本工程控制性工期安排为:2004 年 4 月引水隧洞施工支洞开始开挖,2006 年 6 月底首台机组发电,2006 年 9 月底第二台机组发电,工程竣工。1.1.2 水文气象和工程地质1.1.2.1 水文气象流域内地势复杂,高差较大,立体气候特征明显。以大、小中甸坝子为主的中甸高原平均海拔 3450 米,一年四季太阳投设角度变化幅度不大,全年可接受太阳辐射能充裕,气温年差较小,全年无夏,年平均气温 5.9℃,极端最高气温 25.6℃,极端最低气温-27.4℃。气温的日差较大。硕多岗河径流汛期主要是降雨补给,枯水期由冰雪、融水及深层地下水补给。径流年内分配不均,汛期水量占年水量的 71%,枯期水量占 29%。每年 11 月至次年 4 月为降雪期,入春后,高山积雪融化,通过地面及地下两个途径补给河流,故年最小流量一般出现在融雪之前的 2、3 月间,也有的个别年份出现在 5、6 月份,其原因主要是枯季降雪量较少造成的。据下桥头资料统计,历年最小流量的最大值为最小值的 1.6 倍,历年年平均流量的最大值为最小值的 2.12 倍。由此可见,硕多岗河最小流量较为稳定,年径流的年际变化不大。硕多岗河流域呈狭长形,森林植被良好,水系呈羽状分布,暴雨强度不大,属于少暴雨雨区,汛期洪水过程一般多为单峰形,历时为 5~7 天。年最大洪峰流量多发生在7、8 月份。吉沙水电站首部枢纽分期设计洪水是由小中甸设计成果按面积比的 1.2 次方推得。吉沙水电站分期设计洪水成果见表 1-1,首部枢纽水位流量关系表见表 1-2。表 1-1 吉沙水电站首部枢纽施工分期设计洪水成果表 单位:m 3/s频率 P(%)时段5 10 2010 月份 136 107 79.711 月份 31.1 26.3 21.411.1~6.30 86.0 71.3 56.111.1~5.31 60.7 48.8 37.010.1~6.30 139 112 85.110.1~5.31 136 107 79.7表 1-2 首部枢纽水位流量关系表首部枢纽水位(m) 流量(m 3/s) 水位(m) 流量(m 3/s)3110.4 0 3113.0 46.73110.6 0.008 3113.2 57.53110.8 0.140 3113.4 69.43111.0 0.543 3113.6 82.83111.2 1.36 3113.8 97.33111.4 2.69 3114.0 1143111.6 4.63 3115.0 2213111.8 7.35 3116.0 3823112.0 10.9 3117.0 6183112.2 15.43112.4 21.53112.6 29.03112.8 37.2硕多岗河流域地势西北高东南低,地形相对高差很大,小中甸以上地区主要是高山、高原与山间盆地,吉沙以下至河口地区,由于经纬两个方向断层构造的影响,硕多岗河两岸,特别是左岸,岩石破碎,泥石流发生频繁。由于地形、地质、降水、植被等因素的综合影响,就整个流域来说,硕多岗河流域水土流失并不严重,侵蚀模数在云南省属于中等偏小水平;吉沙以上地区的水土流失比吉沙以下地区又轻一些。1.1.2.2 工程地质坝址河谷呈北西向,在坝线下游西侧有一支沟——上吉沙沟,长约 3km,东侧河岸线平直。河床高程为 3114~3110m,宽度为 20m 左右。河谷右岸主要为陡壁,坡度一般大于 50º,左岸较缓,坡度 35°左右。河谷为侵蚀深切型沟谷,两岸山体雄厚。坝线所处地层倾向北东向,走向同河谷一致,属于纵谷。坝址区出露地层以石炭系中下统和第四系松散堆积物为主。石炭系中下统岩性为灰色结晶灰岩夹砂质板岩,按其层序及岩性可进一步划分为结晶灰岩(C 1~2ls)和粉砂质板岩(C 1~2sl) 。坝址右岸均为结晶灰岩(C 1~2ls) ,左岸两种岩性交互出现。坝线河床为结晶灰岩(C 1~2ls) 。第四系松散堆积物按其成困类型可进一步划分为冰积层(Qp gl) 、崩坡积层(Q 4col+dl)和冲积层( Q4al) ,其中冰积层分布 于右岸 3155m 高程以上,崩坡积层分布于左岸 3115~3260m 高程之间、右岸上吉沙沟口及上下游坡脚,以碎石土为主,夹块石和少量孤石,厚度 2.9~16m;冲积层以砂砾石为主,仅在河床底部少量分布,厚度3~10m。坝区位于支梯复式向斜西翼,工程区范围内表现为一走向北西向的单斜,其走向与山脊走向一致,岩层产状:NW310°~340 °,NE 或 SW∠25°~80 °。左岸岩层产状较陡,倾角 50°~80°,右岸岩层产状较平缓,倾角 18°~51°。断层 f1 位于坝线右坝头 ZK8 号钻孔附近,产状:NW316°,SW∠71°。断层上宽下窄,宽度 5~30cm,由碎块岩和碎屑岩组成,为张扭性断层。断层 f4 位于右岸坝线上游 450m 的陡壁上,产状:NW310°,SW∠70 °,宽度 3.0~3.5m,由碎裂石、碎块岩和碎屑岩组成,为张性断层。坝区岩性以结晶灰岩为主,岩石坚硬,裂隙相对发育,根据统计结果可划分出 4 组优势方向:①组走向:NE20°~50 °,NW 或 SE∠75~80°,裂隙微张,较发育,充填物多为碳酸盐岩细脉。②组走向:NE70°~80°,SE∠70~75°,裂隙微张,较发育,充填物为钙质。③组走向:NE305°~340°,NE 或 SW∠75~85°,裂隙宽张,较发育,充填物多为粘土。④组走向:NE270°~280°, SW∠80~85°,裂隙较发育,微张,充填物为碳酸盐岩细脉。坝线位置岩溶发育,在平洞、钻孔中发现有溶洞等岩溶。左岸:在 PD4 平洞水平深度 9.5~13.5m 范围内发育两个充填型溶洞,洞顶高程 3122m 左右,规模大于 2×2m,充填物为含泥碎块石,结构较为密实。ZK6 号钻孔,孔深 10.6~19.2m(高程3142.17~3133.57m) 、47.5~48.3m(高程 3105.27~3104.47m) 、59.8~68.8m(高程3092.97~3083.97m) ,发育充填型溶洞,充填物含砾石碎石粘土,结构较为密实。右岸:在 PD3 号平洞水平深度 29.7~64.1m(未打穿) ,为充填型溶洞,充填物为含泥砂砾卵石,结构密实,砂砾卵石含量占 80%左右,泥含量占 20%左右,为黄色、可塑。洞深51.5~52.3m 处可见倾向洞内,倾角 30°左右,厚约 0.4m 的泥及细砂夹层。岩溶的发育规律大多沿灰岩层面发育,高程在 3150m 以上的溶洞没有物质充填,为空洞型溶洞,3150m 高程以下溶洞内均有物质充填,充填饱满,为充填型溶洞。一部分溶洞为冲积沉积型充填,充填含泥砂砾石、砂砾石或中细砂,一部分溶洞为塌陷堆积型充填,充填物为含泥碎块石。中细砂或砂砾石结构较为松散,含泥砂砾石和含泥碎块石结构非常密实。坝区以下水以岩溶水为主,含水层为结晶灰岩,隔水层为砂质板岩。岩溶水主要接受大气降雨补给,以地下暗河及岩溶泉形式排泄,且其地下水举水位在 3170~3140m 之间,皆高于设计正常水位。从钻孔压水资料来看,坝址岩体透水性较大,岩体透水率 q一般为 10.5~19Lμ,少量为 5.3~10Lμ,其平均值为 13.5Lμ,且在垂直方向上(80m范围内)无明显差异,属中等透水岩体。溶洞充填物透水率 q 般为 15~20Lμ,属中等透水岩土。1.2 合同范围及主要工程量1.2.1 本标与其它标界面划分本合同为吉沙水电站首部枢纽纽工程施工标(以下简称首部标) ,主要工程项目为:拦河坝土建工程、消能系统及两岸防护土建工程、引水隧洞进水口土建工程、引水隧洞(S0+019.0m~S0+400.0m)土建工程、金属结构设备的制作及安装工程(含导流隧洞闸门的制作与安装) 、机电设备安装工程、建筑装修工程、上述项目原型观测工程、围堰工程、导流隧洞的运行、维护及封堵工程(包括导流隧洞下闸、封堵及水库蓄水)等。本标与引水隧洞工程 I 标的界面划分如下:以桩号 S0+400.0m 为界,其下游引水隧洞洞段划入引水隧洞工程 I 标,其上游引水隧洞洞段及其上游部分划入本标。1.2.2 合同项目和工作范围1.2.2.1 一般项目主要包括以下项目:(1)施工交通,主要包括从发包人提供的 2#公路的终点(该点坐标为X=3039281m,Y=17582258m ,中桩高程为 3137m)至引水隧洞进水塔顶之间的永久上坝公路及其它施工临时交通(含施工便道和停车场) ;(2)施工供电;(3)施工供水;(4)施工供风;(5)施工通讯;(6)施工照明;(7)砂石料加工厂和混凝土生产系统及其他施工工厂;(8)临时办公及生活福利房屋;(9)施工期环保设施;(10)施工期水保设施;(11)首部枢纽工程施工导流及水流控制;(12)进场、退场;(13)其他施工辅助工程。除在本标中明确标明发包人提供的临时设施以外,以上所提出的(但不限于)为本标工程施工所需要的临时生产、生活设施均由承包人自行设计、施工、运行、维护及竣工后按照监理人的要求进行拆除和清理。1.2.2.2 拦河坝土建工程(包括排沙廊道工程)主要包括以下项目:(1)拦河坝坝基、两岸坝肩、排沙廊道、两岸灌浆平洞开挖及临时支护工程;(2)拦河坝及排沙廊道混凝土浇筑工程;(3)拦河坝基础处理及钻孔、灌浆工程;(4)坝基溶洞处理工程;(5)拦河坝坝肩永久支护工程;(6)地下洞室永久支护工程;(7)永久性排水工程;(8)坝顶配电楼基础处理工程。1.2.2.3 消能系统及两岸防护工程主要包括以下项目:(1)冲沙底孔消力池、表孔消力池、两岸导墙基础、海漫基础开挖及临时支护工程;(2)冲沙底孔消力池、表孔消力池及两岸导墙混凝土浇筑工程;(3)冲沙底孔消力池、表孔消力池基础钻孔及灌浆工程;(4)冲沙底孔消力池海漫、表孔消力池海漫砌护工程;(5)冲沙底孔消力池、表孔消力池、两岸导墙基础及左右岸开挖边坡范围内溶洞处理工程;(6)左右岸开挖边坡防护工程;(7)永久性排水工程。1.2.2.4 引水隧洞进水口(进口前沿至引水隧洞渐变段末端 S0+019.0m)土建工程主要包括以下项目:(1)引水隧洞进水口土石方明挖、排水及锚喷支护工程;(2)引水隧洞洞身石方洞挖及其锚喷支护工程;(3)引水隧洞进水塔及上部启闭机平台混凝土浇筑工程;(4)引水隧洞洞身混凝土衬砌、灌浆及止排水工程;1.2.2.5 引水隧洞土建工程(桩号 S0+019.0m~S0+400.0m)区间: 桩号 S0+019.0m~ S0+400.0m主要包括以下项目:(1)区间内引水隧洞洞段石方开挖及锚喷支护工程;(2)区间内引水隧洞洞段混凝土衬砌及止排水工程;(3)区间内引水隧洞洞段固结、回填灌浆工程。1.2.2.6 金属结构设备的制作及安装工程主要包括以下项目:(1)导流隧洞进水塔封堵闸门的制作及安装;(2)泄洪冲沙底孔事故闸门、工作闸门、门槽埋件以及锁定梁的制作及安装;(3)冲沙底孔事故闸门、工作闸门、门槽埋件以及锁定梁的制作及安装;(4)引水隧洞进水口事故闸门、拦污栅、门(栅)槽埋件(包括库埋件)以及锁定梁的制作及安装;(5)引水隧洞进水口台车式启闭机轨道及附件的采购、制作和安装;(6)上述各闸门启闭机、自动挂脱梁、清污耙斗、手拉葫芦及小车等附属设施的安装。1.2.2.7 机电设备安装工程主要包括以下项目:(1)水力机械设备及管道安装工程;(2)电气一次设备安装工程;(3)电气二次设备安装工程。1.2.2.8 建筑装修工程主要包括以下项目:(1)电站进水塔上部启闭机室结构及装修工程;(2)大坝泄洪冲沙底孔闸门启闭机室结构及装修工程;(3)坝顶护栏制作与安装工程;(4)坝顶配电楼结构及装修工程;(5)坝顶配电楼给排水工程;1.2.2.9 原型观测工程主要包括以下项目:(1)拦河坝原型观测;(2)首部枢纽边坡原型观测;(3)引水隧洞进水口原型观测;(4)如遇特殊地质情况需增加的监测部位。包括本合同所有安全监测设备的购置、安装、埋设、仪器维护、施工期观测、观测资料的整理分析及移交等。1.2.2.10 与其他承包人的协调根据发包人与其它承包人签订的合同的规定,本合同承包人必须按规定的日期做好施工场地及工作面的交接工作。除由发包人提供的施工道路外,承包人之间互相提供的机具、风、水、电,生活设施和其他工程临时设施等,均以协议方式各自承担相应的费用或相互无偿使用。对由其他承包人施工的与本合同有关的项目,承包人如果发现问题,应在施工前向监理人提出书面意见,由监理人通知其他承包人据实负责处理,但承包人不能因此向发包人提出加价要求。本合同承包人应服从监理人的指示,在保证本合同工程质量和工期的前提下,向其它承包人提供方便。1.2.3 主要工程量本标段各主要建筑物工程量详见表 1-3 土建工程主要工程量表、表 1-4 金属结构设备制作与安装、机电安装工程量表。1.3 现场施工条件1.3.1 交通条件1.3.1.1 现有公路运输条件吉沙水电站枢纽区与昆明市、安宁市、大理市、丽江县及香格里拉县(中甸县)均有等级公路相通,其公路里程分别为 593km、560km、271km 、124km 及 42km。其中昆明至楚雄有昆楚一级专用公路相连,途经安宁,目前正在改扩建为全封闭高速公路。楚雄至大理有楚大高速相连。大理至枢纽区有 214 国道(三级公路,主要桥涵的设计荷载为汽-13 挂-80)相连,目前正在改扩建。改扩建前的 214 国道进入迪庆州后沿硕多岗河右岸上行至冲江桥,经冲江桥至硕多岗河左岸继续上行至香格里拉县(中甸县) ,途经工表 1-3 土建工程主要工程量表工 程 量项目名称单 位 拦河坝工程 泄洪消能及防护工程引水隧洞进水口工程引水隧洞工程合 计土方明挖 m3 10044 28273 782 39099石方明挖 m3 34628 34347 5901 74876石方洞挖 m3 1200 225.4 5642.53 7067.93砂浆锚杆 根 1146 2141 633 489 4409喷 C20 砼 m3 2972 3401 129.1 63.8 6565.9钢筋网 t 6 11.2 1.47 1 19.67回填灌浆 m2 740 29.11 1759.52 2528.63灌浆 ф50 钻孔 m 88.2 1612.8 1701灌浆 ф59 钻孔 m 5462 579 6041灌浆耗灰量 t 359 64 3.53 64.52 491.05检查孔 ф110 m 340 29 50 419坝基排水孔 m 426 257 683接缝灌浆 m2 158 60 218接触灌浆 m2 1292 1292PVC 排水管 D50 m 242 321 30 250 843混凝土 m3 23739 13098 1502.7 2220.85 40560.55钢筋 t 417 390 113 127.25 1047.25预制砼排水管 m 669 801 1470止水铜片 m 310 144 454橡胶止水带 m 179 40 48 126 393泡沫塑料板 m2 1500 360 48.71 56.7 1965.41干砌石 m3 164 2611 2775钢结构 t 2.9 1.8 4.37 1 10.07原型观测 项 1 1 1 3建筑装修 项 1 1 2
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