上程水电站施工组织设计简述

资料大小：130KB
资料类型：.PDF
资料等级：
发布时间：2021-08-12

资料介绍

上程水电站施工组织设计简述
杨德贵
（广西玉林水利电力勘测设计研究院，广西玉林537000）
摘要：上程水电站可行性研究阶段的施工组织设计，主要研究了该土石坝施工导流布置、坝体
填筑规划、地下引水发电系统施工规划等技术问题。工程采用河床一次断流、土石围堰挡水、隧
洞导流、主体工程全年施工方式，施工组织设计中还对料场选择与开采、主体工程施工、施工总
布置及对外交通等进行设计研究。
关键词：可行性研究；施工组织设计；上程水电站
2006 年10 月第5 期总第133 期
1 工程概况
上程水电站位于广西壮族自治区贺州市
步头镇东北，距步头镇14.23 km，大坝位于
永和村附近的白石水与大桥水两溪流汇合口
下游220 m 处。电站枢纽主要由均质土坝、
溢洪道、发电引水隧洞、地下发电厂房等建
筑物组成。均质土坝最大坝高67.2 m，大坝
正常挡水位535.00 m，坝顶高程537.20 m，
坝顶长249.00 m、宽7.00 m。水库库容为9 961
万m3，电站装机容量90 MW。
地下引水发电系统包括发电引水隧洞和
地下厂房。发电引水隧洞全长约9 894 m，隧
洞开挖跨度4.50～5.50 m。地下厂房由主厂
房、主变洞、尾水室、出线兼通风洞和进厂
交通洞等建筑物组成。主厂房长80.0 m、宽
13.5 m、高29.6 m，厂房内安装3 台冲击式水
轮发电机组。施工规划主要研究洞室施工顺
序、施工方法、施工通道布置及施工工期安
排等关键技术问题。
2 施工组织设计内容简述
2.1 施工导流
施工导流方式为河床一次断流，土石
围堰挡水（汛期采用大坝挡水），导流隧洞
导流，主体工程全年施工方式。水库库容
9 961 万m3，最大坝高67.2 m。本工程为Ⅲ等
工程，大坝为3 级建筑物，根据《水利水电
工程施工组织设计规范》规定，导流建筑物
级别为Ⅴ等5 级，土石围堰导流设计标准为5
年一遇洪水。根据大坝工程量，大坝可在一
个枯水期内填筑出渡汛水位以上，围堰使用
期限短。因此，为节省工程投资，本导流设
计标准采用枯水期10 月1 日至第二年3 月31
日时段内5 年一遇洪水标准，其相应洪峰流
量为53 m3/s。
由于坝址处于高山峡谷区，河床狭隘，
不宜分期布置施工围堰和开挖导流明渠，且
均质土坝不能过流。经分析比较，施工导流
采用围堰断流隧洞导流方式，汛期采用大坝
挡水，导流隧洞过流的方式。施工导流洞布
置于大坝左岸山体内，进口离左坝肩约50 m，
出口位于溢洪道挑流鼻坎底部顺接于原河床。
导流隧洞进口高程480.00 m, 出口高程为
466.00 m，隧洞总长388.50 m, 洞径为2.50 m，
用钢筋混凝土衬砌。施工围堰布置在坝址上
游，围堰采用土石围堰，上游设计堰前水位
484.73 m，取堰顶高程为486.00 m,其最大堰
高10.00 m，堰顶宽7.50 m，上、下游边坡均
取1∶2。由于坝址至隧洞出口河道底高程自然
落差为5 m，导流水流考虑自由流走，下游不
设围堰。大坝临时渡汛设计洪水标准根据坝
型及坝前拦洪库容，采用50 年一遇洪水标
准，其相应天然洪峰流量为513 m3/s。
上程水库计划第3 年3 月1 日下闸蓄水，
至第3 年9 月1 日蓄到正常蓄水位，库水位
11
从480 m蓄至535 m用6 个月时间，平均每个
月水位上涨9.2 m。
2.2 料场选择与开采
土料场选用第一和第二土料场。第一土
料场位于坝址右岸上游400 m，储量131 万
m3；第二土料场位于坝址左岸上游700 m，储
量300 万m3。
石料场选用马鞍山和白鸠冲石料场。马鞍
山石料场位于坝址右岸上游2 800 m，岩石为
灰岩，总储量400 万m3；白鸠冲石料场位于
坝址右岸上游800 m，岩石为花岗岩，总储量
240 万m3。
2.3 主体工程施工
2.3.1 大坝施工
对上程水电站均质土坝的施工，重点研
究解决料源规划、坝料分区供应规划等关键
技术，以确定合理的坝体填筑强度和进度。
本工程填筑土方150.8 万m3，其中大坝填筑
土方为129.3 万m3。根据料场规划，土料选
择位于坝址上游，开采和运输条件较好的第
一、二土料场。土料可同时从左右两岸第一、
二土料场开采、运输上坝。坝料运输方式以自
卸汽车通过公路上坝，运输以15 t 自卸汽车为
主。对上坝公路的布置，采用岸坡公路布置
方式，在主要上坝的左右岸上游，均布置3
层道路。道路标准为当地材料加固的等外公
路，路面宽4.5 m，局部加宽作错车道。
大坝工程是本工程受洪水威胁的施工项
目，安排在第一年10 月开始施工，第二年汛
期坝前50 年一遇洪水水位为500.73 m，要求
大坝第二年3 月底前填筑至502.50 m 拦洪高
程，此高程以下大坝坝体填筑工程量为77 万
m3。因一个枯水期完成此工作量施工强度过
大，计划把整个坝体填筑至491.00 m 高程后，
按大坝临时断面加高, 即临时坝顶高程为
502.50 m，临时坝顶宽40 m,下游坝坡按1∶2，
上游坝坡按永久坝坡不变，此高程以下大坝
坝体填筑工程量为56 万m3。按枯水期月工作
日数25 d 计，每天需填筑约4 500 m3。若每
天按工作2 个台班计，20 台15 t 自卸汽车同
时从左右两岸第一、二土料场开采后运输上
坝，可满足填筑强度要求。
2.3.2 发电引水隧洞施工
上程电站发电引水隧洞开挖长约9 894 m，
是工程施工总工期的控制性项目，施工支洞
的布置将直接影响电站的发电工期。根据隧
洞的布置情况，结合沿线的地形地质条件，
隧洞施工共布置3 条施工支洞，其中1 条从
进厂交通洞进入，加上进出口工作面，可提
供5 个施工工作面同时施工。主洞拟采用无
轨运输方法开挖，支洞断面采用4.0 m×4.0 m
（宽×高）的城门洞形，一般为单车道，在地
质条件较好的适当位置设置错车道。
隧洞开挖：主洞和施工支洞掘进采用全
断面开挖、周边光面爆破的方法施工。钻孔
设备采用YT- 28 气腿式手风钻，钻孔直径为
42 mm，人工装药爆破，2 m3 装载机和5 t 自
卸汽车出碴。根据隧洞沿线的地质条件，在
不同类别的围岩中，采用不同的开挖循环进
尺和临时支护措施。
隧洞混凝土衬砌：隧洞混凝土衬砌采用
钢模台车施工，分别由进口和进厂交通洞口
的拌和站供应混凝土，5 t 自卸汽车运至工作
面，用HB- 60 型混凝土泵送入仓，人工振捣。
喷锚支护：在1+473 ～1+715 和4+150 ～
4+527 两段岩层褶皱轴部需进行喷锚支护，顶
拱采用长3 m、直径25 mm的系统锚杆进行加
固，每一断面布置锚杆5 根、间距3 m。钻孔
采用手风钻造孔，用注浆机灌注水泥砂浆，人工
插入锚杆。挂直径6 mm、间距20 cm×20 cm 的
钢筋网，并对围岩适时进行喷混凝土支护，
封闭岩体表面。喷混凝土采用PZ- 5 型混凝土
喷射机，容量为4～5 m3/h，喷射厚度10 cm，
分两次喷护，喷层间歇时间20 min 左右；拌
和使用0.25 m3 的强制式搅拌机。
随机锚杆：在围岩稳定性差，顶拱易发
生掉顶塌方，侧壁易产生鼓帮的洞段，在每
茬炮后及时打随机锚杆。锚杆直径25 mm，长
3 m。安装锚杆采用锚固剂，随机锚杆的数量
暂按50 根/100 m预备。
2.3.3 地下厂房施工
地下厂房是工程关键项目, 在工程勘