2022年水电站河床截流工程施工组织设计方案(51页).docx
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2023-04-20
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1、完整版(2022年)水电站河床截流工程施工组织设计方案目 录一 、编制说明3二、编制依据3三、基本资料33.1、工程概况33.2、水文条件5四、截流设计64.1、设计依据64.2、截流方式及方案74.3、截流戗堤布置及结构设计74.4、截流水力学计算84.5、龙口设置及分区规划134.6、截流抛投材料15五、截流应具备的条件18六、截流规划196.1、截流施工特点196.2、截流施工布置196.3、截流期间的水情监控22七、截流施工237.1、龙口进占程序及施工方法237.2、截流施工主要技术要点277.3、降低截流难度的措施28八、施工计划及抛投强度分析298.1、截流施工总体规划298.22、截流施工控制性工期308.3、截流施工总进度计划318.4、施工度计划及强度分析318.5、主要设备强度分析34九、施工机械设备配置359.1、机械设备选型359.2、机械设备布置359.3、机械保障措施36十、截流应急预案36十一、人力资源配置3711.1、劳动力计划3711.2、劳动力保障措施37十二、截流保证措施3812.1、组织机构保证措施3812.2、质量保证措施4012.3、安全保证措施40十三、文明施工措施43十四、附图44一 、编制说明 按照业主的总体部署,为了保证*水电站工程右岸主河床顺利截流,保障截流施工的安全和质量,结合目前现场施工的实际情况,编制了本此施工组织设计,对3、河床截流施工布置、施工进度、施工方法、备料场地、设备配置等作了详细规划与说明,以指导现场施工,保证截流施工的顺利进行。二、编制依据 1、合同文件;2、设计图纸及有关技术要求;3、业主、监理下发的关于大江截流的相关文件及会议纪要;4、20114年防洪度汛要求。 三、基本资料 3.1、工程概况*水电站为二等大(2)型工程,以发电为主,电站装机容量340MW。水库正常蓄水位325.00m,死水位323.00m,正常蓄水位以下库容为1.217108m3,水库具有日调节性能。工程采用堤坝式开发,主要建筑物由混凝土闸坝、两岸接头混凝土重力坝(非溢流坝段)、坝式进水口和河床式厂房等构成。枢纽建筑物按“一”字4、型布置。左岸非溢流坝段长24m,右岸非溢流坝段长45m,非溢流坝段坝体基本剖面为三角形,坝顶高程为330.00m,坝顶宽度为8m,上游坝面为铅直面,下游坝坡坡比为1:0.5。泄洪冲沙建筑物位于河床左岸,由5孔15m20m(宽高)泄洪冲沙闸和2孔15m20m(宽高)泄洪闸组成。5孔泄洪冲沙闸位于左岸阶地,主要承担汛期泄洪冲沙任务;2孔泄洪闸位于河床中部紧靠厂房,主要承担泄水任务。闸孔堰面采用型折线形实用堰形式,堰顶高程为305.00m。每个闸孔堰上设有工作门一道,并在工作门上游设一道检修门,用于检修工作闸门及门槽。泄洪冲沙闸及泄洪闸后接约61m长的消力池,底板高程为298.00m,泄洪冲沙闸消力5、池池底宽为91m、泄洪闸消力池池底宽为34m,底板厚度为2m,在消力池末端设尾坎,坎顶宽2m。电站厂房布置在主河床偏右侧部位,为河床式厂房,由电站进水口、主厂房、安装场、副厂房、开关站(GIS楼)、尾水渠、尾水平台通道等组成,电站装机340MW。厂房进水口前设拦沙坝一道。厂房坝段上游迎水面宽度90m(其中主机段长54m,安装场段长36m),顺水流向长度73.42m。进口底板高程288.60m,建基高程285.60m,考虑廊道系统布置,底板基础最低高程282.00m。进水口前沿设6道拦污栅,孔口尺寸5.7m35m(宽高),清污采用机械清污;进水口布置3扇平板式检修闸门,孔口尺寸均为13.2m166、.2m(宽高),启闭设备采用门机。厂房机组安装高程定为295.40m。根据机组安装、检修的布置要求,主机段安装层高程定为314.90m。运行层高程307.40m。 安装场考虑与安装层同高程布置,为314.90m。尾水平台高程为325.00m,尾水管出口孔口尺寸为12.1m11m(宽高),共设置3扇平板事故检修闸门,采用台车启闭。升压站布置采用室内GIS方案,副厂房,主变压器室与GIS楼结合布置,布置于主厂房下游侧及安装场下部。工程采用分期全年导流方式。一期导流建筑物由纵向混凝土围堰、一期横向围堰等建筑物组成。上游纵向混凝土围堰堰顶高程321.00m,围堰顶宽2.00m,围堰最大高度17.00m7、,围堰面向明渠侧采用直墙形式,靠江侧采用台阶状,台阶每3m设置一台,台阶顶宽2.00m。下游纵向混凝土围堰堰顶高程317.50m,围堰顶宽2.50m,围堰最大高度13.50m,围堰面向明渠侧采用直墙形式,靠江侧采用台阶状,台阶高2.50m4.00m,台阶顶宽2.00m。一期上游横向围堰为粘土心墙土石围堰,堰顶高程318.00m,堰顶宽度10m,最大堰高14m。一期下游横向围堰为粘土心墙土石围堰,堰顶高程317.50m,堰顶宽度10m,最大堰高13.50m。二期导流建筑物由纵向混凝土围堰、导流明渠、二期横向围堰等建筑物组成。导流明渠底宽94m,长约621.90m,进出口底板高程304.00m,底8、坡i=0.004。二期上游横向围堰为粘土斜墙+混凝土防渗墙的土石围堰,堰顶高程321.00m,堰顶宽度10m,最大堰高31m。二期下游横向围堰为粘土心墙+混凝土防渗墙的土石围堰,堰顶高程317.50m,堰顶宽度10m,最大堰高22.50m。导流明渠过坝段为水工5孔泄洪冲沙闸,孔口尺寸为15m20m(宽高)。3.2、水文条件流域位于老挝北部高原,流域为热带雨林山区,流域的上游被森林覆盖,其余大部分区域分布落叶林和灌木林,植被良好,森林覆盖率高。流域的径流主要由降水补给。坝址水文资料见表3.2-13.2-4。表3.2-1 坝址多年月、年平均流量成果表月份123456789101112年平均流量(m9、3/s)19114811710817044011281557996597429273513表3.2-2 坝址水位流量关系成果序号流量(m3/s)坝址水位(m)序号流量(m3/s)坝址水位(m)157.0302265380314.5270.0302.5275880315394.0303286450315.54116303.52970003165142304307600316.56175304.53182003177222305328800317.58295305.53393903189386306349950318.510522306.53510500319116603073611000319.10、512829307.537115003201310003083812100320.5141190308.539127003211514003094013300321.5161700309.541139003221720103104214400322.5182330310.543150003231926603114415600323.5203000311.545163003242133603124617000324.5223730312.547177003252341103134818300325.5244500313.549192003262549203145020000326.5表3.2-311、 坝址水位库容曲线高程(m)304.84305310315320325330水库库容(108m3)00.00010.04230.20800.58221.21732.2206 表3.2-4 坝址施工洪水成果表 (单位:m3/s)项目频率(%)0.5123.3351020年洪水137001210010500936084306850527011月5月最大流量28702270174011月4月最大流量23401900135012月5月最大流量26002070167012月4月最大流量192010707381月平均3212802372月平均2061981793月平均1571461354月平均16314412、1335月平均34527624510月平均118089971811月平均96587950812月平均624418323四、截流设计 4.1、设计依据1、设计单位提供的导流明渠(泄洪冲沙闸)泄流曲线;2、设计单位提供的二期上、下游围堰结构布置图,导流明渠布置图及施工总布置图;3、设计单位提供的相关水文资料;4、批准的导流明渠截流计划;5、现场实际情况。4.2、截流方式及方案*水电站主河床偏右岸,河床左侧为导流明渠,截流时导流明渠过流,不具备交通条件,为方便施工,截流料物备料场布置于右岸。根据*水电站工程实际交通情况及渣场、料场分布特点,综合考虑现有机械设备状况,本工程河床截流采用准备工作简单、造13、价低廉并具有丰富施工经验的单戗堤立堵法,自右岸向左岸单向进占的截流方案。4.3、截流戗堤布置及结构设计4.3.1 设计原则1、截流戗堤位置不影响二期上游围堰结构,有利于降低截流难度,并利于截流施工设施及设备的布置;2、满足抛投强度及设备运行要求;3、确保戗堤的稳定及抗水流冲刷;4、截流特殊材料的抛投不影响后续防渗墙的正常施工;5、满足龙口合龙后堰前水位以上的安全超高。4.3.2 戗堤布置二期上游横向围堰最大高度31m,截流戗堤最大高度20.50m,戗堤高度相对围堰较高,戗堤体型较大。为精简围堰体型、节省围堰填筑工程量和填筑工期,以及保证围堰下游坡脚与基坑开挖线的安全距离,戗堤不宜布置于围堰体型14、之外。上游围堰堰基采用混凝土防渗墙的防渗形式,为防止截流时水流携带大块体料物流堆积在上游围堰堰基防渗墙轴线部位,影响堰基防渗墙的施工质量,上游围堰截流戗堤须布置在围堰防渗墙下游侧。综合考虑以上各因素,结合截流流量不大,截流难度相对较小的特点,截流戗堤轴线布置在围堰轴线下游侧22.80m处,截流戗堤轴线控制点坐标为:J1(E 233837.907,N 2256708.267)、J2(E233951.049,N 2256604.668),戗堤平面上呈直线布置。4.3.3 戗堤结构设计4.3.3.1 戗堤顶高程确定截流戗堤顶高程的确定需综合考虑龙口闭气后堰前水位、安全超高及截流施工布置等方面。在截流15、设计流量Q=418m3/s下(见本报告4.4节),截流闭气后,戗堤上游挡水水位为307.34m,加1.16m波浪爬高及安全超高,戗堤顶高程308.50m即可满足要求。经综合比较,戗堤顶高程确定为308.50m。4.3.3.2 戗堤结构设计本工程截流流速较低,落差较小,截流难度相对较小,为顺利完成大江截流施工,根据截流物料抛投强度要求,以满足戗堤顶并行2辆15T20T自卸汽车同时抛投作业的要求,同时考虑推土机的布置、大块石串施工场地及戗堤两侧的安全距离等因素,戗堤顶宽初步定为10.00m。上、下游边坡为水中抛填自然边坡,设计边坡为1:1.5,龙口进占边坡为1:1.5。4.4、截流水力学计算4.416、.1 计算条件1、一期上、下游横向围堰按设计要求基本拆除后,对导流明渠过流能力影响较小;2、导流明渠过流能力采用设计提供的导流明渠泄流能力数据,如表4.4-1所示。3、河床截流时段为2013年12月上旬,截流标准采用10年一遇12月平均流量,相应流量为418m3/s。表4.4-1 导流明渠(1#5#泄洪冲沙闸孔)泄流能力计算成果表H(m)Q(m3/s)H(m)Q(m3/s)30503153776 3061173164361 307326.2 3174964 308598.0 3185623 309916.5 3196314 3101273.0 3207171 3111670.0 321810217、 3122154.0 3229092 3132662.0 32310050 3143204 32410980 4.4.2 计算模型及计算公式4.4.2.1 计算模型河床截流时,主要通过泄水建筑物(导流明渠)和龙口泄流。因此,截流水力学计算可以归结为:泄水建筑物、龙口、戗堤渗透流量和河床的调洪流量计算。由于截流合龙过程历时较短,戗堤挡水形成的库容不大,故不需要考虑截流过程中河床的调蓄能力,而作为安全储备。其计算公式如下所示:式中:Qs截流设计流量;Qf泄水建筑物(导流明渠)分流量;Qlk龙口流量;Qs戗堤渗透流量;c侧收缩系数;s淹没系数;m流量系数;b过水断面的宽度(m);H0计入行近流速水头18、的堰前水头(m);Qsmax最大渗透流量,按2%Qr计算,Qr为截流设计流量; 龙口起始平均宽度; 截流过程中的龙口平均宽度;Hsmax龙口合龙但未闭气时的上游水头;Zsmax龙口合龙但未闭气时的绝对落差;H 截流过程中的上游水头;Z 截流过程中的上下游水位差(绝对落差)。4.4.2.2 计算公式龙口水力学计算公式为:1、单宽流量:(为龙口平均过水宽度,为龙口泄流量)。2、龙口水深: 龙口流态为淹没流时:,为下游水深; 龙口流态为自由流时:,为临界水深。3、龙口落差: (H为上游水深,为龙口水深)。4、龙口平均流速: (为单宽流量,为龙口水深)5、单宽功率: (为水的密度,为单宽流量,为龙口落19、差)6、戗堤上下游落差: (H为上游水位,为下游水位)。4.4.3 水力计算成果工程截流流量按418m3/s,龙口起始宽度按35.00m进行水力计算分析,计算结果详见表4.4-2,水力特性曲线见图4.4-1。表4.4-2 龙口不同宽度水力学指标表截流设计流量(m3/s)Q=418龙口分区(m)区区区最大值龙口宽度(m)35302520151050上游水位(m)306.1306.2306.4306.5306.7306.8306.8306.8306.8龙口流量(m3/s)224.6200.3156.0107.858.316.10.20.0224.6分流量(m3/s)193.2215.4257.0320、02.6349.5389.0403.0403.1403.1渗透流量(m3/s)0.32.55.07.510.212.814.714.914.9落差(m)0.00.10.20.40.60.70.70.70.7龙口流速(m/s)1.21.51.92.32.72.81.40.02.8龙口单宽流量(m3/s)15.216.315.914.611.76.30.50.016.3单宽功率(t.m/(s.m))0.01.43.85.86.54.30.40.06.5龙口形态三角形三角形三角形三角形三角形三角形三角形三角形/流态淹没流淹没流淹没流淹没流淹没流淹没流淹没流不过流/龙口水深(m)12.810.78.621、6.44.32.20.40.012.8图4.4-1 龙口水力特性曲线4.4.4 水力学计算成果分析根据表4.4-2,在截流设计流量Q=418m3/s工况下,戗堤上游水位为306.80m,龙口最大平均流速为2.80m/s,最大平均单宽流量为16.30m3/s/m,最大平均单宽功率为6.50t.m/s.m。仅从龙口平均流速而言,根据国内外相似工程的截流实践经验,截流难度相对较小,截流特殊材料的备料要求不高,仅需储备较少量的大块石(串)及钢筋石笼(串)即可满足截流需要。表4.4-3 截流指标特性表编 号项 目单位特 性1截流龙口合拢时间2013年12月10日2截流设计标准P=10%,12月平均流量322、截流设计流量Qm3/s4184截流方式单戗堤立堵法5截流最大落差Zmaxm0.76截流最大单宽能量Nmaxt.m/s.m6.57截流龙口轴线最大平均流速Vmaxm/s2.88戗堤顶高程m308.59戗堤轴线长度m123.0110戗堤最大高度m20.504.5、龙口设置及分区规划4.5.1 龙口位置及宽度龙口位置的布置应能尽量减少龙口合龙工程量,降低截流施工强度,缩短合龙时间,同时使预进占时龙口流速不大,以便于使用开挖石渣料进行预进占,同时应能满足合龙抛投强度所需的交通布置要求。考虑*水电站采用分期导流方式,主河床截流前,一期基坑及上、下游纵向混凝土围堰阻隔了与左岸交通的联系,一期枯期纵向围堰已23、在2013年汛前拆除完毕,故从左岸进占的交通难度较大;而在截流前,右岸已形成上游坝顶公路R7及通往上游围堰顶的的低线公路R8,可作为截流道路,故本工程采用自右岸向左岸单向进占的方式。口门宽度在35.00m0m段,龙口水流平均流速较小,最大平均流速为2.80m/s,抛投大石、中石及石渣混合料即可满足稳定要求,综合考虑水力学计算指标、地形条件及合龙抛投料强度等因素,龙口宽度确定为35m,龙口布置在主河道靠近左岸岸坡侧位置。4.5.2 龙口分区规划综合考虑流速、落差对抛投材料及戗堤进占难度的影响,根据截流水力学计算成果并结合截流模型试验成果,截流戗堤分为非龙口段及龙口段。本工程龙口分区如图4.5-124、所示。图4.5-1 龙口分区示意图4.5.2.1 非龙口段上游围堰戗堤处的河谷大致呈“U”形,截流合龙水位以下的两岸岸坡较深陡,合龙水位以上的地形较平缓。戗堤顶部总长度约为123.01m,其中,受地形影响,左岸靠近上游纵向围堰约33m长的戗堤位于截流设计水位以上,即合拢后水位达不到该区域,属非龙口区域,基于左岸地形平缓,该段戗堤干地填筑即可,也可随左岸预进占先行填筑。 综合考虑流速、落差对抛投材料及戗堤进占的影响,根据截流水力学计算成果、龙口实际情况及截流强度进行划分非龙口区段与龙口段。非龙口段为右岸预进占段,总长约50.68m,以及靠近上游纵向围堰的左岸33m,平均流速约为1.2m/s,以抛25、投石渣料为主。4.5.2.2 龙口段龙口段口门宽度为35.00m0m,分为3个区,各分区划分如下:1、龙口区:龙口区口门宽度为35.00m25.00m,段长10.0m,龙口平均流速为1.20m/s1.90m/s,截流落差0m0.20m,龙口单宽流量15.20m3/s.m16.30m3/s.m,龙口单宽功率0t.m/s.m3.8t.m/s.m。本区为非困难区。2、龙口区:龙口区口门宽度为25.0m10.0m,段长15.0m,龙口平均流速为1.9m/s2.8m/s,最大平均流速为2.8m/s,对应口门宽度为10m,截流落差0.20m0.70m,龙口单宽流量6.30m3/s.m15.90m3/s.m26、,最大单宽流量对应口门宽度为25m,龙口单宽功率3.80t.m/s.m6.50t.m/s.m,最大单宽功率对应口门宽度为15m。本区相对本工程的另外两个区而言为困难区段,但相对国内外已建、在建工程而言,实际难度不大,龙口流速较小,截流料物抛投强度也不大。由鉴于此,为有效减低截流强度,较少截流时的资源及设备配置,可考虑将截流时间适当延长。3、龙口区:龙口区口门宽度为10.0m0.0m,段长10.0m,龙口平均流速为2.80m/s0.0m/s,截流落差0.70m,龙口单宽流量6.30m3/s.m0.0m3/s.m,龙口单宽功率4.30t.m/s.m0.0t.m/s.m。本区为合龙区,龙口流速下降,27、截流落差增大,但截流难度较小,为非困难区。4.6、截流抛投材料4.6.1 截流抛投物料粒径计算对截流抛投材料最大粒径的选择方法,一般可根据不同分区的最大流速、最大落差、止动流速等采用经验公式进行初步计算,再辅以工程类比进行确定。根据施工水力学,三种方法计算原理分述如下:1、以最大流速分析根据截流龙口最大流速计算抛投材料的粒径,一般采用依兹巴斯公式计算:式中:截流过程中的不同分区的最大流速;截流抛投材料容重,根据本工程情况,块石料可取 =2.50t/m3,混凝土材料取=2.40t/m3,钢筋石笼取=2.10t/m3;水容重,=1.00t/m3;d某一分区截流抛投材料化引粒径;K稳定系数,一般抗滑28、时取0.86,抗倾时取1.2。根据武汉大学水利电力学院的试验研究,抗滑时可取K=0.9。2、止动流速分析按不同抛投料的止动流速计算材料粒径,可采用武汉大学水利水电学院的研究成果及提出的以下简化公式进行计算:块石(立堵): 巨型块体(立堵):式中:止动流速稳定系数,根据施工水力学,本工程龙口糙率范围按0.0350.05计,采用混凝土四面体时,取=0.7。采用最大流速法和止动流速法计算的不同龙口分区抛投料粒径如下:表4.6-1 龙口不同分区截流材料粒(块)径计算比较结果计算方法材料单位区区区备注最大流速法块石m0.210.490.11稳定系数0.90止动流速法块石m0.200.460.11稳定系数29、0.933、根据截流落差分析根据施工水力学中ICOLD对经验数值的建议,当截流块石容重=2.50t/m3时,所需截流块石粒径约为:4.6.2 截流抛投物料根据龙口水力学及抛投料物粒径计算成果,结合抛投料物块体岩石特性,截流抛投料物分别选择:石渣料、中块石、大块石,辅以钢筋石笼(串)。在龙口流速及单宽功率较小的抛投区主要使用中石及石渣混合料;在截流最困难段抛投石渣、中石、大块石,并辅以少量钢筋石笼,保护堤头塌落。抛投材料与龙口流速关系如表4.6-2所示。表4.6-2 抛投材料与龙口流速关系表序号平均流速材料选择备注1流速:v3m/s抛投中石、石渣料石渣粒径:1.3m;钢筋石笼尺寸:2m1m1m230、流速:3m/sv5m/s大块石串、特大块石、钢筋石笼串1、石渣料截流戗堤所需的石渣料主要为一期上下游围堰及外部施工便道拆除的合格石渣料,前期备料集中堆放于右岸上游截流备料场。2、块石及大块石料截流所需的块石料粒径为0.30.7m,大块石料粒径为0.71.3m的块石,主要从1#渣场块石料堆放场挑选,存放于右岸上游截流备料场。3、钢筋石笼截流所需钢筋笼在左岸钢筋加工场内加工制作,右岸上游截流备料场内堆放。钢筋石笼用18二级钢筋焊接骨架并用12钢筋编扎成笼,钢筋笼尺寸为2.01.0l.0m,平整度不大于5cm。钢筋石笼采用机械配合人工填筑块石,块石粒径不小于15cm,密实度须大于75%,全强风化块石31、料不得用作填充料。4、闭气粘土料闭气粘土料从右岸上游土料场开采。4.6.3 截流料物备料量根据龙口水力学计算成果及相关工程经验,本工程截流戗堤顶高程按照308.50m控制。根据本工程截流的特点,截流抛投料物主要选择石渣料、中石、大石及辅以少量钢筋石笼。1#渣场石料储量充足,质量满足截流料物要求。在右岸预进占区域主要以石渣、中石为主,其中石渣:中石比例按80:20;左岸水上非龙口区以石渣为主;在龙口区和区,主要抛投石渣料及中石,其中石渣:中石比例按70:30;在相对困难的龙口区,抛投石渣、中石、大块石,并辅以少量钢筋石笼保护堤头塌落,其中石渣:中石:大石:钢筋石笼比例按30:40:27:3。龙口32、不同分区的抛投材料数量详见表4.6-3所示。表4.6-3 龙口分区及抛投材料表序号分区进占长度(m)截流落差(m)平均流速(m/s)抛投总工程量(m3)抛投料工程量(m3)石渣0.3中石0.30.7大块石0.71.3钢筋笼1m31预进占段右岸5120685165484137/2非龙口区左岸3317501750/3龙口段区1000.241.21.9667046692001/区150.40.72.32.86130183924521655184区100.70.71.4018701309561/4合 计3710526115915116551845考虑流失量/40%30%20%10%135401044633、2745331186备料量5064836564118961896202五、截流应具备的条件 1、截流期间及戗堤具备挡307.34m水位前,上游来流量保证在设计范围以内;2、截流前的各项准备工作已经完成,包括:.机械设备配置充足,设备维修、保养完好;.截流道路全部形成,道路畅通;.截流备料充足,启用方便;3、导流明渠具备过流条件,一期围堰按要求拆除完成,各工程施工面貌满足过流需要;4、河道断航问题已经解决,截流期间严禁任何往来船只在龙口区通行。六、截流规划 6.1、截流施工特点1、由于左岸不具备交通条件,主要采用从右岸向左侧单向进占的截流方式。2、理论计算和类似工程经验均表明,本工程河床截流落差34、较小,流速较低,截流难度较小,但现场存在由于水下地形改变、南欧江洪水变化大等未知因素,应对截流引起足够的重视。3、截流场地较为狭窄,截流道路及施工布置较为困难。4、截流设备要求较多,截流道路相对狭窄,安全问题突出。5、本工程戗堤有挡水要求,截流后需尽快加高至310.50m高程,具备拦挡309.43m水位条件。6.2、截流施工布置6.2.1 截流施工平台布置预进占段范围内水流流速较小,主要抛投中石及石渣混合料即可满足抛投料物稳定的要求。根据此特点,结合水工枢纽及导流建筑物布置,可在右岸预进占段堤头侧形成一个截流施工平台,平台宽20.0m30.0m,长约40.0m,平面高程约为EL.310.5,与35、右岸上游底线公路(截流道路R8)和右岸下游底线公路(截流道路R5-1)相连接,该平台可用于布置自卸汽车回车区及编队区。6.2.2 截流施工道路布置6.2.2.1 截流施工道路1、右岸上游截流道路R8:自右岸上游道路R7适当位置分叉,下卧至截流施工平台,起点高程EL.326.00,终点高程EL.310.50,路面宽度9.0m,道路长度约270.0m,平均坡度6%,石渣路面,为截流施工的主要道路。2、右岸下游截流道路R5-1:自右岸下游底线公路R5适当位置分叉,沿坝肩边坡下卧至截流施工平台,起点高程约EL.320.00,终点高程EL.310.50,路面宽度7.5m,道路长度约258.0m,平均坡度36、3.7%,石渣路面,为截流施工的辅助道路。6.2.2.2 预进占施工道路预进占填筑渣料主要为一期上下游围堰及外部便道拆除的合格石渣料,为保证截流施工的正常进行,减小截流后围堰填筑的强度,尽早的为防渗墙施工提交工作面,考虑左右岸、上下游同时进行预进占的填筑施工。1、右岸上游截流戗堤预进占填筑道路:一期上游横向围堰拆除料上游施工便道R3-1左岸上游底线公路R3左岸上游公路R6左岸EL.330.00m马道左岸上坝公路R1下游施工桥右岸上坝公路R2右岸EL.330.00m马道右岸上游公路R7右岸上游截流道路R8预进占填筑作业面,总运距约为5.06km。2、右岸下游戗堤预进占填筑道路:一期下游横向围堰拆37、除料下游施工便道R4-1左岸上坝公路R1下游施工桥右岸上坝公路R2右岸下游底线公路R5下游预进占填筑作业面,总运距约为3.56km。3、左岸上游非龙口段填筑道路:一期上游横向围堰及外部施工便道拆除料上游施工便道R3-1上游预进占道路R3-2左岸非龙口区填筑作业面,总运距约为0.17km。4、左岸下游预进占填筑道路:一期下游横向围堰及外部施工便道拆除料下游施工便道R4-1下游预进占道路R4-2左岸下游预进占填筑作业面,总运距约为0.16km。6.2.3 施工供电及照明供电电源为左岸导流明渠进口段630KVA变压器附近的接线点,跨河接10KV高压线至右岸上游位置,右岸变压器设置如下:1、右岸上游变38、压器(1250KVA):主要供右岸上游防渗墙及基坑内部分机械的施工用电,及右岸上游临时营地内钢筋加工场、机械停放场和金结机电设备场内的生产生活用电,经验算供电容量满足施工需要;2、右岸下游变压器(630KVA):主要供右岸下游防渗墙,及抽水泵站和基坑内部分机械的施工用电,经验算供电容量满足施工需要。施工照明在各围堰填筑作业面及道路上设置7.5KW的高压钠灯。6.2.4 截流备料及备料场本工程主要采用自右岸单向进占进行截流的施工方案,根据坝址处右岸现有地形及施工场地布置情况,拟在截流戗堤附近设截流备料场地,为右岸上游截流备料场(原右岸上游河滩边一级阶地)。截流备料场内主要储备龙口合拢时的石渣料及39、截流特殊材料(中石、大石和钢筋石笼等)。右岸上游截流备料场,石渣料堆放区位于上游截流施工道路R8以下临江侧一级阶地上,地面高程约EL.308.00m,堆渣面高程约为EL.310.50m,场地面积约5500m2,满足龙口填筑石渣料的备料要求。截流特殊材料堆放区位于右岸下游截流施工道路R5-1末端与截流施工平台相接处附近的平缓区域,为便于截流时取料,沿R5-1道路两侧布置。其中中石料堆放区在R5-1道路外侧临河侧二级阶地上,堆渣面高程EL.314.00m;大石料及钢筋石笼堆放区位于R5-1道路内侧与边坡坡脚较空旷平整场地处,堆渣面高程约EL.314.00m,场地面积约2200m2,满足截流所需特殊40、材料的备料要求。备料前对截流备料场地内各分区进行适当平整,并碾压密实。另外,施工时截流备料场内石渣料备料区,应尽量与截流戗堤结合布置,控制堆渣面高程EL.310.5m,及上游堆渣范围,在备料富裕和不影响截流戗堤预进占施工的前提下,根据上游防渗墙施工平台的要求,预先进行部分平台的填筑,视情况提前提交上游防渗墙施工作业面,以便为后期围堰填筑及基坑开挖节省工期。6.2.4 截流现场指挥中心截流现场设截流指挥中心,在截流戗堤右岸截流施工平台边缘区域设活动房1座,作为截流指挥中心会议室和值班室。指挥中心配备对讲机、指挥旗等截流指挥工具。截流现场指挥中心负责截流现场车辆的调度及截流程序的安排,统一听命于左41、岸导流明渠进口处截流仪式主会场截流指挥部的安排。6.3、截流期间的水情监控6.3.1 水情预报水情预报对工程截流十分重要,对截流成败有着较大的影响。因此,建议业主在截流时加强上游水情预报,掌握截流期间上游流量的实时情况,并将水情预报资料及时转交我部截流现场指挥中心,以便采取应急处置措施,确保大江截流成功。6.3.2 截流期间的水位和水力观测1、水位观测:截流前在导流明渠进、出口各设一组水位尺。预进占及截流期间分别派专人观测水位,每天时观测两次,定时观测;2、龙口水力观测:截流时龙口测流速难度较大,宜采用浮标测流速方法;3、观测河流流态及河床冲淤情况;4、观测抛投体被冲动的情况:水位及龙口水力观42、测的结果实时上报到截流指挥部技术决策组,以便直接用于指导截流施工。七、截流施工 7.1、龙口进占程序及施工方法7.1.1 龙口进占程序河床截流采用自右岸向左岸单向进占的截流方式,龙口宽度35.00m,进占施工程序为:截流道路形成截流施工平台填筑截流备料(石渣料及特殊材料)左岸上游预进占填筑左岸下游预进占填筑右岸上游预进占填筑右岸下游预进占填筑右岸上游截流戗堤预进占填筑完成龙口段填筑施工龙口合拢戗堤闭气戗堤加高。7.1.2 截流施工方法根据截流进占程序,戗堤进占施工前,首先按设计坐标现场测量放样,将截流戗堤轴线及边线、物料边界线、顶高程、顶宽在现场用彩旗及喷漆作好明显的标识。7.1.2.1 预进43、占段进占施工根据大江截流总体规划及安排,预进占填筑施工预计开始时间为2013年11月上旬,至2013年12月5日预进占填筑基本完成。结合目前现场施工实际施工情况及现有机械设备配置,为降低截流后围堰填筑强度,尽早的为围堰防渗墙施工提交工作面,计划上下游、左右岸在截流前完成预进占施工。1、上游预进占戗堤填筑根据上游围堰截流戗堤的结构形式,上游预进占分为右岸预进占区和左岸非龙口段。(1)、非龙口段填筑:左岸非龙口段长度33m,顶高程EL.308.50m,填筑量约2410m3,目前大部分出露在水面以上(EL.306.20m),该部位河水流速较小(1.2m/s),河床冲刷不大,填筑料以石渣为主,夹部分中44、石裹头护底;局部流速较大时,用中石料抛入上挑脚上游侧,以形成较大泄流区,中石及石渣全断面进占。一期上游围堰外部施工便道(R3-1)上层(EL.308.5以上)拆除时,先进行左岸上游预进占道路(R3-2)的填筑,预进占道路填筑完成后,开始进行非龙口段的填筑施工。开挖采用ZX450反挖,自上游纵向混凝土围堰端头往上游进行,装15T自卸汽车,运至非龙口段填筑点,后退法卸料至堤头,SD22推渣,20T振动碾碾压密实。非龙口段填筑完成后,为保证填筑质量,避免因右岸预进占河床束窄而引起龙口段流速增大,导致对已填筑堤头造成过度冲刷而增大截流难度,在非龙口段进占到门口宽度约35m位置后,在其堤头填筑大石及部分45、钢筋石笼,进行裹头、护脚保护。(2)、右岸预进占区填筑施工:右岸预进占区长度51m,戗堤宽度10.0m,顶高程EL.308.50m,填筑料以石渣为主,夹部分中石及大石护底。预进占段抛投总量约为2.24万m3,其中石渣料约1.83万m3,中石料约0.41万m3。根据截流总体规划,预进占施工时段为2013年11月上旬至2013年12月5日,考虑预进占不同时段流量及束窄河床流速变化,进占填筑的难度不同,将预进占区分为:预进占前期(20m)、预进占中期(20m)和预进占后期(11m),对不同区段采取有针对性的进占方式及选择合适的填筑渣料,保证预进占施工效果。预进占前期主要为截流施工平台下部河岸边的水下46、阶地填筑,河水深度不大,填筑料以石渣为主,采用全断面法进行填筑;预进占中期开始进入主河道,随着填筑的伸入河床开始束窄,流速逐渐增大,填筑料仍以石渣料为主夹部分中石,局部流速较大部位采用上挑脚法填筑,在戗堤上游侧抛投中石,在其后形成泄流区,石渣料跟进全断面填筑;进入预进占后期,为预进占中相对较难部位,该部位位于主河道靠近龙口部位,河床水位较深,填筑量较大,束窄河床引起部分水位的雍高,填筑料为石渣和中石的混合料,填筑时先用中石在上游进行挑脚,下游侧石渣跟进进占,全断面法施工。预进占填筑石渣料料源为一期上游围堰拆除合格石渣料,围堰拆除采用ZX450反挖,装15T自卸汽车,运至预进占填筑作业面,后退法47、卸料至堤头,SD22推土机推料,20T振动碾碾压密实。2、下游预进占戗堤填筑下游预进占填筑与上游同时进行,分为左右岸预进占区。(1)、左岸预进占区:左岸预进占区长度45m,顶高程EL.308.00m,目前大部分在河水位以上,填筑量约3560m3。以石渣为主全断面法填筑,填筑料源为一期下游围堰外部施工便道(R-1)的拆除合格石渣料。填筑施工方法同左岸上游非龙口区,在此不再累述。(2)、右岸预进占区:右岸预进占区长度约40m,顶高程EL.308.00m,填筑量约1.5万m3。以石渣为主全断面法填筑,填筑料源为一期下游围堰拆除合格石渣料。填筑施工方法同右岸上游预进占区,此不再累述。预进占填筑时,以上48、游预进占为主,在截流备料充足、机械设备足够、渣料富裕的情况下,适时进行下游预进占的填筑施工。下游预进占左右岸填筑长度视主河道宽度可适当增加。7.1.2.2 龙口段进占施工龙口段进占施工计划从2013年12月6日开始,设计抛投总量为1.47万m3,其中石渣料约为0.78万m3,大块石料约为0.17万m3,中石料约为0.50万m3,钢筋石笼184个。1、戗堤堤头车辆行驶线路布置在戗堤堤头分成三路纵队,其中靠下游侧设两路,上游侧留一条空车退场道。堤头线路布置共分为三个区:抛投区长10m20m,编队区长30m50m,回车区长20m30m。为满足强度要求及方便施工,在戗堤堤头布置2个卸料点,戗堤轴线上、49、下游侧各设1个。另根据不同部位填料的要求,采用不同的编队方式。一路(20T)靠上游区抛填大块石(串)、钢筋石笼(串),另一路(15T)在中间及靠下游的区抛填中石、石渣料。为确保堤头车辆安全,汽车轮缘距戗堤边缘不少于3.0m,距上下游侧边线不少于1.0m,并安排专人布置标识、堤头警戒和观察堤头冲刷情况。不同材料车队分别配以不同颜色、数码标志,堤头指挥人员以相应颜色的旗帜分区段按要求指挥编队和卸料。2、龙口段进占龙口段施工主要采用全断面辅以局部凸出上游挑角的进占方式,抛投方法拟采用直接抛投、集中推运抛投等方式,根据水流情况及进占方式,将龙口分成3个区段进行抛填。、龙口区。本区口门宽度为35.00m50、25.00m,龙口平均流速1.20m/s1.90m/s,设计抛投量为6670m3,其中石渣料约为4669m3,中石料约为2001m3。本区龙口水流流速较小,料物流失量较小,该段施工方法为全断面进占,局部水流流速较大时采用在上挑角抛投钢筋石笼及大块石,挑开水流,下部形成滞流区,而后采用中石及石渣抛投跟随进占。、龙口区。本区口门宽度为25.00m10.00m,龙口平均流速1.90m/s2.80m/s,龙口最大平均流速为2.80m/s,对应口门宽度为10m。本区设计抛投量约为6130m3,其中石渣料约为1839m3,大块石料约为1655m3,中石料约为2452m3,钢筋石笼184个。本区段相对而言是51、截流困难段,流速相对较大,该段施工方法为全断面进占,局部水流流速较大时采用在上挑角抛投钢筋石笼及大块石,挑开水流,形成滞流区,而后采用中石及石渣抛投跟随进占。、龙口区。本区龙口口门宽度为10.00m0.00m,龙口平均流速为2.80m/s0m/s,设计抛投量约为1870m3,其中石渣料约为1309m3,中石料约为561m3。本区段龙口流量逐渐减小,流速较小,该段施工方法为全断面进占,局部水流流速较大时采用在上挑角抛投钢筋石笼及大块石,挑开水流,形成滞流区,而后采用中石及石渣抛投跟随进占。7.1.2.3 戗堤闭气为减小戗堤渗流量,龙口合龙后,视戗堤渗流情况在戗堤上游侧抛填粘土料闭气,在空隙较大部52、位,先抛填中石及石渣料,形成反滤过渡区,而后抛填粘土料闭气。闭气粘土料从右岸上游土料场开采,采用自卸汽车运输。本工程截流闭气需开采粘土工程量约为1500m3。闭气粘土料采用ZX330反挖开挖,装15T自卸汽车,运输至截流戗堤迎水面直接抛填,SD22推土机辅助推料,卸料后反挖进行坡面平整、击实及往下部送料,使整个迎水面形成1.01.5m的粘土防渗铺盖。7.1.2.4 戗堤加高本工程截流设计标准采用10年一遇12月平均流量,相应流量为418m3/s,在设计工况下合龙后水位高程为307.34m,考虑安全超高,合龙后戗顶高程为308.50m。围堰防渗施工平台施工期挡水标准为10年一遇12月次年4月平均53、流量,相应流量为1070m3/s,相应上游水位为309.43m,考虑安全超高,加高后围堰防渗施工平台顶高程为310.50m。戗堤加高及加宽在截流后进行,料源为1#渣场石渣料堆放区内回采的合格石渣料(粒径50cm),ZX450反挖,装15T自卸汽车,运输至戗堤加高填筑作业面,后退法卸料,SD22推土机推料,20T振动碾碾压密实。7.2、截流施工主要技术要点1、戗堤非龙口段进占抛投一般为中小粒径料全断面抛投施工,进占过程中,如发现堤头抛投材料有流失现象,则在堤头进占前沿的上游挑角先抛投一部分大中块石,在其保护下,使堤头水流在下游侧形成回流缓流区,再将中小石抛填在戗堤轴线的下游侧和上游侧。2、在进占54、过程中,抛投料出水面后,及时采用石碴加高,戗堤顶用碎石进行铺筑施工,并安排专人养护路面,确保截流施工道路满足大型车辆阴雨天畅通无阻的要求。3、龙口合龙采用单戗堤单向立堵法的进占方式,控制戗堤顶面高出水面1.0m1.5m左右。抛投进占过程中,视堤头边坡稳定情况,自卸汽车将大石尽量直接抛入水中,同时,对卸在堤头前沿上的钢筋石笼、大石,用推土机推入水中,堤头配备2台推土机。4、采用合理的抛投料物,可有效减少流失量,根据设计成果及相关工程经验,不同分区需选取适当的抛投料物。施工过程中,抛投料粒径合理搭配能有效的减少抛投料物流失,增强戗堤整体的稳定性。5、截流前,所有投入的各种大型机械设备(自卸汽车、挖55、掘机、装载机、推土机、吊车等)必须检修、保养,以保证设备的性能完好,操作人员必须经过培训后持证上岗。6、加强戗堤上的施工机械及工作人员的统一指挥,为防止堤头坍塌危及车辆、施工人员的安全,在堤头前沿设置一排石渣埂,并配备专职安全员巡视堤头边坡变化,观察堤头前沿有无裂缝出现,发现异常情况及时处理以防患于未然。7、抛投过程中,自卸汽车后轮至堤头前沿应有足够的安全距离。8、对抛投同一种材料的汽车须作上相同标记,并分队编号,以便于指挥。一个车队的车辆尽量装运固定品种的抛投料。7.3、降低截流难度的措施1、加强水情预测,选择在较小流量截流在截流方式确定后,截流难易取决于截流流量。截流时应充分考虑区间流量变56、化等特点,在作好截流准备工作后,通过水情预测,选择最有利的时机截流。2、一期上游围堰拆除满足设计要求,确保导流明渠分流能力根据设计要求,河床截流前一期上、下游围堰需拆除至304.00m高程,且底宽不小于94.0m,若一期上、下游围堰拆除形象面貌不满足设计要求,则将降低导流明渠的泄流能力,致使截流时落差及流速增大。因此,一期上、下游围堰拆除形象面貌应满足设计要求。3、讲究抛投技术,采用适当的抛投方法,以增加物料稳定在截流戗堤进占过程中,先用大块石(串)、钢筋石笼(串)在戗堤上挑角抛投,将高速水流挑离堤端,提前束窄龙口水面宽度,减小水流量,以增加戗堤稳定性,减少抛投料物流失。4、根据龙口各区水力学57、特性,选择适当的截流抛投料物龙口各区抛投料物粒径由各区水力学参数决定,根据截流水力学特性选择适合的料物粒径可有效降低截流难度,减少料物流失。5、采用与截流难度匹配的施工机械设备,加大抛投强度,减少抛投料物流失量,降低施工难度。截流难度与抛投强度密切相关,增大料物的抛投强度可有效降低截流难度,而截流施工机械直接决定了可能达到的截流抛投强度,因此,需选择合适的施工机械,尽量增大截流料物的抛投强度,以增加物料整体稳定性,降低截流难度。6、采用适当的底板加糙措施,增加料物的稳定性为尽量减少截流过程中抛投料物的流失量,且确保戗堤稳定,在截流困难段料物抛投前,可预先在河床中抛入大块石及钢筋石笼串以增加河床58、糙率。此外,可结合一期上游围堰拆除预先在河床左侧龙口部位抛投钢筋石笼及大块石,增大河床糙率,减小截流难度。八、施工计划及抛投强度分析 8.1、截流施工总体规划根据施工进度计划安排及大江截流总体部署,10月上旬开始进行一期上、下游横向围堰上层(EL.311.5以上)的拆除,将围堰拆除合格石渣料运至右岸进行截流道路、截流施工平台的填筑及截流备料,10月下旬完成围堰上部的拆除。开始上、下游围堰外部施工便道上层(EL.310.5以上)的拆除施工,自纵向砼围堰首尾部沿上、下游纵向砼围堰临河侧露出水面的部分,填筑道路至截流戗堤和下游围堰戗堤位置,开始进行左岸非龙口段及左岸下游戗堤的填筑施工,填筑长度约3059、m40m,并在堤头用大石辅以少量钢筋石笼保护,右岸非龙口区11月上旬填筑完成。11月中旬开始进行上、下游横向围堰下层(EL.311.5以下)迎水面部分的拆除,将围堰拆除合格石渣料运至右岸进行截流戗堤的预进占施工,同时进行下游围堰戗堤的填筑。11月27日门机拆除完毕,开始围堰下层剩余部分的拆除,将拆除合格石渣料运至右岸进行预进占填筑或截流备料,至12月2日下层围堰全部拆除完成。开始上、下游施工便道下层的拆除,同时进行截流施工,龙口段进占填筑自12月6日开始,利用右岸上游备料场地的石渣料及截流特殊材料开始截流施工,12月10日龙口合拢,截流成功。截流所使用的中石及大石11月上旬开始在1#弃渣场堆石60、料区回采,运至右岸截流备料场地分区堆放。钢筋笼10月下旬开始在钢筋加工场内制作,制作完成后,运至右岸截流备料场地装填块石,沿路边堆码整齐。8.2、截流施工控制性工期根据工程的施工总进度计划安排,以2013年12月10日截流为目标,并以满足2014年工程安全度汛形象面貌为要求,截流相关工作控制性工期安排如表8.2-1所示。表8.2-1 截流相关工作控制性工期表序 号项 目开始时间完成时间单位工程量工期(天)2013年91011121截流施工组织设计2013.11.05项1452截流备料2013.10.102013.11.30项1513门机拆除6项174预进占段抛投(上游)2013.12.5m3261、2435225龙口段进占及合龙2013.12.6m31467056龙口合龙项117戗堤加高m34000118.3、截流施工总进度计划根据截流控制性工期结合现有设备配置及目前的施工状况,制订本次截流总进度计划及程序安排,如下表,表8.3-1所示。8.4、施工度计划及强度分析本工程河床截流龙口备料量如表4.6-3所示,截流施工抛填大中石及石渣混合料工程量约为3.71104m3,预进占完成之后进行截流施工。各区施工进占进度及强度分析如下:(1)预进占段(包括截流施工平台):2013年11月13日2013年12月5日,进行预进占段前期、中期和后期的填筑,该区主要抛投石渣及中石混合料,顶高程按照308.62、50m控制,设计抛投量为2.24104m3,设计抛投强度约为1088m3/d。(2)龙口段(35.00m0.00m):2013年12月6日2013年12月10日,进行龙口段35.00m0.00m的进占施工,该区主要抛投钢筋石笼、大块石及中石与石渣混合料。戗堤顶高程为308.50m,设计抛投量为1.62104m3,设计抛投强度为3244m3/d。(3)戗堤加高:2013年12月10日进行戗堤加高部分填筑,填筑料主要为土石混合料,顶高程按照310.50m控制,填筑工程量约为0.40104m3,设计抛投强度为400m3/d。表8.3-1 大江截流总体规划图施工部位高程及项目工程量(m3)工期 (d)63、施工时段渣料去向(来源)施工强度(d/m3)主要设备配置反挖汽车推土机振动碾一期围堰上游围堰上层1507511截流备料137016下层迎水面1287310截流备料、预进占前期128716背水面上 部 (EL.311.5EL.309.5)48984预进占中期、截流备料122516下 部 (EL.309.5EL.304.0)177566.5预进占后期、截流备料2731210下游围堰上层1503711右岸截流道路、截流备料136716下层迎水面117039截流备料、下游戗堤进占130016背水面上 部 (EL.311.0EL.309.0)45324下游戗堤进占、截流备料113316下 部 (EL.364、09.0EL.304.0)162076.5截流备料2493210施工便道上游上层20704左岸预进占上游道路105313下层2362018截流龙口区131216下游上层47204左岸预进占下游道路118013下层1720013截流龙口区132316门机拆除门机17轨道1888截流备料23.513二期施工截流备料石渣料(0.3m,40%损耗)1800051围堰拆除、便道拆除35211中石料(0.30.7m,30%损耗)660081#渣场挑选852281大石料(0.71.3m,20%损耗)200081#渣场挑选250钢筋石笼(2.0m1.0m1.0m)10142钢筋场制作、备料场装填31截流道路填65、筑右岸截流道路(m)600252411左岸填筑道路上游10002左岸上游便道上层50011下游10002左岸下游便道上层50011左岸预进占 上游(33.0m)24103左岸上游便道上层80311下游(45.0m)35603左岸下游便道上层118611截流施工平台填筑(45.0m25.0m)9505开挖及平整1901211预进占施工前期(20.0m)4502上游围堰迎水面22511中期(20.0m)1650014上游围堰迎水面117811后期(11.0m)80707上游围堰背水面115311下游预进占(40.0m)1500011下游围堰下层136511龙口区龙口(10.0m)74202截流备料66、场37103811龙口区(15.0m)67302截流备料场33653811龙口区(10.0m)20701截流备料场207038118.5、主要设备强度分析在龙口进占过程中,戗堤堤头集料时,汽车卸料和推土机赶料的循环时间按3.5分钟考虑,每次循环卸料为3车,即一台推土机配三辆自卸汽车模式每分钟循环车次为0.86车/min;根据戗堤宽度,按照堤头布置1台推土机考虑,每分钟循环车次为0.86车/min。在戗堤加高过程中,按照堤头集料、推土机赶料占1/3,汽车直接抛填占2/3考虑,汽车直接卸料循环时间为1.1分钟,即3.6车/min,则实际能达到的卸车密度为2.6车/min。龙口进占过程中满足抛填最大67、强度所需汽车堤头卸料密度为0.37车/min,戗堤加高过程中满足抛填最大强度所需汽车堤头卸料密度为0.33车/min,均可满足抛投强度要求。强度分析见表5-2。表8.5-1 截流戗堤龙口段堤头抛投强度分析表抛投部位及时间预进占段龙口35m0m段戗堤加高11月10日12月5日12月6日12月10日12月10日12月20日抛填量(m3)钢筋笼0.00184.00 0.00 大块石0.001655.00 0.00 中 石4137.005014.00 1000.00 石 渣18298.007817.00 3000.00 合 计22435.0014670.00 4000.00 日抛投强度(m3/d)钢筋68、笼0.0036.800.00 大块石0.00331.000.00 中 石197.001002.80100.00 石 渣871.001563.40300.00 合 计1068.002934.00400.00 小时抛投强度(m3/h)钢筋笼0.001.840.00 大块石0.0016.550.00 中 石9.8550.142.00 石 渣43.5578.1715.00 合 计53.4146.7020.00 堤头卸车密度(车/h)钢筋笼0.000.180.00 大块石0.001.650.00 中 石0.985.01 0.20 石 渣4.407.811.50 合 计5.3014.672.00 注:抛填69、料采用15t和20t自卸汽车运输,每天作业时间以20h计。九、施工机械设备配置 施工设备的配置和布置主要满足截流施工强度的需要,同时考虑现有设备状况、道路情况、转移的机动性等。截流施工的最大抛投强度按146.70m3/h控制,龙口段截流进占连续施工,对施工机械设备效率要求较高。9.1、机械设备选型1、为满足截流高强度施工的要求,在设备选型上优先选用大容量、高效率、机动性好的设备。截流施工设备与开挖和填筑设备统一配置,开挖、填筑设备可以满足截流要求。2、挖装:主要选用1.6m31.9m3的挖掘设备及3.0m3装载机,钢筋石笼采用汽车吊吊装。3、运输:主要选用15T20T的自卸汽车。4、推运:主要70、选用大马力(功率为220HP的SD22)的推土机。9.2、机械设备布置中石及石渣主要采用15t20t自卸汽车运输,大块石和钢筋笼采用20t自卸汽车运输,设备可以相互调配。20t自卸汽车每车装渣量以17m3计,15t自卸汽车每车装渣量以12m3计,20t每车装钢筋笼为45个,工区自卸汽车综合行驶速度以10km/h计,台班工作时间以8h计,自卸车台班利用系数以70%计。挖掘设备台班产量:1.6m3挖掘机600m3/台班,1.9m3挖掘机800m3/台班,3m3装载机700m3/台班。吊车台班产量:钢筋笼吊装72个/台班。截流材料运输里程及运输设备台班产量如表9.2-1所示。表9.2-1 截流材料运71、输里程及运输设备台班产量表行驶路线运距(km)台班产量(m3/台班/辆)自卸汽车类型大中石、石渣混合料钢筋石笼特大石右岸下游截流备料场戗堤0.215t325/20t4805050根据施工机械台班产量,结合截流备料计划和施工计划,截流龙口进占时的强度最大,该时段各部位设备配置如下:(1)右岸上游截流备料场:反铲挖掘机3台;3m3装载机2台;15T自卸汽车6辆;20T自卸汽车2辆;25T汽车吊1台; (2)戗堤堤头:SD22推土机1台;3m3装载机1台;(3)左岸上下游施工便道:反铲挖掘机2台,15T自卸汽车10台;按照截流工程量及施工强度初步分析,并参考类似规模工程经验,所配备的截流施工机械有自72、卸汽车20辆,吊车1台,挖掘机5台,装载机3台,推土机1台等设备。截流主要施工机械设备详见表9.2-2。表9.2-2 截流主要施工机械设备规划表序 号机械设备名称规格/型号单 位数 量小 计备 注1挖掘机1.9m3台251.6m3台32装载机3.0m3台33备用1台3汽车吊25T台114自卸汽车15T辆1618520T辆26推土机SD22台22备用1台7洒水车10T台118通讯设备/部669.3、机械保障措施1、对大容量、大吨位、大功率主力设备实行内部调配及采购,确保满足截流要求。2、截流前,科学、合理储备备品、备件,特别是主力设备的配件供应。机电及设备部门组织主要设备单位制定详细修理计划,负73、责机械设备的检查、维修、保养,确保截流设备完好,确保截流设备满足截流强度并有一定的富余,并保证每个施工部位的机械设备到位。3、成立专门的截流设备抢修组,若遇设备中途出故障,必须及时进行抢修或及时拖走,在截流戗堤现场配备钢丝绳、卡扣,以备车辆出现故障后移开使用。4、每种料源、每个部位相对固定车辆。所有机械设备统一编号,挂牌上岗。5、建立截流设备运行管理网络,加强截流设备的管理。十、截流应急预案 1、加大截流物料储备结合*水电站的情况,截流前加大截流备料,尤其是大块石及钢筋石笼的备料工作。2、加强截流期间的水情预报与监测工作截流期间按照设计技术文件进行龙口水位、流量及流速的变化等的原型观测,施测的74、龙口指标及流态,并及时通知现场有经验的工程师,以及时选择不同的抛投材料,减小流失量,降低截流风险。3、采用特别应急措施在截流过程中时刻紧密观测戗堤和堤头的进占进度和坍塌流失情况,一旦在合龙段发生大块石和钢筋石笼串流失严重的情况时,现场采用34个钢筋石笼或大块石串连后用堤头SD22推土机抛投,将高速水流挑离堤端,并调集其它截流设备迅速抛填截流物料完成河床截流。十一、人力资源配置11.1、劳动力计划河床截流设定的劳动力计划见表11.1-1。表11.1-1 劳动力配备计划表机械司机汽车司机修理工技工普工管理人员合计184712816 1511611.2、劳动力保障措施为做好河床截流工作,制定了截流施75、工劳动力培训计划,如表11.2-1所示。 表11.2-1 截流培训计划编号培训项目培训对象培训时间培训内容责任人1截流施工组织设计交底相关管理人员、作业队长截流施工整体方案2截流手册交底现场施工人员、作业队长截流技术要求3截流质量培训质量管理人员、作业队长截流质量措施及要求4截流安全培训安全管理人员、作业队长截流安全保证措施及应急预案5截流设备保证机电管理人员、作业队长截流设备配置区域及应急预案6现场文明施工相关管理人员、作业队长现场文明施工要求7截流用料挖、装、运、推现场施工人员、作业队长分类车辆取料地点、运输线路、抛投部位、回车路线8后勤保障及急救后勤服务人员及医护人员后勤保证服务及急救措76、施9堤头指挥人员培训堤头指挥人员分类车辆抛投部位及相关安全知识相关安全知识10作业人员培训机械操作手安全、质量、进度及文明施工要求十二、截流保证措施12.1、组织机构保证措施为了加强*水电站工程河床截流施工的组织和管理,确保“安全、文明、科学、有序”的进行截流施工。水电第十局*项目经理部拟成立截流施工现场指挥部,现将指挥部及下属各责任组组成人员安排如下。要求各相关责任人进一步落实职责范围内的各项准备工作。确保截流“安全优质,一气呵成”。指挥部指挥长: 指挥部常务副指挥长: 指挥部成员: 截流现场施工指挥部下设技术质量等十个责任组。其组成人员分别为:1、工程技术决策组: 组长: 成员:(2) 质77、量责任组组长: 成员: (3) 安全责任组组长: 成员: (4)测量责任组组长: 成员: (5)指挥责任组组长: 成员: (6) 料场责任组组长: 成员: (7) 现场设备抢修责任组组长: 成员: (8) 现场方量统计责任组组长: 成员: (9) 现场道路维护责任组组长: 成员: (10) 后勤保障责任组(含医疗救护)组长: 成员:12.2、质量保证措施1、在备料场将截流抛投材料分类堆放,并作好明显标识,以便截流戗堤分区填筑。2、运输车辆应在车头外侧挂明晰的属于哪种料源的标识牌。卸料时,应有专人指挥,以保证抛投料分布在合理位置。3、填筑采取直接进占法抛投,推土机整平。12.3、安全保证措施截流78、安全主要体现在防堤头塌滑与安全进占措施。12.3.1 堤头滑塌的特性根据以往施工经验,从塌滑的现象看,堤头塌滑具有以下三个特性:1、突发性。有的塌滑出现征兆,有的则在塌滑前无任何征兆,无论是否出现征兆,其塌滑时间都很短促,仅仅只有10余秒至几分钟。2、无方向性。塌滑面既在堤头两侧出现,也在堤头进占方向出现,而且各侧出现的机率大致相等,没有固定在某一侧。3、频率高。塌滑发生时间一般间隔34天,但有时一天发生2次,无规律。这些特性给安全防范带来了一定的困难,必须谨慎对待。12.3.2 堤头滑塌的原因分析根据以往截流的实际情况来分析,引起坍塌的主要原因有下:1、基底平整光滑,容易造成抛投料的流失,不79、利于抛投料的稳定。2、抛填水深较大时,进占抛投料沿坡面不能一次滚落至坡脚,滚至一定深度后停留在坡面上部,随着堤头继续进占、坡面上部堆料边坡不断变陡,当坡度陡于稳定边坡时,遇到外力的扰动,即发生群体下滑滚动造成塌滑。3、由于截流落差大、流速大,部分抛投材料在水力作用下流失,如流失量过大,底脚被掏空,就会引起边坡失稳,发生塌滑现象。4、抛投料的均匀程度也是引起塌滑的原因之一,连续级配的填料可减小水下的架空现象,对堤头稳定有利,如果架空严重,随着抛投材料的增加,架空的块体会突然失稳,造成坍落,从而引起局部的塌滑。5、细粒含量较大的石渣混合料,浸水自重压实后其孔隙率降低,发生“沉陷”而产生局部塌滑。180、2.3.3 戗堤稳定情况的判断为了确保安全施工,避免发生大规模的塌滑,造成人、车落水事故,特别是在塌滑多发段,正确地判断抛投料的稳定性十分重要,从以下几个方面进行判断:1、从堤头纵向边坡的坡比变化判断抛投料的稳定性堤头纵向坡度在正常无流失的情况下约为11.311.5左右,当纵向坡比逐渐变陡达到11或更陡时,将会发生坍塌。2、从流态变化判断抛投料的稳定性采用上挑角进占,若抛投料能在水中站稳,这时必然形成急流并挑出去,在挑角下游形成回流区,而且有小跌水现象,当抛投料粒径较大而水深较浅时,跌水现象更加明显,若填料抛投下去后,见到跌水顺水流由上而下移动,则说明抛投的块体正被急流冲走。3、从进占速度判断81、抛投料的稳定性按戗堤的实际断面计算,每进占1.0m,达到设计抛投量,不见堤头向前延伸,则说明抛投的块体正被急流冲走。4、从堤头附近的情况判断堤头稳定性当堤头附近范围内出现裂缝,缝宽逐渐增大时,表明堤头有失稳定现象;如果堤头部位高程在逐渐下降,说明堤头发生“沉陷”,出现这些现象引起高度重视,及时改变抛投方式。12.3.4 施工安全技术措施1、在条件允许的情况下,尽量采取全断面整体推进,在采取上挑角进占时,一方面要尽量减少挑出的长度,另一方面要注意跟紧补抛。2、采用自卸汽车直接抛填时,控制自卸汽车距堤头不少于2.5m卸料;采用堤头集料,推土机赶料填筑时,自卸车距堤头前沿边线46m卸料。戗堤侧边1.82、5m为安全警戒距离,此范围内不允许停放任何机械设备,堤头指挥人员也不允许在此范围内滞留。3、在堤头、堤侧以及各危险部位分别设置安全警示牌,堤头指挥人员穿救生衣,现场配备抢修拖车、抢修队、救生衣、抢险队、钢丝绳、卡扣等,加强专职安全员巡视工作。4、由于截流期间车辆较多,是事故多发时段,项目部负责作好安全防范工作,包括安全巡逻车、路标、警戒牌、安全标语、警戒人员。尤其是各个转弯处,必须有专人看守值班、警戒,配备安全哨、安全旗。5、截流期间,对讲机采用截流专用频道,并确保截流指挥不受干扰。6、施工现场道路平整、坚实,保持畅通,危险地点设置标识牌,在公路交叉口和车流量大的地方设专人指挥。7、机械操作人83、员严格持证上岗,严格按安全规程作业。加强夜间施工照明,确保施工机械和人员的安全。填筑区卸料指挥人员应有鲜艳的统一着装,并具有荧光反射功能。8、进入施工区的人员必须戴安全帽。十三、文明施工措施1、在施工现场和生活区设置足够的临时卫生设施,并保证清洁卫生。2、截流道路经常保养维护,为文明施工创造必要的条件,施工设备严禁沿道停放,在指定地点有序停放,经常冲洗擦拭,统一刷漆,确保设备的车容车貌和完好率。3、截流现场设置醒目的施工标识牌、截流倒计时牌;所有施工管理人员和操作人员必须佩戴证明其身份的标识牌,标识牌标明姓名、职务、身份编号;提高全体施工人员的文明施工意识。4、合理安排施工顺序避免工序相互干扰84、,凡下道工序对上道工序会产生损伤或污染的,要对上道工序采取保护或覆盖措施。5、项目部对自检和监理单位组织的检查中查出文明施工中存在的问题,不但要立即纠正,而且要针对文明施工中的薄弱环节,进行改进和完善,使文明施工不断优化和提高。6、截流完成后,按要求及时拆除所有影响施工的临时设施,并将工地及周围环境清理整洁,做到料清、场地净。7、与其它施工单位保持良好的关系,服从业主和监理工程师的协调。十四、附图1、大江截流施工平面布置示意图LAO-NOU2-SG-DJJL-01;2、大江截流龙口分区示意图LAO-NOU2-SG-DJJL-02;3、大江截流备料场平面示意图LAO-NOU2-SG-DJJL-03;4、大江截流总体规划图LAO-NOU2-SG-DJJL-04。