某水库施工组织设计
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第一章编制说明
第一节编制依据
一、照业主提供的水库建筑工程施工图及招标文件。
二、施工现场实地勘踏并通过对现场施工条件的分析采用经济、合理的方案施工。
三、现行颁布与工程有关的技术规范、规程、质量验收标准及相关技术文件等。
四、根据本单位已拥有的技术成果,技术装备,管理水平,质量安全管理体系以及历年积累的施工管理经验。
第二节工程概况
水库水库位于水库中部的山区,系括脉东部中段的山区,上游是等村庄,集雨面积8.58平方公里,下游经水库溪流入水库,水库水库工程建设的主要项目有砼大坝和引水隧洞两个单位工程。
大坝系混合型砼双曲拱坝,大坝底高程为316米,最大坝高42.5米,坝顶弧长96.13米,总库容448.7万立方米,设计洪水位354.878米。
引水隧洞位于右岸,为圆形,洞径有2.0米、2.4米、2.6米三种,总长2280米。
其中1号隧洞长2031米,2号隧洞长187米,在1、2号隧洞之间设斜洞,水平长62米,为有利于隧洞开挖,加快施工进度,特在桩号1+781处设一支洞。
第二章施工条件
第一节工程条件
1、施工交通
本工程对外交通条件一般,尤其以政府至济头村4公里段现道路正在施工,如遇下雨道路泥泞,物资无法运进,故在施工中必须合理安排储备物资。
2、供应条件
施工用水和生活用水都可直接从溪流取用,供电发包人将在坝址和隧洞进口、支洞口附近架设供电线路和变压器,业主安装的施工用变压器在隧洞进口和大坝右岸配200KW变压器一台,支洞口配备100KW变压器一台,隧洞出口的用电从现发电厂房引出,不配变压器。
第二节自然条件
1、水文气象
水库地处浙江东南沿海,属亚热带海洋季风气候,全年气候温和,雨量充沛,降雨量主要集中在4至6月份的梅雨期和7至9月份的台风暴雨期。
因此在此期间山洪灾害应高度重视,坝址水位流量关系见下表:
2、工程地质
本工程所在的区域属侵蚀山区,水库水库坝址位于峡谷地段,两岸基岩外露,下切能力弱,坝址部位岩性较简单,系第四系松散堆积层及侏罗上统诸暨组酸性熔结凝灰岩组成,引水隧洞岩性均为晚侏罗系酸性熔结凝灰岩,隧洞沿线有一条区域性断层通过,预计与之相平行的断层节理发育,但节理多为闭合,各洞口应明挖至弱风化岩方可进洞。
第三节合同范围
1、永久工程项目
①大坝基础开挖,边坡支护及基础处理。
②大坝坝体工程,包括溢流堰、堰墩、交通桥、导流底孔封堵及封拱。
③观测设施的采购、运输、保管、校正、安装、调试、埋设和施工期观测。
④下游二道坝工程。
⑤引水隧洞工程:主洞(从A点到H点),支洞。
⑥进水口工程。
⑦启闭机的土建工程和安装。
⑧交通道路两处。
2、临时设施工程项目
①导流工程:(围堰工程和钢管)。
②其他施工临时设施(包括施工道路、施工场地、临时房建工程)。
③根据施工需要自行确定施工临时设施的布置。
第四节建筑材料
1、砂、石骨料:由于工地附近不产砂故施工中的所有用砂均从水库购运。
施工中所有用骨料在当地开采加工。
2、水泥、钢材:施工中所用水泥、钢材均通过合同形式从厂家直接定购并运至施工现场。
第五节主体工程主要工程量
1、抛物线双曲砼拱坝
土方开挖970M3,一般石方开挖3120 M3,保护层石方开挖780M3,固结灌浆616 M,帷幕灌浆786 M,C15坝体砼10451 M3,钢筋制安25.5T。
2、隧洞工程
一般石方开挖1784.2 M3,洞挖石方8255.79 M3,固结灌浆836 M,回填灌浆1579.93 M,洞衬C20砼1658.71 M3,抹底C15砼123 M3,进水口、出水口砼结构529 M3,钢筋制安85.43T
本工程为单价承包,中标总金额为738.2367万元,合同工期543天,质量目标优良。
第三章施工总体布置
第一节施工总体布置规划原则
施工总布置的规划原则为;因地制宜、有利于生产、方便生活、易于管理、安全可靠、经济合理。
第二节风、水、电系统布置
1、供风系统
本工程坝基石方开挖3937.49 M3,隧洞开挖8279.99 M3,供风系统在保证主体工程开挖的同时还应保证施工道路,缆机基础等临时设施开挖的供风,供风房布置及管理铺设力求科学、合理,符合便利,经济及减少管理风压沿程损失的要求,在确保安全的前提下尽快靠近作业区。
根据本工程的特点拟建4个供风站:
1#供风站前期建在拦河坝左岸下游约30米处配备二台6 M3电动空压机,主要负责进场公路左岸大坝基础、二道坝基础、缆机平台等项目的开挖供风,待下基坑的路修建完成后可将其中一台运至基坑右岸处进行右岸坝基和右岸交通道路的开挖。
2#供风站安装在隧洞进口附近,配备一台6 M3电动空压机主要负责进水口及隧洞开挖。
待隧洞延伸需供风时再配一台11KW轴流式通风机,用φ600mm胶质软管作通风管向洞内压风。
另外在洞内距工作面30—60m处设1台轴流式排风机作为隧洞掘进放炮后排风。
3#供风站拟建在支洞口附近安装一台3 M3电动空压机,承担支
洞及输水隧洞的开挖工作,另外根据隧洞的深入再安装2台轴流式排风设备采用混合式通风方法进行排风(压风和排风)。
4#供风站进出口附近配备一台3 M3电动空压机,主要承担出水口、输水隧洞的开挖工作,由于此处洞径大、距离短,所以只需安置一台排风机即可。
2、供水系统
本工程供水主要为:①隧洞施工用水及生活用水;②大坝冲洗、养护用水;③拌和系统用水。
根据现场的勘察情况我们发现在我项目部选择的拌和系统附近和支洞口处各有一条山涧小溪且水质良好,这就给施工用水和生活用水带来了很大方便,为此我们将供水系统布置如下:
(1)大坝工区:我们考虑到拌和系统附近用水方便且此处地形环境均教理想,同时本大坝工区的施工队生活区也在此布置,砌水池蓄水供饮用,拌和用水在原村民修建的小水库内直接抽取。
大坝所用的养护水、高压冲洗水采用在左岸坝肩靠上游位置砌一30 M3蓄水池,用水泵将水有溪内抽入。
(2)隧洞工区:隧洞三个工作口,其中进水口和支洞口用水较为方便,但也需要在高于洞口的位置上各砌一个蓄水池以便洞内用水时靠水压自然使用。
同进水口和支洞口相比,出洞口用水难度较大一些,需在附近砌一座30 M3水池,由高扬程水泵从洞口下方的黄坦溪内抽取以解决施工用水。
几个洞口离附近村庄都较近,因此住房可安置在村内。
3、供电系统
坝区用电主要有各供风站,隧洞照明、缆机、坝口施工拌和系统等施工用电主要从业主提供的主变压器引接,计划在变压器旁安全位置设一配电房然后分路引用,并在每个施工面安装铁皮开关箱及触电保护装置。
支洞洞口业主已配备100KW变压器一台,可直接接用,隧洞出口的电从现发电厂房直接引出使用。
第三节施工道路
1、对外交通
业主已从坝址到水库乡修筑好简易公路,水库乡至水库已有4级公路,工程所需的砂料、水泥、钢材、木材以及设施设备等均可通过公路抵达工地。
2、场内施工道路
(1)为满足大坝基坑、隧洞进水的施工要求首先修一条延左岸堤肩上游至基坑的盆山简易公路和河道至隧洞进口处的简易道路宽约3.5米以保证开挖设备的出入。
(2)修建右岸坝肩至进水口启闭机段施工道路按设计交通道路宽3米施工。
(3)左岸河坝肩下游修筑一条出渣道路。
(4)坝区左右岸山坡上为满足人员进出施工现场,根据需要在不同高程上修筑若干条小路。
第四节施工辅助场地布置
坝区附近山高坡陡,河府窄狭,施工辅助场地布置相对困难,
为此我部采取了租用土地和紧靠路旁的方法进行布置具体为:
1、石料生产、储料系统
本工程骨料采用机械轧制,轧制场地布置在左岸进场路旁大坝上游位置,石料靠拓宽坝顶平台块石为主,整个系统采用自上而下直流式一条龙布置方式,即:破碎—筛分—伫料——自卸车出料一条龙方式,计划设置一台250Χ400鄂式破碎机,产量为7~9m3/n。
本工程砂采用天然砂,由于当地不产砂故砂需从水库运购。
2、混凝土拌和系统
混凝土拌和系统由备料场、水泥仓库、拌和站、蓄水池、运输道路等组成由于需要场地较大,因此我部根据现场实际地形在大坝下游离坝约600m处的进场公路旁租用了约三亩农田以作为拌和系统、木工加工厂、钢筋加工厂等项目的施工用地。
此拌和系统主要承担拱坝和道坝混凝土的浇筑拌和任务。
在次系统中将设置2台JZ550型拌和机,机械上料系统,设计拌和能力90m3/班,一个储水池。
此拌和用水可在下游约40m处的水塘内抽取。
拌和后的成品混凝土采用3吨自卸汽车运往现场。
另外还将在隧洞的进口、出口及支洞口分别配置一台JZ350型拌和机,骨料上料采用人工手拉车上料。
此拌和系统主要承担隧洞的衬砌工作。
3、混凝土运输系统
根据本工程的地形特点,拟投入一台10T缆机作为本工程混凝土垂直运输的主要工具,3T自卸汽车将混凝土运至现场倒入1.5 m3卧式混凝土吊罐吊运。
缆机布置形式是在左右岸山坡上直接设置地锚桩。
地锚桩高程约387m,设计缆机跨度约200m,缆机对大坝混凝土浇筑覆盖率能达85%,蓝机起吊点设在大坝左岸坝顶平台处。
隧洞内的混凝土衬砌均采用拖拉机运送至现场人工撬料入仓的方法施工。
4、木材、钢筋加工厂及生产用房
木材、钢筋加工厂仓库、混凝土预制场等均布置在拌和系统附近的租用场地内加工成型的材料由此处运往施工现场。
另外此处还将搭建现场工作人员的宿舍。
(此处约租用农田2~3亩,视具体情况定)
5、生活管理用房
项目部及管理人员前期主要租用当地老百姓民房,随着施工场面的扩宽将在坝址附近搭设办公室及值班室以方便管理。
大坝坝区施工队生活用房将安置在综合加工厂附近并在此规划一个生活区。
隧洞洞区各施工队距离较远因此自行选择或在附近村内居住或在施工现场附近村内居住或在施工现场附近搭建宿舍视具体情况再定。
6、炸药库
临时炸药库的布置及结构型式,遵循国家有关安全防火防爆规范要求,经现场详细踏勘,派出所同意后布置在远离村庄,居住区
且交通便利的山岙边。
7、通讯
本工程将在项目部安装一部程控电话,为便于联系所有现场人员配备手机,对于生产指挥项目部还将配备4抬无线对讲机。
临时设施施工用地计划表
第四章施工程序及施工进度
根据工程的施工条件及工程特点,我部对现场图纸及气候条件施工程序进行了安排具体如下:
第一节临建工程
1、为使施工场地迅速扩宽,所有工作面都能迅速施工,各施工环节紧紧相扣在施工人员及机械到位后立即对大坝左岸坎肩处进场路进行拓宽延伸至河床底部再通过进水口使隧洞工程能急时施工,在此其间拌和系统和缆机安装施工电线架设,各厂房修建一并进行。
2、在隧洞的支洞口和出水口也同时进行施工前准备工作使其尽快形成工作面以保证隧洞工程按时进行。
第二节主体工程施工
1、大坝工程:
①、在修建施工道路之前就积极做好大坝的测量控制网,以及开挖前的断面测量,拱槽开挖放样工作。
在道路修建的同时大坝左岸拱槽可同时开挖,待道路完工后再进行右岸拱槽坝顶交通道路及河床基础面开挖,同时在上游修筑施工围堰及安装导流管。
②、进场路修通后此班人马立即转入二道坝的开挖工作力争使拱坝与二道坝开挖工作同时结束。
③、基础开挖结拓立即进行基础砼垫层浇筑,垫层砼浇筑完工后可进行灌浆施工,在此期间则进行斜坡垫浇筑工作,以此类推交梯口升,进入汛期后停止坝体浇筑,集中力量进行垫层施工。
2、引水隧洞工程:
①、隧洞工程我部将根据设计提供的施工图展开三个工作面进口处需先进行起闭机房及铰车斜坡道施工,待洞外开挖完工后再进行洞内开挖,其它两洞口待施工道路修通后可进行工作面施工。
第三节施工进度
1、施工工期:本工程要求的施工工期为535天,自下达开工令算起。
2、工期安排:
1)拦河坝工程是本工程的关键所在,如不能在3月份进入砼施
工将可能对以后的正常施工造成影响,因此工程前期施工安排必须
做到紧凑安排。
具体如下:
①首先进行风、水、电的安装,包括进场公路修筑必须在一
个月内完工。
(1-2月)
②大坝基础开挖包括二道坝开挖总工期为二个月(1-3月)。
③砼拌和系统、缆机运输系统的安装、调试工作期限为一个
半月(1月15日-3月)。
④大坝砼浇筑在4月15日以前必须达到322高程,大坝砼全
部完工日期为2005年4月1日在此之前围堰,施工导流须在2004
月3月初完成。
⑤坝附属工程完工日期为2005年5月30日。
⑥ 2005年6月中旬完成大坝导流底孔的封堵工作。
2)引水隧洞工程由于洞径小施工难度较大,必须分三个工作面
同时进行,因此进场施工道路须在2005年2月1日前修通。
①洞外明挖:进水口一个月包括启闭机坡道日期为2004.2~3,出水口10天,支洞口10天。
②隧洞开挖:支洞和进水口两处月进度为160米,日期为2004.3~2005.2,出水口工作面至支洞段工期为2004.2.15~2004.11 月底。
③砼衬砌及砼底板出水口至支洞段隧洞开挖先行结束后暨开始进行此段衬砌工作隧洞衬砌整体工程工作进段为2004.11.10~2005.4月1日。
④钢管在洞外将其加工成半成品后待衬砌结束后在现场组装工作时段2005年2月20~5月10
⑤洞口砼回填分三个工作面分别填筑工作时段2005年4月20日~5月20日。
⑥回填灌浆工作时段是从出洞口的2005年2月~2005年6年1日。
⑦启闭机土建工程时段2005年3月~5月,启闭机系统安装调试工作时段为2005年5月~6月初全部结束。
后附计划进度表。
第五章主要工程项目施工方法及技术措施
第一节拦河大坝工程
1、施工导流
根据本工程的地形特点,大坝基础的长度和水流量,我项目部采用浆砌石围堰和钢管相结合的方式来导流,先在上游修筑一道浆砌石围堰,围堰的断面形式为梯形,堰顶高程约318米内预埋一根直径Φ80厘米的钢管延伸至大坝下游进行排水。
另外在坝基渗水处设泵坑再准备2台潜水泵帛排基础坑渗水以保证基坑在砼浇筑时无水。
待大坝导流底孔形成后,河道的溪水可通过导流底孔进行导流。
2、施工测量
1)、测量控制:根据监理工程师提供的测量基准点、及测量资料进行复测校核、然后根据施工需要及检测合格的全站仪设置施工测量控制网,各控制点采用浇砼桩的形式,待控制网布设完后再进行相互校核无误后,绘制施工测量控制网及相关坐标数据报监理工程师审批,作为拱坝施工放样依据。
2)、测量放样:本工程拱坝体型为砼抛物线型双曲拱坝,曲面变化放样难度较为复杂,因此在实地放样前要何等好内业的详细计称并附简图做为放样单据,坝基放样可用红油漆直接将槽位标在岩石上,然后将开挖前的原始断面进行测量作为施工原始记录每放一次炮便对其进行复测以便及时处理欠挖,砼放样一般将放样点放至距边线30厘米左右砼面上并用水泥钉空位红漆圈点。
3、大坝基础开挖
大坝基础开挖包括两岸推荐槽开挖及基础开挖,设计开挖土方970立方米,石方3938立方米。
大坝开挖程序为先岸坡后河槽、自上而下分层进行开挖,上部开挖的石渣可直接用人工撬至河底待石渣堆程过多时,用挖掘机配自卸车从河床底挖运至下游堆料场,大坝基础开挖需在围堰及导流设施建成后无水施工。
基岩开挖可分两部分进行为一般石方开挖和保护层开挖,一般石方开挖采用ZY-24型手风钻造孔,布孔采有用自上而下斜孔形成,孔排距一般在 1.4米孔深度3~4米,单耗药量0.3~0.4kg/m3,装药长度为钻孔深的60~80%。
保护层开挖采用手风钻逐层钻孔装药、火在起爆其药卷直径不大于32cm,最后一层炮孔孔深不超过50cm,对于坚硬、空整岩基可直接钻至建基面孔深,对较破碎岩基、留足20~30cm的撬挖层。
4、大坝混凝土工程焉得虎子工序施工方法
拦河坝体混凝土方量为1051m3,其他混凝土约1356 m3其砼浇筑基本遵循薄层跳仓连续均匀上开的浇筑方式,工艺流程如下:
1)、模板工程:本工程坝体上下游面采用组合钢模为主(1.5
米*2.3米),边角部位用木板镶板、横缝键槽模板均采用成型钢模进行拼装模板定位加固采用Φ12拉筋分上下两层斜拉,预制砼柱内撑的方法施工。
模板每次周转使用前均进行维护和清理,并涂上脱模油。
模板必须满足其张度、刚度、稳定性及密封情的要求,确保模板在浇筑过程中不走样、不漏浆为预防在浇筑振捣时拉筋螺杆松动需设专人进行看护。
溢洪道堰面曲线采用成型木模,按上下两个曲面加工立模采用Φ12拉筋及底钢管柱支撑方法施工。
2)、止水、止浆片:采用双面氧焊焊接,搭按长度应不小于2cm,不及有漏焊现象。
施工程序是在车间加式成型后再到现场组装焊接。
3)、混凝土浇筑
本工程砼浇筑厚度初步定为2米,以后视温度及浇筑强度再作调整,基础块为1.5米厚,大坝浇筑采用缆机吊罐直接入仓的方法施工,砼铺料通常采用平铺法和台阶法两种、对于仓面不大部位通常采用平铺法仓面大的部位则采用台阶段法施工。
铺料厚度控制在40~50cm之间。
为改善混凝土拌合物性能,确保混凝土质量本工程根据选用的设计配合比,在混凝土中需掺加适量外加剂,外加剂为木质素磺酸钙,外加剂添加形式为水剂添加,掺量为水泥用量的0.2~0.25%。
设计级配:
本工程大坝砼设计级配为三级配因此在砼浇筑过程中要对砼入
仓时的垂直高度加以控制,不得高于2米。
另外每次砼浇筑之前必须在基岩面或先浇块上先铺一层2~3cm厚的水泥砂浆,砂浆的水灰比与砼浇筑强度相适应。
砼浇筑时要保护连续性。
间歇时间不能超过试验室确定的初凝时间,若超过允许间歇时间,则按工作缝处理。
修补方法:
浇筑完的砼表面如出现蜂窝、凹陷或其它损坏的混凝土缺陷按监理工程师的指示修补。
其方法是:
修补前用钢丝刷或凿击薄弱的混凝土表面,用水冲洗干净,然后采用比原混凝土强度等级高一级的砂浆,混凝土填补整饰、填补部分应加强养护,使之与周围外露砼表面融为一体。
砼振捣采用高频插入式振捣器振捣,平仓采有人工平仓方式。
振捣器移动距离应不超过不效半径的1.5倍,并插入下层砼5~10cm,顺序依次,方向一致,保证上下层砼结合,避免漏振,振捣时间应以砼不再显著下沉,不出现气泡,开始泛浆为准。
砼表面冲毛采用高压水冲毛,不面积仓面无法采用冲毛时用人工凿毛处理。
混凝土养护在高温季节结合温控措施采用表面流水法、养护期一般为14天,高温季节不少于28天,一般季节采用洒水养护,寒冷季节采用表面遮盖麻袋来养护。
为保证施工进度计划遇小雨采取表面遮盖雨布减少混凝土拌和用水量,加强仓内积水的排除防止周围的雨水流入仓内等措施,在不影响质量的前提下继续浇筑,如遇大雨、暴雨需立即停止浇筑
并遮盖混凝土表面,雨后排除仓内积水,否则按施工缝处理。
5、混凝土温控措施
对混凝土进行温度控制的主要目的是通过控制混凝土的最高内温防止产生裂缝,并且促使坝体达到封拱灌浆所需的混凝土内温要求。
混凝土内部可能达到的最高温度取决于混凝土的绝垫温升值,砼的入他浇筑温度及混凝土洚筑后的垫交换。
因此根据其特性混凝土温控可分四阶段进行。
(一)、严格控制浇筑高度和相邻坝块高差以及合理安排施工季节和施工时段,根据实际情况,基础部位采用1.5米的薄层浇筑,上部根据气候条件及砼入仓强度层厚采用2米。
薄层浇筑可以充分利用表面散热,这是最经济合理的措施,能保证施工质量,施工准备工作简单,方便迅速,冷却水管的布置也比较方便。
合理安排施工季节是为了尽可能避免酷暑、严寒的气候下施工,在气候适宜季节抓紧砼施工,合理安排施工时段就是尽量避开夏季白天高温或冬季夜晚最冷时段浇筑砼,以免砼在运输、浇筑过程中受太阳暴晒而过多升温或冰冷。
(二)、科学的配合比是控制砼绝热升温的重要措施
拌和砼时掺入合适的缓凝减水剂可以减少水泥用量、延缓水化速度延长初凝时间、改善和易性,增大塌落度、提高强度、增加含气量等。
减少水泥用量减缓水化速度都是降低砼内部温度的有效方法,缓凝可以减少停仓事故,和易性好,流动性大,也易振捣,使
砼施工密实性提高,对保证强度有利,同时强度增长对抗裂能力也有提高。
(三)、降低砼的出机温度和浇筑温度
视情况而定,采用台阶法浇筑。
一次暴露在空气中的未收仓面比平铺法浇筑要小好几倍、相应也就缩短了几倍的砼问隔时间,加快覆盖速度,减少温升。
(四)、加速砼内部热量的散发
混凝土分层浇筑后,不同层厚出现最高温度的时间不同,根据选定砼的最优间隔期覆盖(指最高温度出现后1-2天覆盖)。
可使抗压力缓慢增大,做到均匀连续上升。
采取仓面流水来降低砼最高温升,此法施工干扰大在夏季气温高时采用。
(五)、低温季节温控
在冬季低温时砼浇捣开仓时间安排在白天时段,小体积或薄壁、柱、梁等砼在低温季节停止浇筑。
对浇筑成型的砼进行表面保湿,可才用塑料薄膜、草袋覆盖和仓内烧火等保温措施并延迟拆模时间。
6、大坝基础处理
本工程基础处理主要包括固结钻灌616米,帷幕灌浆786米,施工时必须、遵循先固结后帷幕灌浆按设计要求分序、遵循分序加密的原则,对未灌浆的孔段、孔口严加保护、防止杂物掉孔内固结,帷幕灌浆孔进行统一编号。
钻孔、灌浆有完整记录。
固结灌浆采用手风钻造孔,按设计要求开孔径不小于5cm,孔。