遼寧寶石引水式電站施工組織設(shè)計分析

安運濤

（丹東市水利勘測設(shè)計研究院，遼寧 丹東 118000）

1 工程概況

寶石引水式電站位于遼寧省丹東市寬甸滿族自治縣境內(nèi)毛甸子河中游。該電站樞紐最大庫容23.1 萬m3，電站裝機容量600 kW，根據(jù)《水利水電工程等級劃分及洪水標準》（SL 252-2000）規(guī)定，工程等級為V。

本電站樞紐工程包括攔河壩、進水閘、輸水洞、壓力前池、發(fā)電廠房、尾水渠、升壓站及聯(lián)網(wǎng)線路。

2 主體工程施工

2.1 基礎(chǔ)開挖

基礎(chǔ)土方開挖主要是清除壩基、河床及岸坡表層砂礫石層，采用1 m3挖掘機開挖，8 t 自卸汽車運輸。

基礎(chǔ)石方開挖，壩基為強風化、中等風化花崗巖，采用手風鉆鉆孔淺孔小炮分層爆破方式。第一層，炮孔不得穿入距基建面1.5 m 范圍內(nèi)，炮孔裝藥直徑不得大于40 mm，應(yīng)采用梯段爆破方法；第二層，對節(jié)理裂隙不發(fā)育、較發(fā)育、發(fā)育和堅硬的巖體，炮孔不得穿入距水平建基面0.5 m 的范圍，對節(jié)理裂隙極發(fā)育和軟弱的巖體，炮孔不得穿入距水平基面0.7 m 的范圍。炮孔與水平建基面的夾角不應(yīng)大于60°，炮孔裝藥直徑不應(yīng)大于32 mm，應(yīng)采用單孔起爆方法；第三層，對節(jié)理裂隙不發(fā)育、較發(fā)育、發(fā)育和堅硬、中等堅硬的巖體，炮孔不得穿過水平建基面，對節(jié)理裂隙極發(fā)育和軟弱的巖體，炮孔不得穿入距水平建基面0.2 m 的范圍，剩余0.2 m 厚的巖體應(yīng)進行撬挖，炮孔角度、裝藥直徑和起爆方法，均同第二層的規(guī)定。

2.2 壩基帷幕灌漿施工

在混凝土防滲墻以下透水率大于5 Lu 的弱風化巖層，設(shè)置帷幕灌漿，沿防滲墻中心線布置，孔距2.5 m～3.0 m，底線至5 Lu 線以下5 m。防滲設(shè)計標準為灌漿后基巖透水率不大于5 Lu。

帷幕灌漿制成水泥漿必要時可按《土壩壩體灌漿技術(shù)規(guī)范》（SD26-88） 和《水工建筑物水泥灌漿施工技術(shù)規(guī)范》（DL/75144-2001）有關(guān)規(guī)范或通過室內(nèi)試驗和現(xiàn)場灌漿試驗（試驗成果報送監(jiān)人）或由監(jiān)理人確定摻加外加劑、摻和料和化學(xué)材料等，漿液必須按設(shè)計的要求過篩處理后方可進行灌漿。

施工工藝：鉆孔→裂縫沖洗和簡易壓水→制漿和灌漿→封孔。

灌漿前進行鉆孔裂隙沖洗，沖洗標準以孔內(nèi)返清水為止，沖洗后進行簡易壓水并計算透水率，然后制漿和灌漿，制漿嚴格按配比過泵稱料，攪拌時間大于3 min，隨時檢測漿液比重，灌漿過程中由于吃漿量大一般開始每隔3 min～5 min 測1 次流量。封孔采用機械和人工兩種方法，以保證灌漿段漿液飽滿，覆蓋層密實。

沖洗水壓可為灌漿壓力的80%，壓力超過1 MPa 時，采用1 MPa；沖洗風壓采用50%灌漿壓力，壓力超過0.5 MPa，采用0.5 MPa。

2.3 混凝土施工

混凝土的拌制選用拌和樓，皮帶傳輸機傳送砂石骨料。垂直運輸采用2 m3砼罐裝運輸車，塔式起重機提升入倉。水平運輸采用10 t 載重汽車。

砼拌合樓左右岸布置，左岸設(shè)在壩上1 km 以內(nèi)，供給左岸工程所需的砼；右岸設(shè)在壩下500 m 以內(nèi)，供給右岸工程所需的砼。

翻板閘施工需在基礎(chǔ)土石方開挖完成后進行，混凝土混凝土拌合樓供應(yīng)，10 t 載重汽車裝載2 m3吊罐運輸混凝土至倉面附近，再由10 t 履帶起重機吊入倉內(nèi)直接入倉，插入式振搗器振搗。攔河閘上下游防滲面板，混凝土和護坦混凝土模板使用通用鋼模板。

攔河閘內(nèi)部漿砌石采用人工砌筑，砂漿及砌石料使用手推車運至工作面附近，輔助卷揚機提升至倉面內(nèi)。

攔河閘上部結(jié)構(gòu)混凝土預(yù)制件大部分安排在攔河壩下游右岸預(yù)制件廠生產(chǎn)，混凝土預(yù)制件由拌合樓拌制混凝土，水平運輸采用10 t 載重汽車運輸，垂直運輸8t 塔式起重機吊2 m3吊罐運輸混凝土至倉面附近，平板振搗器振搗?；炷令A(yù)制件使用汽車起重機吊裝，使用經(jīng)緯儀定線，水準儀測定高程校核固定后，再澆筑二期混凝土。

2.4 攔河壩施工

攔河壩內(nèi)部漿砌石采用人工砌筑，砂漿及砌石料使用手推車運至工作面附近，輔助卷揚機提升至倉面內(nèi)。石料必須選用質(zhì)地堅硬，不易風化，沒有裂縫的巖石，其抗水性、抗凍性、抗壓強度等均應(yīng)符合設(shè)計要求，無尖角、薄邊。上、下兩面基本平行且大致平整；石料最小邊尺寸不宜小于20 cm。砌石前放樣立標，按拉線砌筑，砌筑由低層向上層砌筑，人工搬運，人工砌筑，干砌石石料表面基本平整，面層高差小于5 cm，塊石料質(zhì)地堅硬，無裂紋。砌筑時，砌石邊緣順直、整齊牢固。砌石底部應(yīng)墊穩(wěn)填實，嚴禁架空，不得使用翅口石及飛口石，采用立砌法砌筑，不得疊砌和浮塞，避免通縫。同時為使沿石塊的全長有堅實支承，所有前后的明縫均用小片石料填塞緊密。

表面混凝土由拌合站拌制混凝土，水平運輸采用10t 載重汽車運輸，垂直運輸8 t 塔式起重機吊2 m3吊罐運輸混凝土至倉面附近，平板振搗器振搗。

2.5 輸水洞施工

輸水洞工期較長，與攔河壩、廠房施工有干擾，應(yīng)當首先開工。輸水洞開挖采用空壓機打眼，人工裝藥，電雷管起爆，人工配合小型拖拉機出渣。進口端出渣棄至右岸壩下山腳處；出口端出渣棄至右岸下游山腳處。輸水洞挖通以后，要進行檢查修整，徹底清渣，并沖洗后，澆筑底板砼。

2.6 進水閘與壓力前池施工

在輸水洞工程結(jié)束后，可以進行進水閘和壓力前池施工。進水閘與前池開挖部分是在開挖輸水洞同時開挖完畢的，砼澆筑工程也是采用攪拌機拌和砼，塔吊運輸砼，人工平倉，插入式振搗器，按時養(yǎng)生。隨著砼澆筑施工，穿插進行閘門與啟閉機安裝。

2.7 壓力管施工

本電站壓力管采用鋼板卷制焊接鋼管，內(nèi)徑φ=900 mm，壁厚8 mm，單根長32.55 m。壓力管制造需要到專業(yè)廠家定做，分段焊制，運到工地再拼裝焊接。壓力管安裝要隨著壓力池和廠房施工同時進行。當管道組裝完成后，再進行第二次噴漆，澆筑壓力管墊層砼，砌筑保溫墻，回填保溫爐渣，最后安裝封蓋預(yù)制板，鋪設(shè)防水層。

2.8 發(fā)電廠房施工

電站廠房混凝土由設(shè)置右岸的混凝土拌合站供應(yīng)，載重汽車裝載2 m3吊罐運輸至倉面附近，再由10 t 塔式起重機吊入倉內(nèi)直接入倉，插入式振搗器振搗。電站廠房混凝土直墻部分使用普通平面鋼模板，機墩蝸殼等曲面部分使用曲面木模板。電站尾水渠的施工方法與電站廠房相同。

2.9 漫水橋施工

漫水橋位于廠房上游側(cè)，是廠房工區(qū)施工必不可少的交通橋，應(yīng)首先完成，為廠區(qū)施工提供通道。漫水橋施工方法與攔河壩相同。

2.10 金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備和機電設(shè)備施工

本工程電站總裝機容量600 kW。主廠房水下混凝土涉及水輪發(fā)電機組埋件較多，機電安裝作業(yè)與土建施工交叉作業(yè)，因而要求水輪機發(fā)電機組埋件供貨及時，各相關(guān)專業(yè)密切配合，不能出現(xiàn)遺漏或錯誤情況。

主廠房水下混凝土澆筑至發(fā)電機高程后，即開始主廠房排架柱施工，待混凝土強度達到設(shè)計強度后，安裝預(yù)制混凝土吊車梁，主廠房封頂前吊裝手動單梁起重機卸車、組裝和調(diào)試就位。

待水電站土建工程經(jīng)檢查驗收合格，水庫已達到蓄水位，金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備，水輪發(fā)電機組及其附屬設(shè)備，電氣設(shè)備安裝工程全部竣工，并經(jīng)檢查驗收符合設(shè)計要求，在啟動驗收委員會指導(dǎo)下進行水輪發(fā)電機組聯(lián)合試運轉(zhuǎn)。

2.11 升壓站施工

升壓站位于副廠房西頭。在主副廠房主體工程結(jié)束之后，把廠房周圍進行回填平整，作為升壓站場地。然后布置升壓站設(shè)備基礎(chǔ)，在機電安裝同時，穿插進行升壓站設(shè)備安裝。在機組安裝結(jié)束，升壓站設(shè)備安裝結(jié)束后，開始試運行。

3 施工總布置

3.1 施工總體布置規(guī)劃

本電站從攔河壩到廠房河道長度2.9 km，建筑場地分散。為了施工管理方便，布置兩個施工區(qū)，即攔河壩工區(qū)和廠房工區(qū)。攔河壩工區(qū)主要承擔攔河壩、導(dǎo)流墻、進水閘和輸水洞進口段工程施工。廠房工區(qū)承擔廠房、壓力前池、壓力管道、升壓站、漫水橋及輸水洞出口段工程施工。

3.2 土石方平衡及堆渣規(guī)劃

樞紐工程土方開挖量6036 m3，土石方填筑量3284 m3；石方開挖量5908.1 m3。經(jīng)土石方平衡計算，樞紐各部位共利用開挖土石方3284 m3，圍堰填筑2786 m3，土石方棄渣量5874.1 m3，場內(nèi)共設(shè)1 個棄渣場堆存，采用8 t 自卸汽車運輸，運距為1 km。土石方平衡計算見表1。

表1 土石方平衡表

3.3 施工總進度

該電站施工建設(shè)期為1 年。其中1 月～3 月為施工前準備期，同時進行輸水洞開挖。4 月～10 月為施工期，11 月為工程收尾和施工隊退場期，12 月為電站試運行期。詳見施工進度表。

4 結(jié)論

通過對寶石引水式電站主體工程進行施工設(shè)計分析和施工總布置，保障了該電站順利建成，增加當?shù)氐碾娏?yīng)，緩解電力緊張的矛盾，并且可利用庫區(qū)水面發(fā)展水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)和旅游業(yè)，培育新的經(jīng)濟增長點，促進當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展，加快新農(nóng)村建設(shè)步伐。