《施工组织设计》第4章

第四章 施工导流及水流控制4.1概况4.1.1主要项目及施工方案说明施工导截流及水流控制的主要施工项目为：主河床截流工程；上、下游围堰填筑、维护、基坑内排水和施工期水流控制及度汛。首先，在截流前完成截流备料的转运与制作、围堰两端水上部分覆盖层及石渣的清理和截流施工期道路填筑；其次在2007年3月20日至3月31日完成截流戗堤施工合龙；再进行截流戗堤闭气、戗堤加高至1802.0m高程及以下的防渗与护坡。在上游围堰加高的同时进行下游围堰施工，下游围堰分两期施工，期填筑至1786.5m高程后进行高压旋喷防渗处理，高压旋喷完成后进行下游围堰期（1786.5m1790.0m）填筑；完成上游围堰1802.m以下的闭气处理和下游围堰防渗墙施工后，进行基坑排水；基坑初期抽水完成后立即进行上游围堰防渗体和期填筑；最后在2007年6月30日前完成上游围堰期（1802m1815m）填筑。4.1.2上、下游围堰工程地质条件4.1.2.1上游围堰工程地质条件上游围堰位于面板堆石坝坝轴线上游约267m左右处，左岸岸坡陡立，右岸为级阶地平台，两岸极不对称。河床覆盖层较薄，厚约15m，为砂卵砾石夹块石组成。围堰左岸接头处岩性为中细砂岩、砾岩，上覆第四系坡积物，厚约35m。围堰右岸接头处为级阶地平台，上部堆积层厚510m，基座岩性为弱风化泥质粉砂岩、中细砂岩、砾岩。上围堰处总体地质条件较好，断层不发育，岩体透水性较弱，河床覆盖层薄，易于防渗处理，可满足围堰基础要求。4.1.2.2下游围堰工程地质条件下游围堰位于坝轴线下游585m，坝址下游吊桥上游210m处。该处平水期河水位高程1779.65m，河面宽60m左右，水深10m。河床呈宽缓的“”字型，河床覆盖层薄，厚02.5m。围堰左右岸接头处岩性为K13-2砾岩，属弱风化岩体，其上部均被较薄的第四系松散堆积物覆盖。下游围堰处岩体中断裂不发育，基岩透水性较强，需做防渗处理，岩体较完整，可满足基础要求。下游围堰左岸端头河床基础，存在JZ-4标开挖和低线路施工过程中滑落的石渣，有可能存在架空现象，对围堰闭气不利。4.1.3水文资料4.1.3.1积石峡水电站各种频率受上游水库调蓄后的洪水洪峰流量见表4-1。表4-1 受上游水库调蓄后的设计洪峰流量表 流量：m3/ s项目各种频率设计值 （%）0.020.10.20.512520Qm75506050585056005400499042803160*此值为逐小时瞬时过程最大流量。4.1.3.2积石峡分期施工洪水成果见表4-2。表4-2 积石峡分期施工洪水成果表 流量：m3/ s月份洪 水 标 准 （%）1251016/1460146071032602730253023801112/146014604.1.3.3原河床水位流量关系积石峡水电站截流前上下游围堰处的水位流量关系曲线见图4-1。4.1.3.4分流建筑物水位流量关系截流施工期导流由导流洞和左岸泄洪排沙洞联合承担，导流洞进口高程为1790.0m。上游水位流量关系见图4-2，下游水位流量关系保持不变。4.1.4主要工程量见表4-3。表4-3 主要工程量表序 号项目名称单位工程量备注1上游围堰1.1清坡（含岸边石渣清理）m3175561.2齿槽开挖m327601.3石渣填筑m33173751.3.11802m高程以上部分（直接上堰量）m3596051.3.21802m高程以下部分m32577701.4砂砾石填筑m3312881.5粘土填筑m3101901.6过渡料填筑m3187501.7铅丝笼护坡m357621.8块石护坡m335232下游围堰2.1清坡（含岸边石渣清理）m329692.2砂砾石填筑m3265672.3粘土填筑m316442.4铅丝笼护坡m316963截流工程3.1混凝土四面体m31603.2钢筋笼m310003.3块石抛填m310004围堰拆除4.1上游围堰拆除（1802m以上）m3596054.2下游围堰拆除m3299075围堰工程防渗工程5.1上游围堰5.1.1土工膜m252945.1.2砼截水墙m39505.2下游围堰5.2.1旋喷灌浆m27654.2 施工平面布置根据总体工程布置情况，截流与围堰施工平面布置见第三卷图册截流与围堰施工平面布置图（JSX5-TB-4-1）。4.2.1截流储备料场依据招标文件要求，截流工程施工所用材料堆存在右岸木场村堆料场，按照不同材料分区堆放。截流备料场总体平整面积为25000m2，其石渣料堆存场占地面积为15000m2，块石料堆存场占地面积为3000m2，钢筋笼堆存场占地面积为3000m2，混凝土四面体堆存场占地面积为1000m2。4.2.2施工道路依据招标文件，左右岸主要道路均由业主提供和维护，承包人只需布置现场施工道路。根据截流与上游围堰施工需要布置三条填筑料运输道路：均自上游临时施工桥右岸连接道路向下游至围堰位置，高程分别为1793m（截流戗堤高程）、1802m（戗堤加高高程）、1815m（围堰堰顶高程），围堰顶高程道路与上游右岸出渣道路相连接。下游围堰由业主提供的下游右岸4号施工道路引至1786.5m高程。具体布置及工程量见第三卷图册截流与围堰施工平面布置图（JSX5-TB-4-1）。4.2.3施工用电与施工照明主要用电设备有高喷防渗墙施工设备、基坑排水设备及施工区照明等施工用电，电源从本标段上、下游围堰右堰头供电设施点直接引至用电点。截流施工照明电源从上下游围堰左右岸配电箱引至用电点，配置14盏3000w的管型氙灯照明，可满足施工照明的要求。其中上游围堰左岸布置3盏，固定在1819m高程平台；上游围堰右岸布置4盏，固定在右岸山体1820.00m高程左右；上游右岸截流备料场固定3盏，固定在专用灯架上；下游围堰左右岸各布置2盏，布置在左右岸1810m高程左右。4.2.4施工用水主要为堰体高喷防渗墙施工用水，选用2台2”潜水泵从围堰处黄河直接取水，用DN50的焊接钢管将水引至施工作业面。4.2.5施工通讯依据发包方在循化县提供的施工通讯系统与移动电话公司网络，建立施工通讯系统，施工人员配置对讲机20部，并配手机若干部，现场调度室设置两部固定电话。4.2.6水泥浆制浆站本次施工制浆量大，制浆强度高，为满足高峰期施工用浆的要求，在下游围堰布置1个集中制浆站。制浆系统布置见平面布置图，工艺流程见第三卷图册灌浆站平面布置图（JSX5-TB-8-2）。4.2.7高压旋喷施工平台及废浆处理与排放系统高喷灌浆时，孔口必然冒出大量的浆液，此浆液主要由地层中的土砂粒和水泥成份及水混合而成。采用三管法施工时，一部分回灌前面喷射的孔，另一部分浆液经自然沉淀除砂后可重新回收利用，不予回收的浆液作为废浆，及时处理排放到指定点。废浆池的布置见第三卷图册截流与围堰施工平面布置图（JSX5-TB-4-1）。具体结构与钻孔灌浆工程中的废水处理池相同。4.2.8围堰施工取料场上游围堰粘土填料取自于上游土料场，位于坝址上游库区，运距约5km；护坡块石填料取自样板弯弃料场，运距约1.5km；砂砾石过渡料取自甘河滩砂砾石料场，运距约9.5km；石渣料取自左岸坝址上游的样板弯料场的3C料，运距约1.5km。下游围堰堰体填筑料选用甘河滩料场的砂砾石混合料，距下游围堰约9.5Km，粘土填料取自于上游土料场，位于坝址上游库区，运距约5km。4.3上、下游围堰与主河床截流的设计4.3.1上游围堰设计4.3.1.1断面的设计依据招标文件，我局对上游围堰的体型设计进行了复核。上游围堰轴线布置在坝轴线上游约267m处，围堰轴线处河床覆盖层厚约为15m。围堰按级建筑物设计，围堰设计标准为20年一遇的洪峰流量，设计流量为2530m3/s，对应的上游水位为1813.5m高程，堰顶高程按规范取1.5m的安全超高，即堰顶高程设计为1815.0m，围堰最大堰高44m，堰顶长度202m， 堰顶宽度10m。围堰临时断面加高高程为1802.0m。4.3.1.2防渗体设计上游围堰为土石围堰，截流戗堤采用粘土闭气处理，围堰基础采用混凝土截水墙防渗，深入基岩0.2m，围堰堰体采用土工膜防渗的型式。土工膜设置形式见第三卷图册围堰施工断面图（JSX5-TB-4-2）。工程量：土工膜防渗面积为5294m2，混凝土截水墙950m3。4.3.1.3围堰闭气与防护设计围堰戗堤及围堰临时断面采用粘土闭气，粘土与戗堤间设砂砾石过渡料。围堰上游坡面戗堤1793.0高程以下采用钢筋笼防护，1793m高程以上采用干砌块石防护。4.3.2下游围堰设计4.3.2.1断面设计下游围堰布置在坝轴线下游约585m处，围堰轴线处河床覆盖层厚1m3m，根据导流洞下泄20年一遇洪水流量2530m3/s，对应的下游水位为1789.06m，堰顶高程按照规范取0.5-1.0m的安全超高，堰顶高程设计为1790.0m，最大堰高14.5m，堰顶长度125m。堰顶宽度考虑到安全度汛时的交通要求，确定为10m。其断面结构设计尺寸见第三卷图册围堰施工断面图（JSX5-TB-4-2）。4.3.2.2防渗体设计下游围堰为戗堤式堰体结构，其顶部设粘土心墙与1786.5m以下的高压旋喷板墙组成全封闭垂直的防渗体系。高压旋喷防渗墙轴线长为125m，截水面积为765m2，防渗墙造孔间距为10m。其断面结构设计尺寸见第三卷图册围堰施工断面图（JSX5-TB-4-2）。4.3.2.3围堰防护设计下游围堰迎水面1790.0m高程以下设1.0m厚的铅丝笼防护。4.3.3主河床截流设计4.3.3.1截流的方式、截流时间和截流流量的设计依据招标文件要求，积石峡水电站施工采用围堰全年挡水、导流隧洞和泄洪排沙底孔联合导流、基坑全年施工的导流方式。（1）截流的方式的确定经我局现场考察并结合我局的施工经验，通过对实际情况的分析和招标文件的要求，本工程在截流时左岸不具备交通条件，只能从右岸向左岸单向进占，选定本工程截流方式选用由右岸向左岸进占的单戗堤立堵截流方式。（2）截流时间的确定根据招标文件要求，截流开始预进占时间不迟于2007年3月20日，3月31日截流，具体时间按业主通知执行。（3）截流流量的确定依据招标文件要求，积石峡水电站截流流量暂定按公伯峡水电站两台机发电，同时考虑公积区间10年一遇的3月下旬平均流量，截流流量为691m3/s。4.3.3.2截流戗堤设计依据招标文件进行截流戗堤断面的设计：截流戗堤的顶高程为1793.0m，戗堤轴线距围堰轴线47.95m，堤顶宽为10m，堤顶轴线长约124m ，戗堤上游坡比为1：1.3， 下游坡比为1：1.5，龙口进占的坡比为1：1.5。最大填筑高度约22m。为减少围堰的填筑量，截流戗堤设计为上游围堰的一部分，位于上游围堰迎水侧。在保证戗堤自身稳定的前提下，由于原河床河面宽度较小，为满足截流抛投强度的施工交通要求和堤头稳定性要求，戗堤顶宽度按发包图要求采用10m。4.3.3.3截流龙口水力特性计算根据原河床及导流建筑物的水位流量关系，依据我局以往同类截流工程的施工经验，采用图解法计算截流龙口水力特性，比较接近工程实际。（1）截流设计流量在截流中分为四部分Q = Qg+Qd+Qr+Qs （4-1）其中：Q截流设计流量Qg龙口流量Qd分流建筑物泄流量Qr上游河道调蓄流量Qs截流基坑渗流量截流时将Qr和Qs作为安全裕度不予考虑。则Q=Qg+Qd（2）不同龙口宽度水力学特性计算 龙口宽度根据不同流态采用不同公式分别计算。计算基本假定：视龙口为梯形或三角形过水的宽顶堰；槛顶水面是平的，忽略坡状水面影响；淹没流时上游水深等于下游水深，不计回弹落差；非淹没流时上游水深为临界水深。淹没流时龙口泄流量用式4-2计算： （4-2）式中：m流量系数，采用0.300.32；本次计算m=0.31； 淹没系数，龙口呈梯形断面时，hn/H0.7时为淹没流，查巴浦洛夫斯基淹没系数表；龙口呈三角形断面时，hn/H0.8时为淹没流，查别列津斯基淹没系数表Bcp龙口平均宽度，Bcp =Shn+bb 龙口底部宽度（m）；龙口下游水位(m)；龙口上游水头(m) 非淹没流时龙口泄流量用式4-3计算： （4-3）式中：m流量系数，采用0.300.32，本次计算m=0.31； 龙口断面平均宽度，Bcp =Shn+b 临界水位(m)；其它符号同式4-2根据龙口流量判别流态，相应选取式4-2、4-3进行不同龙口水力特性计算。（3）龙口平均流速计算 龙口平均流速按下式计算： （4-4）其中临界水位(m)；（4）龙口抛投材料计算 龙口抛投材料块径按下式计算： （4-5）式中：d 石块折算为球体的直径（m）；vmax最大流速，计算时取龙口最大平均流速，m/sg 重力加速度，取9.81m/s2 抛投体密度，水密度，取1t/m3k稳定系数，本次截流不护底，取k=0.72。（5）水力特性计算成果根据我局类似工程截流的成功经验，单戗立堵进占用流速计算抛投料的粒径比较符合实际。从计算结果看，按照式4-5计算的块体粒径和以往资料比较接近。立堵截流水计算图解法见图4-3。截流水力特性计算结果见表4-4，截流水力特性变化曲线见图4-4。4.3.3.4截流戗堤主要工程量依据我局多年类似工程经验并参照国内外类似截流工程的经验及水力学计算成果，石渣料或砂砾石料抛填流失量为抛投料的20%，砂砾石、石渣的备料利用系数为0.98，四面体、钢筋笼、块石料的损失系数取为设计量的10%。截流工程需准备的材料见表4-5。表4-4 截流水力参数计算表（主河床截流，截流流量Q=691m3/s）龙口顶宽龙口水面宽上游水位截流流量流态龙口流量龙口水深龙口平均流速单宽流量落差单宽功率抛投粒径抛投材料20.7811.01791.63691非淹没流8.222.931.594.51.265.660.16石渣料30.6421.21789.7069156.53.202.9829.40.8424.640.45块石料42.826.01787.96691171.34.963.0543.90.8336.440.79四面体58.928.01786.79691351.411.704.3447.30.8339.261.60四面体62.530.01786.55691361.814.603.4844.50.6436.701.03四面体71.240.01785.33691371.514.672.9239.80.3622.310.43块石料83.451.31785.01691淹没流429.014.032.5838.50.000.000.33块石料97.658.91784.43691495.012.411.7724.70.000.000.16石渣料表4-5 截流工程备料工程量表序 号项目名称单位工程量备注1混凝土四面体m31602钢筋笼m311003块石m311004石渣m3777544.4主河床截流戗堤及上、下游围堰工程施工4.4.1主河床截流戗堤施工4.4.1.1主河床截流戗堤的准备工作（1）主河床截流前需其它承包人完成的工作：在主河床截流之前JSX-JZ-2标应该完成导流洞的施工和验收工作，满足截流要求。截流开始施工时，导流洞与左岸排沙洞开始进行分流。（2）本标段应完成任务在主河床截流前，完成截流施工组织设计的组织准备、技术准备、岸坡清理、截流材料制备等，至2007年3月15日具备截流条件。1）截流施工的组织准备为确保截流施工的顺利进行，在截流前成立截流施工现场指挥部，并将组织机构的设计报监理人。主要内容包括截流施工组织机构设置、成员分工和责任范围、信息交换方式等。在截流施工前，由截流施工指挥部组织对截流施工的人员、材料、设备进行检查，达到要求后申请监理人验收。截流施工现场指挥部负责保持与监理人、发包方的联系。2）截流施工的技术准备在2007年1月19日前完成截流施工方案的设计，并报监理人批复。3）左右岸的岸坡清理2007年3月15日前完成，左右岸岸坡清理，清理时采用EX210LC长壁反铲开挖，自卸车运至样板弯渣场。4）截流材料的制备a混凝土四面体预制：预制场地在右岸上游截流备料场。采用发包方拌和系统供应的成品混凝土、6m3混凝土罐车运输至工作面人工入仓振捣。2007年2月15日至2月20日计划完成预制混凝土四面体160m3，其中2.0m3的50个，3.0m3的20个。b钢筋笼加工：钢筋由发包人供应，块石从样板弯料场捡集，采用反铲挖掘机装车、20t自卸汽车运至右岸上游截流备料场，在钢筋加工厂完成钢筋笼的制作，现场人工装石、封口。2007年2月15日至3月15日计划完成加工611个的钢筋笼(尺寸为1.0m1.2m1.5m)，钢筋笼合计1100m3。c块石备料：从样板弯料场捡集，采用反铲挖掘机装车、20t自卸汽车运至右岸上游截流备料场。2007年2月15日至3月15日计划完成工程量1100m3。d石渣料：在样板弯料场采用挖掘机/装载机装车、20t自卸汽车运至右岸上游截流备料场。2007年2月15日至3月15日计划完成工程量77754 m3。4.4.1.2截流戗堤施工方案截流戗堤的顶高程为1793.0m，戗堤轴线距围堰轴线47.95m，顶宽为10m，堤顶轴线长约124m ，戗堤上游坡比为1：1.3， 下游坡比为1：1.5，龙口进占的坡比为1：1.5。最大填筑高度约22m。截流戗堤位于上游围堰迎水侧。在保证戗堤自身稳定的前提下，由于原河床河面宽度较小，为满足截流抛投强度的施工交通要求和堤头稳定性要求，戗堤顶宽度采用10m，可供一辆载重量 44t的汽车卸料及其它辅助作业机械运行或2辆20t自卸汽车卸料。依照截流水力特性计算，根据水力特性的变化规律及河床断面形式，截流戗堤共分为区(预进占区)、区(龙口1区)、区(龙口合龙区)三个区。截流进占分区、截流施工戗堤平面布置见第三卷图册上游围堰截流戗堤分区图(JSX5-TB-4-3)。（1）I区I区进占长度约40.48m，顶宽32.2m，顶部高程为1793.00m。按照图解法计算，在此区段内最大平均流速为2.58m/s。采用石渣料和块石料抛投至水面以上，水上部分至1793.0m高程按照坝体填筑工艺进行施工，薄层摊铺碾压，层厚80cm，18t自行式振动碾压实，碾压遍数为68遍，并按招标文件要求取样检测、以满足规范要求为准。（2）区 区长度为40.76m，堤顶宽度为10m，堤顶高程1793.0m。按照图解法计算，在此区段内最大平均流速为4.34m/s。因此必须准备充足的石渣、块石、钢筋笼和混凝土四面体进行抛填。区进占采用上、下游角凸出形进占方式，此时先在上游侧抛投大料，将水流挑离戗堤，再用大料抛投下游侧，将落差分担在上下游两侧，然后再用石渣在中间抛投。经分析，认为此区段为截流的关键时期，最高施工平均强度达600m3/h。（3）区-龙口合龙区区为龙口合龙区，此区长度为42.69m，堤顶宽度为10m，堤顶高程1793.0m。按照图解法计算，在此区段内最大平均流速为3.05m/s。该区是截流进入最后时期，抛投事先备好的石渣、块石或钢筋笼。采用端部上挑角抛投块石或钢筋笼，抛投料采用钢筋笼、块石；下游全面抛投齐头并进，最大限度的利用抛投前沿工作面，抛投料采用石渣，全断面填筑直至合龙。（4）戗堤闭气施工在完成截流戗堤后进行过度料、粘土闭气料施工，填筑宽度、坡度按照施工图控制。采用挖掘机从甘河滩装过渡料、20t自卸汽车运至堤顶采用挖掘机从右岸土料场装土，采用后退法卸料。过渡料完成30m后进行粘土闭气料施工，采用挖掘机从右岸土料场装土，20t自卸汽车运输至堤顶，采用后退法卸料。4.4.1.3截流戗堤分区工程量及施工强度计算见表4-6。4.4.1.4截流施工资源配置计划（1）机械设备选型与配置1）设备配置选型原则所选的挖装运机械应能满足施工强度的需要，实际截流施工时石渣料每班10小时 的最高施工强度为Pmax=5998m3/班，混凝土四面体抛投最大施工强度为Pmax=83m3/班，块石抛投最大施工强度为Pmax=313m3/班，钢筋笼抛投最大施工强度为Pmax=234m3/班。首先选择开挖回填工序中起主导、控制作用的挖装机械，其它机械随挖装机械而定，其生产能力应略大于挖装机械的生产能力。依据施工实际情况，每天安排两班，每班工作时间按10小时计算。表4-6 截流戗堤工程量及施工强度计算表分区截流分区单位四面体石渣料块石料钢筋笼合计备注I区预进占工程量m311304 200 150 16525 预进占计划开始时间2007年3月20日，预进占堤顶宽度32.2mm34871 计划施工时间h40 22 16 78 连前累计时间h40 62 78 平均施工强度m3/h410 9 9 最大施工强度m3/h512 11 12 最大班施工强度m3/b5123 114 117 区 (龙口1区)工程量m3160 38389 600 700 39849 进占时戗堤顶宽度10.0m计划施工时间h24 80 24 36 164 连前累计时间h102 182 206 242 平均施工强度m3/h7 480 25 19 最大施工强度m3/h8 600 31 24 最大班施工强度m3/b83 5998 313 243 区 (龙口2区)工程量m30 13320 200 150 13670 进占时戗堤顶宽度10.0m，计划于2007年3月31日合龙计划施工时间h28 10 8 46 连前累计时间h270 280 288 平均施工强度m3/h476 20 19 最大施工强度m3/h595 25 23 最大班施工强度m3/b5946 250 234 工程量合计160 67885 1000 1000 70045 备注四面体、块石、钢筋笼的损失系数为1.1，石渣料、砂砾石料、过度料和闭气料的流失系数为1.2。2）挖装机械配置石渣料挖装设备：依据设备施工能力计算，选用EX750正铲1台、KLD115Z装载机1台、KLD85Z装载机1台；块石、混凝土四面体、钢筋笼的挖装设备根据运输能力配置CAT330C反铲2台，16t吊车1台。配置石渣料的挖装设备每班可完成的工作量为6214m3/班Pmax=5998m3/班；因此，石渣挖装机械配置1台EX750正铲、1台KLD115Z装载机、1台KLD85Z装载机是合理的。3）推土、运输及碾压机械配置石渣运输设备：根据设备施工能力与戗堤车辆流量（每小时45车次）计算，1台EX750正铲配置3辆44t自卸汽车、1台KLD115Z装载机配置4辆44t自卸汽车、1台KLD85Z装载机配置2辆44t自卸汽车。运输设备配置10辆44t自卸汽车，每班可完成的工作量为6271m3/班挖装能力6214m3/班，满足生产需要。由于截流施工期间块石、混凝土四面体、钢筋笼的运输设备的运输能力决定了装车能力：根据设备施工能力计算，钢筋笼运输配置2台20t自卸汽车，块石运输配置4台20t自卸汽车，混凝土四面体运输配置2台20t自卸汽车。320HP推土机1台即可满足平整工作的需要，并配置1台220HP推土机备用。碾压设备选用1台18t自行式振动碾即可满足施工要求。根据施工设备选型计算，配置设备资源见表4-7。设备台时（台班）产量计算分析见第十八章。表4-7 截流施工主要设备配置表序号机械设备名称规格型号单位数量备注1液压正铲EX750台12液压反铲CAT330C台23液压长臂反铲EX210LC台14装载机3.0m3/6.0m3台1/15推土机220HP/320HP台1/16振动碾18t自行碾台17自卸汽车20t辆12备料时需要12辆8自卸汽车44t辆9戗堤截流时使用9汽车吊16t台110洒水车5t辆111合计台/辆32（2）材料配置物资计划（见表4-8）表4-8 截流施工主要物资材料计划表序号名称规格单位总需要量备注1柴油0#t380.52钢筋1520mmt45.8（3）人力资源配置计划依据施工强度、施工设备、施工管理需要，配置人力资源，其配置计划见表4-9。表4-9 截流施工人力资源配置计划表序号岗位/工种单位数量备注1施工管理名122技术顾问名93施工技术名184司机及修理名645高级熟练工名126熟练工名127半熟练工名128普工名659合计名2044.4.2上、下游围堰堰体填筑工程施工4.4.2.1上下游围堰工程施工程序（1）上游围堰施工程序主河床截流 1793m高程以下闭气防护 围堰加高培厚期填筑至1802m高程 1802m高程以下粘土防渗与坡面防护 下游围堰混凝土截渗墙 上游围堰期填筑及土工膜铺设施工 上游围堰期填筑及土工膜铺设施工。（2）下游围堰施工程序：河床截流 围堰期填筑至1786.5高程 高喷防渗墙施工 围堰期填筑 基坑初期抽水。4.4.2.2施工方案（1）上游围堰堰体填筑上游围堰堰体填筑分三期进行施工，围堰填筑分期分序见第三卷图册围堰施工断面图（JSX5-TB-4-2）。期为戗堤加高培厚至1802.00m高程；期为围堰1802.00m高程以下堰体的填筑；期为围堰1802.00m以上的堰体填筑。期上游堰体填料主要包括铅丝笼和块石护坡、防渗粘土、砂砾石过渡料及石渣填筑；、期围堰体填筑主要包括石渣料填筑及砂砾石料填筑。防渗粘土填料取自于上游土料场，位于坝址上游库区；护坡块石填料取自样板弯弃料场；砂砾石过渡料取自甘河滩砂砾石料场；石渣料1802m高程以下部分取自左岸坝址上游的样板弯料场的3C料，上游围堰1802m高程以上部分为右坝肩开挖料直接上堰填筑。上游围堰堰体填筑按照其施工技术要求、自下而上分层碾压。料场采用装载机/挖掘机装，20t自卸汽车运输至堰体由右岸向左岸进占法卸料填筑，推土机铺料。大面选用18t自行式振动碾碾压6-8边，局部及边角部位配备平面振动夯板夯实。（2）下游围堰堰体填筑下游围堰堰体填筑分两期进行施工，围堰填筑分期分序见第三卷图册围堰施工断面图（JSX5-TB-4-2）。期为1786.50m以下的堰体水下抛填；期为下游围堰1786.5m以上堰体的填筑（在高喷防渗墙施工完毕后开始）。下游堰体填料主要包括砂砾石、防渗黄土及铅丝笼护坡。围堰填筑砂砾石取自甘河滩砂砾石料场；防渗粘土填料取自位于坝址上游库区上游土料场。下游围堰1786.00m高程以下为戗堤式堰体结构，料场采用装载机/挖掘机挖装，20t自卸汽车运输至堰体由右岸向左岸水下抛填进占法卸料填筑，推土机铺料。水上部分施工同上游围堰施工。4.4.2.3堰体填筑与截流戗堤施工质量控制（1）围堰压实控制标准采用堆石填筑时，干密度不小于21.1kN/m3；采用砂砾石填筑时，相对密度不小于0.80，干密度不小于23.3kN/m3。（2）主要检测项目围堰填筑依据质量检测“三检制”，主要检测/检查项目有：石渣料的干密度不小于21.1kN/m3，砂砾石的相对密度不小于0.80、干密度不小于23.3kN/m3；填筑料的铺料厚度与碾压遍数根据现场试验确定；填筑料的取样频率按照招标文件要求每层检测一次压实度、干容重。检测程序与质量评定见第九章相关内容。4.4.3上、下游围堰拆除4.4.3.1上游围堰拆除依据招标文件要求，在水库蓄水前需完成上游围堰1802.0m高程以上部分的拆除。工程量为59605m3，最大开挖高度13.0m，配置反铲挖掘机2台，20t自卸车15辆，采用进占开挖装车运渣的方法拆除，计划15天完成。4.4.3.2 下游围堰拆除下游围堰分两期进行拆除，拆除断面见第三卷图册围堰施工断面图（JSX5-TB-4-2）。根据业主统一计划及电站总体进度形象，在水库蓄水前完成期拆除，工程量约为15000m3；配置挖掘机2台（其中1台长臂反铲），20t自卸车10辆，采用退挖装车运渣的方法拆除，计划5天完成。在水库蓄水期间完成期拆除，工程量约为15000m3。配置挖掘机2台（其中1台长臂反铲），20t自卸车10辆，采用退挖装车运渣的方法拆除，计划10日天完成。高压旋喷防渗墙在拆除时，视其情况采取控制松动爆破技术松动后挖除。4.4.3.3质量检查上游围堰拆除至1802.00m高程，下游围堰拆除至原河床高程。主要检测的主要内容为开挖高程，在开挖过程中加强对开挖高程的控制、开挖后及时对开挖基础面进行测量校核，满足设计要求。下游围堰在蓄水断水期间，检查河床拆除情况，对河床进行最后清理，直至满足设计要求。4.4.4下闸蓄水在下闸蓄水前，按照发包方和设计方提出的应完成工程内容和应达到的工程形象，制定相应的下闸蓄水施工措施，仔细检查落实蓄水前应完成的工程项目，并报监理审批，对本标段合同施工区域内的水库淹没范围进行清理，拆除淹没区内的临时建筑物、有碍水电站运行安全施工废弃物和建筑垃圾，并采取保护措施，防止岸坡塌方。4.4.5资源配置计划4.4.5.1机械设备资源配置计划按照施工强度分析，根据设备施工能力计算，机械设备配置计划见表4-10。表4-10 施工主要设备配置表序号机械设备名称规格型号单位数量备注1液压正铲EX750台12液压反铲CAT330C台23液压反铲PC300台14液压长臂反铲EX210LC台15推土机220HP/320HP台1/16振动碾18t自行碾台17自卸汽车20t辆308洒水车5t台19合计台/辆344.4.5.2人力资源配置计划依据施工强度、施工设备、施工管理需要，配置人力资源，其配置计划见表4-11。表4-11 施工人力资源配置划表序号岗位/工种单位数量备注1施工管理名62施工技术名143司机及修理名744电工名65电焊工名206钢筋工名107普工名258合计名1554.5上、下围堰防渗体施工4.5.1土工膜防渗体的施工4.5.1.1土工膜与砼防渗墙的连接施工上游围堰土工膜设于堰体中部，从河床至1814.0m高程，铺设总量为5294m3，是基础混凝土截水墙以上的防渗体。与堰基河床、右岸岸坡和左岸岸坡连接均采用由人工开挖基础形成齿槽，土工膜与混凝土截水墙的连接采用埋入式；在复合土工膜埋入混凝土之前，按施工图要求预留合适的折皱量，以适用堰体的沉陷变形，连接形式以施工图为准。4.5.1.2防渗土工膜铺设施工（1）根据围堰防渗水头及招标文件，上游围堰防渗土工膜材料选用两布一膜型式，膜厚0.8mm，幅宽4.0m，单幅长度50.0m，单位平米约重1450g/，土工膜为热复合PE膜。1）土工膜铺设前，保护层要碾压密实、平整，不得有树根、杂草和突出尖角块石露出。2）土工膜宜在干燥暖和天气进行铺设，气温不低于15oC时施工。3）土工膜铺设不应过紧，留足够余幅（大约3%），以便拼接和适应气温变化。4）接缝与最大拉应力方向平行。5）坡面弯曲处注意剪裁尺寸。6）随铺随压，以防风吹。7）施工中发现损伤，及时修补。8）施工人员穿无钉鞋或胶底鞋。9）施工中注意防火，禁止工作人员吸烟。（2）砂砾石料施工 砂砾石料的铺料厚度、碾压遍数以监理人批准的现场试验报告为准。经碾压相对密度不低于0.8。砂砾石料填筑按坡比1：1填筑，填筑厚度暂定为0.40m，其压实参数由现场试验确定。当砂砾石料填筑高度达到2.5m左右时， PC220液压反铲按1：1.5削坡，挑拣坡面超径石，并人工修整。（3）土工膜铺设工艺在砂砾石料填筑经验收合格后开始土工膜的施工。土工膜采用自下而上“之”字形人工铺设的方式施工(其具体折皱高度及折皱角度按施工图纸要求确定)，采取边铺边进行堰体回填，回填一层，铺设一层。铺设土工膜时不宜拉得太紧，应留23%的折皱量，以适应坝体的沉陷变形；铺好的土工膜应及时覆盖，避免阳光直接照射，并做到当天铺膜，当天覆盖完毕；铺设土工膜时，工作人员应穿软底鞋，严禁施工人员穿带钉鞋进入作业区。土工膜的规格：复合土工膜的幅宽为4.0m、单幅长度为50.0m，四边预留10cm宽拼缝带，以便于施工时膜与膜的拼接。土工膜的拼接：土工膜连接采用热熔焊接连接方式，无纺布采用细线缝合式连接。施工时需通过现场试验确定施焊参数。热熔焊采用TH-型双驱动自行式土工膜焊接机。正式拼接前，根据施工气温进行施焊，确定行走速度和施焊温度。一般行走速度1.52.0m/min，施焊温度180220。拼接焊缝为10cm，两道焊缝，每道10mm，两道焊缝间有12mm宽的空腔。用此空腔来检查其焊接质量。4.5.2高压旋喷防渗板墙施工4.5.2.1高压旋喷防渗板墙施工方案下游围堰河床覆盖层较薄，约为0-3m.高压旋喷防渗墙施工平台高程为1786.50m，宽度为20.5m，高压旋喷防渗墙施工面积为765m2，钻孔工程量为872m，最大钻孔深度为10.5m。高喷灌浆采用三管法高压旋转喷射。下游围堰高压旋喷施工前，先在回填的下游围堰工作平台上挖好排水沟并采用5cm的砂浆护面，其断面尺寸为0.5m0.5m，长度为145m。其工程量为人工开挖砂砾石37.5m3，M7.5砂浆抹面225m2，设2个回浆沉淀池，其断面尺寸为4.0m4.0m2.5m， 废浆液经处理后排入黄河(回浆不经处理不能直接排入河道)。在现场高压喷射注浆作业开始前，按施工图纸的要求和监理人指示，选择地质条件具有代表性的区段，并按室内试验选定的配合比进行高压喷射注浆的工艺试验，以选定布孔方式、孔距、排距和孔深以及喷射流量、压力、旋速和提升速度等工艺参数。因故停喷后重新恢复施工前，应将喷头下放30cm，采取重叠搭接喷射处理后，方可继续向上提升及喷射注浆，并记录中断深度和时间。停机超过3h时，应对泵体输浆管路进行清洗后方可继续施工。4.5.2.2高喷施工工艺流程高喷施工工艺流程见图4-5。高喷灌浆孔口回灌钻机钻孔施工准备开 孔测量定孔位浆液拌制水泥进货检验终孔测斜图4-5 施工工艺流程4.5.2.3钻孔施工（1）钻孔顺序高喷孔钻孔分序施工，先施工序孔，后施工序孔；孔位布置如图4-6。图4-6 钻孔布置图（2）钻孔方法高喷孔的孔斜直接影响高喷质量，孔斜率不能大于1.5%，除采用自重较大、钻孔时易于保持稳定的整体钻机外，施工时选用合适的钻孔方法。（3）钻孔施工工艺1）施工测量施工测量的主要作业包括旋喷防渗墙轴线放样、高喷孔测量定位、高喷钻孔孔斜率的测量等内容。 2）防渗墙轴线测量施工前进行旋喷防渗墙轴线的测量，并在轴线上每1520m设1个基准控制点。3）高喷孔孔位定位利用轴线上的局部基准控制点进行高喷孔位定位，采用50m钢尺测量定位，孔位定位误差控制在5cm以内。4）高喷孔孔斜测量在高喷钻孔结束后及时进行高喷钻孔孔斜的测量。测斜仪采用KXP型测斜仪。5）开孔检测和保护开孔前，严格检测钻机钻杆的垂直度和钻头所对的孔位，直至确保位于铅垂状态和开孔孔位误差不大于5cm。（4）技术措施1）本工程施工钻孔为复杂（戗堤式堰体）地层钻进，采用跟管钻进方法成孔。2）钻孔均为垂直孔，孔斜率不得大于1.5%；钻孔时拟采取的防止孔斜措施如下：钻机就位后用水平尺或框式水平仪调整机身水平、立轴垂直，垫平、垫牢机架，并反复测试无误后方可下钻；采用减压钻进工艺进行操作，加大钻杆直径和钻头重量，钻进时，保持在减压状态下作业。3）钻孔孔径不小于89mm。4）护壁材料：采用跟管钻进后下设特制的PVC管。4.5.2.4高喷灌浆施工高压喷射注浆采取自下而上进行，注浆过程中达到：高压注浆设备的额定压力和注浆量应符合施工图纸要求，并确保管路系统的畅通和密封；水、浆均应连续输送，水泥浆液的高压喷射作业不得停喷或中断。水泥浆液应进行严格的过滤，防止喷嘴在喷射作业时堵塞。按监理人指示定期测试水泥浆液密度，浆液水灰比为1：1和1.5：1时，其相应浆液密度分别为1.5 g /cm3和1.37g/cm3，当施工中浆液密度超出上述指标时，应立即停止喷注，并调整至上述正常范围后，方可继续喷射。（1）高喷施工主要工序1）地面试喷将高喷机移至孔口处，先进行地面浆、气、水试喷，检查各管路是否畅通以及高喷压力和流量是否符合设计要求，检验合格后向成孔内下入喷射管。下管过程中若遇特殊情况，如水、气、浆嘴堵塞等异常情况则立即停止下管，将喷射管提出地面，处理完毕后再次下设。为防止喷嘴堵塞，采用包裹喷头下设高喷管至孔底的办法。当喷管不能顺利下到孔底时，采用振动器振动下设到钻孔孔深。2）开喷高喷管下至孔底后，三种介质送人顺序为浆、气、水，待孔口返出水泥浆后，即可按即定的提升和旋转速度进行高压喷射灌浆。3）提升喷射高喷灌浆自下而上均匀连续进行。提升过程中因拆卸喷射管而中断时，重复高喷灌浆长度不小于0.2m。喷浆中因机故中断时，应尽力缩短中断时间，及早恢复灌浆，且续喷时应复喷0.5米以保证桩体的连续性。如中断时间超过2小时，则应将孔内未喷段水泥浆置换成泥浆。4）孔口回灌高喷灌浆结束后，充分利用相邻孔的孔口回浆或新制水泥浆液对已完成孔进行及时回灌，直至浆液面不下降为止，以保证桩顶质量。5）水泥浆液的拌制高喷施工，拟采用纯水泥浆液，其浆液的经验配合比和基本性能指标见表4-12。施工时将根据试配情况进行适当调整。表4-12 浆液经验配合比基本性能指标 高喷方法基本配比指标备注水泥水密度(g/cm3)三管法1001001.54.5.3粘土心墙施工高压旋喷结束后，按心墙设计体型，在高喷防渗墙两侧下挖40-50cm，用粘土回填并压实，然后进行心墙与上层堰体的分层填筑施工，粘土填筑厚度控制在30cm以内，粘土填筑质量符合施工图要求。4.5.4防渗体施工质量控制4.5.4.1混凝土质量控制详见第十章相关内容。4.5.4.2土工膜防渗体施工质量控制加强施工原材料土工膜质量及性能技术指标检查：产品质量是指主膜有无裂口、针眼、空穴及接头处脱离或皱折等现象；检查方法为试验检测、强光照射及撕开无纺布表层等办法。以下针对这些情况分别简述。土工膜材料检查：防渗用土工薄膜，主要是检查防渗主膜的质量情况，检查内容有：主膜性能技术指标和产品质量。其中产品质量是指主膜有无裂口、针眼、空穴及接头处脱离或起皱等现象；检查方法为试验检测、强光照射及撕开无纺布表层等办法。以下针对这些情况分别简述。材料性能技术指标：材料性能技术指标应按招标文件中的技术指标要求检查，用试验的方式检测，性能技术指标既要有出厂检验合格证，又必须在现场抽样检测；取样方式应严格执行有关规范要求，满足防渗水头对上下游围堰材料抗冲刷及渗漏。土工膜产品质量检查：主要是对膜有无裂口、针眼、空穴及接头处脱离或起皱现象的检查，对于裂口、针眼、空穴现象，检查方法是将成卷土工膜逐卷摊开立起对着强光照射，分辨土工膜有无透光现象，对存在问题部位进行剪除拼接或贴补粘接处理，拼接膜有无产生这些现象，对产生这些现象的部位进行剪除拼接或贴补粘接处理，拼接或贴补要求同土工膜粘接。对于没有产生这些现象的土工膜也应做一定数量的抽样检查，检查方法是将膜外层的无纺布撕开，等检查完后再进行无纺布贴补粘接处理。对于土工膜接头处膜脱离或起皱现象，检查是将成卷土工膜摊开沿边检查即可，处理方式同上。施工质量控制形成以下记录：（1）土工膜防渗墙轴线、土工膜防渗墙上升高程测量放样成果；（2）土工膜原材料试验成果；（3）土工膜连接体取样试验成果；（4）现场连接、铺设工艺试验报告；（5）现场连接、铺设、回填土等施工记录；（6）质量检查记录和质量事故处理记录等。4.5.4.3高压旋喷防渗墙施工质量控制（1）钻孔质量控制及检验方法钻孔质量的主要控制标准和检验方法主要见表4-13。表4-13 高喷钻孔质量控制与检测方法 参数设计要求检测方法检验频率责任人员复核人员孔位5cm尺量每孔钻机操作工班长和值班员孔斜1.5%DUZ-D测斜仪每5m钻机操作工班长和值班员终孔深度入岩0.2m钻孔取样每孔钻机操作工班长和值班员采用钻机成孔时，将钻孔钻至施工图纸规定的深度后再插入喷管到预定深度，经监理人检验合格，方可进行高压喷射注浆。（2）高喷灌浆质量的控制高喷灌浆质量的控制重点是过程控制，为了使高喷质量得到控制，采取以下主要技术措施：1）钻孔孔径比高喷管的直径大一些，可以较好地保证孔内余浆的顺利上返，从而可以有效保证高压射流束对地层的破坏效果、进而达到最大桩径。2）采取有效的防止孔斜的技术措施及方法，充分保证钻孔的孔斜率达到设计要求，同时采用较高精度的测斜方法，可有效跟踪钻孔的实际轨迹，对分析防渗幕体的完整性提供较为准确的数据。3）高喷灌浆设备采用速度可无级调节的机械，无论是旋转速度、提升速度，还是高压泵的压力和流量，均可在一定范围内调整，可以根据高喷钻孔所揭露地层的实际情况对高喷参数进行针对性的调整创造较好的设备条件。4）高喷灌浆过程之中，经常检查泥浆（水）泵的压力、浆液流量、空压机的风压和风量、钻机转速、提升速度及耗浆量，以便全程掌握高喷的施工状况。（3）质量事故的预防及处理措施高喷灌浆施工是特殊过程，对其关键工序的控制是保证质量的重要手段。在施工中，我们主要做好对钻孔、灌浆过程的控制。钻孔要保证其成孔质量，钻孔达到设计深度。灌浆进行前，机班组准备就绪后，由质检人员检查合格后，方可进行灌浆作业。另外，在施工过程中，施工人员和质检人员经常检查各种施工参数，对不符合技术要求的立即进行整改。（4）质量记录高压喷射注浆作业前进行以下项目的质量检查和验