1、yv青海省黄南州尕孔水电站引水隧道施工组织设计第一次排版青海省河南县尕孔水电站 引水隧洞 施 工 组 织 设 计 福建省榕源建设工程有限公司 2006年 月 日 编写人: 卢晓平 校核人: 审批人: 唐生卫编制说明及工程概况编制说明及工程概况2.1 编制说明 根据业主方所提供的各项招投标文件、施工承包合同，在全面、系统地阅读和理解了这些文件后，我方收集了有关的信息和以往类似工程的经验，并结合本工程的特点、难点，详细分析研究了该工程的技术设计图纸、实地考察了地形地貌。基于国家在有关建设工程的施工规范、强制规范、合同法、与业主的施工承包合同等文件的规定和要求下，本着实事求是的科学态度和忠实业主、诚
2、信服务的宗旨，编写本施工组织设计。2.2 编制依据 2.2.1 青海省黄南州河南县尕孔水电站(标段)工程量清单合同编号?,施工招标文件和招标图纸; 2.2.2 水利水电施工技术规范汇编; 小型水电站施工技术规范SL176-96;水利水电工程施工质量评定规程SL176-1996;水利水电工程施工质量评定与验收标准及国家强制性条文；水利水电建筑安装安全技术工作规程SD267-88;水工建筑水泥灌浆施工技术规范SL62-94、水工砼施工规范DL/T5144-201;水利水电地下工程锚喷支护施工技术规范SDJ57-85、中华人民共和国建筑法；中华人民共和国合同法； 2.2.3 根据工程现场踏戡有关地质
3、和水文情况资料. 2.2.4 本公司积累的成熟水利水电施工技术及先进的施工方法、丰富的施工经验和品种齐全的机械设备。 2.2.5 编制范围:进水口箱式暗渠到前池，建筑结构有进口箱式暗渠、引水隧洞、输水明渠。总长2.3 编制原则 2.3.1 以设计图纸和有关技术规范和验收标准为依据,全面符合招标文件,施工承包合同关于质量、工期、环保等各方面的要求。 2.3.2 充分利用网络计划技术,优化施工计划,统筹安排各项工程施工顺序,做到关健项目工序的施工优先安排;超前组织,以消除不利因素,使各项工程都能顺利展开. 2.3.3 根据业主合同对工程工期的要求,在设计编排网络图时,按倒排计划编写方式,确定出关健
4、工期节点的时间,以此作为控制要素,安排各项劳力、设备计划。确保工程按时完成。 2.2.4 制定出相应的质量目标、质量保证措施、单元工序质量控制过程。2.4 施工总目标 2.4.1按照施工合同要求,保质保量按期完成本标段工程项目. 2.4.2 精心安排,以规范、计划方案方法为最高施工准则,杜绝随意浪费、窝工现象。最大限度降低业主、施工单位成本，靠科学化管理获得较大的经济效益。 2.4.3 遵纪守法、文明施工,维护和传播企业形象。 2.4.4 注重环境保护、尽量做到较少破坏草山、草原、植被、原有的天然排水通道，因地制宜，满足总体施工要求。 2.5 组织机构 为确保工程保质保量按时完成,管理体制为项
5、目式组织“金字塔”形的从上到下垂直管理体系，按工程特点和职能部门分为以下结构形式：工程概况： 工程概况:尕孔水电站是低水头无调节电站,电站设计洪水采用50年一遇洪水,设计洪水流量551m3/s,校核洪水采用200年一遇洪水,校核洪水流量697 m3/s.枢纽建筑物主要由溢流坝、非溢流坝、泄洪冲砂底孔坝段和进水口组成。拦河坝坝顶轴线全长160.45m,进水口与挡水建筑物分开布置,位于大坝上游左岸的岸坡上.坝型采用砼外包浆砌石重力坝,进水口:进水口位于挡水建筑物左岸上游约50m处,为一平底闸孔,采用闸孔淹没出流正常蓄水位3395.0m,闸前正常水深5m,设计引用流量33 m3/s.结构为1孔带胸墙
6、的孔口式闸门,进水闸闸孔尺寸42.2(宽高)m,闸墩顶高程为3399.0m,底板高程3390m.进水闸前设拦污栅段,其底板高程为3388.55m,净宽7m.进水闸设平板闸门一道,闸墩顶设启闭机室,布置卷扬式启闭机,闸室后接无压的30m的输水厢涵, 厢涵后接隧洞.隧洞起始高程3390.0m.进水闸工作门前2.0m处设检修门槽,可预备钢叠梁闸门以做检修时用.进水闸拦污栅段及闸室段均采用C20F200W6钢筋砼,底板坐落于岸坡基岩上. 引水隧洞总长5700米，为无压输水隧洞,采有圆拱直墙式断面。圆拱中心角采用106度,断面的高宽比采用1.01.3;洞内水面线以上的空间不小于隧洞断面面积的15%,且高
7、度不小于400,纵坡为1/2000,洞断面尺寸为底机宽b=4.0m,水深h=4.18m,直墙高4.20m,水面线净空1.02m0.4m,洞内水面线以上的空间与隧洞断面面积之比为15%.引水隧洞及引水暗渠总水头损失为3.76m4工程地质条件 引水隧洞布置于坝址左岸,进水口高程3390m,隧道断面为4.05.2m.隧洞总长约5700m.进口边坡 进口边坡高约106m,走向为NW240度,坡度4050度,高程3410m以下为第四系崩坡积块、碎石土层，厚约13m。边坡基岩为三迭系中上统变质长石石英砂，岩石较为致密，岩层产状NW290度度，倾向下游偏岸外；岩体强风化水平厚度，弱风化下限水平深度；岩体内断
8、裂构造不甚发育，其规律与坝址区基本相同，边坡整体稳定性良好。表部岩体受边坡卸荷、风化及构造裂隙组合切割影响，呈层状碎裂结构，完整性较差。洞脸边坡开挖空时，清除第四系堆积物及表部卸荷岩体，对强风化层局部清除做工程处理。洞身段 洞身段埋深约15260m，围岩主要为变质长石石英砂岩及砂质板岩，岩石较为致密，岩层产状NW290310度SW4560度,岩体内断裂构造较发育,其规律与坝址区基本相同,主要发育两组断裂结构面:产状NE6080度SE度，走向与洞向近垂直，倾向下游，倾角较大，对洞体稳定影响较小；产状280320度SW5080度,走向与洞向夹角较小,倾向下游,倾角较大,对洞体稳定有不定期影响.由于
9、洞身埋深较浅,岩体受风化及构造裂隙切割影响较大,围岩类别主要为类围岩.在洞体开挖时,洞顶局部可能产生塌方,严重时可能产生冒顶现象.所以开挖过程尽量保持原始状态,并随即临时支护,超前长管棚结合小导管灌浆,间距1m左右钢支撑加挂网喷砼,掌子面开挖使用风镐结合弱爆破方式逐步推进,通过险段.5水文地质及气象条件 泽曲河流域地处青南高寒山区,平均海拔3500m以上,地势东北高,西南低.受高海拔及季风影响,高原大陆性气候明显,雨热同季,降水量多且集中在69月份.气温较低,无霜期短,日照时间长,太阳辐射强,冷季漫长干冷,多大风,暖季短且凉爽.多年平均气温0.5度,一月份平均气温-11.2度,七月份平均气温1
10、0.5度,绝对最高温24.6度,绝对最低气温-35.5度,平均风速2.3m/s,最大风速31.0m/s,年平均降雨量604.0mm,蒸发量1355.6mm. 泽曲河中下游河道平缓,两岸均为山地,天然植树被良好,地表层属壤土或沙壤土,地表牧草丛生,是天然的优良牧场,具有较强的径流调蓄能力.引水隧洞在河的东南侧,靠近乡村公路.地下水丰富.洞外施工场地狭窄.6工程特征分析6.1 地下水丰富、路线较长、个别地段围岩自稳能力差，施工难度大隧道东北洞口、东南洞口处地形均为上陡下缓，局部为陡崖。洞体穿越围岩均为石英砂岩及板岩，岩石呈层状，隧道围岩自稳能力较差，造成施工难度大。6.2 施工场地狭窄，安全防护困
11、难隧道所处山脉沿县城到黄河沿公路一线布置，隧道与乡村道路相距不足70m，隧道出口两侧山体距离仅140m，且地形陡峭，所以洞外施工场地非常狭窄，生产生活场地布置难度大。且乡村道路交通车、工程车流、人畜流量大，安全防护困难。6.3 施工对环保、水保、文明施工要求高引水隧道属于水电站的重要组成部分，是青海省地方水电建设的重点工程，植被良好，施工区是优良的天然草场。隧道施工过程中对环保，水保和文明施工的要求高。6.4工程难点隧道不良地质地段、险段，弃渣外运与解决排水是隧道施工的难点。6.5 主要施工对策引水隧道按照“抓住重点、攻克难点、快速掘进、均衡生产、技术创新、确保工期”的原则组织施工，积极稳妥地
12、采用目前国内外隧道施工的最新科技成果和方法，实现机械设备的合理配套，确保项目管理目标的实现。隧道在穿越围岩掘进时，采用超前加固围岩、浅眼控制爆破、加强初期支护等措施来实现安全生产。对不良地质地段，坚持“先预警、管超前、短进尺、弱爆破、强支护、勤测量、快反馈、控沉陷”的施工原则，以保证工程质量和施工安全。针对施工场地狭窄，地处城区的工程特点，施工场地布局采取“一次规划，分期实施”，即边施工、边开创施工场地，同时兼顾相邻工程的需要合理布局，以节约场地、降低费用。 6.6 主要工程数量表 洞挖石方：13680m3，挂网喷砼5.15*5700*0.1=2935.5m3,衬砌C20砼47880m3. 组
13、织机构及施工部署一、施工组织机构我公司抽调强有力的管理、技术力量，组建“尕孔水电站引水隧道项目经理部”，实行项目经理负责制，全面认真履行合同。项目经理部下设工程、安全、财务、设备、材料、后勤等部门，施工队以隧道构造分部划分，辅助综合施工队等4个施工队。（见施工组织机构框图和施工任务划分及劳动力投入表）二、施工总目标1、工期：2006年4月1日开始施工2008年12月31日竣工；2、质量：分部工程合格率100，单位工程合格；3、管理：强化施工现场科学管理、安全生产、文明施工，无死亡重伤事故，重大机械事故。三、施工准备及部署1、设备、人员动员周期和设备、人员、材料运到施工现场的方法：（1）、施工动
14、员施工合同签定后，我单位将利用五天时间进行施工前动员，向全体员工介绍本合同工程的基本情况和建设意义，明确工期目标。质量目标、强调本工程高标准、高速度建设的具体要求，使全体员工以饱满的热情、高昂的士气投入到生产中。（2）、设备材料运到施工现场的方法人员、设备、材料将根据施工进度需要和业主要求分期分批进驻现场、并依据情况变化及时调整加强。计划2005年3月30日以前进场并做施工准备，同时施工人员迅速进入施工现场，主要机械设备和周转材序号机械名称型号及规格单位数量备注1挖掘机S220台22凿岩台车台33升降平台车台34强制式搅拌机JS500台35灰浆搅拌机台46水泥喷枪台47混凝土输送泵台28混凝土
15、喷射机台49混凝土运输车台510压浆机台411装载机台412装岩机（侧翻）台313自卸汽车台1214空压机台315钢筋加工设备套316柴油发电机300KW台330KW台,75kw3台17配料机1200台318汽车吊YQ16-25台2测量仪器1全站仪托普康台22电子经纬仪台33水准仪台3料均由乡村公路进入工地。机械设备利用不同吨位的货车拖运。序号仪器设备名称型号及规格单位数量备注1压力机200T台12台秤+磅秤5KG+50KG台3+13新标准砂筛200台24试比重测定仪 250ml台15砼振动台 500*500台16水泥稠度仪 数显台17砼试模 150*150*150组308塌落度测定仪1003
16、00台39回弹仪 HT-225个310标准养护箱 HY-40个211温、湿度测定仪 台112三米板尺 3米个313自动安平水准仪 同上页14全站仪 同上页15围岩量测仪器 台116红外导向定位仪台317新标准石子筛200台3主要材材料试验、测量、检测仪器设备表（3）主要施工机械需要量计划表详见进场设备报验单。（4）、交桩复测鉴定和同后进行交接桩工作。交接桩后我方立即进行复测，核对资料，对存在的问题及时报告监理工程师、业主等有关部门进行处理，保证测量控制点准确无误，在复核过程中，对控制点桩位进行必要的加固和保护，在点位处设置明显标志。（5）、技术准备A、测量、试验仪器设备准备。试验检测由项目部试
17、验室进行。另在工地建立工地试验室，一些基本试验在工地现场进行检测，以满足施工需要。B、迅速组建现场施工管理机构，现场办公，靠前控制。施工技术和管理人员到位，并根据施工需要进行业务分工，明确责任范围，实行岗位责任制。C、制定质量、安全、技术、试验等施工规范化管理制度和操作细则，明确责任范围、方针目标、具体做法和保障措施等。施工管理人员、技术人员和作业工人做到人人心中有数，保证各种管理渠道畅通。D、认真做好设计图纸审核及图纸现场核查工作。组织参加业主单位召开的技术交底会议，明确设计意图和标准，统一技术资料编制及管理办法，消除设计疑问。E、结合投入施工的实际力量和对施工现场的深入了解，尽快在实施性施
18、工组织设计方案的基础上，对关键工序编制出详细的施工指导方案，报业主和监理审批。F、组织做好向隧道施工各队进行作业技术交底，内容应包括：施工方案，任务分工，操作细则，工艺流程，质量要求，施工标准，工期目标，安全文明施工措施，让全体施工人员目标明确，任务明确，标准明确，责任明确，全心全意投入施工。（6）、施工现场三通一平工作A、场地清理：进场后立即开始场地清理工作，按照实际征地范围清理构筑物，障碍物，积极配合业主迁移管线或拆除构造物，如发现有关文物古迹及时报告相关部门，并妥尚保护，同时处理好与当地政府和村民关系，为临时和主要工程施工创造条件。B、施工场地安排（见施工现场平面布置图）C、电力设置：由
19、于本年度施工，没有系统电网供电，所以根据实际施工需要，在1号支洞、2号支洞、3号支洞各配置一台300KW（20立方/小时的空压机、10KW通风机）、30KW 柴油发电机及75kw柴油发电机布置在支洞进洞洞口附近。顺着进洞道路空中分层架设电缆，用电线路分照明及动力用电。为确保施工的连续性，防止停电造成工程停工或因停电影响质量事故发生,工地备用一台200KW的发电机。D、施工用水：在大坝或厂房两处用汽车运水，或在洞内就近抽水，并在各支洞进口端山坡上建一座20t蓄水池，以解决隧洞内以及其它施工用水。2、临时设施布置 临时设施共有三处，一处在1号支洞（K2+000）、一处在2号支洞（K4+010）、一
20、处在3号支洞（K5+300）。为了少占草山，充分利用地形，保护生态环境，减少水土流失，交通便利，根据实际情况因地制宜在施工场地内设置项目经理部、生活区、加工场、材料区、库房、值班房、砂石堆放区及弃渣区等。具体利用河南县到黄河沿乡村公路的较宽路面和指定弃渣区形成的平地，布置以上各设施。施工交通：由于本标段遂洞大致与公路平行。所以除开壁到支洞口便道外，不需另外修路。施工照明：通过在三个项目部所配的3台300kw、30kw动力、照明柴油发电机及一台200kw备用发电机组来解决施工用电和照明用电。电缆线路从洞外引到支洞口，通过在洞顶空中架设线路通向掌子面。动力电和照明电分开布置，洞内每隔100米设一动
21、力、照明配电箱。砂石料布置：开采砂石料场在距宁木特乡下游10公里处泽曲河河滩处。通过20T自卸车运往各项目部，堆放场地设在弃渣区形成的平地上。用标示牌标示出各种粒径的砂石料品种，经质检部门验定出合格产品，并标示在标示牌上。占地约1000平米左右。砼生产系统：砼生产系统包括砼骨料储存、拌和、运输以及设备的采购、安装、调试、运行管量和维修。砼生产满足砼的质量、品种、出机口温度、塌落度和浇筑强度的要求，分别在1号、2号、3号支洞洞口附近的弃渣区，靠近砂石料堆放区20米处布置砼拌和站，配备JS500型搅拌机3台、PLD1200型配料机3台，砼输送泵2台。各占地约350平米左右。仓库和火工材料仓库：施工
22、区所需的各项材料、设备的仓库根据施工部位分别在各施工组所在地。火工材料库房在大坝区，距进水口洞口约1km的泽曲河河滩高地的安全区域上。该库房负责整个工地的炸药、雷管、导爆管等爆破物资的储存保管，专门在安全区域建造符合安全部门要求的炸药库房，油料等特殊材料临时仓库，严格按爆炸物品管理规定执行存放取记制度。综合加工厂和施工机械停放场：均位于各施工组指定弃渣区形成的场地上。并用标示牌标示出加工厂、机械设备的加工品种区域、车辆的停放位置，总计面积约1000平米。本项目施工所需的全部临时房屋和其他的临时设施，严格按合理的方案布置实施，工程完工后，按业主的要求进行拆除。供风、供电、供水及通讯系统 供风系统
23、：隧洞供风系统：1）空气压缩机容量计算： （1）气腿式28凿岩机：N取6，q取3.5,k1取1.05,K2取1.25,k3取1.3 Q1=63.51.051.251.3=35.83m3/min (2)喷锚机K1取1.05,k2取1.25,k3取1.3Q=281.051.251.3=27.3m3/min (3)风镐 N取2,q取1m3/min,K1取1.05,K2取1.25,K3取1.3 Q=211.051.251.3=3.41m3/min Q=Q1Q2Q3=35.83+27.3+3.41=49.98m3/min2)管径选择 按公式d=20Q1/2 Q=49.98m3/min,则d=140.68
24、m3/min, 选取150mm无缝钢管根据空气流量,工作压力和管道当量长度查得管道内压力损失值为0.17kgf/cm2 当工作压力为3kgf/cm2时,管道内压力损失值为工作压力的2.8%,在充许范围内,大致选用150mm的风管可满足施工要求.通迅、散烟与防尘 由于隧洞长，断面小，通风方式以每个支洞口采用255kw轴流通风机通风，75kw通风机吸出进行洞内空气的流通。并采用混合式通风方式。通风量计算1、施工人员所需风量： VP=VPmkVP按4.5m3/min计 m取100 k取1.2VP=4.51001.2=540m3/min2、爆破散烟所需风量VL=5QB/TQ取72kg B取40L/kg
25、 t=40 VL=57240/40=360m3/min 3、洞内最小风速所需风量 VD60VminSmax Vmin取0.25m/S Smax=24m2VD=600.2524=360m3/min4、高海拨地区洞内所需风量修正 爆破散烟所需风量修正 VH=V0/K V0=360m3/min K取0.7239 VH=360/0.7239=497.3m3/min 风机工作风量 VM=（1PL/100）V P=2% L1=2000m V=540497.3360=1397.3m3/min Vm=(10.022000/100)1397.3=1956.22m3/min 风机工作风压: hm取0.85mmH2
26、0/m 电动机容量选择 N=VmhmB/10212=130.5kw根据计算结果及经验选用255kwLM轴流通风机2台，布置在洞口10米处，风管采用800mm风带。75kw吸出风机布置在洞口，风管末端较压入式风机进洞长600m处，管道采用650mm铁管。 防尘 隧洞掘进采用湿式凿岩，个体防护等综合防尘措施。供电系统 用电主要以利用柴油发电机组电源。在每个支洞洞口布置，三台300kw、30kw发电机。分别给各个施工组的各组成单位提供电能。包括生活区、洞内、空压机机房、搅拌站等用电处供电。一台备用200kw发电机作为整个工地的备用电源。以备发电机故障停电后使用。线路均按三相四线制架设和布置。作业地段
27、动力线使用380v绝缘橡胶电缆，照明用电220v。洞内施工用电采用动力电用380V，照明220V，掌子面采用36V或24V的照明电压。洞内动力线及照明线路安装布置在洞内拱脚处架空通过，其布置原则：分层架设；高压在上，低压在下，主线在上，支线在下；动力线在上，照明线在下，隧洞每隔100米处设一用电配电箱接入终端端口，以安装保护控制开关，洞内外输电线应按规定设置接地保护装置。施工用电量计算及供电系统的配置如下： 隧洞四个支洞口总计施工最大用电量：序号用电设备额定功率（kw）数量（台）总功率 （kw）1空压机13540 4 2 540 802通风机5575 8 4 440 3003搅拌机及配料机33
28、 4 1324喷锚机 11 4 445砼输送泵柴油机动力6潜水泵 4 16 647振捣器 1.5 12 188合计 16189其它 根据统计整个隧洞每个支洞(四个支洞口)同时施工用电总功率为1618kw,平均每个支洞口施工组用电功率为1618/4=404kw隧洞照明灯头间距10米,悬挂高度3.5米,每个施工组平均总功率为1400.1kw2kw(掌子面照明)=16kw以上统计是基于工地每个用电设备同时运行，k值均取1，即最大负荷的情况，但实际不可能发生。考虑到功率损失系数，实际为每个施工组所配发电机为300kw、75kw、30kw柴油发电机，组成为每个施工点的系统电网。施工时，可根据施工情况灵活
29、调配发电机的组合。供水系统 隧洞石方开挖用水量计算 Qs=N1Q0K1K2/1000Ty 式中：Qs石方工程日最高用水量，/d N1该项工程该月施工强度 3000m3/月 Q0该项工程用水指标，取40L/m3 K1不均匀系数取1.15 K2未预见水量修正系数，取1.4 Ty每月工作天数，取25d Qs=（3000401.151.4）/100025=7.728/d 喷砼用水量 Qc=N2Q0K2/1000 N2喷射机使用台数 Q0喷射机用量（24m3/d） K2未预见水量修正系数取1.1 Qc喷砼最高用水量 Qc=52.8m3/d 供水系统布置除2号支洞口山上缺乏泉水水源外,其它洞口山上山泉水丰富,洞内有大量地下水渗入,所以在2号洞外修一20T水池,水从其它地方用水车运来或洞内经排水管排出的净水.砼浇筑设备用水从山上泉水处引管道到搅拌机水
