南干一级站施工组织设计方案.docx

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南干一级站施工组织设计方案

21.补遗资料

21.1施工组织设计补充说明

21.2高喷防渗墙试验检查报告

21.3工程质量保证措施及项目安全施工保证措施

21.4施工测量技术设计

21.5施工进度计划

1.工程概况

1.1概述

万家寨引黄工程南干一级泵站位于山西省偏关县下土寨偏关河上，平鲁至万家寨公路由站址旁穿过,距平鲁36km,偏关47km;距北同蒲铁路朔州火车站61.5km，距山西省省会太原市约350km。

南干一级泵站总装机6台，一期装机3台，单机容量6.45m3/s,扬程140m。

工程主要建筑物包括：

地面式主副厂房，偏关河渡槽，变电站，进水建筑物，弃水建筑物及出水压力平洞、竖井，出水池，上部平洞及其闸门启闭机安装等，其中主厂房尺寸为84.9×20.0×32.9m（长×宽×高）。

投标主要工程量见下表:

序

号

名称

数量

（万m3）

序

号

名称

单位

数量

1

土方开挖

48.03

8

钢筋制安

t

4260

2

石方开挖

10.25

9

金属结构制安

t

860

3

石方洞挖

1.74

10

砼防渗墙/造孔

m2/m

6500/5030

4

土方砂砾石填筑

12.73

11

固结灌浆

m

6100

5

混凝土

6.26

12

帷幕灌浆

m

1400

6

圬工

1.34

13

回填灌浆

m2

2500

1.2地形和地质

南干一级泵站位于偏关河主河槽左侧，该处地面高程约1278m，河床沿边附近有寒武系灰岩出露。

岸坡地形较陡，坡度约40－45度，系Q3黄土覆盖，厚度5－20m，山梁两侧有冲沟发育，切割深度30－40m，山顶（约EL1420－1430m）有下奥陶系白云岩出露。

主厂房位于EL1262m的基岩上，进水池、进出水压力钢管座落在砂砾石基础上。

压力隧洞及竖井位于偏关河左岸山体中，穿于寒武系泥质条带灰岩、白云质灰岩及奥陶系白云岩、灰质白云岩,隧洞围岩多为III－IV类。

工程区域位于偏关－神池块坪构造板块，属稳定板块，地震基本烈度为VI度。

1.3气候和气象

南干一级泵站地区属温带季风大陆性气候，据偏关、

气象站统计资料，多年平均气温为7℃，最高气温31.7℃，最低气温－22.7℃，其中十一月～次年三月平均气温低于3℃,每年大于8级的风占35天,最大风速10m/s，工程区域干旱少雨。

多年平均降水量437.1mm，多集中在7－9月份，约占全年降水量的65％，大于10mm的降雨天数为12.8天。

冬季最大冻土深度192cm，冻土期为125天,从11月20日～3月25日,最大积雪厚度20厘米。

1.4水文

偏关河属季节性河流，洪水由局部暴雨形成。

产生峰高量小，陡涨陡落，夹带大量泥沙。

下土寨河段洪水流量见下表:

洪水频率P=

0.5%

2%

5%

10%

20%

流量（m3/s）

2440

1820

1400

1090

774

1.5地方材料来源

水泥:

采用清水河水泥厂水泥;

石子:

拟打算用上土寨石料场一部分和自己生产一部分;

砂子:

外购。

2.工程施工总体布置

2.1施工布置的原则

施工场地及施工道路原则上按照招标文件要求，充分利用业主提供的条件进行规划布置。

临建设施及施工辅助企业的规模和容量按施工总进度及施工强度的需要进行规划设计。

2.2施工道路布置

从平万公路引四条道路到1#、2#、3#生活营地和渡槽施工区,去水池、竖井临时道路由小区公路分支而得,厂区道路由小区公路一支线和防洪堤组成。

此外,还规划修筑各施工点到1#、2#弃渣场和辅助工厂的施工道路,并作简易泥结石路面。

施工场内道路特性表:

序

号

名称

长度

（m）

路面

宽度

（m）

最大

纵坡

路面结构

道路用途

1

平万公路至生活营地

730

7

8%

石渣路面

共三条

2

偏关河渡槽施工道路

700

7

5%

简易路面

3

厂区沿河道路

400

8

4%

石渣路面

可由防洪堤替代

4

去渣场施工道路

1200

6

10%

石渣路面

进出基坑及去弃渣场

5

加工厂到岸坡开挖区施工道路

900

6

10%

6

1#营地到竖井处道路

600

6

20%

用来走履带机械

2.3风、水、电及通讯系统

2.3.1施工供风

施工供风主要用于泵站岸坡、基坑开挖、出水平洞、竖井等石方开挖和喷锚支护,高峰用风量为65m3/min。

岸坡石方开挖采用移动式空压机9m3/min2台供风,平洞和基坑石方开挖由布设在平洞进口一侧的临时空压机站（3台9m3/min和1台20m3/min空压机）供风;竖井顶部设电动9m3/min空压机两台，负责竖井和技术水池等石方开挖作业面的施工用风。

主供风管采用Φ159钢管,支管采用Φ108或Φ75钢管,各施工点设风包。

2.3.2供水

施工用水拟打算利用业主提供的EL1470水池,其容量为100m3,敷设Φ75水管到生活水池（生活水池施工时设5t水箱一个,后用于拌和站）,并由生活水池敷设Φ75水管到各工作面,各工作面附近设置水包进行供水,而在竖井施工时,放置5t水箱一个供水。

为弥补水量不足,拟在泵站下游偏关河旁挖一集水坑,安装水泵一台,铺设Φ75水管到技术水池,并向各工作面供水。

生活用水利用业主现有管路上的分叉铺设Φ75水管到1#营地。

1#营地设埋入式35t浮箱一个,并装锅炉泵一台向各生活点供水。

2.3.3供电

本工程施工用电6kv高压负荷为250KVA，0.4kv低压负荷为1700KVA，总用电功率1950KVA。

系统用电取自业主提供的下土寨变电所，规划引10KV线路输送到设在生活营地区（200KVA）、渡槽施工区（200KVA）、厂房区（630KVA+2×315KVA）和生活水池（315KVA）的变压器,降压至6kv和0.4kv后,引至各施工用电点使用。

另考虑系统停电时，洞内照明、竖井施工、排水、混凝土工程等能维持施工，设150KVA柴油发电机一台作为工地备用电源；另设25KVA柴油发电机作为各营地备用电源。

详细供电线路另报。

2.3.4施工通讯

施工期间为了保证与外部的通讯联络，从业主提供的通讯系统，接通3部直拨电话，安装传真机一台。

为了满足施工现场生产调度指挥需要，内部配置一套JGL－7型50门自动交换机与程控系统联网，架设通讯线路到各生产车间、施工点、仓库、医务室等。

2.4施工附属企业

2.4.1混凝土拌和系统

2.4.1.1混凝土拌和站站址选择

南干一级站混凝土总量约6.26万m3,其分布位置为泵站厂区（含压力平洞）约4.91万m3,偏关河渡槽约1.02万m3,竖井、出水池、技术水池等约0.33万m3,约80%的砼集中在泵站厂区。

因此砼拌和站位置选择在泵站厂区下游EL1295平台上,北侧有小区公路一支线通过,西侧有上池公路从一旁通过，交通便利,其北侧与变电站相接。

2.4.1.2混凝土拌和站生产能力的确定

本工程砼施工集中在1999年5月--2000年10月时段内完成，除冬季不能施工外，有效工期约15个月，月平均施工强度约3700m3，考虑到施工的不均衡性，最高月浇筑强度约为6600m3,所需砼拌和能力约为14m3/h。

选择3台JS500自动化砼拌和站，集中布置。

2.4.1.3混凝土拌和站生产工艺及平面布置

混凝土拌和站生产工艺及平面布置见附图，采用15t自卸汽车把砂石骨料从上土寨砂石料厂运至现场，卸入拌和站骨料堆存场地。

骨料堆存场，用浆砌石挡土墙把各级骨料、砂子隔开，料堆储量约为4000m3。

砂石骨料由1m3装载机向拌和站各料仓供料,经称量后的混合料由皮带提升机送入拌和机进行拌制，拌和后的砼经溜槽直接卸入混凝土搅拌运输车或自卸汽车，运至浇筑现场,经砼罐或砼泵送入仓号。

外加剂及拌和用水采用液体计量器直接进入拌和机，袋装水泥采用人力车从水泥库运至配料站。

2.4.1.4混凝土拌和站设备配备表

序号

名称

规格及型号

数量

备注

1

自卸汽车

15t

3

运送骨料

2

装载机

ZL20

1

上料

3

台称

500Kg

1

4

混凝土溜槽

自制

3

5

混凝土拌和站（成套）

JS-500

3

6

混凝土搅拌运输车

TZ5321GJB

1

7

自卸汽车

5t

4

2.4.1.5混凝土拌和站技术性能参数

项目

单位

性能

备注

生产能力

m3/h

14

有效能力

生产人员

人

30

骨料最大粒径

mm

80

仓库及值班房

m2

60

生产班制

班/天

3

占地面积

m2

5000

2.4.2砂石破碎厂

由于上土寨砂石厂为多家承包商服务,考虑砼浇筑高峰期,砂石料的不足,拟在厂区下游EL1286平台上布置一小型破碎厂,利用压力平洞石渣分别生产中石和小石,生产规模按50m3/天考虑,采用600×900鹅式破碎机械一套,占地面积为1000m2。

2.4.3综合加工厂

综合加工厂包括砼构件预制厂、钢筋加工厂、木材加工厂。

为了便于管理与运输，结合工程地形条件，砼预制厂布置在拌和站旁边空地上，木加厂、钢加厂联合布置在厂房下游侧填方区内。

钢筋加工厂的生产规模10t/班，木材加工厂主要承担砼建筑物模板加工，因模板规划大量采用组合钢模、滑模以及钢模台车，所以木模用量相对较少，木材加工生产规模拟定为5m3/班，平常一班生产，高峰期两班生产。

标书中明确的混凝土预制件总量仅340m3,即使考虑渡槽上部的交通桥板梁也预制，总工程量也不大，按20m3/班预制能力考虑，每天一班生产。

混凝土取自混凝土拌和站。

相应配套设备见下表:

序号

名称

型号

数量

功率（kw）

序号

名称

型号

数量

功率（kw）

1

载重汽车

5t

2

7

切断机

GJ5-40

2

7.5

2

插入式振捣器

HZ6X-60

10

1.1

8

跑车木工带锯

MJ3212A

1

38.3

3

平板振捣器

HZ2-5

6

1.1

9

细木工带锯机

MJ318

1

5.5

4

平板车

8t

1

4.5

10

脚踏圆锯

MJ217

2

13

5

钢筋调直机

GTJ4-4/14

1

9

11

汽车吊

5t

1

6

弯曲机

GJ7-40

2

2.8

综合加工厂技术特性表

序号

名称

占地面积（m2）

建筑面积（m2）

生产人员（人）

用电量（kw）

备注

一

混凝土预制厂

1500

60

20

40

8T汽车吊配合

二

钢筋加工厂

1500

120

30

215

10台套加工设备，5t汽车吊一台

三

木材加工厂

1500

90

20

93

9台（套）加工设备

四

合计

4500

270

70

348

2.4.4钢管加工厂

出水钢衬管进水钢管、出水钢岔管，拟定在现场加工，位置选在厂区附近填方区位置上。

2.4.4.1钢管加工厂主要工作量：

项目内容

规格

数量（t）

进水钢管

Φ2000

180

出水钢管、钢岔管、

部分干管

Φ3800、Φ2800、Φ2400

300

出水钢衬管

Φ1800、Φ3800

350

合计

830

2.4.4.2钢管加工厂工艺布置：

●考虑到钢管制作有多道工序，各工序互相衔接，钢管加工厂布置上要为钢管制作开展流水作业创造条件。

●在钢管厂内按工序先后分为划线、切割、刨边、卷板和修弧等区域，划线区能满足4张钢板同时进行划线，卷板区空间要能满足最大长度钢板的卷曲，修弧区、对园、大节拼装及焊接区域均搭设平台。

钢管厂内布置一台30t移动式龙门吊吊运钢板、瓦片和成节的钢管，并作为钢管、钢岔管拼装使用，在卷板机上配备一台单独的10T电动葫芦行车梁，配合卷板使用。

对园和组装场地，按对园、调园加支撑、装加劲环、大节拼装等工序安排。

除锈探伤场地布置靠近成品堆放处。

以免操作时互相干扰其它工种作业。

自动滚焊车间设在对园平台的一端。

因管径较大，特别是钢岔管的拼装重量和尺寸偏大，在设置了30t龙门吊的同时，还布置了一台40t汽车吊，供岔管拼装和吊装使用。

●电焊机布置在接近焊接区域，以缩短焊接区和电焊机房的距离。

在接近除锈间的一侧布置空压机房。

原材料堆放场地接近划线区，以便吊运。

氧气和涂料等易燃品尽量远离主要车间。

钢管加工厂布置见钢管加工厂布置示意图。

2.4.4.3钢管加工厂特性指标

占地面积（m2）

建筑面积（m2）

生产班制（班/天）

生产人员（人）

设备（台套）

用电总容量（kw）

3200

200

1

32

28

400

2.4.4.4钢管加工厂主要机械设备

序号

名称

型号

数量（台）

1

卷板机

W11－40×2500

1

2

压力矫正机

WZ－100

1

3

剪板机

1

4

普通车床

C620

1

5

摇臂钻床

Z35

1

6

刨边机

B81120A

1

7

埋弧自动电焊机

MZ－1000

1

8

埋弧自动电焊机

MZ1－1000

1

序号

名称

型号

数量（台）

9

多头自流弧焊机

ZPG6－1000

1

10

直流电焊机

AX1-320

5

11

交流电焊机

BX1-330

2

12

空压机

9M3/Min

1

13

半自动火焰切割机

2

14

龙门吊

30t

1

15

柴油发电机

56kw

1

16

汽车吊

40t

1

17

超声波探伤仪

CTS－22

1

18

X射线探伤仪

XX-5505

1

2.5营地规模及标准

为了满足工程施工需要，施工高峰期人数约700人，生活、办公需建房6050m2,标准采用民用砖平房、活动房和油毡房。

2.5.1营地位置

经理部营地及办公用房布置于偏关河右岸平万公路以南业主划定的占地范围内，高程在EL1280m以上。

2.5.2建筑物设计说明：

●生活营地住房、现场办公室将按当地材料按常规建造。

●基础以砌砖为主，对地质不良的采用砌石基础，墙体为24墙，内墙抹石灰砂浆，木门、双层钢窗。

汽修站、仓库等屋面为椽子、荆笆、草泥、油毡；食堂、宿舍、办公室等屋面采用预制楼板、三油两毡。

●受当地主导风向影响，所有房屋应结合地形朝向南方或东方。

2.6炸药库及油库

炸药库分离设置火药库、雷管库、值班室，储存容量9t，建房66m2，占地3300m2，布置在厂房上游300m处。

油库布置在偏关河道右岸营地附近内，设置油库（布置储油罐）值班房和加油站，储存容量80t，建房40m2，敞棚100m2。

2.7仓库

根据施工需要拟在现场和营地内各设仓库及值班室。

均用油毡屋架,建房面积350m2,占地面积1500m2。

炸药库及油库技术特性表

序号

名称

占地面积（m2）

建筑面积（m2）

规模

生产人员（人）

备注

一

炸药库

1200

9t

8

炸药库50m外设刺丝网防护

火药库房

30

雷管库

10

值班室

26

二

油库

1200

140

8

油库20m外砌砖围墙防护

1

油罐

400

80

4个20t

2

库房（敞棚库）

600

100

3

值班及加油站

200

40

2.8弃渣场规划

●根据施工现场条件和本着少占耕地的原则,拟打算在偏关河道修整边线以北,平万公路以南渡槽下游400m、上游800m处,分别规划1#弃渣场（20000m2）和2#弃渣场（40000m2）,主要满足偏关河道修整,渡槽基础和厂房基坑开挖弃渣,堆渣量约计划外34万m3。

●厂房岸坡开挖土方堆弃在厂房下游山沟内,形成EL1295平台,上设排水设施,以便布置附属企业。

厂区石方开挖放置在厂区上下游弃渣场,满足岸坡和渡槽浆砌石用料。

●技术水池和竖井开挖料先就近堆弃,等小区公路完工后于汛前拉至弃渣场。

3.导流及防水工程施工方案

3.1导流时段的划分及各时段导流标准的确定

导流时段分为枯水期和汛期。

由投标水文资料知偏关河属于季节性河流,枯水期一般无水,目前流量主要是北干1#隧洞施工排水。

汛期设防标准,根据招标文件和《水利水电枢纽工程等细划分及设计标准》有关规定选择10年一遇洪水频率标准,其洪峰流量为1090m3/s,相应洪水水位高程估计约EL1279.7m。

3.2导流方式及防水建筑物的设计

今年和防汛有关的施工区为河道修整和高喷防渗墙施工,而河道修整和高喷防渗墙主要在河滩上进行,枯水期利用排水沟形式排水,汛期主要考虑利用原河道导流。

防水建筑物主要利用永久工程防洪堤,顶高EL1281.8,顶宽7.0m,施工时先进行纵向防洪堤填筑,以便为高喷开展工作面,等河道修整完毕,在渡槽轴线上游550m处进行截流。

利用修整后的偏关河导流,开始上游防洪堤填筑和防洪堤施工。

围堰顶高EL1280.5,顶宽3.0m,坡比1:

1.5,迎水面用堆石护坡,长约50m。

3.3偏关河道修整

开挖时打算全断面开挖,施工顺序为先下游后上游。

其中渡槽横跨部分应先开挖,以便为渡槽基础砼浇筑和浆砌石施工创造条件。

在河道修整施工时,靠河道边先预留宽33m的土坎,防止河水倒流,到枯水季节再施工预留部分。

偏关河道修整设计方量15万m3,施工时采用1部推土机集料,一部CAT反铲和一部装载机装车,配10t10部自卸汽车运料至弃渣场堆放。

3.4围堰和防洪堤施工

1）填筑材料：

围堰和防洪堤填筑材料取自附近河道及泵站开挖的土石料，由推土机集料,装载机装15t自卸汽车运输。

石料准备：

围堰护坡所用石料拟在厂房开挖料中采集。

2）堰体填筑

施工时采取分层平起法进行。

自卸车均匀堆卸，T－140推土机配合人工平整，BW－213D型振动碾碾压，经检查合格后再进行上层堰体填筑。

有水部位的填筑，尽量降低水位后，采取纵向挤水厚层碾压法施工。

待堰体填筑到一定高度后采用分层平起法施工。

围堰护坡施工在堰体完成后进行，施工前首先对堰体外边坡进行人工修整，然后采用堆石护坡。

3.5高喷防渗墙施工

3.5.1施工设计

1）高喷防渗墙墙体设计指标:

·墙体最小厚度大于20cm；

·渗透系数小于10-6cm/S。

2）高喷材料及浆液:

·采用425#普通硅酸盐水泥；

·注浆采用纯水泥浆液,进浆比重≥1.65,回浆比重≥1.30。

3）钻孔设计要求:

·钻孔直径Φ130-Φ150mm；

·孔距为1.0-1.5m；

·钻孔每5m测斜一次,孔斜允许偏差小于1%；

·钻孔过程中用泥浆固壁或者套管跟进,防止塌孔；

·钻孔深至基岩1.5m。

4）高喷方法:

·采用三介质折线式双向喷射；

·采用自下而上的灌浆方法。

5）高喷施工拟采用的工艺及技术参数表:

压力（Mpa）

38.0—42.0

水

流量（L/min）

75—100

喷嘴孔径（mm）

Φ1.5--Φ2.0

压力（Mpa）

0.7

空气

流量（m3/min）

1.2--1.6

喷嘴直径（mm）

Φ8--Φ9

浆液

压力（mPA）

0.5--1.5

流量（L/min）

60—90

提升速度

（cm/min）

5—15

摆速

（度/S）

10—20

摆角

30--40

3.5.2施工方法

1）施工流程图

测量施工下喷喷器

放线布置钻喷试射射回械

场地机械孔射喷提结灌清

平整就位管升束理

水、气、浆泥浆的排泄处理

2）主要施工方法及技术措施:

（1）场地平整后,进行施工布置,铺设钻机及高喷机架的移动轨道,挖修排浆沟。

（2）钻孔采用地质钻机和冲击回转式潜孔锤钻机钻进,泥浆护壁；经工程师批准,可优先选用偏心潜孔锤冲击回转钻进,套管跟进。

（3）采用三介质折线式双向喷射。

喷射注浆管为三重管或三根管。

（4）钻孔注浆分两序施工。

（5）施工前,作现场围井试验,来确定施工所采用的工艺及技术参数。

3）现场高喷试验:

（1）现场高喷试验采用围井方式或工程师认可批准的其它方式进行。

（2）试验位置选择:

必须选定有代表性的位置进行试验,位置由工程师选定或批准。

（3）试验工程量:

·围井1-2个；

·每个围井4-8个孔,孔距1-1.5m；

·钻孔深至基岩1.5m；

·摆角范围:

30度--40度。

（4）试喷效果及评价采用开挖外观检查的方法,且进行压水试验和有关的室内物理力学试验,（压水试验按《水利水电钻孔压水试验规程》进行）。

3.5.3质量控制:

1）施工前先进行精确的测量放线、场地平整,并复核设计孔位。

2）高喷材料在使用前必须作复检。

3）钻机及高喷机架安放要保持水平,钻杆及喷射管要保持垂直,开孔位置与设计位置偏差不大于50mm。

4）严格按照试验优选的工艺及技术参数进行施工控制。

5）高喷过程中若出现压力骤然下降、上升或大量冒浆等异常现象,应立即停止提升和喷浆,以防止墙体不连续或不均匀,并立即查明原因，排除故障。

6）喷射结束时,应延长注浆时间,拔管出孔口后，还应进行人工注浆,以防止出现墙顶凹坑。

7）一孔喷射完毕,不再连续喷射作业时,必须用清水冲洗管路和供浆系统。

8）在防渗墙轴线转折处适当地调整孔距和摆角。

9）每班配1-2名技术员,负责作好各项原始记录和施工参数控制。

3.5.4机械设备配置表:

序号

机械设备名称

型号或规格

数量

备注

1

高喷台车

CYP-50

2

2

高压水泵

50Mpa

2

无锡前洲高压泵厂

3

钻机

SGZ-III

2

杭州钻探机械厂

MGJ-50

4

重庆钻探机械厂

4

灌浆泵

BW-200

3

天水水工机械厂

SGB6-10

1

杭州钻探机械厂

5

空压机

1.6m3/min

3

柳州空压机厂

VPH-20/1.2

1

上海英格索兰压缩机厂

6

灰浆搅拌机

JS-1000

1

杭州钻探机械厂

JS-200

3

7

装载机

ZL40

1

8

推土机

TY220

2

9

反铲

CAT330B

1

10

自卸汽车

解放10吨

10

11

振动碾

BW213D

1

4.厂房土方工程施工方案:

4.1泵站厂房岸坡开挖与边坡支护

泵站厂区土方开挖量为24.6万m3,石方开挖量为9