资源描述
普洱水电站施工方案
一、工程概况
1.1 项目背景与建设规模
本水电站位于云南省普洱市景谷傣族彝族自治县境内,属澜沧江流域支流开发项目,为二等大(2)型水利水电工程。枢纽建筑物由混凝土重力坝、引水系统、地下发电厂房及升压站组成,总装机容量2×50MW混流式水轮发电机组,设计水头68m,多年平均发电量4.2亿kWh。工程总投资18.6亿元,计划总工期48个月,其中主体工程施工期36个月。
1.2 主要建筑物结构
· 挡水建筑物:混凝土重力坝全长380m,最大坝高85m,坝顶高程1120.00m,分为左非溢流坝段(120m)、溢流坝段(80m)及右非溢流坝段(180m)。溢流坝段设5孔表孔溢洪道,采用弧形闸门控制,最大下泄流量3500m³/s。
· 引水系统:由进水口、引水隧洞及压力钢管组成。隧洞长1.2km,直径5.2m,采用钢筋混凝土衬砌;压力钢管主管长380m,直径4.8m,材质为Q345R钢板。
· 发电厂房:地下式厂房尺寸68m×18m×32m(长×宽×高),安装间位于左端,主厂房内布置2台发电机组及辅助设备。
· 升压站:户外式220kV升压站,占地面积80m×60m,布置2台120MVA主变压器及GIS组合电器。
1.3 工程地质与水文条件
坝址区河床覆盖层厚度5-12m,基岩为燕山期花岗岩,饱和抗压强度65-80MPa,完整性较好。地下厂房围岩以微风化花岗岩为主,岩体完整性系数0.75-0.85。工程区属亚热带季风气候,多年平均气温16.5℃,年降水量1450mm,5-10月为洪水期,设计洪水标准为百年一遇(P=1%),校核洪水标准为千年一遇(P=0.1%)。根据最新地质勘察数据,坝址区地震基本烈度为Ⅶ度,设计地震加速度0.15g。
二、施工组织与管理
2.1 施工组织机构
成立项目经理部,下设6个职能部门和3个专业施工队:
· 职能部门:工程技术部(15人)、质量安全部(8人)、施工管理部(12人)、物资设备部(10人)、计划合同部(6人)、综合管理部(5人)
· 专业施工队:大坝施工队(280人)、地下工程队(220人)、机电安装队(150人)
· 关键岗位配置:项目经理(高级工程师)、技术负责人(水利水电工程专业注册工程师)、安全总监(注册安全工程师)等核心管理人员均需具备10年以上类似工程经验。
2.2 施工总体布置
· 施工分区:划分大坝施工区、地下厂房施工区、机电安装区、材料加工区及生活区,各区通过6m宽施工便道连接,路面采用20cm厚C20混凝土硬化。
· 混凝土系统:布置2座HZS120搅拌站,总生产能力240m³/h,配置4个骨料仓(砂、小石、中石、大石)及粉煤灰、外加剂储存系统。
· 砂石料系统:处理能力800t/h,采用三段破碎工艺(粗碎、中碎、细碎),成品料堆容量1.2万m³,设置沉淀池处理冲洗废水。
· 施工营地:采用集装箱式临建,可容纳800人住宿及办公,配备食堂、浴室、医务室等生活设施,生活污水经一体化处理设备处理后回用。
2.3 施工进度计划
采用Project软件编制四级进度计划体系,关键线路如下:
· 第1-6个月:施工准备、三通一平、导流洞施工
· 第7-18个月:大坝基础开挖及处理、地下厂房开挖
· 第19-30个月:坝体混凝土浇筑、引水隧洞衬砌
· 第31-40个月:机电设备安装、升压站施工
· 第41-48个月:系统调试、蓄水试验、竣工验收
设置6个关键节点控制:①导流洞通水(第6月底);②坝基验收(第18月底);③首台机组安装完成(第36月底);④大坝封顶(第38月底);⑤机组启动验收(第45月底);⑥工程竣工(第48月底)。
三、主要施工技术
3.1 大坝工程施工
3.1.1 基础处理
· 坝基开挖:采用梯段爆破法施工,最大梯段高度10m,钻孔直径90mm,采用乳化炸药。建基面预留2m保护层,采用水平预裂爆破和人工撬挖相结合处理,建基面起伏差控制在15cm以内。
· 防渗处理:坝基设置单排帷幕灌浆,孔距2.5m,孔深深入相对不透水层(q≤5Lu)以下5m,采用孔口封闭法施工,灌浆压力1.0-2.5MPa。坝踵处设置1.2m厚混凝土防渗墙,深度35m,采用冲击钻造孔,泥浆固壁,导管法浇筑C25防渗混凝土。
3.1.2 坝体混凝土施工
· 分缝分块:沿坝轴线每15m划分为一个坝段,每个坝段沿高度方向分5m一层浇筑,浇筑块尺寸15m×25m×5m。横缝采用键槽形式,缝面设置BW-2000型止水带,纵缝采用骑缝钢筋连接。
· 混凝土浇筑:采用自卸汽车运输至坝面,布料机布料,插入式振捣器振捣。夏季采用预冷骨料(骨料预冷至5-8℃)和加冰拌合措施,确保入仓温度≤18℃。混凝土初凝时间控制在6-8h,浇筑间歇期不超过15天。
· 温度控制:预埋DTS分布式光纤测温系统,每层布置3个测温断面,每个断面5个测温点。通水冷却采用φ32mm薄壁钢管,初期通水流量15L/min,水温8-12℃,通水时间14天。坝体表面采用2cm厚聚乙烯泡沫板保温,寒潮期间覆盖电热毯保温。
3.1.3 溢洪道施工
溢流面采用6mm厚不锈钢模板施工,支撑系统采用型钢骨架。混凝土分3层浇筑:底层厚0.5m(C25混凝土),中层厚0.8m(C30混凝土),面层厚0.3m(C40W8F150混凝土),添加聚丙烯纤维(掺量0.9kg/m³)。闸门安装前进行无水调试,门叶垂直度≤1.5mm/m,止水压缩量8-10mm,启闭试验最大偏差≤3mm。
3.2 地下工程施工
3.2.1 引水隧洞施工
· 开挖方法:采用全断面钻爆法施工,循环进尺3.5m,周边孔间距45cm,抵抗线50cm,采用光面爆破技术,开挖轮廓平整度≤15cm。
· 支护体系:Ⅳ类围岩段采用喷锚支护(喷射C20混凝土厚15cm,φ22锚杆长3.5m,间距1.2m×1.2m);Ⅲ类围岩段采用素混凝土衬砌(厚30cm);Ⅱ类围岩段采用钢筋混凝土衬砌(厚40cm,配置φ16@200钢筋网)。
· 施工通风:采用压抽混合式通风,压入式风机功率110kW,抽出式风机功率132kW,风筒直径1.2m,保证洞内风速≥0.25m/s,粉尘浓度≤2mg/m³。
3.2.2 地下厂房施工
· 开挖顺序:采用"自上而下、分层开挖"原则,首先开挖顶部导洞(3m×3m),然后扩挖至设计断面。主厂房分5层开挖,层厚分别为6m、8m、8m、6m、4m。
· 岩锚梁施工:位于厂房上游侧墙高程1052.00m,岩台开挖采用预裂爆破,钻孔精度控制在±5cm以内。锚杆采用φ32mm预应力锚杆,张拉吨位100kN,锁定荷载80kN。
· 岩壁吊车梁施工:采用C40钢筋混凝土,梁高1.2m,宽0.8m,配置双层φ25@150钢筋。模板采用定制钢模板,安装时利用全站仪三维定位,混凝土浇筑采用泵送方式,振捣密实。
3.3 机电设备安装
3.3.1 水轮发电机组安装
· 座环安装:采用灌浆法固定,安装高程偏差≤±2mm,水平偏差≤0.05mm/m,灌浆材料采用无收缩CGM-4型灌浆料。
· 转轮安装:采用液压拉伸器紧固,转轮与轴配合间隙0.03-0.05mm,转轮静平衡试验残余不平衡力矩≤5N·m。
· 发电机安装:定子安装垂直度≤0.1mm/m,转子安装晃度≤0.05mm,空气间隙偏差≤5%,推力轴承瓦温控制≤65℃。
3.3.2 升压站设备安装
· 主变压器安装:采用真空注油法,注油前真空度≤133Pa,注油后静置72h。器身检查时环境温度不低于20℃,相对湿度≤75%。
· GIS设备安装:安装前进行SF6气体含水量检测(≤150μL/L),法兰面采用"三垫法"密封,螺栓紧固力矩符合厂家规定,气室抽真空至133Pa后维持30min,然后充SF6气体至额定压力(0.6MPa)。
3.4 施工测量与监测
· 控制测量:建立三等三角控制网和二等水准路线,采用全站仪按边角交会法进行坝体放样,放样精度≤10mm。
· 变形监测:在大坝上下游面布置12个沉降观测点,5个位移观测点,采用全站仪和水准仪按二等精度观测,观测频次:施工期每月1次,运行初期每季度1次。
· 应力应变监测:在坝体关键部位埋设钢筋计、应变计和温度计,采用自动化采集系统,实时监测混凝土应力、应变及温度变化,数据采集间隔1h。
四、质量安全与环保措施
4.1 质量管理体系
· 质量目标:单元工程合格率100%,优良率≥85%,杜绝重大质量事故,工程质量达到国家优质工程标准。
· 管理措施:实行"三检制"(班组自检、工区复检、项目部终检),建立质量管理台账,关键工序实行"一票否决制"。原材料进场需进行"四验"(验规格、验品种、验数量、验质量),每批钢材、水泥、砂石料均需进行抽样送检。
· 检测手段:建立工地试验室,配备混凝土抗渗仪、压力试验机等设备,开展混凝土强度、抗渗、钢筋力学性能等常规试验,特殊试验委托第三方检测机构。
4.2 安全生产管理
· 安全目标:杜绝死亡事故,重伤率≤0.3‰,轻伤率≤3‰,争创"省级安全文明工地"。
· 防护措施:高空作业设置安全网和临边防护栏杆,脚手架搭设须经验收合格后方可使用。地下工程配备应急照明和通风系统,爆破作业执行"一炮三检"制度(装药前、爆破前、爆破后检查)。
· 应急管理:编制12项专项应急预案,包括坍塌、触电、火灾等,配备应急救援队伍30人,储备应急物资(担架、急救箱、灭火器等),每半年组织1次应急演练。
4.3 环境保护措施
· 生态保护:施工区周边设置20m宽防护林带,对珍稀植物进行移植保护,设置野生动物通道3处。施工期严禁砍伐古树名木,弃渣场采取"拦、挡、截、排"措施,防止水土流失。
· 污染防治:施工废水采用"沉淀池+生物滤池"处理工艺,处理后回用;生活污水经化粪池处理后排入市政管网。施工扬尘采用雾炮机降尘,运输车辆必须加盖篷布,出场前冲洗轮胎。
· 噪声控制:高噪声设备设置隔音棚,夜间22:00至次日6:00停止爆破作业,噪声敏感区设置声屏障,确保厂界噪声符合《建筑施工场界环境噪声排放标准》(GB12523-2011)。
4.4 水土保持措施
· 临时措施:施工便道两侧设置排水沟和挡渣墙,弃渣场边坡坡度控制在1:1.5,坡面种植紫花苜蓿固坡。
· 永久措施:大坝下游边坡采用混凝土预制块护坡,坝顶布置绿化带,升压站采用透水砖铺设地面,减少地表径流。
五、施工设备与物资保障
5.1 主要施工设备配置
· 土石方施工设备:3m³挖掘机4台、20t自卸汽车25辆、18t振动碾3台、液压锚杆钻机2台
· 混凝土施工设备:6m³混凝土搅拌车15辆、300t/h混凝土输送泵3台、布料机4台、振捣器30台
· 地下工程设备:三臂液压凿岩台车2台、侧卸式装载机3台、喷锚机4台、通风机2台
· 测量监测设备:全站仪2台、水准仪3台、测斜仪4台、应力应变监测系统1套
5.2 物资供应计划
· 钢材:总用量约8000t,主要为Q235B和Q345R钢板,分批次采购,进场后需进行力学性能和化学成分检验。
· 水泥:采用P.O42.5R水泥,总用量3.2万t,建立水泥罐储存,使用前进行强度和安定性检验。
· 砂石料:砂采用机制砂,石粉含量控制在6-12%;石子分5-20mm、20-40mm两级配,压碎值≤15%。
· 外加剂:选用聚羧酸系高效减水剂,掺量1.0-1.5%,每批进场需进行减水率和含气量试验。
5.3 设备管理
建立设备台账和维修保养制度,实行"定人、定机、定岗"责任制。关键设备(如混凝土输送泵、液压凿岩台车)配备备用设备,确保施工连续性。设备操作人员需持证上岗,严禁违章操作。
六、验收与移交
6.1 验收阶段划分
· 分部工程验收:共划分12个分部工程,每个分部工程完成后由监理单位组织验收。
· 阶段验收:包括导流工程、截流工程、下闸蓄水等阶段验收,由项目法人组织。
· 专项验收:环保、水土保持、消防等专项验收,由政府相关部门主持。
· 竣工验收:工程完工后由竣工验收委员会组织,验收合格后办理工程移交手续。
6.2 竣工资料编制
竣工资料包括工程建设管理、设计、施工、监理等资料,按《水利工程建设项目档案管理规定》整理归档,一式6份,其中原件不少于2份。资料编制应做到"齐全、准确、规范、系统",符合档案管理要求。
6.3 缺陷修复
竣工验收前需完成所有缺陷修复,建立缺陷台账,明确修复责任人及完成时间。重大缺陷修复方案需经设计单位认可,修复后组织验收,确保工程质量符合设计要求。
本施工方案根据现场实际情况编制,如遇重大设计变更或不可抗力因素,应及时进行调整并履行报批手续。施工过程中严格执行国家现行法律法规和技术标准,确保工程顺利实施。
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