截流施工组织设计

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1、截流施工组织设计1.概述1.1工程概况滩坑水电站工程位于浙江省青田县境内的瓯江支流小溪上，距青田县城西门约32km，该电站由拦河坝、溢洪道、泄洪洞、引水系统、发电厂房等建筑物组成。拦河坝为钢筋混凝土面板堆石坝，坝顶高程171.0m，最大坝高162.0m，坝顶长507.0m。电站属一等工程，主要建筑物按级建筑物设计，相应的临时建筑物为IV级。1#导流隧洞（截流时段的导流建筑物）位于坝址左岸，为城门洞型，衬砌成型后断面为（宽高）1214m。隧洞总长1070m，导流隧洞进口底板高程为34.5m，出口底板高程为32.5m，设计底坡i=0.1869%。1.2水文气象坝址多年平均降水量1691.1mm，本

2、流域的气候受东南亚季风影响，四季变化明显，34月为初春季节，盛行东北风，细雨连绵，称为春雨期。56月春末夏初暧湿太平洋高压气团渐向大陆推进，造成连续降雨，称梅雨期，79月为盛夏季节，天气炎热，盛行偏南风，台风频繁，多降热雷雨和台风雨，对本流域影响较大。1011月为秋季，盛行西北风，天气晴朗，降雨日数最少。12月次年2月为冬季，盛行北风，海上冷高压常伸入流域内，以及西南季风的影响形成多云天气，雨雪量甚少。多年平均降水日数166天。由于降水量不均匀，造成径流年内分配的不均匀性，水量分配以6月、9月为最多；12月、1月最少。坝址以上河道长度187km，平均坡降2.53，控制集水面积3330km2。坝

3、址多年平均降水量1691.1mm，多年平均流量120m3/s，多年平均径流量37.8亿m3。受降雨量年内分配不均匀影响，径流年内分配也不均匀，主要集中在49月，约占年径流量的75.2 %，以6月最大， 69月为台风雨。流域气候受东南亚季风影响，四季变化明显，气候温和，坝址多年平均气温19.7C，极端最低气温为-5.3C，极端最高气温为44C。坝址河床高程3034m，枯水期水面宽90130m，枯水期水深1.02.5m。2.截流时段、标准和方法选择2.1截流时段、标准选择根据施工总进度安排，截流时间安排在2005年10月上旬。根据水利水电工程施工组织设计规范SL303-2004规定，截流标准采用截

4、流时段重现期510年的月或旬平均流量。本工程采用10月上旬10年一遇旬平均流量Q=114m3/s作为截流设计流量。2.2截流条件分析和方案选择2.2.1截流条件分析a、由于截流流量较小，1#导流洞的分流条件好。b、目前上、下游围堰一二期防渗墙已按优化后的施工方案实施完毕。上游围堰一二期防渗墙顶高程分别为EL37.0m，EL38.5m，下游围堰一二期防渗墙顶（围堰、截流戗堤的一部分）高程分别为EL36.0m，EL37.0m。c、上下游围堰堰址处原河床高程分别为EL34.5m、EL33.5m，相当于预先进行平抛护底2.5m。由于下游围堰防渗墙施工平台的存在，抬高了截流戗堤下游的水位，分担了落差（由

5、投标阶段计算的3.8米落差减为2.3m）。2.2.2水力计算成果（按单戗立堵方式计算）：截流最终上游水位为38.3m；截流龙口最大落差为2.3米；截流龙口最大流速为3.27米/秒（龙口平均宽度5.0米时计算值）；截流龙口抛投最大石料当量直径大于0.5米，相当于0.17吨/块。基于上述条件和水力计算成果可知：由于上下游围堰防渗墙施工平台的修建，相当于预先对龙口河床平抛石碴块石料及护底，减小龙口水深的技术措施，有利于防止合龙过程中戗堤坍塌，减小合龙抛投工程量，降低合龙抛投强度。2.2.3截流方案截流采用上游单戗堤双向立堵的方式，龙口布置在上游围堰一期防渗墙施工平台中部靠上游侧位置。截流戗堤与上游围

6、堰结合，截流戗堤轴线长约180m，堰顶高程为39.5m，顶宽12m，上游坡1:1.5,下游坡1:1.4。截流材料采用坝肩开挖利用料和左岸郎回周转料场料，运距0.5Km。3.截流施工方法3.1上游围堰非龙口段戗堤施工戗堤总长约180米，非龙口段戗堤采用先加高二期防渗墙施工平台至设计高程EL39.5米，然后在一期防渗墙施工平台的基面上自右岸向左岸进占的方式形成，所需料源采用就近堆放的右岸坝基开挖料。 戗堤石渣填筑工程量约0.48万m3,非龙口段石碴填筑约0.34万m3, 龙口段填筑约0.14万m3。非龙口戗堤在2005年9月20日开始施工。根据施工强度，机械设备采用2台3m3和2台3m3的挖掘机，

7、配10台2032t自卸车，抛填现场320马力推土机进行推铺。在非龙口段进占将至龙口位置时，抛填物料为粒径0.5m左右的块石料，保护堤头及混凝土防渗墙。 3.2下游围堰戗堤施工下游围堰石碴戗堤,自2005年8月2日开始进行至2005年9月20日完成围堰右岸非龙口段施工,2005年9月20日开始进行左岸非龙口段施工,并预留与上游围堰对称位置河床35m长度的缺口。戗堤高程35.5m， 戗堤总长约180m。截流后再进行缺口段的施工，缺口段填筑施工3天完成。3.3龙口段施工龙口位置抛填物料考虑部分使用渣场备料，龙口段截流需约1400m3抛填物料，考虑允许流失料及备用料，共需料1800m3左右。截流时采用

8、双向立堵方式，先抛块石含量较高的混合石渣料，合龙段抛0.50.8m3大石块。3.4截流抛投强度及主要机械设备合龙计划完成时间5h，其抛投强度约为360m3/h。龙口合拢施工，石渣采用4台3m3反铲挖掘机，12台2032t自卸车装卸，龙口段配置2台320马力推土机。4.截流前需达到的施工面貌a. 导流洞工程完工并具备过水导流条件；b. 上下游围堰防渗墙全部施工完成；c. 左右岸河床水位以上坝基（趾板）开挖完成；d. 左岸交通干线（替代原左岸沿江路）包括左岸上游55交通洞及其附属道路、下游8068交通洞及其附属道路、左岸坝坡75线全部完成；e. 非龙口段戗堤预进占完成；f. 截流用石渣、大块石戗堤

9、闭气土料备料完成。5.目前的施工面貌a. 导流洞工程已完工，进出口围堰尚未拆除，拆除时间安排在05年08月至09月中旬；b. 上下游围堰防渗墙已全部施工完成；c. 右岸河床段以上坝基（趾板）开挖已完成；d. 左岸EL100m以上坝基（趾板）开挖已完成；河床至EL100m以上段坝基开挖05年09月下旬完成；e. 左岸交通干线（替代原左岸沿江路）包括左岸上游55交通洞及其附属道路、下游8068交通洞及其附属道路、左岸坝坡75线正在施工，完成工程量约85%，其余工程量05年09月中旬完成；f. 非龙口段戗堤预进占尚未进行，安排在9月下旬施工；g. 截流用石渣、大块石戗堤闭气土料备料：石渣就近利用坝基

10、开挖料，闭气土料利用角湾土料，大块石备料05年08月09月进行。6.截流后的度汛方案6.1截流后的度汛任务a、2005年10月截流后至2006年3月底，完成围堰填筑、过水保护，使围堰具备拦挡枯水期（当年10月至次年4月）10年一遇标准的洪水能力，相应设计洪水流量2420m3/s；具备与导流洞联合下泄全年20年一遇洪水流量10400m3/s的条件。b、至2006年3月底完成河床段基坑开挖、坝体一期填筑和坝体保护任务，具备与导流洞联合下泄全年20年一遇洪水流量10400m3/s的条件。c 、确保大坝上、下游交通道路通畅。d、建立并维持水情气象预报系统，及时预报汛情。e、在汛前，做好各工作面、施工临

11、时设施、建筑物的度汛保护，以及堆（弃）料场的排水和护坡工作。6.2截流后施工导流及度汛标准滩坑电站坝址实测水文资料系列较长，连续水文资料有48年。围堰修建期（05年10月至06年03月）的导流度汛标准采用实测分月10年1遇的标准，其余按照设计施工导流及度汛标准。具体见表1：施工导流及度汛标准 表1导流阶段导流、度汛标准设计流量(m3/s)上游水位(m)基坑水位(m)下游水位(m)泄流建筑物围堰挡水05年10月分月P=10%9644136.51#导流隧洞与河床联合泄流05年11月61645.536.005年12月34342.034.61#导流隧洞06年1月54044.035.106年2月8934

12、7.036.406年3月183053.037.006年4月104月时段P=10%242055.9437.57围堰、大坝过流：2006年5月至2006年9月全年P=5%1040063.7947.847.461#导流隧洞与河床联合泄流说明：表中1000 m3/s以下流量的来水，在确定上下游水位时未考虑库区调蓄量。6.3度汛方案从“度汛任务” 可知截流后度汛任务的中心是：确保06年03月底围堰、大坝一期的施工度汛面貌，并完成相应的过流保护措施。根据上述要求，制定以下度汛措施：a、优化施工措施（道路），在05年的汛期开挖部分河床段的覆盖层，削减截流后的工程量，减轻围堰、大坝达到度汛面貌的压力；b、配备

13、足够的抽排水设备，确保按期完成围堰闭气、基坑抽排水任务；c、按分月10年一遇洪水标准下的上游水位确定围堰填筑高程，确保围堰施工安全顺利进行；d、按照围堰、大坝过水导流水工模型试验成果优化、确定围堰、大坝的过流保护措施，确保安全度汛；e、成立以项目负责人为组长防汛领导小组；f、加强与地方的水文、气象预报部门的联系，及时掌握气象、水文动态。7.上游围堰施工截流后上游围堰的主要工作有：34m高程以下堰体钢筋笼防护、混凝土浇筑，34m高程以上堰体填筑、土工膜铺设、混凝土锚块、干砌块石、混凝土溢流面板和排水孔施工。下游围堰的主要工作有：堰体钢筋笼防护、混凝土溢流面板施工。7.1、围堰的开挖、修坡闭气排水

14、后，首先完成自然河床面以下的堰坡开挖及修规施工，采用PC400开挖及修坡。7.2上游围堰填筑施工上游堰体预进占施工时，第一填筑层为露出水面0.5m高的以下部分，由20t自卸车运料上堰，D85A-16堆土机铺料整平，BW225D-3振动碾碾压，铺料厚度为100120cm，碾压68遍。上、下游围堰护坡滞后于堰体填筑3040m进行，围堰截流前填料取自趾板和坝肩开挖料，运距0.5Km，截流后围堰填筑料取自基坑开挖料和溢洪道石方开挖料，从溢洪道取料运距1.5Km，20t自卸运至堰体填筑面。上游围堰砂砾石心墙和过渡料采用1.6m3液压反铲挖装，20t自卸汽车运输上堰，D80型推土机推铺，18t振动自行式振

15、动碾碾压，每层填筑厚度0.8m，碾压68遍。砂砾石心墙及过渡料填筑时，土工膜随填筑体呈“之”形交替上升。7.3围堰钢筋笼施工上游围堰干砌石及钢筋笼护面工程量约33000m3，下游围堰约3860m3，石料取自坝肩开挖料，运至工作面，经现场加工后用于施工。钢筋笼在上游围堰附近加工成1.5m3m的无盖笼，堰体坡面开挖完成后，将无盖钢筋笼运到位，PC200辅助人工装块石，钢笼石笼顶部的钢筋通长布置，与下部钢筋笼的侧面相互连接成一体。7.4围堰混凝土护面施工混凝土浇筑前，对34m高程以上干砌石坡面进行机械修坡及填筑砂砾料找平处理，防止混凝土浇筑时水泥浆流失。混凝土由系统拌和站拌制，6m3搅拌车或自卸车运

16、输直接入仓，坡面上铺设泄槽，每13米设一道沉降缝。7.5土工膜拼接、铺设、保护7.5.1土工膜的拼接（1）复合土工膜的拼接方式及搭接长度满足施工图纸的要求。（2）复合土工膜的接头采用焊接方式连接，局部采用粘接连接。施工前进行焊接设备的比较、焊接温度、焊接速度以及施工工艺等试验。（3）拼接前必须对粘接面进行清扫，粘接面上不得有油污、灰尘。阴雨天在雨棚下作业，以保持粘(搭)接面干燥。（4）土工膜的拼接接头应确保其具有可靠的防渗效果。在涂胶时，必须使其均匀布满粘接面，不过厚、不漏涂。在粘接过程中和粘接后2h内，粘接面不得承受任何拉力，严禁粘接面发生错动。土工膜接缝粘结强度不低于母材的80%。 （5）

17、土工膜剪裁整齐，保证足够的粘(搭)接宽度。当施工中出现脱空、收缩起皱及扭曲鼓包等现象时，将其剔除后重新进行粘接。（6）在斜坡上搭接时，将高处的膜搭接在低处的膜面上。（7）在施工过程中，若气温低于0，必须对粘接剂和粘接面进行加热处理，以保证粘接质量。粘接强度必须符合施工图纸的要求。（8）选用4宽幅的复合土工膜，若幅宽较窄，在工厂内或现场工作棚内拼接成宽幅，卷成长卷材运至铺设面，以减少现场接缝和粘(搭)接工作量。7.5.2铺设（1）复合土工膜每幅长30 m，宽4m，横向拼接后成卷，随着填筑层的上升而左右往返铺设，“之”型向上展铺，每拆厚1.1m ，坡比1：1.6。（2）复合土工膜铺设面上清除一切树

18、根、杂草和尖石，保证铺设砂砾石垫层面平整，不允许出现凸出及凹陷的部位，施工时先填筑土工膜一侧的砂砾料，经人工修坡后，用1t小振动碾坡面碾压密实，再将土工膜折过来铺在坡面上，填筑另一侧砂砾料。排除铺设工作范围内的所有积水，土工膜铺设与堰体填筑同步。（3）土工膜上、下游侧分别填筑2.0m及1.0m厚的砂砾料。砂砾料利用河床中的天然砂砾料，去除大于15cm的大石，其中土工膜两侧1m范围去除大于8cm的石子。（4）复合土工膜铺设时，应形成折皱，并保持松弛状，以适应变形。（5）复合土工膜与支持层之间应压平贴紧，避免架空，清除气泡，以保证安全。（6）铺设过程中，作业人员不得穿硬底皮鞋及带钉的鞋。不准直接在

19、复合土工膜上卸放混凝土护坡块体，不准用带尖头的钢筋作撬动工具，严禁在复合土工膜上敲打石料和一切可能引起材料损坏的施工作业。（7）为防止大风吹损，在铺设期间所有的复合土工膜均应用沙袋或软性重物压住，直至保护层施工完为止。当天铺设的复合土工膜应在当天全部拼接完成。（8）采用现场粘接方式进行复合土工膜的拼接，应保证有足够的搭接长度，做到粘接剂涂抹均匀，无漏粘。采用焊接方式进行材料拼接时，土工膜搭接10cm，采用双道焊缝，防止发生漏焊、烫伤和折皱等缺陷。，（9）尽量不规划跨越土工膜施工道路，当车辆、设备等需要跨越土工膜时，采取相应的保护措施。（10）对施工过程中遭受损坏的复合土工膜，及时按监理人的指示

20、进行修理，在修理复合土工膜前，应将保护层破坏部位下不符合要求的料物清除干净，补充填入合格料物，并予整平。对受损的复合土工膜，外铺一层合格的复合土工膜在破损部位之上，其各边长度大于破损部位1m以上，并将两者进行拼接处理。7.5.3土工膜与防渗墙、岸坡的连接（1）土工膜与基础防渗墙的连接上游基础防渗墙的顶高程3738.5m，清理干净后，先凿除墙顶疏松体，再浇一层厚50cm的C10 砼，土工膜的下端埋入砼中，埋深大于30cm。（2）土工膜与两岸坡的连接左右两岸岸边浇筑砼刺墙，刺墙顶高程54.5m，宽2.2m，厚度根据地形条件确定，土工膜两端按“之” 字型固定在刺墙中。8.基坑排水8.1 基坑初期排水

21、基坑初期排水在上、下游围堰防渗墙完成（闭气）后进行，经估算，截流闭气后基坑初期排水总量约为25万m3，土石围堰控制基坑水位下降速度1m/d以下，按57d抽干基坑积水，初期排水强度为1490m3/h，共选用6台水泵（含1台备用），其中IS200-150-400型3台（排水量460m3/h，扬程48m），IS200-150-315型3台（排水量400m3/h，扬程32m）。8.2经常性排水经常性排水主要由围堰渗水、施工弃水及雨水组成，采用水泵抽排与明沟截水相结合的方式，利用两岸山坡开挖施工道路内侧设截水沟，山坡雨水直接引出基坑。经估算，围堰基坑经常性排水强度为200m3/h，在上游围堰34m高程平

22、台布置固定式泵站，配置IS125-100-400A型3台水泵，在不同情况根据基坑水量和施工作业面的施工要求，使用不同数量水泵抽排。除在坝基垫层处理设必要的反向排水管外，基坑经常性排水应尽可能保持下游侧优先于上游侧，防止反向渗水。9.安全施工措施 (1)严格按照SD6788规程及本局制定的有关安全生产规定执行安全生产。在施工前进行安全教育，提高安全意识。(2)建立以施工队负责的安全生产管理机构，各机组负责人为机组安全员，对本机组的安全生产负责。施工的机组要服从专职安全员的统一指挥，不在有危险时段或地点进行施工作业。高边坡及闸井开挖，属高空作业，加强洞内照明，人员设备统一指挥。(3)截流施工时，现

23、场施工所有车辆统一指挥，保障交通安全。(4)各种机械应由专人养护，避免机械出故障时伤人。(5)施工用电应由专人负责接线和维护，工作面由系统用电中接出，每个工作面安装一个配电盘，配电盘上安装触电保安器，各单机设备用电均从配电盘都接出，并做到一机一闸。(6)禁止带电移动机械设备及带电安装或改装，电器设备的接线均由电工进行操作，其它人员不得随意联接有关电器线路。(7)及时发放带动保护用品，如安全帽，胶鞋、手套、防尘口罩等。进入施工现场一律戴安全帽，在围堰施工时，粉尘较大的地方必须戴口罩。10.进度保证措施（1）采用计算软件进行料源规划，实行优化调度，保障堰料供应。（2）合理划分堰面施工区块，确保流水

24、作业顺利进行。（3）对分区填筑进行项目分解，控制好关键工序和施工进度，并对影响进度目标的因素进行分析，确定相应的预控措施。（4）加强设备的维护保养，确保出勤率。（5）设立激励机制，实行联产计酬的分配制度，调动施工人员的积极性。（6）做好与其它标段和其他工种的协调工作，减少施工干扰。（7）加强道路设施的养护，确保运输道路通畅。11.质量保证措施截流后围堰工程包括基础开挖处理、堰体填筑、过流保护面板浇筑、以及相应的临时工程的施工，施工工艺复杂、技术要求高。因此，要保证施工质量必须从总体施工程序安排、施工技术方案选择和施工总进度安排上进行优化，合理配置资源，要求施工队伍具有丰富的施工经验，并且在施工

25、中不断总结经验，提高施工技术水平和管理水平，以保证优质、高效完成本工程的施工。围堰施工时，石碴填筑严格按照现场确定的最佳填筑厚度进行填筑，只有上一层达到填筑压实指标后，方能进行下一层填筑。碾压沿围堰轴线方向进行碾压，土工膜周围的砂砾料、过渡料填筑严格按照设计要求的施工秩序和厚度要求进行。干砌石严格按照规范施工。钢筋笼施工时，保证护面厚度，且钢筋笼之间利用钢丝两两相连，提高抗冲能力。12.主要施工机械设备主要施工机械设备表 表2序号名 称型号与规格台套数备 注1反铲挖掘机EC4601台2反铲挖掘机RH30E1台3反铲挖掘机HD14302台4反铲挖掘机PC4001台5反铲挖掘机ATLAS33061

26、台6汽车起重机16t1台吊运7清水泵单级2台抽水8电焊机交流28KVA6台焊接9自卸车2032t2010直流电焊机AX320211自卸汽车5T、8T6辆混凝土运输12装载机CAT980G1台平场、倒运13装载机ZL-501台平场、倒运14推土机TY3202推平15振动碾BW225D-31碾压16振动碾YZ26C2碾压17振动碾CA602D1碾压18水泵IS200-150-4006备用1台19水泵IS200-150-3154备用1台20水泵IS125-100-4005备用2台13. 主要劳动力安排主 要 劳 动 力 表表3 序号工 种人数序号工 种人数1挖掘机司机122自卸车司机303汽车吊驾驶24电工45普工306测量工47水泵工68振动碾司机9总计97-13-