金龙潭水电站引水隧洞施工组织设计.doc
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1、第一章第一章 编制依据及原则编制依据及原则1. 1 编制依据编制依据1.四川黄龙电力有限公司金龙潭水电站引水隧洞工程招标文件,合同编号:JLT/C2;2.水利水电工程施工组织设计手册及有关施工规范;3.现场踏勘了解的有关情况和调查所掌握的有关资料、信息;4.我单位综合施工能力、现有机械设备、技术实力以及多年来从事地下工程建设的成功施工经验。1. 2 编制原则编制原则1.充分响应业主的招标邀约条件,并体现本工程项目特有的施工特点;2.配备具有类似工程施工经验、优秀的项目施工管理人员和专业的施工队伍,确保工程安全、质量、工期全面履约;3.采用适合本工程特点、比较先进、常用、有实际效果的施工方法、措
2、施,选用可靠设备;4.充分利用以往类似工程积累的成功施工经验,确保工程施工安全顺利,以期达到合同工期要求。第二章第二章 工程概述工程概述2. 1 工程概况工程概况金龙潭水电站位于四川省阿坝藏族羌族自治州茂县境内,是岷江上游太平至两河口段水电梯级规划的第三个梯级电站。电站采用引水式开发,从上一梯级天龙湖水电站的尾水洞直接引水,经无压隧洞(即调节池) 、压力隧洞、调压井、压力管道,至木学堡大桥下游建厂发电,电站设计水头210m,引用流量 97.2m3/s,装机容量 360MW,多年平均发电量 9.272 亿kWh。工程区有成都至九寨沟公路贯穿工程首尾,厂房距茂县县城约 30公里,距成都约 220
3、公里。引水隧洞沿岷江右岸布置,全长 13.006km,隧洞穿越的地层为石英千枚岩、千枚岩夹石英岩、大理岩(夹千枚岩) 、石英砂岩等。本标为引水隧洞 2#施工支洞工作面工程,合同编号 JLT/C2,起止里程为 3+2635+608,上游工作面工程隧洞长 877.376m,下游工作面工程隧洞长 1467.624m,全长 2345m,设计断面为马蹄型,隧洞开挖跨度7.007.64m,衬砌后跨度 6.007.34m。计划开工日期:2003 年 5 月 21 日;要求完工日期:2005 年 7 月 7 日。 (日历工期 778 天)2.2 水文、气象水文、气象金龙潭水电站坝址河段无实测流量资料,根据位于
4、工程上游 33km 处的镇江水文站的实测流量资料统计,多年平均流量为 69.4m3/s,最大流量为 453m3/s,最小流量为 9.9m3/s,每年 5 月10 月为汛期,11 月次年 4 月为枯水期。工程所在地地处青藏高原向四川盆地过渡地带,气候在地域上差异较大。年平均气温 11,最高气温 31.8,最低气温11.6,最大风速21m/s(风向 ENE),多年平均降雨量 488.9mm,多年平均降雨天数 155.2 天,多年平均有霜日数 57.5 天,多年平均相对湿度 72%。2.3 工程地质工程地质金龙潭水电站位于岷江断裂带、雪山断裂带和虎牙断裂带为界的川青断块东部。工程区内除石大关断层外,
5、无其他断裂构造,但褶皱变形强烈,主要岩性为石英千枚岩、千枚岩夹石英岩、大理岩和石英砂岩夹千枚岩等。引水隧洞沿岷江右岸布置,2#施工支洞工作面工程段最大埋深 950m,最小埋深(覆盖层+岩层)120m,穿越的地层主要有:古生界泥盆系危关群石英千枚岩、炭质石英千枚岩和绢云母千枚岩夹石英岩,石炭系二叠系大理岩、砾状大理岩夹千枚岩,三叠系菠茨沟组大理岩夹千枚岩,杂谷脑组变质细粒石英砂岩夹少量千枚岩,侏倭组变质细粒石英砂岩夹千枚岩,新都桥组千枚岩夹变质砂岩等,岩层倾角在 4080。之间,岩体内的错动带和节理发育。2.4 资源条件资源条件2.4.1 砂、石料厂位于距现场 10 公里左右的沙子河坝,基本满足
6、工程施工需要;水泥厂可选用汶川县旋口水泥厂或都江堰东风水泥厂,运距150200km;钢材可采购于成都钢铁厂,运距约 260km。2.4.2 施工及生活用电由业主设置两台 400kVA 变压器提供。2.4.3 施工及生活用水从支洞口的溪沟上游 500m 处建水池用水管引入现场。2.4.4 交通条件:现场距 213 国道约 800 米,已有施工便道与其连通,距茂县约 33km,距成都约 230km,对外交通方便。2.5 主要工程数量表主要工程数量表序 号项 目 名 称单 位数 量1封堵砼m36772石方洞挖m31011443钢筋制造安装t9474C20 砼(洞身)m3150995C20 喷射砼m3
7、31156橡胶止水带(651 型)m13957伸缩缝m13958固结灌浆m2100169回填灌浆m2933910锚杆 20,L=3.0根 8911锚杆支护(25,L=3m)根891612临时支护m234513里程牌个23第三章第三章 施工总体布置及辅助设施施工总体布置及辅助设施3.1 施工准备施工准备3.1.1 拟投入本工程的施工组织机构拟投入本工程的施工组织机构我单位拟按照精简高效的组织原则,成立“中铁十九局集团二公司金龙潭水电站工程项目经理部” ,下设工程部、计量测试部、安全质量部、计划财务部、物资设备部、综合办公室等六个部门,编制共 15 人,依据招标文件规定和项目施工的各项具体要求,组
8、织指挥标段工程的施工。项目部下辖一个综合施工队分开挖、运输、支护、衬砌四个分队,施工人员编制在 190 人左右。拟为承包本合同工程设立的组织机构如下图:综合办公室中铁十九局集团二公司金龙潭水电站工程项目经理部项 目 经 理总 工 程 师项目副经理工 程 部计 量 测 试 部安全质量部计划财务部物资设备部运输分队开挖分队支护分队衬砌分队3.1.2 技术准备技术准备审核施工图纸,组织编写实施性施工组织设计、项目质量计划,并进行技术交底,制定关键和特殊工序施工方案。提供材料采购计划。进场后及时办理交接桩工作,并及时进行复测,将测量成果报监理及业主审核批准后再进行施工测量放样。3.1.3 现场准备现场
9、准备项目经理部积极协助业主办理施工用地的征用、拆迁工作,急用先办,保证工程顺利进行。按照施工总平面布置图布置并修建生产及生活用房、高位水池及风、水、电等设施,同时完善进场道路。3.1.4 人员、机械设备及材料准备人员、机械设备及材料准备根据工程进度要求,分批及时调派人员和设备进场,满足工程施工进度计划要求,同时按照材料采购计划及时组织备料,以保证施工正常进行。(施工机械详见拟投入本合同工作面的主要施工设备表)3.2 施工供风、水、电及通讯系统施工供风、水、电及通讯系统3.2.1 施工供风系统施工供风系统本工程用风项目有上、下游工作面石方洞挖、锚喷支护、喷射砼。用风机具配置如表 3-1。表 3-
10、1设备名称型号、规格单台耗风量(m3/min)工作台数备注气腿式凿岩机YT-283416砼喷射机TK-9617.52锚杆注浆机52锻钎机341根据上述各种设备用风量及不同时系数计算高峰期用风量为 70m3/min,因此在洞口设一座供风量为 80m3/min 的供风站。配备四台 3L20/8 型电动空压机。3.2.2 供水系统供水系统本工程生产、生活用水采用在溪流上游距支洞口约 600 米处修建水池消毒、沉淀过滤后使用,主要供砼拌合站、空压机房、风钻、砼养护、生活、消防及其他生产生活用水。冬天生产、生活用热水,采取设置一台 1t热水锅炉供应。3.2.3 供电系统供电系统根据招标文件,业主负责将高
11、压电线引至洞口附近并安装两台(支洞施工已经安装一台)变压器(400kVA),我方在低压侧建一配电室,从配电室架设 400/230V 低压输电线至各用电区域:架设一回 3240 mm21185mm2的 380V 低压动力线至空压机房,一回3120mm2195mm2的低压动力支线至砼拌合站和生产辅助企业区,两回370mm2150mm2的低压动力线至洞内,两回 125mm2116mm2的照明线路至洞内,一回 395mm2170mm2的低压动力线至洞口风机,一回125mm2116mm2的照明线路至生活区。为保证供电的可靠性,工地配备一台 240kW 柴油发电机作为备用电源。洞内照明采用行灯变压器变为
12、36V 安全电压,并使用低压防水、防爆灯泡;砼拌合站采用 2kW 管型氙灯进行大面积照明;停车场及道路采用光控高压汞灯照明。3.2.43.2.4 通讯系统通讯系统项目经理部办公室设电话机(兼传真)一台,用于对外联系和传输文件资料,并将计算机与 internet 网连接,便于收发电子邮件。 3.33.3 施工辅助设施的布置施工辅助设施的布置3.3.13.3.1 砼拌和站砼拌和站本标段砼总量为 18891 m3,砂、石骨料在业主指定的料场购买,距施工现场约 9 公里。砼拌和站布置在洞口右侧,站内布置两台 JDY500 强制式砼拌和机,一个 100水泥库、400砂石料场、40工地试验室。3.3.23
13、.3.2 钢筋加工场布置钢筋加工场布置本标段钢筋制安总量 947t,其加工厂布置在砼拌合站旁,占地 200。加工厂机具配置及房建如下表 3-2:。钢筋加工厂机具配置及房建表钢筋加工厂机具配置及房建表 表 3-2序 号设备或项目名称型号、规格单位数量备注1钢筋弯曲机GW-40B台13kW/台2断筋机GQ-40台15.5kW/台3钢筋调直机GTJ*14台14kW/台4交流电焊机BX-300台220.5kW/台5直流电焊机AX1-500台132kW/台6氧焊焊接切割设备套27砂轮机J3SL-400台20.75kW/台8电动除锈机台11.1kW/台9钢筋加工房8010工具、值班房203.3.33.3.
14、3 修理厂修理厂现场仅考虑机械设备的中修、小修、点修及日常维护保养,大修在附近的城镇进行。修理厂和停车场至占地约 1000,修理车间主要机械设备配置如表 3-3:修理车间主要机械设备配置及房建表修理车间主要机械设备配置及房建表 表 3-3序 号设备或项目名称型号、规格单位数量备注1台 钻12-15mm台11.5kW/台2高压清洗机台15kW/台3气门修磨机4轮胎螺栓拆卸机5砂轮机300mm台16kW/台6车毂车削机7硅整流充电机8手动葫芦1.5t、3t、5t个各 19电动葫芦CD5-6D 5t个14kW10油压千斤顶15t、30t、50t台各 111打气泵1V-3/8台17.5kW12直流电焊
15、机AX1-500台132kW13交流电焊机BX-300台120.5kW14 乙炔发生器台215 手动加油泵SJD-D60台216电动加油泵DJBF200B台13kW17修理车间100检修地沟 218 工具库房503.3.43.3.4 金加工车间金加工车间金加工车间主要承担施工设备的部分零配件加工、非标准件加工和一些工器具的制作,重要零配件在城内购买。车间布置在气修车间旁,主要设备及机具如表 3-4:金加工设备及机具表金加工设备及机具表 表 3-4序 号设备或项目名称型号、规格单位数量备注1台 钻15mm台11.5kW 2普通车床C6140台17.5kW 3管子螺纹车床Q1319台17.72kW
16、4牛头刨床B690台17.5kW5万能铣床X62台110kW6摇臂钻床Z35台16.3kW7立式钻床Z5035台11kW8锯床G72台11.7kW9空气锺C41-150台115kW10曲轴磨床MQ8263台16.4kW11画线装配平台1500*2000张112金工车间603.3.53.3.5 材料及配件库的布置材料及配件库的布置材料库布置在汽修厂旁,库房 80,材料堆放场 500。3.3.63.3.6 炸药、雷管库的布置炸药、雷管库的布置炸药、雷管库、值班房分别为 60、20、15,占地 200,使用原支洞施工用火工品库房。 3.3.73.3.7 油库的布置油库的布置工地用油主要是柴油、汽油和
17、各种特种油,油库布置在停车场旁,特种油采用油桶储备,库房 10,汽油、柴油分别采用 5t 和 8t 油罐储备,油罐棚 40,值班房 10,油库占地 80。3.3.83.3.8 其他场地及用房布置其他场地及用房布置在隧洞口附近设置 15值班房,30临时用工具存放及维修用房。3.43.4 办公及生产、生活用房一览表办公及生产、生活用房一览表办公及生产、生活用房一览表办公及生产、生活用房一览表 表 3-5 序 号项 目 名 称单 位数 量备 注一生活用房6461宿舍4602食堂303浴室224娱乐室225小卖部156招待所227厕所158医务室159锅炉房1510小车库30二生产用房9231办公室8
18、82材料库80修理车间100 金加工车间603机、汽修厂工具库50占地 1000加工房804 钢筋加工厂工具库20占地 2005实验室406 工地厕所25炸药库60雷管库207值班房15占地 2008水泥库100特种油库房109油库汽油、柴油罐棚 40值班房 1010配电室3011现场值班室1512现场工具存放及维修用房3013空压机房403.53.5 施工用地计划表施工用地计划表表 3-6序号临 建 设 施 名 称房建()占地()所 在 位 置1生活及办公区646860生产及生活征地区2钢筋加工厂100200隧洞口附近3材料库80300弃土场4油库6080弃土场5砼拌合站140540隧洞口附
19、近6修理厂及停车场2101000弃土场7配电室及发电机房3036隧洞口附近8空压机房4050隧洞口附近9炸药及雷管库95200隧洞口附近10现场值班室1520隧洞口附近11现场工具存放及维修用房3040隧洞口附近合 计144633263.6 施工交通施工交通2#支洞工作面工程位于岷江右岸,洞口距左岸 213 国道约 800m,已经修建进场道路及跨岷江便桥。施工现场距茂县约 33km,距成都约 230km,对外交通方便。第四章第四章 工程主要项目施工方法工程主要项目施工方法4.14.1 工程特点工程特点引水隧洞 2#支洞工作面起止里程为 3+2635+608,上游隧洞长877.376m,下游隧洞
20、长 1467.624m,全长 2345m,设计断面为马蹄型,隧洞开挖跨度 7.007.64m,衬砌后跨度 6.007.34m。围岩多为、类(分别为 1093m 和 1132m) ,小部为类(120m) 。隧洞类围岩开挖一般不支护,仅在局部采用喷锚砼支护(58cm 厚) ,C20 喷锚衬砌;类围岩采用挂网喷锚支护(厚 1015cm) ,类围岩采用钢支撑加挂网喷锚支护,、类围岩均采用模筑砼衬砌(厚 50 和 60cm) 。4.24.2 引水隧洞开挖施工引水隧洞开挖施工4.2.14.2.1 开挖程序开挖程序施工准备施工测量隧洞变形观测砼制备出碴喷射砼支护钢筋网(拱架)制作锚杆制作钢筋网(拱架)安装打
21、锚杆排险通风排烟钻爆作业循环作业洞挖作业循环框图4.2.24.2.2 隧洞开挖方法隧洞开挖方法(一)(一)、隧洞开挖、隧洞开挖1、类围岩段开挖类围岩段开挖根据设计资料,类围岩段岩性软弱,岩体破碎,成洞条件差,施工采用“分部开挖、短进尺、钢支撑与网喷结合跟进”原则。根据围岩情况,选用先上导洞后分序扩挖或环形开挖的方法进行。导洞开挖法:导洞开挖法:采用先开挖上导洞,临时支护处理后在开挖下部,上导洞领进下部 35m,根据围岩情况,下部采用一次或分序开挖,利用 YT-28 型风钻成孔,人工装药,毫秒非电雷管起爆,2#岩石硝铵炸药小药量爆破,周边实施光面爆破,每循环 11.5m,爆破、安全处理后,及时喷
22、 5cm厚砼封闭围岩,制安锚杆,然后架设 18 号工字钢,间距 6080cm,支撑间采用钢筋网络联结,在进行喷砼,喷砼厚度以覆盖钢支撑一半为准,工字钢安装稳固且紧靠岩面,有空隙采用砼预制块填充,上下部结合紧密,上导洞爆破后采用人工翻碴,石碴采用 ZL50 侧翻式装载机和 5t 自卸汽车装运至碴场。环形开挖法:环形开挖法:采用风镐人工先沿顶拱周边挖槽,然后安装工字钢拱架,再进行喷砼支护,然后爆破开挖中部留核和下部,边槽宽 100cm 左右,深度为 100120cm,工字钢安装间距 6080cm,石碴采用 ZL50 侧翻式装载机和 5t 自卸汽车装运至碴场。开挖支护后,及时进行边顶拱砼衬砌,为加快
23、施工进度,该段砼衬砌模板采用穿行式桁架支撑,保证开挖与之平行作业。类围岩开挖按一天一个作业循环,每个循环 11.5m,月进尺3040m。2 2、类围岩开挖类围岩开挖类围岩采用钻爆法全断面掘进施工,利用自制自行式平台车,人工手持 YT-28 型风钻成孔,人工装药,毫秒非电雷管起爆,2#岩石硝铵炸药小药量爆破,周边实施光面爆破。石碴采用 ZL50 侧翻式装载机和 5t 自卸汽车装运至碴场。类围岩洞挖作业循环时间表 =时 间 (min)序 号项目名称606060606060606060601施工准备60含齐头清理等2测量放线303钻 孔1804装药爆破605通风散烟306安全处理607出 碴180每
24、循环时间10 小 时经计算,每天可进行 2.4 个循环,按每个循环进尺 2.5m,每天进尺 6m。考虑受特殊地段处理等综合因素影响,每月按工作 25 日计算, 类围岩每月进尺可达 150m。类围岩岩性较软弱,岩体较破碎,钻爆开挖一般采用浅眼、密孔、短进尺、多循环的施工方案,根据地质情况,并辅以导坑领进二次扩挖施工,施工中严格控制装药量,尽量减少对围岩的扰动,开挖后及时支护,喷锚支护一般在出碴前进行。类围岩深埋段可能存在塑性变形,施工中设置变位观测装置,定期监测,认真分析,及时推断前方岩石情况并制订相应对策,做到“早发现早处理” 。类围岩每循环锚喷支护时间较类围岩增加 2 个小时,开挖按一天 2
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