资源描述
黄河拉西瓦水电站 砼双曲拱坝工程施工组织设计
1 工程概述
拉西瓦水电站位于青海省贵德县与贵南县交界的黄河干流上,是黄河上游龙羊峡至青铜峡河段规划的大中型水电站中紧接龙羊峡水电站的第二个梯级电站。电站距上游龙羊峡水电站32.8km(河道距离),距下游李家峡水电站73km,距青海省西宁市公路里程为134km,距下游贵德县城25km,对外交通便利。
拉西瓦水电站工程属大(1)型一等工程,永久性主要水工建筑物为一级建筑物。工程的主要任务是发电。水库具有日调节能力。该工程由砼双曲拱坝(坝高250m)、坝后水垫塘及二道坝、坝身泄洪表孔深孔底孔及右岸地下厂房主变开关室组成。大坝建成后将形成10.79亿m3的水库,电站装机容量4200MW(6×700MW)。
1.1施工条件
A、 水文气象条件
拉西瓦坝址区地处中纬度内陆高原,属典型的大陆性气候,冬季漫长,夏季凉爽,气候日差较大,无霜期短。多年平均气温7.2℃,多年平均降雨量259mm,蒸发能力2004mm,一年中寒潮出现频繁,多年平均10.2次,年冻融循环次数最大117次,日温差大于15℃的天数全年平均190天。气温、水温和地温分别见表1-1、表1-2。拉西瓦设计洪峰流量见表1-3,表中1000年一遇洪水入库流量为4250m3/s,5000年一遇洪水入库流量为6310m3/s。
9
气温表
表1-1 单位℃
月 份
项 目
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
全年
月平均气温
-6.4
-2.4
3.7
9.6
13.5
16.2
18.3
18.2
13.5
7.3
0.1
-5.0
7.3
月平均最高气温
2.8
6.3
12.6
17.7
20.9
23.3
25.6
25.4
20.9
15.9
9.3
4.4
15.5
月平均最低气温
-13.7
-9.8
-3.1
2.0
6.3
8.9
11.4
11.7
7.8
0.6
-6.5
-11.7
0.3
极端最低气温
-23.8
-19.8
-15.1
-9.9
-3.5
-0.1
4.1
3.2
-3.3
-12.0
-17.8
-20.8
-23.8
极端最高气温
13.7
18.3
25.3
35.0
30.5
32.3
38.7
34.7
32.4
25.6
19.3
13.2
38.7
上旬平均气温
-7.3
-4.9
1.7
7.8
12.5
15.2
17.7
19.2
15.7
9.9
2.4
-3.6
中旬平均气温
-7.3
-2.6
4.2
10.1
13.3
16.1
18.2
18.2
13.4
7.5
0.0
-5.4
下旬平均气温
-5.6
-0.8
5.7
11.8
14.7
17.3
19.0
17.5
12.0
4.7
-2.2
-6.3
水温、地温表
表1-2 单位℃
月 份
项 目
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
全年
月平均水温
5.17
4.47
4.43
6.13
7.27
8.07
9.23
10.10
11.17
10.67
8.87
5.4
7.58
地表温度
-6.7
-1.4
6.5
13.8
18.6
21.9
23.6
22.3
16.8
9.5
0.6
-5.7
10.0
地下5cm
-5.2
-1.0
6.6
13.6
18.2
21.3
23.1
22.2
17.3
10.6
2.3
-3.9
10.4
地下10cm
-4.8
-1.1
6.2
13.1
17.7
20.9
22.8
22.1
17.6
11.1
3.0
-3.2
10.5
地下15cm
-4.3
-1.1
5.9
12.6
17.3
20.5
22.5
22.0
11.5
3.7
-2.5
10.5
地下20cm
-3.8
-1.1
5.4
11.9
16.7
19.9
22.1
21.9
17.8
11.8
4.2
-1.9
10.4
拉西瓦坝址受上游水库调蓄后的设计洪峰流量表(流量单位:m3/s)
表1-3
项 目
各种频率设计值 (%)
0.01
0.02
0.05
0.1
0.5
1
2
5
20
龙库控制下泄流量
6000
6000
6000
4000
4000
4000
4000
4000
龙~拉区间洪峰流量
327
306
276
253
200
178
155
125
拉西瓦受上游水库
调蓄的设计洪峰流量
6330
6310
6280
4250
4200
4180
4160
4130
3090
B、 工程地质条件
大坝位于石门坝址,该坝址河谷狭窄,河道平直,两岸山体雄厚,对称,无深切冲沟。坝址处基岩为均质中、粗粒花岗岩、完整性较好,岩性单一,力学强度高,风化不严重。坝址基岩中发育的断裂以高倾角为主,多近于垂直河流向展布,顺河构造不发育,且断层规模小,多属Ⅱ、Ⅲ级结构面。坝址处谷深680m~700m,两岸山坡陡峻,2400m高程以下两岸平均坡度60~65°,2400m高程以上为40~45°,峡谷内平均水面坡降6.7‰,平水期水面宽45~55m,坝顶高程处天然谷宽365~385m,河谷宽高比1.5左右,河谷中两岸岩石裸露,河床覆盖层深一般5~12m,最深15m。
坝址区岩体中发育着NNW、NNE和NE向三组陡倾中小断裂和相应裂隙,发育有一组缓倾裂隙。其中NNW、NNE组断裂规模相对较大,且分属压扭和张扭性断裂,该两组断裂约占陡倾断裂总数的40%。缓倾断裂系原生节理经后期构造作用演变所成,一般延伸长度较大,属压扭性断裂。
坝址区岩体中裂隙发育规律与断层基本一致,陡倾为主,缓倾次之。其中陡倾裂隙约占裂隙总数的92%~95%,相对而言,左岸裂隙较右岸略为发育。其平均密度0.64~1.2条/m,且以NWW为主;右岸裂隙平均密度0.57m~0.85条/m,且以NNE和NE为主。近岸坡岩体内节理属中等发育,深部岩体中节理属不发育程度。
规模较大断层(Ⅰ、Ⅱ级结构面)岸边80m范围内ω值0.14~0.29,80m以外ω仅0.05~0.065;裂隙岩体河谷底部埋深80m内ω为0.04~0.08,80m以下ω<0.01,左岸浅于80m时ω为0.03~0.09,深于80m时ω<0.01,右岸亦基本相同;花岗岩块的渗透系数则为1.7×10-7m/d~4×10-8m/d。
1.2工程特点
㈠ 、拉西瓦水电站坝体结构型式为双曲拱坝,坝体建基面高程为2210.0m,坝顶高程2460.0m,其坝顶宽10m,拱冠处最大底宽49.0m,是黄河上游大坝最高的水电站,是我国高寒地区最高的薄拱坝。坝体从右至左共设22个坝段,其中10#-13#坝段为泄洪坝段,设有3个表孔,两个深孔,两个底孔,在9#、14#分设两电梯塔。因此坝身结构相对比较简单。
㈡ 、砼拌和楼系统的运行和辐射式缆机的运行均含在本工程工作范围内,有利于大坝砼浇筑的组织管理。
㈢ 、拉西瓦水电站坝址区河谷狭窄,岸坡陡峭,临建设施布置较为困难。
㈣ 、拉西瓦水电站地处我国西北高寒地区,由于大坝为高寒地区修建的高薄拱坝,其坝体稳定温度要求达到7℃(仅为二滩、小湾、三峡的一半),而大坝不分纵缝,仓号最大边长49~55m,加之坝址区岩石弹模很大、约束大,高薄拱坝砼标号高,单方水泥用量较高,这些均对大坝砼在浇筑过程中温控措施提出了严格要求。
㈤ 、根据工期安排,大坝需要全年不间断施工,坝址区冬季较长,极端最低气温-23.8℃,一年中寒潮出现频繁,多年平均10多次,年冻融循环次数最大117次,温差大,这些都对大坝冬季施工及砼表面养护及保温提出高标准要求。
㈥、拉西大坝砼工程量大,施工强度高,并处于拉西瓦水电站工程施工总进度的关键线路上,为加快施工进度,实现早日发电,应加强施工现场的组织管理工作。
1.3合同主要工程量和工作范围
1.3.1合同项目
⑴坝体砼及砼温控保温工程。
⑵坝基表部断层处理工程。
⑶坝基固结灌浆、接触灌浆及坝体接缝灌浆工程。
⑷坝身泄水建筑物砼工程。
⑸金属结构及启闭机械安装调试(含施工期闸门及启闭机的临时动用)工程。
⑹表孔、深孔、底孔(临时底孔)钢结构件(含钢衬)制造安装及临时启闭机钢排架设计、制造安装工程。
⑺左、右岸过坝交通洞及地勘洞封堵工程。
⑻导流洞下闸与封堵工程。
⑼临时底孔封堵工程。
⑽左岸拌和系统、缆机系统、砼水平运输等的运行、维护、管理。
⑾大坝制冷系统和供热系统设计、土建、设备采购、安装及运行管理工程。
⑿砼运输线运行维护。
⒀大坝泄洪系统电气一次设备安装、坝区接地网的安装、大坝消防管路埋设、竣工前的临时供电等。
⒁按规程规范要求的施工期临时监测。
⒂大坝主体安全监测工程(仪器的埋设及合同工期内的监测)。
⒃坝顶结构及建筑工程。
⒄施工期临时渡汛工程。
⒅施工道路、照明、排水、施工厂区等生产辅助设施。
⒆按发包人或监理人指示接收并完成由其它承包人施工且与本标段密切相关的其它标段遗留工作。
⒇招标文件和图纸包含的其他工程项目。
1.3.2合同主要工程量
主要工程量表 表1-4
序号
项目名称
单位
工程量
备注
一
砼工程
1
坝体砼
m3
2580000
主坝工程
2
泄水表孔一期砼
m3
59716
泄水工程
3
泄水表孔二期砼
m3
694
泄水工程
4
泄水深孔一期砼
m3
51213
泄水工程
5
泄水深孔二期砼
m3
1139
泄水工程
6
泄水底孔及临时底孔一期砼
m3
61969
泄水工程
7
泄水底孔及临时底孔二期砼
m3
1747
泄水工程
二
预制砼
m3
174
泄水工程
三
封堵砼
m3
38711
主坝工程
四
凿除砼
m3
659
左右低线过坝交通洞
五
断层塞砼
m3
1000
坝基
六
导流洞封堵砼
m3
27528
导流洞
1
凿除砼
m3
948
导流洞
七
基岩面石方橇挖
m3
9000
坝体
八
坝体钢筋
t
15477
坝体全部钢筋量(含封堵)
九
导流洞封堵钢筋
t
41.9
导流洞封堵全部钢筋量
十
预应力锚索
1
表孔门机轨道预应力大梁锚索
kN.m
494340
1000kN粘结锚索共30根
2
表孔门机轨道预应力大梁锚索
kN.m
98868
1000kN无粘结锚索6根
3
深孔预应力锚索闸墩
kN.m
6517830
3200kN粘结锚索50根
4
深孔预应力锚索闸墩
kN.m
782140
3200kN无粘结锚索6根
5
底孔及临时底孔预应力锚索闸墩
kN.m
7172570
3600kN粘结锚索29根
6
底孔及临时底孔预应力锚索闸墩
kN.m
741990
3600kN无粘结锚索3根
7
底孔及临时底孔预应力锚索闸墩
kN.m
1344000
3200kN粘结锚索25根
8
底孔及临时底孔预应力锚索闸墩
kN.m
161280
3200kN无粘结锚索3根
十一
止水
1
铜止水
m
8118
坝体
2
654塑料止水
m
20067
坝体
3
BW-Ⅱ型止水条
m
120
导流洞封堵
4
橡胶止水带
m
124
导流洞封堵
十二
钻孔和灌浆
1
坝体有盖重固结灌浆
m
67160
2
坝体无盖重固结灌浆
m
36000
3
高压固结灌浆
m
29400
4
坝体接触灌浆
m2
24540
5
坝体接缝灌浆
m2
109200
6
断层塞部位开挖
m3
1000
7
左、右低线过坝交通洞封堵
固结灌浆
m
21798
8
左、右低线过坝交通洞封堵
回填灌浆
m2
1827
9
坝址区地勘洞封堵回填灌浆
m2
7080
总长3052m
10
左临时底孔封堵回填灌浆
m2
171
11
左临时底孔封堵接触灌浆
m2
690
12
坝体深孔接触灌浆
m2
108
13
坝体底孔接触灌浆
m2
62
14
导流洞封堵回填灌浆
m2
3562
十三
钢结构制作、闸门及设备安装
1
钢结构制作安装
t
845.81
2
钢衬制作安装
t
1187.9
3
水机埋件钢管焊接
m
160
4
水机埋件水煤气管安装
t
9
4
闸门及设备安装
t
4570
十四
给排水及消防
1
滤水器室4.5×5.0×4.0
座
1
2
水泵房5.0×3.5×4.0
座
1
3
阀门室4.0×3.5×3.0
座
1
十五
建筑装修
1
楼地面找平
m2
5472
2
顶棚及内外墙抹灰
m2
30019
3
水泥砂浆面层屋面
m2
1140
保温不上人屋面
4
主坝护栏及楼梯扶手栏杆
m
3585
含2部钢梯
5
防火门
樘
172
6
铝合金窗
樘
171
规格:2400×1200、5100×2100、5000×6000
7
铝合金门
樘
3
规格:1500×2400
8
钢板门
樘
3
规格:1500×2400
9
电梯(型号GPS-111-L,M系列)
部
2
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