水库除险加固施工组织设计方案.doc

1、717.1 施工条件第一阶段除险加固工程包括土坝的防渗加固，非常溢洪道段坝体加高加宽及溢洪闸的改建工程，上述工程项目的施工组织计划仍按总体施工组织设计的计划实施。总体施工组织内容如下：7.1.1 工程条件南山水库位于河南省洛阳市西渚镇，距张渚镇 7km，距洛阳市35km。坝址距洛南二级公路 4.2km，距 104 国道 20km，距戴（埠）张（渚）普通公路 4.8km，陆路交通较为便利。施工机械设备及材料可通过陆路运输至工地。水库大坝由主坝、东副坝和西副坝（包括原非常溢洪道）组成，坝顶设防浪墙。大坝主要建筑物有溢洪闸、两条塔式取水口、输水涵洞、东、西水电站和溢洪河道等。这次除险加固工程主要工程

2、量有土石方开挖 9.68 万 m3，土石方填筑 15.88 万 m3，混凝土浇筑 6.59 万 m3，钢筋安装 0.15 万 t。分项工程量见概算部分。大坝坝后坡为南山村庄和耕地，水库现对张渚镇供水，并规划对洛阳市供水，水质为二类水，施工场地的布置必须考虑环保要求和尽量减少征地。西副坝上游侧下西庄坝处有一较高的开阔地，可利用布置拌和系统、预制场和辅助工厂；东副坝下游保温厂与灯具厂之间为一平地，初期可利用布置拌和系统、预制场，后期用于弃渣；施工弃渣还可利用西副坝下游侧凹地。工程所需的防渗土料和砾石土料可在东副坝坝端 12km 处和距坝址 3.5km 左右的冯家村附近开采，均有简易公路可达；坝址附

3、近无合适的混凝土天然骨料料源，需外购，粗骨料可从芙蓉茶场采石场采购；干砌、浆砌块石料可从善卷洞采石场采购；细骨料从安徽广德采购。本工程所需钢材、木材由洛阳市当地材料市场供应，水泥拟就近采用省内水泥厂生产的符合现行国家标准规定的水泥。7.1.2 自然条件727.1.2.1 地形地质库周属宜黑山脉太华低山丘陵区，库区地形地势由南向北倾斜，丘顶高程 3040m，山顶高程 105203m。大坝下游为广阔的漫滩及冲积平原，地势较平坦，地面高程 18m 左右。东副坝地段为古河道及阶地，沉积了厚约 15m 的砂卵砾石层与土层，原始地势平坦，地面高程一般 2526m，在溢洪闸地段的小丘边存在一基本对称的“V”

4、形洼地，洼地底部高程约为 1718m ；主坝位于开阔的“U ”型河道上，砂卵砾石层与土层厚 36m ，原始地形沿坝轴线起伏不大，地面高程约 1519m；西副坝地段由一系列孤山小丘组成，地面起伏不平，地面高程 2642m。坝体填土为杂色粉质粘土，轻粉质壤土、重粉质壤土、重砂壤土等；坝基岩土体自上而下为粉质粘土层、砂卵砾石层与侏罗系火山岩；溢洪闸建基高程为 27.5m，闸室及闸前进水渠底板主要座落在全风化岩体上，局部建基于层冲残积层土上，溢洪河首部 1.8km 范围内地层主要为砂砾石层，厚约 18m，其下为全、强风化安山岩，仅上游段局部地基为轻壤土、砂壤土，厚约 25m 。7.1.2.2 水文气象

5、工程区处于亚热带湿润季风气候区，四季分明，气候温和湿润。降雨集中在 59 月，多年平均年降雨量为 1310mm，多年平均蒸发量为883.5mm，多年平均气温 15.7，多年平均无霜期约 230 天，多年平均雨日 135.6 天。施工期（10 月次年 4 月）10 年一遇洪水相应水位为 28.75m。枯水期（11 月次年 2 月）10 年一遇洪水相应水位为 24.57m。多年平均各月降雨量见表 7.1-1。73表 7.1-1 多年平均各月降雨量（19681999） 单位：mm一 月 二 月 三 月 四 月 五 月 六 月 七 月 八 月 九 月 十 月 十 一 十 二 全 年降雨 57.5 68

6、.9 117.6 99.3 116.5 204.7 183.3 152.9 131.4 82.3 53.8 41.9 13107.2 施工导流渡汛7.2.1 施工导流标准及施工时段选择本工程属大(2)型水库，根据水利水电工程施工组织设计规范SDJ338-89，施工导流标准为施工时段内 1020 年一遇洪水标准，考虑到施工期较短，取 10 年一遇。按水库运行情况，施工期枯水期内水库最低运行水位可控制在高程 24.0m，来水由东西输水涵洞下泄。根据调洪计算，11 月至次年 2 月遇 10 年一遇洪水时，库水位最高上升至24.57m；10 月至次年 4 月遇 10 年一遇洪水时，库水位最高上升至28

7、.75m。由上述分析确定，本工程垂直防渗体施工时段为第一年 11 月至第二年 2 月，垂直防渗体施工平台为高程 26.0m。溢洪闸的施工时段为 10 月至次年 4 月，溢洪闸进口既有底板高程为 29.0m，控制在此时段内施工，不需另建导流挡、泄水建筑物。7.2.2 渡汛方式本工程施工期 1 年 10 个月。根据进度安排，第一个枯水期完成溢洪闸的三孔溢流堰土建施工，第二个枯水期进行弧门安装调试。下游溢洪河现有防洪标准为 130m3/s，存在施工期渡汛问题，由于水库库容超过 1 亿 m3，根据水利水电工程施工组织设计规范SDJ 338-89，渡汛标准为 100 年一遇洪水标准，根据水库运行条件，施

8、工期汛限水位尽可能控制在高程 29.0m 以下，遇百年一遇洪水时，新建溢洪闸封堵两孔，留一孔敞泄，下泄流量不超过 130m3/s，满足坝体和下游溢洪河渡汛标准。7.3 料场的选择与开采7.3.1 土料7.3.1.1 粘土74粘土料场位于东副坝坝端上游 12km 处，地面高程 2835m ，勘察面积约 0.04km2。上覆腐质土厚约 35cm；有用层厚约 1.52.0m，平均厚度 1.5m，总储量约 6.0 万 m3，能满足坝后护坡需土 0.64 万 m3 需要。能否用于制作防渗墙造槽固壁泥浆，需对土料的物理力学性质作进一步试验。现阶段防渗墙造槽泥浆按外购膨润土考虑。从粘土料场修建约 200m

9、道路即可接进库道路，无用层用 59kw 推土机铲除，土料开采用 1m3 反铲挖掘机装 5t 自卸汽车运输。7.3.1.2 砾石土砾石土料场位于库尾冯家村附近河漫滩，距东副坝坝端约 2.5km，勘察面积约 0.36km2，表层为壤土粉细砂，底部为砂卵砾石夹土。上覆腐质土无用层厚约 4060cm，平均厚度 50cm；有用层厚约 2.0m，总储量约 72 万 m3，能满足工程填筑量的需要。主要技术指标满足设计要求。从砾石土料场修建约 1400m 道路即可接进库道路，无用层用 59kw推土机铲除，砾石土料开采用 2m3 反铲挖掘机装 12t 自卸汽车运输。7.3.2 砂石料据估算，本工程需粗骨料约 9

10、.65 万 m3，细骨料约 4.18 万 m3，块石料约 0.73 万 m3，工程区附近无合适的混凝土粗细骨料料源。根据调查，距本工程约 17km 的芙蓉寺采石场，岩性为石灰岩，可采购供混凝土粗骨料和碎石垫层所需；距本工程约 11km 的善卷镇已有采石场生产块石料，岩性为石灰岩，可采购用于干砌石、浆砌石；混凝土细骨料（砂）从广德黄砂料场采购，质量满足设计要求。7.4 主体工程施工7.4.1 大坝防渗处理大坝防渗处理的主要工作内容有：主坝、部分东副坝高程 26.0m 以下垂直混凝土防渗墙；主坝、东西副坝高程 26.0m 以上复合土工膜斜面防渗斜墙；预制钢筋混凝土面板、趾墙和施工平台回填等。7.4

11、.1.1 趾墙75东西副坝段设有钢筋混凝土趾墙，趾墙土方采用 1m3 反铲挖掘机开挖，挖出土方就近堆放，以便于回填和作为铺盖；混凝土采用 0.4m3 移动式拌和机拌制，3m 3 混凝土搅拌车运输，插入式振捣器振捣密实，拌和机分别设在东西副坝坝头；土方回填采用 59kw 推土机将开挖土料推至填筑部位。7.4.1.2 预制钢筋混凝土面板上游坝面除主坝、部分东副坝坝段高程 26.0m 以下为垂直防渗墙外，高程 26.0m 以上上游坝坡均为预制钢筋混凝土面板，预制块重为 60kg左右，厚 12cm，工程量 1.46 万 m3，预制块下设复合土工膜（两布一膜）防渗，基础面用 10cm 厚的 C10 混凝

12、土垫层找平。既有坝坡为：高程 30.0m 以下为 1:4，高程 30.0m 至高程 37.0m 为1:2.5，高程 37.0m 以上为 1：2。垫层混凝土用 5t 自卸汽车运输，15t 履带吊在高程 30.0m 平台和坝顶吊 1 m3 吊罐入仓，人工平仓，或采用牵引小车布料，人工平仓，随着坝坡变陡，逐级减小混凝土的塌落度，以满足施工要求。基础面用混凝土垫层找平后，即进行铺膜施工，土工膜在工厂加工成要求的尺寸运至现场，在坝顶将卷材用卷扬机自上而下铺放，土工膜的搭接采用热熔焊法。在东副坝和西副坝各设一个钢筋混凝土预制场，预制块用 5t 自卸汽车运输至工作面，人工拼铺。7.4.1.3 垂直防渗墙主坝

13、段及部分东副坝段高程 26.029.0m 以下设有塑性混凝土垂直防渗墙，防渗墙轴线距坝轴线 48.5m，轴线长约 1.29km，面积 1.71 万m2。（1）施工平台根据施工设备布置情况和施工流水作业安排，在上游坝面高程26.0m 设 12m 宽的施工平台，该平台在东副坝段由于原地面较高，全部为开挖而成，主坝段原地面稍低，为减少坝体开挖量，采用挖填结合方式，开挖 8m 宽坝体平台，利用开挖料填筑 4m 宽平台。施工平台部位原坝面浆砌块石采用人工配合 1m3 反铲挖掘机拆除，土方采用 1m3 反铲76挖掘机开挖，运输用 5t 自卸汽车，该部位开挖土料可利用作为下游坝面填筑。（2）成槽方式防渗墙厚

14、 30cm，平均墙深约 14m，防渗墙轴线部位上部土体厚约5m，下部砂砾土厚约 8.5m，要求嵌入强风化岩体 50cm。在槽孔上部两边修筑 0.4m0.5m 钢筋混凝土矩形导墙，槽孔分一、二期施工，槽孔设计长度为 7.5m，一期槽孔采用两钻一抓法施工，先用回转钻钻主孔，再用 WY-300 型液压抓斗抓取副孔；二期槽孔采用三抓成槽；防渗墙底部强风化岩全部采用回转钻钻孔。造孔过程中采用泥浆固壁。泥浆采用膨润土制浆，2m 3 卧式泥浆搅拌机拌制泥浆，新制泥浆放入储浆池储存备用，泥浆的输送采用泥浆泵，清孔换浆和浇筑时置换出的泥浆，通过排污泵回收到沉淀池，经过净化后再投入使用。为防止泥浆流入水库，同时便

15、于补充及回收泥浆，在施工平台近库侧设截泥浆沟，因防渗线路较长，每隔一定距离设泥浆井。制浆系统、净浆池和废浆池设在位于防渗墙施工平台中部的溢洪闸进口平台上。（3）塑性混凝土混凝土浇筑采用泥浆下直升导管法，0.4 m3 移动式强制搅拌机拌制混凝土，3m 3 混凝土搅拌车运输，混凝土用吊车吊卧罐入仓，期槽孔开浇前，先下设接头管，待混凝土初凝后，吊起接头管，期槽孔开浇前将接头刷洗干净。（4）平台回填坝前施工平台待垂直防渗墙与上部防渗斜墙连接的导墙施工结束后即进行回填，回填料从砾石土料场采取，采用 1 m3 挖掘机装 5t 自卸汽车运输，74kW 推土机推平，采用拖拉机碾压，边角部位用 2.8kW 蛙式

16、夯实机压实。7.4.2 坝体加固施工坝体加固施工主要工作内容有：坝后压坡体及非常溢洪道加高加宽77施工（开挖、填筑、草皮护坡） 、坝顶原防浪墙浆砌石拆除和防浪墙混凝土浇筑等。7.4.2.1 坝后压坡体施工含主坝、东副坝和西副坝坝后压坡体及原非常溢洪道部位加固，开挖工程量 3.61 万 m3，回填工程量 12.03 万 m3，草皮护坡 10.76 万 m2。（1）开挖用推土机进行坝后坡现有草皮铲除施工，采用 1 m3 挖掘机装 5t 自卸汽车运输，弃渣至西副坝坝后弃渣场。坝坡排水棱体处土方可用于坝后坡坡面回填，因此该部位土方开挖后可直接堆于坝面。（2）土方回填回填料从砾石土料场采取，采用 2m3

17、 挖掘机装 12t 自卸汽车运输，74kW 推土机推平，拖拉机碾压，边角部位用 2.8kW 蛙式夯实机压实。（3）草皮护坡施工面积较大，待土方填筑完成后，人工种植。7.4.2.2 坝顶防浪墙（1）浆砌石拆除拆除工程量 0.26 万 m3，人工配合 1m3 反铲挖掘机拆除，5t 自卸汽车运输，弃渣至西副坝坝后弃渣场。（2）混凝土浇筑混凝土浇筑 0.40 万 m3，利用东、西副坝设置的 0.4m3 移动式拌和机拌制混凝土，因线路较长，采用 3m3 混凝土搅拌车运输，插入式振捣器振捣密实。7.4.3 溢洪闸施工溢洪闸的主要工作内容有：原有闸室拆除（含上部结构、闸墩及翼墙、泄槽陡坡） 、新建溢洪闸底板

18、、溢流堰、闸墩、泄槽陡坡、上下游翼墙及墙后回填土等。原有水闸拆除（除泄槽陡坡段外） ，其它部位采用控制爆破，即在闸墩根部进行切割控制定向爆破；泄槽陡坡段由于只有 35cm 厚，因此，78只能采用风镐人工拆除。拆除后的混凝土块及石块用推土机集料，1m 3反铲挖掘机配 5t 自卸汽车出渣并运往弃渣场。闸墙及翼墙后土方采用1m3 反铲挖掘机开挖，并用推土机推至开挖线外的坝后坡堆存，用于后期土方回填。底板及溢流堰混凝土采用分层浇筑，采用 15t 履带式起重机吊11.6m 3 卧罐入仓，插入式振捣器振捣密实，混凝土的水平运输采用动力翻斗车；泄槽陡坡段混凝土施工的入仓及运输方式同底板及溢流堰，采用插入式振

19、捣器振捣；闸墩混凝土施工原则上应连续浇筑, 并控制其上升速度，其入仓、运输及振捣方式同溢流堰混凝土施工。上述混凝土均采用 0.4m3 移动式拌和机拌制。拌和机设在溢洪闸左侧的坝后坡脚处。上下游翼墙混凝土的施工方法同闸墩；墙后土方回填采用推土机运料，1m3 反铲改装的打夯机分层夯实，边角部位辅以蛙式打夯机夯实。7.4.4 东、西退水渠施工南山水库东、西退水渠主要工作内容有：东、西退水闸及西干渠节制闸三座水闸的拆除及重建工作以及东、西干渠、西退水渠的渠道整治工程。三座闸的规模较小，仅为 3.5m 宽，东干渠渠道整治段长度为700m，西干渠渠道整治段长度为 500m，西退水渠渠道整治段长度为900m

20、。7.4.4.1 水闸的施工西干渠节制闸及西退水渠退水闸分设在西干渠与西退水渠交叉口上，两闸相距较近，施工时统筹考虑。两闸的拆除由于水闸规模较小，工作量不大，因此，采用风镐凿除，凿除的混凝土及块石用装载机或 1m3 反铲配 5t 自卸汽车运至弃渣场；水闸的重建由于工程量较小，采用0.25m3 移动式搅拌机拌制混凝土，胶轮车运送，插入式振捣器振捣，底板及闸墩的施工可直接入仓或溜槽入仓，上部排架施工时还需采用少年先锋式起重机吊运入仓。东干渠闸的拆除及重建的施工方法同西干渠及西退水渠闸。7.4.4.2 渠道整治的施工 79西退水渠的渠道整治的主要工作有：原浆砌块石拆除、土方开挖及回填、混凝土底板、混

21、凝土护底、护坡及浆砌块石挡墙等。其中原浆砌块石拆除约 316m3 ，采用风镐凿除，装载机配 5t 自卸汽车出渣运往弃渣场；土方开挖约 6627m3，采用 1m3 反铲开挖，开挖料置于渠道两侧，用于后期土方回填；西退水渠混凝土总量约为 1870m3，工程用混凝土采用0.25m3 移动式搅拌机拌制，胶轮车运送，平板式振捣器振捣密实；浆砌块石挡墙及护坡工程量约为 2093m3，采用人工砌筑。西干渠的渠道整治的主要工作有：浆砌块石拆除、浆砌块石护坡及混凝土护底等。其中原浆砌石拆除工程量约为 1610m3，采用风镐施工, 1m3 反铲出渣，开挖料由 5t 自卸汽车运往弃渣场；混凝土总量约为504m3，采

22、用 0.25m3 移动式搅拌机拌制，胶轮车运送，平板式振捣器振捣密实；浆砌块石护坡工程量约为 1114m3，采用人工砌筑。东干渠的渠道整治的主要工作有：土方开挖及回填、原浆砌块石及混凝土拆除、混凝土护坡和挡墙等。其中土方开挖工程量约为16095m3，采用 1m3 反铲开挖，开挖料置于渠道两侧，用于后期土方回填；混凝土总量约为 3151m3，工程用混凝土采用 0.25m3 移动式搅拌机拌制，胶轮车运送，平板式振捣器振捣密实。浆砌块石及混凝土拆除采用风镐人工施工，开挖料弃于东副坝下游弃渣场。7.4.5 坝顶公路、上坝公路坝顶公路除西副坝局部地段为泥结石路面，其余均为混凝土路面，混凝土路面长 338

23、2m；东副坝、西副坝上坝公路均为混凝土路面，其中东副坝上坝公路路面长 1333m，西副坝上坝公路路面长 1612m。因路线较长，混凝土采用 3m3 混凝土搅拌运输车运输，平板振动器振捣。7.5 施工交通运输7.5.1 对外交通本工程外来货运总量为 31.311 万 t，无重大件运输。各类外来物资运输量见表 7.5-1。710表 7.5-1 各类外来物资运输量表序号 运输项目 单位 数量 备注1 水泥 万 t 1.972 木材 m3 160 按 1t/ m33 钢筋、钢材 万 t 0.194 砂石骨料 万 t 28.925 生活物资 t 5506 施工机械 t 10007 油料 t 4008 其

24、他 t 2009 合计 万 t 31.311对外交通采用公路运输方式，公路线路有以下两条：洛阳市芙蓉寺茶场善卷镇张渚镇南山水库广德洛南公路十里亭南山水库第 一 条 路 线 中 南 山 水 库 距 张 渚 镇 7km， 距 洛 阳 市 35km， 芙 蓉 寺茶 场 、 善 卷 镇 位 于 张 渚 镇 至 洛 阳 市 公 路 沿 线 ， 芙 蓉 寺 茶 场 距 水 库17.1km， 善 卷 镇距水库 10.5km。洛阳市至张渚镇属于洛南公路段，为二级公路；张渚镇经戴（埠）张（渚）公路分岔至南山水库，沥青 路 面 ，路 面 宽 约 5m， 施 工 中 只 能 作 为 单 行 车 道 ， 另 有 南 山 水 库 至 西 渚 镇 道路 ， 里 程 4.6km， 沥 青 路 面 ， 路 面 宽 约 5m。 施 工 机 械 设 备 、 钢 筋 、水 泥 和 碎 石 等 材 料 可 通 过 洛 阳 市 至 张 渚 镇 运 输 至 工 地 。第 二 条 路 线 中 由 广 德 至 十 里 亭 ， 公 路 等 级 为 二 级 公 路 ， 再 由 十 里 亭 经进 库防汛公路至坝址。十里亭经进库防汛公路至坝址里程 4.2km，其中