小型水电站引水隧洞典型施工组织设计.docx

小型水电站引水隧洞工程典型施工组织设计小型水电站引水隧洞工程典型施工组织设计1. 工程概述 1.1 工程概况水电站位于北盘江上游支流清水河上，电站距水城70km，距贵阳市336km，是一座以发电为主的水电枢纽工程。电站坝址以上流域面积4935km2，多年平均流量77.10m3/s。水库正常蓄水位1300m，死水位1285m，电站装机容量3×60MW，保证出力32.1 MW，多年平均发电量6.65亿kWh。水库总库容1281.3×104m3，正常蓄水位以下库容1203.4×104m3，调节库容671.8×104m3，为日调节水库。1.2 水文气象资料坝址处无气象观测资料，电站的主要气象要素统计根据离坝址最近的水城、盘县两个县级气象站进行统计。表1-1 水电站主要气象要素统计成果表项 目单位大渡口水城盘县多年平均年降水量mm1126.31210.41389.4多年平均年雨日日138.8211.5187.6多年平均10mm雨日日33.236.540.4多年平均25mm雨日日12.612.114.6多年平均50mm雨日日2.82.03.8多年平均100mm雨日日0.30.10.5多年平均年蒸发量mm1194.71524.2多年平均气温12.315.2多年7月份平均气温19.821.8多年1月份平均气温3.16.5极端最高气温32.936.7极端高温出现日期1991-6-11952-4-9极端最低气温-12.6-7.9极端低温出现日期1999-1-121977-2-9多年平均相对湿度%8277多年平均风速m/s2.21.6极大（最大）风速m/s28.033.4相应风向WSW、WSW极大风速出现日期1972-3-221975-2-2多年平均日照时数h1468.51600.7多年平均雷暴日数日55.675.4统计资料年限196320031957200119512001水电站坝址1963年6月至2004年5月共41个水文年径流系列，多年平均流量为77.1m3/s，相应多年平均径流量为24.3亿m3，多年平均径流模数为15.6dm3s-1km-2，多年平均径流深为493.0mm，最大年平均流量为129m3/s（1965年6月至1966年5月），最小年平均流量为42.2m3/s(1989年6月至1990年5月)。径流的年际之间的变化较小，年平均流量最大值为最小值的3.1倍。汛期一般为每年6月至11月，枯期一般为每年12月至次年5月，多年平均汛期径流量占全年径流量的81.14%，其中6月、7月、8月3个月就占全年的约50%，枯期径流量占全年径流量的18.86%，多年平均月径流量最大为7月份，占全年径流量的19.19%，多年平均月径流量最小为4月份，占全年径流量的2.14%。径流的年内变化较大，多年平均月平均流量最大值为最小值的8.8倍。流域汛期径流主要来自降水，枯期径流则主要由降水和地下水补给。水电站坝址径流的年内分配见表1-2。坝址各频率设设计洪水成果表见表1-3，多个时段的施工导流的分期设计洪水成果见表1-4。坝厂址水位流量关系曲线见表1-5。水位库容曲线见表1-6。表1-2 坝址水文年多年平均径流年内分配表项目6月7月8月9月10月11月12月1月2月3月4月5月汛期枯期年流量(m3/s)13317514812610660.739.930.326.021.519.936.212529.177.1径流量(亿m3)3.454.463.963.272.831.571.070.810.640.580.520.9719.754.5924.34占全年百分比(%)14.1719.1916.2713.4311.636.454.403.332.632.382.143.9881.1418.86100表1-3 水电站坝址设计洪水成果表设计频率（）0.10.20.5123.3351020设计值（m3/s）519046804010350027102640236018801410表1-4 水电站坝址分期设计洪水成果表时 段各频率设计值(m3/s)P=2%P=5%P=10%P=20%全年洪水（加历史洪水）3010236018801410全年洪水(不加历史洪水)21301840161013707个月2旬洪水(10月6日至5月25日)148011008225606个月2旬洪水(10月6日至4月25日)142010207434846个月2旬洪水(11月6日至5月25日)11407835353185个月2旬洪水(10月6日至3月25日)140010107354795个月2旬洪水(11月6日至4月25日)3632842261685个月2旬洪水(12月6日至5月25日)10807324932864个月2旬洪水(11月6日至3月25日)3542752171604个月2旬洪水(12月6日至4月25日)22617313396.5表1-5 水电站坝址、厂址天然水位流量关系成果简表坝 址厂 址水位(黄海.m)流量(m3/s)水位(黄海.m)流量(m3/s)水位(黄海.m)流量(m3/s)水位(黄海.m)流量(m3/s)1245.2056.11255.0015931158.06.01168.016281245.5272.61255.5017201158.514.01168.517981246.0099.11256.0018501159.024.01169.019751246.501351256.5019901159.539.01169.521601247.001781257.0021401160.061.01170.023521247.502321257.5022901160.591.01170.525511248.002891258.0024501161.01301171.027571248.503551258.5026101161.51781171.529701249.004291259.0027801162.02361172.031901249.505081259.5029601162.53031172.534161250.005921260.0031401163.03801173.036481250.506801260.5033201163.54661173.538861251.007701261.0035101164.05611174.041301251.508611261.5037101164.56651174.543801252.009531262.0039201165.07771175.046351252.5010521262.5041301165.58981253.0011531263.0043501166.010281253.5012581263.5045701166.511661254.0013671167.013121254.5014781167.514661.3 地形地质条件引水隧洞布置于清水河段右岸河湾地块邻河斜坡地段，以折线方式沿河床右岸布置。隧洞从上游至下游分别穿越地层为石炭系摆佐组第二段（C1b2）深灰色中厚、薄层炭质灰岩夹泥页岩，摆佐组第一段（C1b1）薄层泥页岩夹中厚、薄层泥炭质灰岩，黄龙群（C2hn）厚层至块状白云岩夹薄层或透镜体灰岩，马平群（C3mp）厚层及少量薄层致密灰岩，底部有少量生物碎屑灰岩、结晶灰岩、瘤状灰岩。岩层产状：上游段N20o50oE，SE15o30o，中游段从N0o50oE，SE21o31o，下游段N20o30oE，SE25o30o。穿越褶曲有小岩洞背斜，穿越断裂有f4、f5、f7、F9。隧洞岩溶较发育，并穿越S7、S23号岩溶管道水系统。全洞段类围岩长2832m，类围岩长952m，类围岩长979m，类围岩长80m，其中、类围岩总长3784m，占全洞长的78.1%；、类围岩总长1059m，占全洞长的21.9%。引水隧洞主要存在的工程地质问题为：围岩稳定问题、岩溶涌水问题，可能遇到的工程地质问题为岩爆问题及高地温问题。1.4 合同项目和工作范围及与其它标段的相互关系1.4.1 主要合同项目本标工程主要工程项目有：（一）引水隧洞工程（桩号引0+000.00引4+564.280m洞段） 石方洞挖； 支护工程； 洞内钢筋混凝土结构衬砌工程； 固结灌浆；（二）1#、2#、3#、5#施工支洞、1#岔洞工程 土石方明挖 石方洞挖； 支护工程； 施工支洞及岔洞衬砌混凝土及封堵体混凝土浇筑； 封堵体回填灌浆； 排水设施。（三）3#弃渣场整治工程 弃渣堆砌及边坡削坡工程； 截水沟开挖及衬砌工程；1.4.2 本标应完成(包括维护)的临建施工项目本标应完成(包括维护)的临建施工项目包括(但不限于)(1) 本标各施工工作面的施工期必要的水流控制及度汛；(2) 本标弃渣场渣料的维护、平整；(3) 本标混凝土生产系统的生产管理与运行维护；砂石骨料需求除本标所开挖洞渣可利用部分（约10万m3）作骨料外，其余需求量向本工程大坝标段(MJH/A-2)购买； (4) 本标所需的临时施工道路、对外通信及场内通信设施的修建和维护；1.4.3 本标与其他标段的关系与本合同项目有关，但由其他承包人承担的工程项目和工作内容(1) 工程区以外的对外公路；1.5 合同项目的主要工程量本标主要工程量参见下表表1-6 主要工程量表序号项目名称单位工程量备注1土方明挖m31020182石方明挖m388873石方洞挖m3297047.44喷混凝土m36492.45锚杆5.1注浆锚杆根893225 L=3m5.2随机锚杆根55025 L=3m5.3系统锚杆根491525 L=4.5m5.4注浆锚杆根549928 L=6m5.5注浆锚杆根33528 L=9m6钢筋制安t4075.27钢支撑t603.18混凝土m3677409固结灌浆m43790孔深36m，灌浆压力0.51.5MPa10回填灌浆m24738111高压固结灌浆m11842孔深6m，灌浆压力3MPa1.6 合同控制工期本合同工程开工日期为2009年10月30日，要求的完工日期为2011年12月31日， 2012年3月31日第一台机组投产。主要项目节点工期要求见下表表1-7 主要项目节点工期要求表序号项 目 及 说 明要求完工日期1施工支洞开挖及一期支护2010年4月30日2引水隧洞开挖及一期支护2011年1月31日3引水隧洞衬砌混凝土浇筑完成2011年9月30日4回填灌浆施工完成2011年10月31日5固结灌浆施工完成2011年11月30日6施工支洞封堵2011年12月31日7首台机投产时间2012年3月31日1.7 主要施工条件由发包人完成，为本合同提供的条件有：（1）拌和系统场地；（2）主要的施工公路系统（距坝线100m处）；（3）施工用电接入点；（4）工程区内供水系统干管。2. 施工总说明2.1 本合同工程特点、难点及重点分析（1）隧道进口段围岩整体稳定性差隧道进口段（引0+016引0+166）穿越摆佐组第二段（C1b2）深灰色中厚至薄层泥炭质灰岩夹泥页岩，岩层走向与隧洞轴线交角小，遇f4、f5、f7断层、裂隙密集带、且部分洞段处弱风化带内，开挖后围岩不稳定。（2）岩溶涌水问题突出隧洞穿越区域岩溶、断层发育，特别是隧洞将穿越S7、S23号岩溶管道水系统的排泄区，隧洞距管道出口仅180m左右，且地下水位略高于隧洞顶板，或处地下水位变动带附近，地下水来源稳定、量大。S7号岩溶管道水系统雨季估测流量约300L/s，S23号岩溶管道水系统雨季估测流量约50L/s，枯季该泉水无水流。2.2 针对本工程特点、难点及重点采取的相应对策针对问题（1）、（3）采取如下措施：严格按照经批准的爆破方案进行施工，采用短进尺、小药量弱振爆破；加强地质预报，预知爆破洞段的实际地质情况，采取合理、可靠的支护措施加强围岩支护，确保爆破后不出现大量的塌方；根据地质预报成果，必要时采取固结灌浆措施进行固结后在进行开挖施工；合理安排施工进度，对围岩不稳定洞段、可能出现塌方及冒顶洞段预留合理的处理时间，保证本标工程的施工进度满足招标文件的进度要求。2.3 施工总体目标2.3.1 工程质量目标本工程建设质量目标：（1） 单位工程竣工一次验收合格率100%，工业产品交付合格率100%；（2） 质量等级：优 良；（3） 合同履约率：100%；（4） 顾客满意率：90%；2.3.2 工程进度目标本标段工程进度目标：2009年10月30日开工，2011年12月15日工程完工，2012年3月31首台机组投产。 2.3.3 工程安全文明施工目标工程安全施工目标为：“零意外”安全目标，即：1、死亡事故和重大人身伤亡事故为零。2、机械设备损坏事故为零。3、火灾事故为零。4、交通事故为零。2.3.4 工程环境保护目标1、生产和生活污染物达到国家相关标准处理和排放；2、不发生重大环境污染事故。2.3.5 工程成本控制目标工程施工中实行严格的精细化管理，杜绝浪费，向管理要效益，由管理控制要成本。并在与业主、设计、监理等各方充分沟通的前提下，实事求是，积极提出工程施工合理化建议，实现工程投资方和施工企业效益双赢的目标。2.4 施工总体规划及程序2.4.1 施工总体规划根据建筑物布置，本标共安排6个工作面平行施工，分别为1#施工支洞工作面，2#施工支洞上、下游工作面，3#施工支洞上、下游工作面及5#施工支洞工作面。2.4.2 施工程序施工总程序参见如下框图：引0+020引1+420洞段开挖及支护工程开工3#施工支洞洞口明挖及支护3#施工支洞开挖及支护2#施工支洞洞口明挖及支护2#施工支洞开挖及支护2#施工支洞衬砌3#施工支洞衬砌5#施工支洞洞口明挖及支护5#施工支洞及1#岔洞开挖及支护引4+564.28引3+850.00洞段开挖及支护5#施工支洞及1#岔洞衬砌1#施工支洞开挖及支护1#施工支洞衬砌引1+874.87引1+420段开挖及支护引1+874.87引2+551.04段开挖及支护引3+414.14引2+551.04段开挖及支护引3+414.14引3+850段开挖及支护引0+000引1+406.5段衬砌引2+506.6引3+424.1段衬砌引1+406.5引2+506.6段衬砌引4+564.28引3+424.1段衬砌引0+000引1+406.5段回填与固结灌浆引2+506.6引3+424.1回填与固结灌浆引1+406.5引2+506.6回填与固结灌浆引4+564.2引3+424.1回填与固结灌浆1#施工支洞封堵3#施工支洞封堵2#施工支洞封堵5#施工支洞封堵工程完工 14编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第61页 共61页2.5 施工协调和配合（1）与其它承包人友好合作，主动为业主、监理提供进入施工场面的方便；（2）服从监理协调。2.6 主要施工方法综述2.6.1 洞口明挖施工方案洞口土方开挖采用CAT330挖掘机分层开挖，15t自卸汽车运输至指定渣场堆放，分层厚度24米。石方开挖采用手风钻造孔，非电爆破，结构面采用光面爆破控制。CAT330挖掘机装15t自卸汽车运输至指定渣场堆放，分层厚度24米。3. 施工总进度计划3.1 总进度编制原则和依据3.1.1 编制依据本标段施工总进度严格按以下招标文件及规范要求进行编制：（1）招标文件水电站引水隧洞工程标招标文件及招标补遗通知；（2）现行有关施工规范、标准、定额。（3）现场考察情况；3.1.2 编制原则根据本工程特点及招标文件控制进度要求，结合我公司以往类似工程施工经验，确定本工程的施工进度编制原则如下：（1）严格按照招标文件规定的控制进度和节点工期为依据，执行基本建设程序，遵照国家政策、法令和有关规程规范，采取成熟有效的技术措施和科学合理地安排施工程序及进度，确保节点工期及合同总工期目标按期实现。对影响总工期的关键项目作重点研究，将各项目的施工程序合理衔接，寻求资源平衡，注重均衡生产和文明施工；结合我公司工程施工经验安排本项目施工进度，确保工程按期优质完成。3.2 施工程序安排根据本工程施工支洞布置位置，引水隧洞开挖分6个工作面进行施工；混凝土衬砌分4个工作面进行施工；灌浆分4个工作面进行施工。3.2.1 1#施工支洞工作面（1）开挖，首先向上游开挖，在完成50m开挖支护后，上下游工作面同时进行开挖。考虑受断层及交叉施工的影响，综合进度指标为：类围岩140m/月，类围岩120m/月，类围岩70m/月。（2）混凝土衬砌安排在上游工作面开挖完成后进行施工，混凝土衬砌采用针梁台车全断面一次衬砌成型。3.2.2 2#施工支洞工作面（1）开挖，首先向上游开挖，在完成50m开挖支护后，上下游工作面同时进行开挖。考虑断层、渗水以及交叉施工的影响，综合进度指标为：类围岩140m/月，类围岩120m/月，类围岩70m/月，类围岩40m/月。3.2.3 3#施工支洞工作面（1）开挖，首先向上游开挖，在完成50m开挖支护后，上下游工作面同时进行开挖。考虑断层、岩溶涌水以及交叉施工的影响，综合进度指标为：类围岩140m/月，类围岩100m/月，类围岩70m/月，类围岩40m/月。（2）混凝土衬砌安排在上游工作面开挖完成后进行施工，混凝土衬砌采用针梁3.2.4 1#岔洞工作面（1）开挖，首先向下游开挖（该段长约13m），在完成下游段开挖支护后，接着向上游工作面开挖。考虑断层、渗水以及交叉施工的影响，综合进度指标为：类围岩140m/月，类围岩120m/月，类围岩70m/月，类围岩40m/月。3.3 施工总进度计划安排根据拟采用的施工方案和招标文件要求，本标段工程施工进度计划如下表所示：表3-1 水电站引水隧洞施工进度计划表序号项目名称单位工程量工期（d） 开工时间 完工时间 一控制工期1工程开工项12009-10-302施工支洞开挖及一期支护完成项12010-3-253引水隧洞开挖及一期支护完成项12010-12-134引水隧洞混凝土衬砌完成项12011-9-155回填灌浆施工完成项12011-9-186固结灌浆施工完成项12011-10-187施工支洞封堵完成项12011-10-28二临时设施建设1施工用风、水、电建设项1322009-10-302009-11-302混凝土拌和系统建设项1632009-10-302009-12-313办公、生活及生产营地修建项1632009-10-302009-12-31三施工支洞工程11#施工支洞开挖及支护m189.1472009-12-12010-1-1622#施工支洞进口明挖及支护m345956602009-10-302009-12-2832#施工支洞洞挖及支护m166872009-12-292010-3-2543#施工支洞进口明挖及支护m356168732009-10-302010-1-1053#施工支洞洞挖及支护m219.3492010-1-112010-2-2865#施工支洞进口明挖及支护m3415952009-12-12009-12-575#支洞(0+00+62.05)洞挖及支护m62.05152009-12-62009-12-2081#岔洞洞挖及支护m126282009-12-212010-1-1795#支洞(0+60.050+179.71)洞挖支护m117.7262010-1-182010-2-12101#支洞进口及端头洞段砼衬砌(40m)m3288.7202010-3-12010-3-20112#支洞0+000+166洞段砼衬砌(40m)m31850972010-3-262010-6-30123#支洞进口及端头洞段砼衬砌m3303.8222010-3-212010-4-11135#支洞0+000+20洞段砼衬砌m3182.4102010-3-152010-3-24145#支洞0+159.710+179.71砼衬砌m3164.1102010-2-132010-2-22151#岔洞0+00+20洞段砼衬砌m3164.1102010-3-52010-3-14161#岔洞0+105.970+125.97砼衬砌m3164.1102010-2-232010-3-4171#支洞封堵砼浇筑m3240.8102011-10-262011-11-4182#支洞封堵砼浇筑m3240.8102011-11-162011-11-25193#支洞封堵砼浇筑m3240.8102011-10-192011-10-28201#岔洞封堵砼浇筑m3529152011-8-282011-9-11215#支洞封堵砼浇筑m3528.9152011-8-182011-9-1221#支洞洞身回填灌浆m2343.672010-9-62010-9-12232#支洞洞身段回填灌浆m21426252011-2-272011-3-23243#支洞洞身段回填灌浆m2343.672011-4-32011-4-9255#支洞洞身段回填灌浆m2417.5102011-8-82011-8-17261#岔洞洞身段回填灌浆m2417.5102011-8-182011-8-27271#支洞封堵段回灌浆m256.0422011-11-122011-11-13282#支洞封堵段回填灌浆m256.0422011-12-32011-12-4293#支洞封堵段回填灌浆m256.0422011-11-52011-11-6301#岔洞封堵段回填灌浆m2104.432011-9-192011-9-21315#支洞封堵段回填灌浆m2104.432011-9-92011-9-11四引水隧洞工程10+322.040+134.09洞挖及支护(类)m188482010-1-172010-3-520+134.090+020洞挖及支护(类)m144.1632010-3-62010-5-730+322.040+506.49洞挖及支护(类)m184.5472010-1-302010-3-1740+506.491+420洞挖及支护(类)m913.51992010-3-182010-10-251+874.871+629.67洞挖及支护(类)m245.21072010-3-262010-7-1061+629.671+549.67洞挖及支护(类)m80612010-7-112010-9-971+549.671+420洞挖及支护(类)m129.7282010-9-102010-10-781+874.872+218.66洞挖及支护(类)m343.81502010-4-162010-9-1292+218.662+551.04洞挖及支护(类)m332.4852010-9-132010-12-6103+414.143+332.17洞挖及支护(类)m81.97622010-3-12010-5-1113+332.172+838.60洞挖及支护(类)m493.61082010-5-22010-8-17122+838.602+631.04洞挖及支护(类)m207.6532010-8-182010-10-9132+631.042+551.04洞挖及支护(类)m80652010-10-102010-12-13143+414.143+850洞段开挖及支护(类)m458.91002010-3-232010-6-30154+564.2804+098.60洞挖及支护(类)m465.71022010-1-182010-4-29164+098.604+018.60洞挖及支护(类)m80352010-4-302010-6-3174+018.603+850洞挖及支护(类)m168.6352010-6-42010-7-8181#针梁台车安装与调试项1202010-5-82010-5-27190+00+10渐变段砼衬砌m3239.4102010-5-82010-5-17200+0100+314.04洞段砼衬砌m341931012010-5-282010-9-5211+406.50+326.04洞段砼衬砌m3123373052010-10-82011-8-8220+314.040+326.04洞段砼衬砌m3136.7122011-8-142011-8-25232#针梁台车安装调试项1202010-10-82010-10-27241+406.51+840.11洞段砼衬砌m358521222010-10-282011-2-26251+840.111+869.87转弯段砼衬砌m3384.3102011-2-272011-3-8262+506.641+881.87洞段砼衬砌m376291762011-3-92011-8-31271+869.871+881.87洞段砼衬砌m3154.9102011-9-62011-9-15283#针梁台车安装与调试项1202010-12-142011-1-2292+506.643+054.54洞段砼衬砌m365231562011-1-32011-6-7303+054.543+402.14洞段砼衬砌m34908522011-6-82011-7-29313+402.143+424.14洞段砼衬砌m3309.7152011-8-42011-8-18324#针梁台车安装与调试项1202010-7-92010-7-28334+564.283+424.14洞段砼衬砌m3138983142010-7-292011-6-7340+0001+406.5洞段回填灌浆m2134373852010-9-62011-9-25350+0001+406.5洞段固结灌浆m123954012010-9-202011-10-25362+506.641+406.5洞段回填灌浆m2106712312011-2-272011-10-15372+506.641+406.5洞段固结灌浆m216612482011-3-132011-11-15382+506.643+424.14洞段回填灌浆m288951692011-4-32011-9-18392+506.643+424.14洞段固结灌浆m134641842011-4-182011-10-18404+564.283+424.14洞段回填灌浆m2110552542010-10-272011-7-7414+564.283+424.14洞段固结灌浆m81132712010-11-102011-8-7五其它1施工场地清理项1102011-12-52011-12-142完工验收项112011-12-152011-12-15详细进度安排请参见水电站引水隧洞工程施工总进度计划横道图。3.4 施工进度分析3.4.1 关键工作本标段工程施工关键工作为：2#施工支洞开挖支护引水隧洞1+874.871+549.67洞段开挖支护引水隧洞1+406.51+840.11洞段混凝土衬砌引水隧洞2+506.641+406.5洞段回填灌浆、固结灌浆2#施工支洞封堵段混凝土浇筑2#施工支洞封堵段回填灌浆工程完工验收。3.4.2 高峰强度指标主要分项工程高峰强度指标如下：（1）石方洞挖，高峰开挖强度为3.76万m3/月，发生在2010年4月6月，该时段7个工作面平行作业。（2）混凝土浇筑，高峰强度为0.54万m3/月，发生在2011年7月，本月有4个工作面平行浇筑。3.5 工期保证措施3.5.1 组织保证措施（1）本工程项目属于公司管理项目，项目经理部管理层从公司内抽调有丰富经验、责任心强的工程技术、经营管理等各类专业干部组成，通过公司的统一管理，及时进行人、财、物调配，公司定期（至少每月1次）派公司领导于业主进行互访沟通（面谈、电邮、电话等），及时解决施工中出现的新问题，从宏观上保证工程的施工进度按计划实施。（14）本工程进度保证方案框图如下组建强有力的领导班子选择专业化施工