玉龍喀什水利樞紐工程施工總布置綜述

魏香鴻

（新疆水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院,新疆 烏魯木齊 830000）

0 引言

玉龍喀什水利樞紐工程位于新疆和田地區(qū)山區(qū),具有“四高、一深、一窄、一多”的工程特點(diǎn),即高壩（壩高233.5 m,目前國(guó)內(nèi)在建面板堆石壩工程中壩高排名第二）、高海拔（壩頂高程2175.5 m）、高邊坡（壩肩兩岸自然邊坡高度近500 m）、高地震烈度（工程區(qū)基本地震烈度為8 度）、水庫(kù)消落深度大（工程正常蓄水位2170 m,死水位2080 m,水庫(kù)消落深度高達(dá)90 m）、窄深河床（壩址區(qū)河槽深切,槽底寬10 m～30 m,河拔35 m～45 m）、多泥沙河流（壩址處多年平均含沙量為5 kg/m3）的工程特點(diǎn)。

壩址區(qū)地形呈“V”型河谷,左岸山體雄厚,岸坡高陡,基巖裸露,最大坡高466 m,壩頂以上自然邊坡55°～65°,局部近直立；現(xiàn)代河床呈一槽狀河谷,正常蓄水位2170 m 時(shí),河谷寬約440 m；右岸為一魚(yú)脊?fàn)罨鶐r山梁,山頂高程2210 m～2290 m,河拔240 m～330 m,正常蓄水位2170 m 時(shí)梁頂寬大于180 m。針對(duì)工程區(qū)地形條件及工程特點(diǎn)中高壩、高邊坡及窄深河槽的工程特點(diǎn),工程施工布置困難,樞紐區(qū)附近20 km內(nèi)無(wú)較平緩的階地用于布置施工設(shè)施。結(jié)合工程地形條件及建筑物布置特點(diǎn),通過(guò)研究?jī)?yōu)化施工總布置,解決施工場(chǎng)地狹窄、施工場(chǎng)地受限的問(wèn)題。

1 工程概況

玉龍喀什水利樞紐工程位于新疆和田河支流玉龍喀什河中游河段上,是玉龍喀什河山區(qū)河段的控制性水利樞紐工程。本工程正常蓄水位2170 m,壩頂高程2175.5 m,最大壩高233.5 m,總庫(kù)容5.36 億m3,調(diào)節(jié)庫(kù)容4.27 億m3,死水位2080 m,總裝機(jī)200 MW,為Ⅱ等大（2）型工程,主要由混凝土面壩堆石壩、引水發(fā)電系統(tǒng)、表孔溢洪洞、中孔泄洪洞、1#和2#深孔放空沖沙洞及導(dǎo)流洞組成的泄水建筑物組成。混凝土面板堆石壩為1 級(jí)建筑物,表孔溢洪洞、中孔泄洪洞、1#深孔放空沖沙洞、2#深孔放空沖沙洞、發(fā)電洞進(jìn)水口為2 級(jí)建筑物；發(fā)電引水洞、發(fā)電廠房、尾水渠為3 級(jí)建筑物[1]。

2 施工總布置原則

樞紐施工區(qū)地形陡峻,壩址附近無(wú)規(guī)模較大的平緩場(chǎng)地,最近的大規(guī)模平緩場(chǎng)地（大于10 萬(wàn)m2）距離壩址超過(guò)20 km。樞紐施工區(qū)僅分布零星小規(guī)模緩坡地,其中面積最大的兩塊為壩址下游左岸約0.8 km 和壩址右岸坡地,面積分別為3 萬(wàn)m2和1.5 萬(wàn)m2,兩處均為主體工程開(kāi)挖區(qū)。因此,樞紐施工區(qū)施工場(chǎng)地布置條件差。根據(jù)工程施工特點(diǎn),結(jié)合施工場(chǎng)地條件,施工總布置規(guī)劃遵循以下原則：

（1）根據(jù)工程所在地地形、地貌及工程特點(diǎn),應(yīng)遵循有利生產(chǎn)、方便生活、易于管理、安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理等基本原則。

（2）應(yīng)充分考慮工程規(guī)模、樞紐布置、主體工程建筑物型式和特點(diǎn)、施工條件以及工程所在地的自然與社會(huì)條件等因素的影響。

（3）本工程土石方開(kāi)挖、填筑量巨大,占工程總投資的比重較大,優(yōu)先選擇土石方運(yùn)距短的施工布置方式。

（4）工程區(qū)施工場(chǎng)地緊張,結(jié)合工程采用的發(fā)包模式,砂石加工系統(tǒng)、混凝土系統(tǒng)、綜合加工廠等施工設(shè)施盡量集中布置,減少占地和投資。

（5）重點(diǎn)考慮保證工程質(zhì)量,方便施工,混凝土生產(chǎn)系統(tǒng)、綜合加工廠等重要生產(chǎn)設(shè)施靠近施工現(xiàn)場(chǎng)布置。墊層料和混凝土砂石骨料均由砂石加工系統(tǒng)生產(chǎn),總量較大,由于料場(chǎng)開(kāi)采區(qū)距離樞紐施工區(qū)較遠(yuǎn),凈料運(yùn)輸相對(duì)費(fèi)用低,砂石加工系統(tǒng)盡量靠近料場(chǎng)開(kāi)采區(qū)布置。

（6）在調(diào)查研究的基礎(chǔ)上,采用國(guó)內(nèi)類(lèi)似工程先進(jìn)水平的設(shè)備和機(jī)械化程度指標(biāo),盡量減少勞動(dòng)力的使用量,合理減少生產(chǎn)、生活建筑房屋面積。

（7）本工程現(xiàn)有可用大型場(chǎng)地距離非常遠(yuǎn),盡量利用棄渣在樞紐施工區(qū)填筑場(chǎng)地使用。

（8）工程施工期間主體工程施工區(qū)實(shí)施封閉管理,場(chǎng)內(nèi)主要交通與地方交通分開(kāi),減少相互干擾。

（9）危險(xiǎn)品倉(cāng)庫(kù)布置遠(yuǎn)離施工現(xiàn)場(chǎng)及生活營(yíng)地區(qū)。

3 施工總布置規(guī)劃

經(jīng)初步估算,本工程施工臨時(shí)設(shè)施占地面積總需約300 萬(wàn)m2,其中：砂石系統(tǒng)占地面積約5 萬(wàn)m2,混凝土系統(tǒng)占地面積約2.7 萬(wàn)m2,供水供電系統(tǒng)占地面積約2 萬(wàn)m2,其它施工工廠占地3.6 萬(wàn)m2,倉(cāng)庫(kù)占地面積約3 萬(wàn)m2,業(yè)主建設(shè)管理營(yíng)地臨時(shí)占地面積1 萬(wàn)m2,承包商營(yíng)地臨時(shí)占地面積約11.1 萬(wàn)m2,魚(yú)類(lèi)增殖站永久占地面積4 萬(wàn)m2,石料場(chǎng)臨時(shí)占地面積50 萬(wàn)m2,土料場(chǎng)占地面積6 萬(wàn)m2,渣場(chǎng)臨時(shí)占地面積69.9 萬(wàn)m2,施工道路占地約100 萬(wàn)m2。除料場(chǎng)、棄渣場(chǎng)和施工道路外,其他施工臨時(shí)設(shè)施需要一定規(guī)模平緩場(chǎng)地布置,平緩場(chǎng)地需求的總面積約34 萬(wàn)m2。

根據(jù)工程區(qū)附近場(chǎng)地調(diào)查,壩址10 km 范圍以?xún)?nèi)分布有25.4 萬(wàn)m2緩坡地（單個(gè)面積>2 萬(wàn)m2）,其中19.9 萬(wàn)m2位于水庫(kù)淹沒(méi)范圍,且部分位于圍堰淹沒(méi)范圍,因此,近樞紐施工區(qū)可利用緩坡地很少。為減少占地,方便施工,規(guī)劃主要施工場(chǎng)地前期利用尚未施工主體建筑物用地,后期利用工程棄渣造地。同時(shí)采用混合式布置方式,生產(chǎn)生活設(shè)施的布置優(yōu)先考慮減少占地,后兼顧功能分區(qū)。

3.1 施工工廠設(shè)施布置

工程區(qū)主要施工工廠設(shè)施主要為砂石加工系統(tǒng)、混凝土生產(chǎn)系統(tǒng)、綜合加工廠、鋼管加工廠、金屬結(jié)構(gòu)拼裝及堆放場(chǎng)、機(jī)械汽車(chē)停放保養(yǎng)站及倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)等。

（1）砂石加工系統(tǒng)：本工程混凝土骨料、過(guò)渡料、墊層料均由P1 爆破料長(zhǎng)開(kāi)采加工,砂石加工系統(tǒng)總處理能力為450 t/h。P1 料場(chǎng)位于壩址區(qū)東南方,距樞紐區(qū)直線距離約7 km。料場(chǎng)區(qū)位于布亞河及皮夏河匯合口處,加工系統(tǒng)利用兩河匯合口處階地平整形成,平整后場(chǎng)地面積約5.0 萬(wàn)m2。

（2）混凝土生產(chǎn)系統(tǒng)：根據(jù)工程的施工特點(diǎn)和場(chǎng)地條件,設(shè)置2 個(gè)混凝土生產(chǎn)系統(tǒng),即左岸高混凝土生產(chǎn)系統(tǒng)和左岸低混凝土生產(chǎn)系統(tǒng)。左岸高混凝土系統(tǒng)主要承擔(dān)導(dǎo)流工程、泄洪工程、發(fā)電廠房、大壩工程（左岸趾板、面板等）混凝土的生產(chǎn)任務(wù),利用左岸挖除部分2110 m 高程以上山梁及棄渣形成施工場(chǎng)地,占地面積1.4 萬(wàn)m2；左岸低混凝土生產(chǎn)系統(tǒng)主要承擔(dān)泄洪工程、發(fā)電洞、大壩工程（高趾墩、干貧混凝土、右岸趾板、兩岸巖錨梁等）混凝土的生產(chǎn)任務(wù),利用下游消能區(qū)初期開(kāi)挖1990 m 臨時(shí)平臺(tái)形成,占地面積1.3 萬(wàn)m2。

（3）綜合加工廠、機(jī)械汽車(chē)停放保養(yǎng)站、鋼管加工廠等：根據(jù)計(jì)算分析,鋼筋加工廠、木材加工廠、機(jī)械汽車(chē)停放保養(yǎng)站、鋼管加工廠共需3.0 萬(wàn)m2場(chǎng)地。由于樞紐區(qū)場(chǎng)地受限,采用棄渣填溝造地的方式進(jìn)行。

3.2 棄渣場(chǎng)規(guī)劃布置

根據(jù)土石方平衡成果,樞紐施工區(qū)總棄渣量約1460 萬(wàn)m3（松方）,根據(jù)樞紐布置及現(xiàn)場(chǎng)無(wú)大型平緩階地的特點(diǎn),初步擬定利用大壩和上游圍堰之間河道及樞紐區(qū)附近沖溝作為主要棄渣場(chǎng)地。

（1）1#棄渣場(chǎng)：上游圍堰距離大壩上游蓋重區(qū)約700 m,以不超過(guò)蓋重區(qū)頂高程2045 m 為控制,上游基坑容積約500 萬(wàn)m3。將該處河道作為棄渣場(chǎng)使用,有著位于淹沒(méi)區(qū)范圍內(nèi)不增加施工用地面積、堆渣為工程區(qū)最低高程基本沒(méi)有危害對(duì)象、運(yùn)渣距離小等優(yōu)點(diǎn)。該渣場(chǎng)容積約占工程50 年淤積總量的1.9%,占水庫(kù)死庫(kù)容的5%[2-3],對(duì)水庫(kù)的蓄水和運(yùn)行影響很小。

（2）2#棄渣場(chǎng)：壩址下游左岸約1.0 km 處的1#沖溝具有溝底坡度更緩,棄渣堆高相對(duì)較低,距離壩址近可利用上壩道路棄渣,更適合利用棄渣填筑近壩施工場(chǎng)地等特點(diǎn),因此選擇利用1#沖溝作為棄渣場(chǎng),并利用棄渣場(chǎng)造地形成2110.0 m、2220.0 m～2230.0 m 場(chǎng)地共計(jì)約14 萬(wàn)m2為樞紐區(qū)提供施工場(chǎng)地。

（3）3#～5#棄渣場(chǎng)：利用P1 料場(chǎng)及布亞河上游平緩階地,分別布置3#～5#棄渣場(chǎng),主要用于P1 料場(chǎng)開(kāi)采的弱風(fēng)化有用料及無(wú)用層棄料。

3.3 生活區(qū)布置

根據(jù)工程場(chǎng)地條件,營(yíng)地劃分為三個(gè)部分。

（1）業(yè)主管理營(yíng)地：按照環(huán)保相關(guān)要求,業(yè)主管理營(yíng)地需要與魚(yú)類(lèi)增殖站相鄰布置。因魚(yú)類(lèi)增殖站占地要求不小于4 萬(wàn)m2,工程區(qū)20 km 范圍內(nèi)能滿(mǎn)足要求的僅2#渣場(chǎng)2230 m平臺(tái),因此將業(yè)主管理營(yíng)地布置在2#渣場(chǎng)2230 m 之上。

（2）主體工程承包商營(yíng)地：主體工程施工壩址區(qū)高峰年平均人數(shù)約4000 人,主體工程承包商營(yíng)地規(guī)劃建筑面積48000 m2,總占地面積為6.4 萬(wàn)m2。根據(jù)工程區(qū)地形條件,主體工程承包商營(yíng)地集中布置在左岸下游,緊鄰業(yè)主營(yíng)地布置。

（3）施工準(zhǔn)備工程承包商營(yíng)地：施工準(zhǔn)備工程主要為施工導(dǎo)流工程、臨時(shí)交通工程及料場(chǎng)開(kāi)采加工。因該部分施工人員分散且人數(shù)相對(duì)較少,因此采用分散布置的形式分別布置在壩址上、下游及料場(chǎng)附近,占地總面積3.0 萬(wàn)m2。

4 結(jié)語(yǔ)

玉龍喀什水利樞紐工程采用特許經(jīng)營(yíng)（BOT）的建設(shè)方式,于2020 年7 月正式開(kāi)工建設(shè)。經(jīng)一年半施工考驗(yàn),所規(guī)劃的施工總布置在現(xiàn)場(chǎng)正在逐步形成中,結(jié)合工地推進(jìn)的標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè),施工總體布置緊湊合理,能夠滿(mǎn)足施工需要。目前2#渣場(chǎng)2110 m 平臺(tái)基本已形成,待渣場(chǎng)平臺(tái)全部形成后能夠徹底解決樞紐區(qū)場(chǎng)地狹窄的問(wèn)題。