1、贵州省毛家河水电站主体建筑物土建工程厂房标 厂房二期导流施工方案（合同编号： MJH/A-4）批准： 审核： 校核： 编制：中国水利水电第三工程局有限公司毛家河电站项目部二一一年十二月毛家河水电站厂区土建工程 MJH/A4 厂房二期导流施工方案1目 录1.简述.12.施工进度计划33.主河床上下游枯期围堰设计34.导流明渠设计45.主要工程量66.导流明渠左边坡施工方案77.主要工程施工方法78.安全技术措施159.质量保证措施1610.其它.21毛家河水电站厂区土建工程 MJH/A4 厂房二期导流施工方案11.简述1.1 厂房标二期导流厂房标从项目开工至完工，导流工程分两期进行。目前一期导流
2、已施工完成，二期导流，围绕尾水河道的清理施工，采用枯期围堰挡水、进行尾水河道处理，厂区明渠过水的导流方式。厂房明渠是厂房河道清理导截流方案中的一部分，是为了满足河道清理时段过流要求的临时水工建筑物。明渠位于河道左岸，长约 340m。明渠底板及右边墙为混凝土结构，左边墙为喷 20cm 厚砼，左边墙以上边坡支护为喷 1020cm 厚砼。1.2 水文气象条件毛家河厂址处无气象观测资料，电站的主要气象要素统计根据离坝址最近的水城、盘县两个县级气象站进行统计。表 1-1 毛家河水电站主要气象要素统计成果表项 目 单位 大渡口 水城 盘县多年平均年降水量 mm 1126.3 1210.4 1389.4多年
3、平均年雨日 日 138.8 211.5 187.6多年平均10mm 雨日 日 33.2 36.5 40.4多年平均25mm 雨日 日 12.6 12.1 14.6多年平均50mm 雨日 日 2.8 2.0 3.8多年平均100mm 雨日 日 0.3 0.1 0.5多年平均年蒸发量 mm 1194.7 1524.2多年平均气温 12.3 15.2多年 7 月份平均气温 19.8 21.8多年 1 月份平均气温 3.1 6.5极端最高气温 32.9 36.7极端高温出现日期 1991-6-1 1952-4-9极端最低气温 -12.6 -7.9极端低温出现日期 1999-1-12 1977-2-9多
4、年平均相对湿度 % 82 77多年平均风速 m/s 2.2 1.6极大（最大）风速 m/s 28.0 33.4相应风向 WSW、W SW极大风速出现日期 1972-3-22毛家河水电站厂区土建工程 MJH/A4 厂房二期导流施工方案21975-2-2多年平均日照时数 h 1468.5 1600.7多年平均雷暴日数 日 55.6 75.4统计资料年限 19632003 19572001 19512001毛家河水电站坝址 1963 年 6 月至 2004 年 5 月共 41 个水文年径流系列，多年平均流量为 77.1m3/s，相应多年平均径流量为 24.3 亿 m3，多年平均径流模数为 15.6d
5、m3s-1km-2，多年平均径流深为 493.0mm，最大年平均流量为 129m3/s（1965 年 6 月至1966 年 5 月），最小年平均流量为 42.2m3/s(1989 年 6 月至 1990 年 5 月) 。径流的年际之间的变化较小，年平均流量最大值为最小值的 3.1 倍。汛期一般为每年 6 月至 11 月，枯期一般为每年 12 月至次年 5 月，多年平均汛期径流量占全年径流量的 81.14%，其中 6 月、7 月、8 月 3 个月就占全年的约 50%，枯期径流量占全年径流量的 18.86%，多年平均月径流量最大为 7 月份，占全年径流量的 19.19%，多年平均月径流量最小为4
6、月份，占全年径流量的 2.14%。径流的年内变化较大，多年平均月平均流量最大值为最小值的 8.8 倍。流域汛期径流主要来自降水，枯期径流则主要由降水和地下水补给。毛家河水电站坝址径流的年内分配见表 1-2。多个时段的施工导流的分期设计洪水成果见表 1-3。坝厂址水位流量关系曲线见表 1-4。 表 1-2 毛家河坝址水文年多年平均径流年内分配表项 目 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月 1月 2月 3月 4月 5月 汛 期 枯 期 年流 量 (m3/s) 133 175 148 126 106 60.7 39.9 30.326.021.519.936.2 125 29.1 77.1径
7、 流 量 (亿 m3) 3.45 4.46 3.96 3.27 2.83 1.57 1.07 0.810.640.580.520.9719.75 4.59 24.34占全年百分比(%) 14.1719.1916.2713.4311.63 6.45 4.40 3.332.632.382.143.9881.1418.86 100表 1-3 毛家河水电站坝址分期设计洪水成果表各频率设计值(m 3/s)时 段P=2% P=5% P=10% P=20%全年洪水（加历史洪水） 3010 2360 1880 1410全年洪水(不加历史洪水) 2130 1840 1610 13707个月2旬洪水(10月6日至
8、5月25日) 1480 1100 822 5606个月2旬洪水(10月6日至4月25日) 1420 1020 743 4846个月2旬洪水(11月6日至5月25日) 1140 783 535 3185个月2旬洪水(10月6日至3月25日) 1400 1010 735 4795个月2旬洪水(11月6日至4月25日) 363 284 226 1685个月2旬洪水(12月6日至5月25日) 1080 732 493 2864个月2旬洪水(11月6日至3月25日) 354 275 217 160毛家河水电站厂区土建工程 MJH/A4 厂房二期导流施工方案34个月2旬洪水(12月6日至4月25日) 22
9、6 173 133 96.5表 1-4 毛家河水电站坝址、厂址天然水位流量关系成果简表坝 址 厂 址水位(黄海.m) 流量(m 3/s) 水位(黄海.m) 流量(m 3/s) 水位(黄海.m) 流量(m 3/s) 水位(黄海.m) 流量(m 3/s)1245.20 56.1 1255.00 1593 1158.0 6.0 1168.0 16281245.52 72.6 1255.50 1720 1158.5 14.0 1168.5 17981246.00 99.1 1256.00 1850 1159.0 24.0 1169.0 19751246.50 135 1256.50 1990 1159
10、.5 39.0 1169.5 21601247.00 178 1257.00 2140 1160.0 61.0 1170.0 23521247.50 232 1257.50 2290 1160.5 91.0 1170.5 25511248.00 289 1258.00 2450 1161.0 130 1171.0 27571248.50 355 1258.50 2610 1161.5 178 1171.5 29701249.00 429 1259.00 2780 1162.0 236 1172.0 31901249.50 508 1259.50 2960 1162.5 303 1172.5 3
11、4161250.00 592 1260.00 3140 1163.0 380 1173.0 36481250.50 680 1260.50 3320 1163.5 466 1173.5 38861251.00 770 1261.00 3510 1164.0 561 1174.0 41301251.50 861 1261.50 3710 1164.5 665 1174.5 43801252.00 953 1262.00 3920 1165.0 777 1175.0 46351252.50 1052 1262.50 4130 1165.5 8981253.00 1153 1263.00 4350
12、1166.0 10281253.50 1258 1263.50 4570 1166.5 11661254.00 1367 1167.0 13121254.50 1478 1167.5 14662.施工进度计划根据厂房标段总进度计划安排，尾水渠及河道治理时段为 2012 年 11 月2013 年 3月。为满足河道治理的需要，导流明渠应在河道治理施工开始前完成，结合毛家河电站水文气象资料厂房左岸明渠施工时段计划安排在 2011 年 12 月 15 日至 2012 年 4 月31 日完成，2012 年 11 月初截流，采用尾水河道处理上下游围堰挡水、厂区明渠导流，进行尾水河道处理及支护、一期厂房围堰
13、拆除、尾水渠剩余工程施工。3.主河床上下游枯期围堰设计河道清理上下游围堰使用时段为 2011 年 12 月 1 日2012 年 2 月 29 日，设计挡水毛家河水电站厂区土建工程 MJH/A4 厂房二期导流施工方案4标准为 5 年一遇（洪水流量 48.6m3/s） 。经方案比较，上下游围堰采用土石堰。上游围堰结构型式根据经验及水力学和稳定计算确定，围堰挡水高程为 1162.7m，围堰顶部高程为 1163.7m，堰体最大高度约为 7m，堰顶宽 4.5m，迎水面坡比为1：1.0，采用 0.5m 厚块石护坡，背水面坡比为 1： 1.0。因上游围堰堰基覆盖层较深，达 15m，因此围堰防渗采用控制性灌浆
14、防渗墙防渗。其标准断面见 图 MJH/A-4-导04。下游围堰结构型式根据经验及水力学和稳定计算确定，围堰挡水高程为 1154.8m，围堰顶部高程为 1155.8m，堰体最大高度约为 6m，堰顶宽 4.5m，迎水面坡比为1：1.0，采用 0.5m 厚块石护坡，背水面坡比为 1： 1.0。因下游围堰堰基覆盖层较浅，5m 左右，因此围堰防渗采用粘土斜墙防渗。其标准断面见 图 MJH/A-4-导-04。河道清理上下游围堰结构形式及工程量见表 1-5。表 1-5 河道清理上下游土石围堰结构形式表项目参数 上游围堰 下游围堰水位（m） 1162.7 1154.8安全超高(m) 1.0 1.0堰顶高程（m
15、） 1163.7 1155.8堰顶宽度（m） 6.0 5.5堰体结构及形式 土石结构梯形断面 土石结构梯形断面防渗方式 控制性灌浆 粘土斜墙堰体最大高度（m） 7 6堰体最大底宽（m） 20 16.4迎水面坡比 1：1.0 1：1.5背水面坡比 1：1.0 1：1.0轴线长度（m） 38 32石渣填筑量（m 3） 2900 1870粘土填筑量（m 3） 0 540混合反滤料 0 180护坡工程量（m 3） 块石 1400m3 块石 139 m3控制性灌浆防渗墙工程量（m） 836m 04.导流明渠设计4.1据厂房标招投标文件，二期导流：2012年12月初2013年3月底，采用尾水河道处理上下游
16、围堰挡水、厂区明渠导流，进行尾水河道处理及支护、一期厂房围堰拆除、毛家河水电站厂区土建工程 MJH/A4 厂房二期导流施工方案5尾水渠剩余工程施工。上下游围堰挡水标准为12月枯期5年一遇（P=20%）洪水，对应流量Q=48.6m3/s 。厂房标段导流明渠按照枯期 5 年一遇（洪水流量 48.6m3/s）泄洪能力设计。根据招标有关资料及现场的实际情况，初定明渠上游进口底板高程为 1160.0m，下游出口底高程为 1146.0m，枯期流量取 Q=48.6m3/s，按照明渠过流的水力学计算，平均水深按2.5m，渠长 340m，渠底比降 i=0.043，混凝土表面糙率为 n=0.018。拟定明渠断面为
17、梯形断面：底宽 4.0m，坡比 1：0.3明渠过流流量 Q：过水断面面积 =(4+5.5)2.5/2.0=11.875m2 湿周 =4+2.612=9.2m水力半径 R=/=11.875/9.2=1.29谢才系数 C=(1/n)Ry=(1/0.018)1.291/6=57.3流量 Q=C（Ri ） 1/2=11.87557.3（1.290.043） 1/2=160m3/s按照以上的水力计算初步确定：厂区明渠底宽 4.0m、深 3.0m、渠底比降i=0.043、坡比 1：0.3 的梯形断面过流量可满足 160m3/s 的泄洪能力。由于厂房标段尾水渠及河道治理工程量大，为确保河道治理工作在 201
18、3 年 4 月前完成，满足 2013 年上半年第一台机组发电的要求，在投标设计的基础上加大了厂房明渠的过流能力，在河道处理上下游围堰堰顶高程不变的条件下，提高了围堰的挡水标准，延长了尾水及河道处理的施工时段。毛家河水电站厂区土建工程 MJH/A4 厂房二期导流施工方案6上图所示:GA 为每米明渠右边墙自重的大小及方向,经计算 GA=S1125KN/m3=73.8KN(混凝土比重为 25KN/m3，边墙截面 S1=2.95m2）GB为每米明渠底板自重,GB=S2125KN/m 3=29.3KN(底板截面 S2=1.173m2）F 水为水对底板混凝土的侧压力,F 水=PS=120KN(水对底板面的
19、压强P=3.0m10KN/m3=20Kpa,底板与水接触的面积 S=4m2)F 侧为水对侧墙的侧压力,F 侧=(10 43.13)N=31.3KN以图中所示 O 点为中心点,顺时针力矩 M1=LAGA+LBGB+F 水L 水=511.1KNm;如图所示 LA=0.45m;LB=3.4m;L 水=3.4m;L 侧=0.93m；以图中所示 O 点为中心点,逆时针力矩 M2=F 侧L 侧=29.1KNm;M1M2即可证明明渠结构稳定。4.2 该断面为典型剖面，进口段断面详见附图图 MJH/A-4-导 -0103。5.主要工程量5.1 区导流明渠设计图纸及地形地质情况，导流明渠主要工程量为：土方明挖
20、6500m3,石方明挖 7400m3，喷 C20 混凝土 700m3，C20 混凝土 1444m3。5.2 凝土结构的配钢详见附图图 MJH/A-4-导-02。毛家河水电站厂区土建工程 MJH/A4 厂房二期导流施工方案76.导流明渠左边坡施工导流明渠左边墙采用 20cm 厚 C20 喷砼，左边墙以上岩石边坡支护主要采用喷厚度 10cm 的 C20 混凝土进行支护，土边坡喷 20cm。根据现场实际情况局部采用锚杆、挂网喷砼支护方案。边坡锚固支护在下层岩石钻孔、出碴施工过程中，进行上层边坡的支护施工，做到分层开挖分层支护。在边坡开挖形成支护工作面时，局部搭设双排脚手架，内层为贴坡脚手架，外层为顺
21、坡向梯形脚手架，在脚手架工作高程铺设 5cm 厚的木板作为工作平台，分部位、分段、分片进行锚固支护施工。支护工程砂石料、混凝土及水泥等由本工程的砂石及混凝土系统提供。开挖分区分层：导流明渠总长度约 340m，开挖拟从上下游进出口分别开始施工，分两个工作面同时进行。开挖分层采用 D7 液压钻机造孔，拟采用 6m 梯段分层。保护层开挖以手风钻为主，分层拟采用 1.5m 梯段。开挖弃渣运至下游右岸渣场或 5#渣场。边坡支护紧随开挖进行。边坡锚固支护在下层岩石钻孔、出碴施工过程中，进行上层边坡的支护施工，做到分层开挖分层支护。在边坡开挖形成支护工作面时，局部搭设双排脚手架，内层为贴坡脚手架，外层为顺坡
22、向梯形脚手架，在脚手架工作高程铺设 5cm 厚的木板作为工作平台，分部位、分段、分片进行锚固支护施工。根据现场测量放样情况，明渠原设计上游边线（约 50 米）距离河床较近，有可能影响汛期河床的过流，在具体施工时我部拟对明渠上游轴线向左侧平移 3 米，以确保汛期河床过流顺畅。根据现场踏勘河床内孤石较多，在明渠开挖过程中应对河床孤石进行提前解爆，以提高整体的开挖速度。7.主要工程施工方法7.1 导流明渠过河通道导流明渠位于清水河左岸（如附图所示） 。因施工需要，在离明渠进水口向下游 144 米处设一漫水桥作过河通道与清水河右岸连接。该通道由 27 个直径 1.5 米、长为 2 米的涵管，上面用土石
23、渣盖。过河通道按枯期过流量 30m3/s 设计，实地反复测得该处水流速度为 2m/s，因此可算出该过水截面为 15m2, 为保证涵管上面为一条宽 4 米的过河道路故用每排 9 个共 3 排 27 个直径 1.5 米的涵管, 过水截面面积为 15.9m2 能满足要求。7.2 网（素）喷混凝土施工毛家河水电站厂区土建工程 MJH/A4 厂房二期导流施工方案81）施工工艺流程喷混凝土施工采用干喷法。2）施工工艺措施（1）喷射混凝土配合比原材料：水泥采用 425#普硅水泥；砂一般用坚硬耐久的中砂或砂，砂的含水率以 57% 宜； 石子采用坚固耐久的碎石，粒径小于 15mm；水：用洁净水；速凝剂：采用 B
24、R 型外加剂。（2）配合比的选定：施工中选定，开始时采用 1：1.98：2.02（3）场地布置搅拌机通常在室外，然后给料于喷射机，同时应设晴雨棚，以控制砂石的含水率。（4）清理工作面在喷射前对喷射面进行检查，并做好以下准备工作：清除开挖面的浮石、墙脚的石碴和堆积物；处理好光滑岩面；安设工作平台；用高压风水枪冲洗喷面，对遇水易潮解的泥化岩层，应采用压力风清扫岩面；埋设控制喷射混凝土厚度的标志。喷射作业前，对施工机械设备，风、水管路和电线等进行全面检查和试运行。喷射用风采用系统集中供风；喷射用水采用系统集中供水，以供水支管接至各用水作业面；喷射用电采用系统集中供电，敷设供电支线至各作业面。（5）喷混凝土施工混合时，各种材料应按配合比准确称量，然后采用强制式密封搅拌，时间不少于90 秒。机具安装在围岩稳定地段，保证输送线路通畅。没上料前，先进行砼喷射机试运转：开启高压风及高风压水，如喷出的风水呈雾状，如喷嘴风压不足，可能出料口堵塞，如喷嘴不出风，则可能输料管堵塞。有故障及时排除，待喷射机运转正常后才能进行喷射作业。喷射混凝土作业要点：a 喷前应用高压风或高压水清洗岩面，将附着在岩面上的粉尘、砼屑冲干净，以保证砼与岩与岩面粘结窂固。若用高压水清洗会引起岩面软化时，时能用高压风清扫清扫岩面杂物（视地质情况而定） 。b 严格掌握规定的速凝剂掺量，并添加均匀；
