《水電站施工組織設(shè)計案例》4500字

水電站施工組織設(shè)計案例綜述1.1基本資料分析主體工程工期暫定為3年，2019開始準(zhǔn)備，2020年開工，2022年年7月30日第一臺機(jī)組發(fā)電。1.工日分析按下式進(jìn)行：月有效工日=日歷天數(shù)—因雨雪、氣溫不能施工天數(shù)—其他原因停工天數(shù)2.依據(jù)：（1）壩區(qū)各種降雨天數(shù)統(tǒng)計（2）壩區(qū)各種氣溫天數(shù)統(tǒng)計（3）法定假日：5.1、10.1、10.2、10.3、1.1,清明節(jié)一天，春節(jié)及星期六、星期天。（4）各種工作因雨、氣溫停工標(biāo)準(zhǔn)。1.2施工導(dǎo)流1.2.1導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)1、導(dǎo)流建筑物等級為Ⅴ級。2.重現(xiàn)期洪水標(biāo)準(zhǔn)為10-5年（建議在20年內(nèi)進(jìn)行設(shè)計）3、大壩汛期臨時擋水標(biāo)準(zhǔn)：洪水重現(xiàn)期50-20年。4、導(dǎo)流建筑物封堵及水庫蓄水標(biāo)準(zhǔn)：（1）水閘設(shè)計流量采用5-10年重現(xiàn)期月平均流量，封堵工程設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)為10-20年重現(xiàn)期流量。（2）堵后壩體防洪：設(shè)計工況為100～50年一遇，校核工況為200～100年一遇。5.溢流圍堰導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)：3-20年6.水庫蓄水標(biāo)準(zhǔn)：90%保證率為水庫蓄水標(biāo)準(zhǔn)1.2.2施工導(dǎo)流方案及大壩施工分期1.2.2.1施工導(dǎo)流方案對于一般的水利水電工程來說，施工導(dǎo)流的方式一般是結(jié)合壩址處特定的條件在全段圍堰法和分段圍堰法之間進(jìn)行選擇。根據(jù)本工程給定的地質(zhì)條件，采用分段圍堰法不適用于本工程河谷狹窄地質(zhì)條件差的情況，所以不考慮分段圍堰法，采用全斷面圍堰法。采用全斷面圍堰法的情況下導(dǎo)流方式一般有隧洞導(dǎo)流，明渠導(dǎo)流和涵管導(dǎo)流。涵管導(dǎo)流時涵管一般設(shè)置在低水位以上，所以不適用。考慮到工程建成后需要留有防空洞，所以采用隧洞導(dǎo)流的方式，在工程主體完工后可以將隧洞堵上作為防空洞。綜上所述導(dǎo)流采用全斷面圍堰法（隧洞導(dǎo)流）。1.2.2.2大壩施工分期第一期：2019年10月31日施工準(zhǔn)備，導(dǎo)流隧洞，上、下游圍堰施工第二期：2020年11月（初）截流；2021年4月30日攔洪度汛第三期：2022年5月10日封孔第四期2022年5月10日封孔；2022年7月30日第一臺機(jī)組發(fā)電1.2.2.3度汛方案采用全斷面壩體攔洪度汛。1.2.3導(dǎo)流建筑物規(guī)劃布置1.2.3.1導(dǎo)流隧洞(1)隧洞尺寸根據(jù)類似工程，導(dǎo)流隧洞采用圓形斷面，直徑為2.4m(2)隧洞布置隧洞軸線應(yīng)結(jié)合地形地質(zhì)條件選定，盡可能布置成直線。進(jìn)口段為“U”型明渠，呈直線布置,渠底到頂部的高2.7m。隧洞進(jìn)口底高程為221.5m,出口底高程為226.5m，隧洞長330m，底坡為0.303%。隧洞進(jìn)口處預(yù)留閘墩，以便以后改成放空洞。1.2.3.2攔洪高程原理在進(jìn)行攔洪高程的確定時由于沒有給出頻率為5%的洪水過程線，現(xiàn)洪峰流量采用頻率為2%的紅洪水過程線的1/2?？梢越梃b第四章調(diào)洪演算的方法，首先假定下泄流量求出增加的庫容，在通過水庫庫容水位關(guān)系曲線得到流量，至此可以畫出流量-水位關(guān)系曲線（曲線一）。后面根據(jù)設(shè)計的隧洞條件計算出隧洞的下泄能力曲線（曲線二）。曲線一和曲線二的交點就是攔洪水位以及對應(yīng)的下泄流量。（2）隧洞下泄能力曲線的確定①明流計算：?1式中：?1 ?2 v1 v2 C—平均謝才系數(shù) R—平均水力半徑L—隧洞長度②有壓流計算：H0式中：?2 自由出流時：? 淹沒出流時：? ε—局部水頭損失之和，進(jìn)口采用喇叭口時，ε C=1混凝土襯砌：n=0.014； 木襯砌：n=0.035最后通過計算可知攔洪水位250.02m，取安全超高2.5m，故攔洪高程為252.52m,下泄流量45.22m3/s，則下游水位由壩址水位-流量關(guān)系表查得為228.75m。1.2.3.3圍堰圍堰型式圍堰是在建設(shè)的枯水期用來擋水的建筑物，利用圍堰來保持基坑干燥進(jìn)行大壩主體的施工。但是圍堰只是作為臨時建筑物并不能作為大壩主體的一部分，圍堰在壩體建造到一定程度時需要拆除，所以圍堰并不需要太高，取三米。為了以備不時之需，圍堰采用過水圍堰的型式。由于圍堰的工程量并不是太大，混凝土面板土石圍堰的施工工藝復(fù)雜，造價太高，不采用。所以圍堰最終用加筋過水土石圍堰。(2)圍堰尺寸圍堰頂寬取5m,圍堰高3m,上游面坡度取1:2.5，下游面坡度取1:1.5。圍堰的尺寸和斷面形式如圖7-2。圖7-2(3)圍堰的平面布置本設(shè)計水利樞紐采用全斷面圍堰法，基坑坡距離主體工程輪廓的距20m以便布置排水設(shè)施，交通運輸?shù)缆芳岸逊挪牧虾湍０宓?。具體布置見施工總平面布置圖。1.3主體工程施工1.3.1堆石體施工(1)施工強(qiáng)度計算a.將大壩分成四期：第Ⅰ期：上、下游圍堰；第Ⅱ期：壩底到攔洪高程，即?224.5~第Ⅲ期：攔洪高程到溢洪道高程，即?252.5~第=4\*ROMANIV期：溢洪道高程至壩頂，即?274~?280.4。b.計算公式根據(jù)大壩分期按下列公式計算（梯形河谷適用）各期工程量：V=H其中：V—計算部分壩體工程量（m3）；L—計算部分壩體頂部長度（m）；H—計算部分壩體高度（m）；b—計算部分壩體頂寬（m）；l—計算部分壩體底部長度（m）；M1，m2—分別為計算部分壩體上、下游邊坡。大壩各期平均施工強(qiáng)度（Q）Q=VT式中:V—計算部分壩體工程量（m3）；T—該期有效施工天數(shù)。c.計算結(jié)果LHblM1M2M1+M2V施工工期有效工日Q上游圍堰54.853535.682.51.541436.2352020.10.1-2020.10.312265.28340909下游圍堰39.38253.591.52.54339.012020.10.1-2020.10.312215.40954545二期第一部分122.625.59548.361.51.553.05279570.15532020.11.1-2021.4.301102541.546866二期第二部分128.932.5289122.61.51.5329394.511782020.11.1-2021.4.30110261.2228343三期212.7721.0226128.931.51.53197344.61572021.5.1-2022.5.10274720.2358238四期232.5875212.771.51.5323911.5652022.5.11-2022.1.3056421.099375(2)施工機(jī)械選擇及數(shù)量分析a.機(jī)械選擇開挖機(jī)械：正向鏟W200(2m3)；運輸機(jī)械：自卸汽車佩爾利尼T20（載重量20T，容積11.7m3）；整平機(jī)械：推土機(jī)移山-80T2-80；碾壓機(jī)械：振動碾YZ3-50（自重15T,加重50T）b.機(jī)械生產(chǎn)率①周期性運行機(jī)械生產(chǎn)率（正向鏟挖掘機(jī)、自卸汽車）P=60×8式中：q—土斗或車箱幾何容積；Kv—土斗或車箱的充盈系數(shù)；Kt—時間利用系數(shù)；Kpt=t裝+ 式中：n—挖土機(jī)裝滿一車的斗數(shù) t'—挖土機(jī)循環(huán)工作的時間 t卸正向鏟挖掘機(jī)：q=2m3，Kv=0.75，Kt對于正向鏟挖掘機(jī)：t=t'=23×1.2s=27.6s=0.46minP鏟=60×8t?q?Kv?Kt?K則：ttt=P自=60×8tP=8?③推土機(jī)查定額，移山-80T2-80合理運距取40m，臺班0.93～1.346，推土機(jī)生產(chǎn)率為P=1000.77×0.93～1.346機(jī)械數(shù)量:N=Qc.配套機(jī)械數(shù)量計算一臺挖土機(jī)正常工作時，配合的汽車數(shù)n，由下式確定：n=則n=t即一臺挖土機(jī)配11臺自卸汽車。進(jìn)行工藝配套驗算（即nPn故滿足要求。d.機(jī)械數(shù)量計算N=Q計算如下表：施工分期正向鏟數(shù)量自卸汽車數(shù)量震動碾數(shù)量計算得最終取計算得最終?、馧=178.66/2*1526=0.06111N=178.66/2*2246.4=0.0401ⅡN=4219.44/2*1526=1.38222N=4219.44/2*2246.4=0.941ⅢN=591.67/2*1526=0.20111N=591.67/2*2246.4=0.131ⅣN=629.47/2*1526=0.21111N=629.47/2*2246.4=0.1411.3.2堆石體施工1.3.2.1趾板由計算得，趾板的混凝土工程量約553m3，施工期取10天，施工強(qiáng)度：趾板應(yīng)盡可能避免與壩體填筑相互干擾。為此，面板壩的施工程序是，在截流前導(dǎo)流洞掘進(jìn)的同時，就進(jìn)行兩岸削坡，趾板地基開挖，并將河床常水位以上至第一期度汛斷面高程以上的趾板教主完成，以減少截流后的工作量，為下一步搶筑壩體創(chuàng)造條件，在河床截流后即突出河床斷趾板的施工。趾板施工工藝流程圖7-4趾板混凝土澆筑施工流程1.3.2.2現(xiàn)澆混凝土保護(hù)層施工分期位置高程工程量(m3)施工天數(shù)Q平均(m3/d)Q大(m3/d)Ⅱ224.5-252.5538.641053.6880.79Ⅲ252.5-273.5764.501646.6669.98Ⅳ274-280.5120.85524.1736.26施工工藝流程混凝土面板施工工藝流程一般包括：混凝土拌合、運輸、鋼筋綁扎、滑模澆筑、養(yǎng)護(hù)五部分。1.3.2.3擋浪墻由計算得，擋浪墻的混凝土工程量約835m3施工強(qiáng)度：Q8351.3.2.4副壩由計算得，副壩的混凝土工程量約2964m3施工強(qiáng)度：Q29641.3.2.5混凝土工程機(jī)械選擇(1)混凝土拌合設(shè)備設(shè)計采用J1-400拌合機(jī)。生產(chǎn)率為P=5~8m3/?，一天工作16h，則生產(chǎn)率為P=80~128(2)混凝土澆筑系統(tǒng)選擇及計算拌合機(jī)數(shù)量為：1臺澆筑方案為：拌合樓拌和，自卸汽車運輸上壩。1.3.3導(dǎo)流隧洞施工1.3.3.1基本資料（1）導(dǎo)流隧洞長330m；斷面形式：圓形，洞徑D=2.4m；進(jìn)口高程為221.5m，混凝土襯砌厚度為0.3m。（2）導(dǎo)流隧洞在截流前建成，采用每天兩個循環(huán)制，每循環(huán)工作12小時。（3）地形條件：巖石f=4~5，開挖時需要臨時支撐。（4）爆破用炸藥：硝銨炸藥1.3.3.2開挖方法選擇采用鉆爆法，采用全斷面開挖。1.3.3.3鉆機(jī)爆破循環(huán)作業(yè)項目及機(jī)械設(shè)備的選擇鉆孔和出渣是隨著循環(huán)進(jìn)尺的變化而變化的作業(yè)，它們的持續(xù)時間是根據(jù)循環(huán)進(jìn)尺來計算的。推土機(jī)裝渣，梭車卸渣，風(fēng)鉆鉆孔。1.3.3.4開挖循環(huán)作業(yè)組織(1)確定開挖斷面面積S考慮襯砌厚度0.3米，隧洞開挖斷面面積為1.07m2(2)炮眼數(shù)量的確定和布置單位進(jìn)尺（米）耗藥量，除以每孔裝藥量，即得炮眼數(shù)（N）：N=KS擴(kuò)大孔N2式中：γ—單位長度炮眼裝量；取1.3；d—炮眼的裝藥系數(shù)，本設(shè)計按下列情況采用：一般炮孔：d掏槽藥孔：dη—炮眼利用系數(shù)，取0.9；K—單位挖方耗藥量，取K=0.85kg/mS—開挖斷面面積；N1取掏槽孔4個，計算得一般藥孔數(shù)為8個，其中擴(kuò)大眼數(shù)取為4個，周邊孔數(shù)為4個。最終根據(jù)炸藥殉爆距離確定總炮眼數(shù)為31個，其中掏槽孔4個，擴(kuò)大孔數(shù)9個，周邊孔數(shù)18個。如圖7-5。循環(huán)作業(yè)進(jìn)尺計算先選擇循環(huán)作業(yè)時間（8—16）小時，減去循環(huán)中固定的作業(yè)時間，余下的即為鉆孔，出渣時間。這段時間越長，鉆孔總深度和出渣量越大。但過深的鉆孔深度往往降低爆破效果。循環(huán)作業(yè)進(jìn)尺按下式計算L=t式中：t循Σt?—為出渣與鉆孔順序進(jìn)行的時間搭接系數(shù)（0～1）；?=0時，出渣與?？厝科叫袝r間；?=1時，出渣與鉆孔順序進(jìn)行；t出渣t鉆t鉆式中：n—工作面上鉆機(jī)臺數(shù)，一臺鉆機(jī)的工作面為4m2,則n=1.07/4=1.8,取為2臺；v—鉆孔速度，為6m/h；η—炮眼利用系數(shù)，采用0.9；N—炮眼總數(shù)。t式中：S—開挖面積；P—裝渣機(jī)械的生產(chǎn)率（實方/小時），出渣機(jī)械選用窄軌礦車，效率為15m3計算可得t(4)確定鉆孔、出渣機(jī)械數(shù)量鉆孔機(jī)械選用170型潛孔鉆，出渣機(jī)械選用窄軌礦車。經(jīng)計算得，170型潛孔鉆需4臺，窄軌礦車需2臺。(5)繪制循環(huán)作業(yè)圖表(6)計算總工期T=L'/m'式中：L'—隧洞全長；L—每