大藤峽水利樞紐施工組織設(shè)計(jì)

吳海金，楊溪濱，趙光輝

（廣西大藤峽水利樞紐開發(fā)有限責(zé)任公司，537226，桂平）

一、工程概況

大藤峽水利樞紐位于紅水河梯級規(guī)劃中最末一個(gè)梯級， 是以防洪、航運(yùn)、發(fā)電、補(bǔ)水壓咸、灌溉等綜合利用的大（1）型水利樞紐。 樞紐建筑物主要包括泄水、通航、發(fā)電、擋水、灌溉取水口、過魚等建筑物。 水庫萬年一遇校核洪水位64.10 m， 相應(yīng)庫容34.79 億m3， 電站總裝機(jī)容量1 600 MW，安裝8 臺水輪發(fā)電機(jī)組，單機(jī)容量為200 MW。 黔江攔河主壩壩頂長1 243.06 m， 壩頂高程64.00 m，最大壩高80.01 m（廠房壩段），黔江副壩位于主壩左岸上游， 壩頂長1 239.00 m， 南木江副壩布置在南木江與黔江匯合口下游750 m 處。主要工程量為：土石方開挖4 698.02 萬m3，固結(jié)灌漿約19.55 萬m； 帷幕灌漿約13.67 萬m； 混凝土澆筑總量約738.31 萬m3；金屬結(jié)構(gòu)安裝7.19 萬t。

二、施工條件

施工場地條件：大藤峽水利樞紐壩址位于大藤峽峽谷出口以下約2.0 km處，壩址處地勢相對開闊。

水文氣象條件：黔江流域地處我國低緯度地帶， 屬亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，夏季高溫濕熱，暴雨頻繁，秋季常受臺風(fēng)入侵影響， 冬季嚴(yán)寒天氣很少。壩址附近多年平均氣溫21.5℃，多年平均年降水量為1 702.9 mm； 壩址附近的桂平站多年平均風(fēng)速1.2 m/s。

徑流：大藤峽水利樞紐壩址與武宣水文站集水面積相差只有1%，因此直接采用武宣站徑流成果作為大藤峽水利樞紐壩址成果。 武宣站多年平均流量為4 240 m3/s；實(shí)測最大年平均流量為6 000 m3/s（1947 年），最小年平均流量為2 130 m3/s（1963 年）。

地質(zhì)條件：樞紐區(qū)巖性為泥盆系下統(tǒng)潮汐相碎屑沉積巖和泥質(zhì)灰?guī)r、灰?guī)r、白云巖等。 主壩區(qū)發(fā)育有褶皺、斷層、裂隙、層面、層理等多種地質(zhì)構(gòu)造， 但在不同的地層和地貌單元，各種構(gòu)造發(fā)育不同。 主壩區(qū)多為單斜巖層，產(chǎn)狀較穩(wěn)定。

三、交通條件

大藤峽水利樞紐地處桂平市，桂平市與周邊市縣公路交通網(wǎng)絡(luò)四通八達(dá)，公路交通十分便利，水路和鐵路交通也非常便利。 根據(jù)工程周邊區(qū)域交通網(wǎng)絡(luò)布局及本工程外來大宗物資貨物來向，對外交通采用以公路運(yùn)輸方案為主、水路運(yùn)輸為輔的運(yùn)輸方式。

場內(nèi)交通主要由場內(nèi)永久交通和場內(nèi)臨時(shí)交通組成。 場內(nèi)永久交通共設(shè)置了6 條場內(nèi)永久道路和3 座交通橋； 場內(nèi)臨時(shí)交通共設(shè)置了28條場內(nèi)臨時(shí)道路和其他臨時(shí)公路（含渣場內(nèi)交通10 km）。

四、料場選擇

大藤峽水利樞紐工程所需天然建筑材料包括：混凝土骨料、天然砂礫石料、塊石料及防滲土料等。選擇距壩址陸路31km、水路40江口天然砂礫石料場作為混凝土骨料主要料源。 江口砂礫石料場砂礫石骨料為非堿活性骨料，質(zhì)量較好，儲量基本滿足要求。 工程所需反濾料、墊層料采用江口天然砂礫石料場來料，經(jīng)混凝土骨料加工廠處理后使用。 工程所需石料和塊石料優(yōu)先利用建筑物開挖料作為石料料源。 選用廠房尾水明渠開挖料作為防滲土料，除天然含水量偏高外， 防滲性能均能滿足要求。

五、施工總布置

工程施工場地分區(qū)主要依據(jù)水工樞紐布置、 料場分布及開采規(guī)劃、工程棄渣場布置、外來物資運(yùn)輸?shù)葪l件，經(jīng)綜合分析，確定本工程樞紐區(qū)共分為2 個(gè)施工區(qū)進(jìn)行布置，分別為左岸施工區(qū)、右岸施工區(qū)。

左岸施工區(qū)：在進(jìn)場公路臨江側(cè)， 在壩址下游約5 km 處布置了修船廠及永久碼頭，往上游方向依次布置了毛料上料碼頭和建設(shè)管理一期營地。 進(jìn)場公路另一側(cè)， 從下游5.5 km 處向上游方向依次布置業(yè)主永久生活區(qū)、左岸泄水閘標(biāo)段金屬結(jié)構(gòu)拼裝廠及生活區(qū)、 腐殖土堆場、75 萬t毛料堆場、船閘標(biāo)金屬結(jié)構(gòu)拼裝廠及生活區(qū)、試驗(yàn)中心、大藤峽移民指揮部、船閘標(biāo)生活區(qū)、壩下交通橋標(biāo)辦公區(qū)及生活區(qū)及物資倉庫、壩下交通橋標(biāo)混凝土拌和站、鋼筋加工廠及其他輔助工廠、油庫、船閘標(biāo)辦公區(qū)、生活區(qū)及物資倉庫、110 kV 施工變電站，船閘標(biāo)鋼筋加工廠及其他輔助工廠、船閘標(biāo)混凝土拌和系統(tǒng)、左岸廠壩標(biāo)混凝土拌和系統(tǒng)、砂石骨料加工系統(tǒng)和左岸棄渣場。 炸藥庫位置調(diào)整于船閘上游引航道右岸山頭。 高位水池壩址上游左岸600 m 處山丘頂部。

在軸線下游約600 m 處、船閘下游引航道右側(cè)與黔江河道之間的一級階地上，布置了左岸廠壩標(biāo)辦公區(qū)、生活區(qū)、物資倉庫和施工附屬企業(yè)。

左岸施工區(qū)內(nèi)各施工工廠及倉庫系統(tǒng)均已形成， 能夠滿足施工需要，各生產(chǎn)和生活設(shè)施集中布置在船閘下游引航道兩側(cè)，少占耕地、少搬遷移民，有利生產(chǎn)、方便職工生活，布置較為合理。

右岸施工區(qū)：位于右岸上壩公路下游口門區(qū)連接公路臨水側(cè)灘地。 右岸施工區(qū)從壩下交通橋右橋頭開始沿右岸上壩路臨水側(cè)依次布置了右岸混凝土拌和系統(tǒng)、 施工設(shè)備庫、混凝土預(yù)制件廠、鋼筋模板加工廠以及木材加工廠等施工臨建設(shè)施。

六、施工導(dǎo)流

黔江大壩采用二期導(dǎo)流方式，一期導(dǎo)流先圍左岸， 江水由束窄后的右岸河床過流。在一期圍堰的保護(hù)下，進(jìn)行20 孔泄流低孔、1 孔泄流高孔、左岸廠房、左岸擋水壩等建筑物的施工。

二期導(dǎo)流圍右岸，江水由一期建成的左岸泄水閘過流，在二期圍堰的保護(hù)下，進(jìn)行右岸4 孔泄流低孔、1 孔泄流高孔、右岸廠房、右岸擋水壩、魚道等建筑物的施工。

七、主體工程施工

本工程樞紐建筑物由黔江攔河主壩、黔江船閘、黔江副壩及南木江副壩等組成，其中黔江攔河主壩由右岸混凝土重力壩段、左右廠房及安裝間壩段、泄水閘壩段、縱向圍堰碾壓混凝土壩段等組成。

1.一期主體工程施工

一期主體工程主要包括左岸泄水閘 （20 個(gè)泄水低孔和1 個(gè)泄水高孔）、左岸廠房及安裝間、黔江副壩、南木江副壩和黔江船閘等。

（1）土石方開挖

土石方開挖遵循“由上至下分層分段依次進(jìn)行”的原則，避免出現(xiàn)倒懸邊坡和邊坡失穩(wěn)情況。 開挖過程中遵循“支護(hù)與開挖同步施工”的原則，開挖邊坡的初期支護(hù)（噴、錨）在分層開挖過程中隨開挖同時(shí)進(jìn)行，上一層初期支護(hù)和馬道鎖口施工完成后，才能進(jìn)行下一層的開挖。 石方采取分塊分序鉆爆開挖， 先中間抽槽開挖，后往兩側(cè)擴(kuò)挖的順序，最后進(jìn)行邊坡預(yù)裂開挖。

（2）土石方填筑

石渣料、 堆石料來自基礎(chǔ)開挖料；填筑土料主要利用泄水閘、船閘下游引航道等部位開挖土料；不足部分從左岸棄渣場回采。 反濾料、墊層料料源來自砂石料加工系統(tǒng)。

采用進(jìn)占法卸料，即20 t 自卸汽車行走平臺及卸料平臺是該填筑層已經(jīng)初步推平但尚未碾壓的填筑面；當(dāng)土料填筑區(qū)行車?yán)щy時(shí)，可采用后退法卸料，即在已壓實(shí)的層面上后退卸料形成料堆。 采用推土機(jī)對卸料進(jìn)行推鋪，鋪料過程中采用自制刻度標(biāo)桿進(jìn)行層厚控制， 以保證鋪層均勻。對于岸坡連接處等局部難以有效碾壓部位，可順?biāo)鞣较蜻M(jìn)行碾壓。

碾壓方法為沿壩軸線方向采用進(jìn)退錯(cuò)距法碾壓，碾壓遍數(shù)一進(jìn)一退按兩遍計(jì)，錯(cuò)車搭接寬度用碾輪碾壓遍數(shù)計(jì)算。

（3）混凝土澆筑

混凝土施工水平運(yùn)輸以自卸汽車運(yùn)輸為主， 混凝土攪拌車運(yùn)輸為輔，設(shè)備規(guī)格型號和數(shù)量根據(jù)混凝土垂直運(yùn)輸設(shè)備入倉能力、現(xiàn)場運(yùn)輸距離及拌和樓生產(chǎn)能力等要求進(jìn)行選擇。 自卸汽車以10～20 t 為主，混凝土攪拌車主要用于層間砂漿、 二期混凝土、三期混凝土及梁柱等混凝土運(yùn)輸。

左岸泄水閘：主要施工高峰期共布置垂直運(yùn)輸施工機(jī)械8 臺，分別為2 臺BJ600×40 布料機(jī)、4 臺MQ900 門機(jī)和2 臺MQ600 門機(jī)，混凝土澆筑能力達(dá)5.0 萬m3/月，滿足泄水閘最高峰月澆筑強(qiáng)度需求。

左岸廠房：廠房施工區(qū)共配置垂直運(yùn)輸施工機(jī)械8 臺， 其中K80/115塔機(jī)4 臺，Q1100—63 型塔機(jī)1 臺，BLJ600—60 自行式布料機(jī)1 臺，BLJ600×40 自 行 式 布 料 機(jī)1 臺，QUY55 履帶吊1 臺，混凝土澆筑能力達(dá)8.0 萬m3/月，滿足最高峰澆筑強(qiáng)度需求。

黔江船閘：船閘主體部位垂直入倉設(shè)備主要包括8 臺SHB25 固定式布料機(jī)，分別布置于上、下閘首左右邊墩和閘室左邊墻#2、#7、#11 及#12 塊上。 混凝土澆筑能力達(dá)16 萬m3/月，滿足最高峰澆筑強(qiáng)度需求。

南木江副壩：混凝土垂直入倉設(shè)備 為K80/115 塔 機(jī)1 臺、XGC130 型履帶式起重機(jī)1 臺、QY25 汽車吊1臺、HBT60 混凝土泵1 臺。 總澆筑能力達(dá)到1.4 萬m3/月，能滿足月最大強(qiáng)度的生產(chǎn)要求。

黔江副壩：混凝土垂直入倉設(shè)備為XGC130 型履帶吊1 臺、QY25 汽車吊1 臺、HBT60 混凝土泵1 臺， 總澆筑能力達(dá)到1.0 萬m3/月，能滿足月最大強(qiáng)度的生產(chǎn)要求。

迎水面護(hù)坡混凝土施工機(jī)械設(shè)備主要采用HBT60 混凝土泵進(jìn)行入倉澆筑, 局部采用人工搭設(shè)溜槽入倉澆筑。

（4）金屬結(jié)構(gòu)安裝施工

左岸廠房、 左岸泄水閘工程：左岸泄水壩段金屬結(jié)構(gòu)包括閘門、壩頂雙向門機(jī)、 液壓啟閉機(jī)及其埋件等，左岸發(fā)電廠房金屬結(jié)構(gòu)包括攔污柵、閘門、浮排、壩頂雙向門式啟閉機(jī)、廠房尾水單向門機(jī)及其埋件等。

為便于泄水閘平板門安裝，優(yōu)先安裝完成泄水系統(tǒng)壩頂雙向門機(jī)。 壩頂雙向門機(jī)組件運(yùn)至泄水閘壩頂#22～#23 壩段之間， 利用300 t 履帶吊進(jìn)行門機(jī)大件吊裝，其他小件利用相應(yīng)的汽車吊安裝。 門機(jī)組件、弧門門葉、支腿、支鉸以及平板門等主要大件在拼裝廠及堆放場地采用200 t 汽車吊進(jìn)行卸車、裝車，采用60 t 平板拖車和120 t 平板拖車運(yùn)輸， 門機(jī)小件、閘門埋件、水封、連接件等小件則采用載重汽車運(yùn)輸。

泄水低孔弧門門葉、支臂以及油缸等部件運(yùn)至大壩下游安裝位置后，采用240 t 架橋機(jī)進(jìn)行卸車、安裝。 門槽及埋件安裝采取與壩體混凝土澆筑平行交替作業(yè)。 架橋機(jī)的安裝和移位均通過土建施工門（塔）機(jī)和汽車吊完成。 泄水低孔弧門支承鋼梁在堆放場采用200 t 汽車吊和100 t 汽車吊配合裝車、卸車，采用250 t 平板拖車運(yùn)輸。 支承鋼梁運(yùn)至安裝位置后，采用750 t 履帶吊等設(shè)備進(jìn)行吊裝。泄水低孔弧門支鉸和高孔弧門支鉸、 支臂、 門葉以及液壓啟閉機(jī)油缸等部件亦采用750 t 履帶吊進(jìn)行吊裝。

廠房部分閘門及攔污柵安裝前，優(yōu)先進(jìn)行壩頂門機(jī)和尾水門機(jī)安裝。平板閘門、攔污柵等與泄水壩段的金屬結(jié)構(gòu)安裝工藝相同。

船閘工程：船閘人字門安裝包括人字閘門底樞（蘑菇頭、上蓋及球瓦等）、枕座、頂樞（頂樞軸、A、B 拉桿等）等支撐結(jié)構(gòu)安裝與調(diào)整、人字閘門門葉結(jié)構(gòu)安裝與調(diào)整、人字門附件（背拉桿、 限位裝置等） 的安裝與調(diào)整、人字門防腐涂裝、單機(jī)無水調(diào)試、聯(lián)動無水調(diào)試及有水調(diào)試。

人字門金屬結(jié)構(gòu)大件運(yùn)輸采用3850A 牽引車，配套液壓全掛車，掛車兩縱12 軸。 其他小于60 t 的運(yùn)輸單元，采用60 t 平板車進(jìn)行運(yùn)輸。

南木江副壩工程：南木江副壩事故閘門均采用壩頂2×250 kN 單向門機(jī)進(jìn)行安裝。

（5）機(jī)電設(shè)備安裝施工

大藤峽工程8 臺單機(jī)裝機(jī)容量20 萬kW 的軸流轉(zhuǎn)漿式水輪發(fā)電機(jī)組由ZZ-LH-1040 軸流式水輪機(jī)和發(fā)電機(jī)組成， 是國內(nèi)同類型最大的機(jī)組，安裝難度較大。 一期左岸廠房布置3 臺。 其中肘管、錐管管節(jié)、轉(zhuǎn)輪室分瓣件、基坑里襯管節(jié)利用廠房土建施工用K115 塔機(jī)吊裝，座環(huán)分瓣件利用750 t 履帶吊進(jìn)行吊裝， 底環(huán)、導(dǎo)水機(jī)構(gòu)、頂蓋、大軸等設(shè)備由廠房內(nèi)2×300 t 橋機(jī)進(jìn)行吊裝。 發(fā)電機(jī)及其附屬設(shè)備由廠房內(nèi)2×300 t 橋機(jī)進(jìn)行吊裝。

2.二期主體工程

二期主體工程由右岸擋水壩段、右岸廠房壩段、右岸廠房和5 孔泄洪閘組成。 二期主體工程計(jì)劃于2019年12 月開工，土石方開挖、混凝土澆筑與一期左岸廠壩工程類似，二期泄水閘、廠房的金屬結(jié)構(gòu)和水輪發(fā)電機(jī)設(shè)備型號與一期工程相同，施工方法基本一致。

八、工程施工總進(jìn)度

施工期分為籌建期、 施工準(zhǔn)備期、 主體工程施工期和工程完建期，本工程施工工期不含籌建期（籌建期為一年）。

2015 年5 月20 日初步設(shè)計(jì)報(bào)告獲得批復(fù)。 根據(jù)初步設(shè)計(jì)報(bào)告，大藤峽水利樞紐工程總工期為9 年（108個(gè)月，不含籌建期），其中施工準(zhǔn)備期和籌建期、 主體工程施工期重疊，主體工程施工期96 個(gè)月 （一期工程59個(gè)月，二期工程37 個(gè)月），工程完建期12 個(gè)月。

大藤峽船閘主體工程于2015 年9 月19 日開工， 左岸廠壩工程于2015 年9 月29 日開工。 一期工程工期僅有51 個(gè)月， 同初步設(shè)計(jì)報(bào)告批復(fù)工期59 個(gè)月相比，壓縮了8 個(gè)月，工期非常緊張。

工程于2019 年10 月26 日提前一個(gè)月完成大江截流， 計(jì)劃2020 年3 月底初期蓄水，2020 年4 月份首臺機(jī)組投產(chǎn)發(fā)電、船閘通航。2023 年12月右岸工程5 臺機(jī)組全部發(fā)電，工程完工。