[应用]李家河水库工程

[应用]李家河水库工程 西安市辋川河引水李家河水库工程 枢纽部分 陕西省水利电力勘测 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 研究院 二?一三年九月?西安 目 录 1工程概况 ............................................................................................ 1 2天然建筑材料 .................................................................................... 3 3 施工导截流........................................................................................ 7 4 主体工程施工.................................................................................. 10 5施工交通运输 .................................................................................. 15 6施工工厂设施 .................................................................................. 16 7施工总布置 ...................................................................................... 17 8施工总进度 ...................................................................................... 18 1工程概况 1.1施工条件 1.1.1工程条件 1.1.1.1工程概况 西安市李家河水库引水工程由水库枢纽和输水工程两大部分组成。水库枢纽主要由挡水建筑物、泄水与引水建筑物及坝后电站等组成;输水工程主要包括总干渠、南支线、北干线三部分。 鸟瀚图 李家河水库位于西安市蓝田县境内，水库枢纽位于灞河的一级支流辋川河中游河段。对外交通状况良好。施工场地主要利用枢纽下游沿河耕地及滩地布置。 挡水建筑物设计为碾压砼拱坝，最大坝高98.50m; 泄水建筑物为泄洪表孔和泄洪底孔，泄洪表孔孔宽12m，堰顶高程872.00m，泄洪底孔进口高程828.00m，孔口尺寸4.0×4.5m;引水洞布置于右岸，隧洞断面为圆形，成洞直径2.5m;电站装机2×2000 kW +1×800kW。 1.1.1.2工程特点 枢纽建筑物中碾压砼拱坝规模较大，其他工程规模相对较小，故施工控制工程为大坝。根据大坝砼工程工期短、工程量大、质量要求高的特点，必须充分做好各项施工准备工作，特别是砂石加工系统、砼拌和及运输系统的兴建和备料，应用现代技术和方法安排组织施工。 枢纽坝址区属中低山狭谷地形，河道狭窄，两岸陡峻，没有较为宽阔的施工场地，临建设施因地制宜，分散布置，可临时占用部分农田布置砂石料系统和辅助企业、以及相应的生活、办公和福利设施。 1.1.1.3交通条件 李家河水库位于西安市蓝田县境内，水库枢纽距西安市约68km，距蓝田县县城23km。坝址处有蓝葛公路通过，连接蓝田、西安，公路等级3级，除峪口至坝址段公路需进行改建外，均满足对外交通和物资运输要求。 对外交通图。 1.1.2自然条件 1.1.2.1地形地貌 李家河水库坝址位于辋川河中游河段，辋川河系渭河二级支流，为灞河第二大支流，流域呈葫芦形，上游分为东、西采峪。本区地处渭河盆地东南部秦岭北麓低中山区，海拔高程900,2200m。辋川河由南向北湍流而下，岸坡陡峭，一般谷底宽度约40,60m，河道比降28.6‰。 1.1.2.2工程地质 1)永久建筑物工程地质条件 坝址两岸基岩裸露，自然岸坡稳定，基岩为燕山期中粗粒及中细粒花岗岩，抗压强度高，地质条件满足拱坝地质要求，仅右坝肩地质条件较差，须进行适当工程处理。引水洞进出口岩体破碎，边坡稳定，洞身围岩为?,?新鲜花岗岩，上覆围岩厚23,90m。F7断层斜交洞室，断层岩体破碎为?类，微—新鲜岩体为?类岩石。地下水高于洞顶。电站为单层地面厂房，位于河道右岸，厂房纵轴线平行于河道布置。厂房基础地质情况良好，仅需要对厂房后背边坡进行挂网锚喷及排水处理。 2)临时建筑物工程地质条件 导流洞除出口段岩体破碎外，进口和洞身围岩主要为?,?类，整体成洞情况较好。 其它临建设施主要布置于枢纽下游左右岸滩地，地质条件满足要求。但因沿河布置，建筑物布置应考虑防汛要求。 1.1.2.3气象、水文 1)气象条件 辋川河流域地处暖温带气候区，冬季寒冷少雨，夏季降雨较多，坝址区多年平均气温13?，多年平均水温12?。平均风速1.5m/s，最大风速24m/s，风向SSE。最大冻土深25cm，多年平均霜冻天数81.9天。多年平均蒸发量1376.7mm;多年平均降雨量810mm，主要集中在7,9月。 李家河坝址缺少气象资料，借用蓝田县气象站观测资料统计分析其气象要素。蓝田县气象站多年平均各月气象要素见表1-2。 蓝田县气象站多年平均各月气象要素表 表1-2 月 份 项目名单 全年 称 位 1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月 多年平均 ? -1.2 2.0 7.6 13.8 18.9 24.7 26.6 25.1 19.5 13.6 6.3 0.2 13.1 气温 多年平均 hPa 962.7 959.7 956.2 952.2 949.1 944.8 943.1 946.3 952.9 958.5 961.8 963.8 954.3 气压 多年平均 % 43.5 65.6 65.1 67.8 69.9 67.6 62.1 70.5 73.8 78.2 75.6 75.0 67.9 相 对湿 度 多 年 平 m/s 1.0 1.4 1.6 1.7 1.6 1.9 1.7 1.5 1.3 1.2 1.1 1.0 1.4 均 风 速 多年平均 天 24.7 19.7 18.9 18.3 18.4 17.3 15.3 17.0 15.6 18.5 21.4 24.0 229 无雨日数 2)水文条件 辋川河径流由降水形成，由于受东亚大陆季风气候影响，具有夏季降水量大而集中，冬季降水量小的特点。7,9月降水量约占全年降水量的50%，12,2月降水量不足全年降水量 的5%。 河川径流与降水量有共同特点，即年际变化大，年内分配不均匀。7,9月径流量约占全年径流量42%，10,6月径流量占58%，其中12,2月仅占5.5%。李家河水库坝址最大年径流 33量为2.85亿m(1964年)，最小年径流量为0.337亿m(1997年)。 辋川河主汛期为7,9月，最枯时段为12,2月。根据本工程枢纽的建筑物布置特点、各组成部分的施工方法、施工进度及河道的洪水特性，本次选择4,5月、11,3月、10,5月及全年进行洪水计算，见表1-3。 李家河水库坝址分期设计洪水计算成果表 3表1-3 单位:m/s 频 率(%) 分 期 1 2 5 10 20 4,5月 449 373 274 202 134 11,3月 109 90 66 48 31 10,5月 472 401 309 240 171 全年 1220 990 695 490 310 1.1.3主要外购材料来源 工程所需水泥、粉煤灰、钢材、木材、油料等均由蓝田县城或西安市采购，外购器材设备及物资经公路、铁路运至西安或蓝田县城，再由兰葛公路运至工地。 1.1.4水、电及通讯条件 施工期临时通讯与永久通讯系统结合，目前移动网络也已覆盖全区，对外通讯可利用通讯光缆，解决施工期临时通讯与永久通讯问题。 坝址上游4.5km的玉川镇现有变电站一座，满足工程用电要求。辋川河河水水质良好，满足施工和生活用水要求。 2天然建筑材料 2.1混凝土工程量及骨料需要量 本阶段对碾压混凝土拱坝、电站、引水洞、导流洞及围堰工程量进行统计，其所需天然建筑材料主要为混凝土骨料、石碴等，工程量统计见表2-1。 主体工程各建材用量表 表2-1 3料 类 工程部位 工程量(万m) 备 注 43.73 混凝土 混凝土拱坝 1.10 引水洞 1.16 电站 1.36 导流洞、围堰 1.91 石碴 围堰填筑 0.29 过渡料 围堰填筑 从表中可知，石碴、过渡料等用量较少，其作为临建材料使用，质量要求较低，可选用导流洞开挖料及河床、漫滩砂砾石料，能满足工程需要。 主体工程所需料源主要为混凝土骨料。李家河水库永久建筑物及其临建工程混凝土总量 3约为47.80万m，混凝土成品骨料用量详见表2-2。 混凝土成品骨料用量表 表2-2 粗骨料(万t) 混凝土品种 混凝土量成品骨料砂(万t) 3(万m) (万t) D=80,40mm D=40,D=20,5mm 8.19 16.96 5.36 5.36 6.25 碾压二级20mm 29.65 63.75 13.05 17.40 13.05 20.2碾压三级配 1.35 2.78 1.67 1.11 一级配混5 配 8.61 18.31 6.06 6.06 6.19 常态混凝凝土 52.58 111.99 14.36 31.70 28.75 37.1计入房建、道路土 8 2.2料场规划 等项目(10%)后 2.2.1料场概况 所需骨料总量 2.2.1.1砂砾料 1)天然料场 天然料场为位于辋川河和灞河上的4个天然砂砾料场，即大寨、青杨庄、新庄和薛家河料场。可研阶段分析比较选择新庄料场，距坝区约23Km。开采地层为全新统冲积砂卵石层，成份主要为花岗岩，变质岩少许。 料场沿河呈带状展布，两岸有防洪堤断续分布。地下水位埋深河漫滩一般为0,0.4m，一级阶地一般为1.5,3.2m，以水下开采为主，料场天然砂砾料储量均满足要求。附近有蓝葛公路或简易公路通往坝址，交通便利。 根据各料场试验成果可知，料场砾石料(砼用粗骨料)软弱颗粒含量均超限，粒度模数偏大，其它指标可满足 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 要求。砂料(砼用细骨料)堆积密度偏小，孔隙率、含泥量偏大，其余指标基本符合质量要求。 2)人工料场 人工骨料共选三处人工料场:龙望沟、董家崖和九娃沟。董家崖骨料场距坝址5km，储 33量230万m;九娃沟骨料场距坝址2.6km，储量220万m;龙望沟骨料场距坝址1.5km，总 33储量为113.92万m，净储量为96.65万m。三料场基岩裸露，坡面仅局部有覆盖层。龙望 3沟料场岩性为燕山期中细粒斑状黑云母花岗岩(γ)，中细粒结构，块状构造，强风化层薄，5 2b一般厚度为2,3m。董家崖和九娃沟料场岩性为燕山期中粗粒斑状黑云母花岗岩(γ)，中5粗粒结构，块状构造，强风化层薄，一般厚度为3,8m。 2.2.1.2砌石料 本阶段砌石料场选了两处，一处为董家崖料场，董家崖料场属坚硬岩，除软化系数基本符合要求外，其它各项指标满足砌石规范质量技术要求。 一处为上河石料场，位于上河至董家岩的公路旁，距坝址约5.0km，交通方便，储量约 3120万m。各项指标除软化系数偏小外，其它均满足质量要求。 由于两料场运距和开采条件相近，因此工程可根据需要任选其一作为料场。 2.2.1.3土料 土料用于枢纽导流围堰，共选两处料场:在近坝区选有甘沟口两河桥土料场，另一处位 dl+pl于蓝葛公路左岸的两河街，交通方便。两土料为第四系中更新统(Q)坡洪积黄土状土，3 可开采厚度均大于4.0m，且位于地下水位以上，层位比较稳定。距离坝址1,4km。两处料 3场总储量约5万m，经取样试验开采后适当处理可做为工程导流围堰用料。 2.2.2料场比选 2.2.2.1人工骨料和天然骨料比选: 人工骨料和天然骨料两种建材料源丰富，均适宜机械化开采。其中人工骨料距工程区近，不占用耕地，无地下水影响，便于开采。天然砂砾石料，一次筛分即可制得，但超粒径料较多，距工程区距离较远，需占用耕地存在复耕问题，下部料有地下水影响。经比较(见表2-3)，本阶段选定人工骨料为混凝土主要骨料料源。 天然骨料与人工骨料比较表 表2-3 序号 项 目 天然料场(新庄) 人工骨料场 1 运 距 距坝址23km，运距远 距坝址最远5km，运距近 32 储 量 156.55万m，满足设计用量 储量基本满足设计用量 3 开 采 直接开采、受地下水影响 爆破后开采 较复杂，需配备一套砂石加4 加工工艺 简单的粗加工及筛分冲洗 工系统 料场为荒地，只需简单的覆5 料场后期处理 料场为耕地，需征地及复耕 盖处理即可 单价(元6 粗骨料 67.91 56.78 3/m) 过筛(,) 7 细骨料 66.00 62.15 8 砼 288.00 272.78 2.2.2.2人工骨料比选: 本次在三个骨料场分别取样，经试验及分析比较，三料场各项质量指标中粗、细骨料堆积密度稍偏小，软弱颗粒含量不合格外，孔隙率指标均略大;软弱颗粒(龙望沟略大)、含泥量不合格，其余各项指标均符合要求。但是龙望沟骨料场的软弱颗粒含量为5.27%，略大于规范要求(,5%)。即龙望沟料场骨料质量优于其它两个料场。 综上所述，龙望沟料场骨料质量较优，且距枢纽距离最近，所以本阶段选定龙望沟料场为混凝土骨料的主要料场。 砼细骨料(砂)的级配曲线图11-3 董家崖九娃沟龙望沟龙望沟骨料场质量虽略优于其它料场，但料场范围1001001000000 细细细内有一条高压线顺沟穿过，沟道有两条通讯光缆穿过，909090101010 808080202020开采过程中要加以保护。龙望沟料场相对高差102m，可过筛(,)过筛(,)中中中707070累计筛余(,)累计筛余(,)303030采厚度30,50m，基岩强风化层厚度2.0,3.0m，有用层 6060604040403平均厚度按35,40m计，总储量为113.92万m，净储粗砂砂砂5050505050503砂砂砂量为96.65万m，储量略小于设计用量的2倍要求。不粗404040606060粗足的量采用坝体或引水洞质量满足要求的开挖料及龙望303030707070砂沟料场中粗粒花岗岩加工。 202020808080砂砂1010109090902.2.2.3龙望沟料场概况 000100100100 龙望沟料场位于枢纽下游左岸1.5km的龙望沟处，0.1582.510.00.3150.631.255.00.1582.510.00.3150.631.255.00.1580.3151.250.635.010.02.5累计筛余(,)龙望沟料场基岩顺河发育，成条状分布。 龙望沟料场岩性为二云母二长花岗岩，为中细粒结构。 在龙望沟料场取块样9t弱风化岩石，用轧石机进行轧制，在控制粒径40,20mm状态下，筛分后，粗骨料占82.29%以上，细骨料占17.71%，石粉料占10.77,11.01%(占细骨料的百分含量)，工轧制粗骨料效果良好。细骨料级配曲线见右图。 2.3骨料的加工系统及加工工艺 根据李家河工程所需中细骨料量较大及毛料开采方式的情况，骨料破碎采用三级破碎及两级筛分，根据李家河水库工程的特点和对加工工艺的研究，李家河水库砂石料加工系统工程由粗碎工段、半成品堆场、预筛分工段、中碎工段、细碎工段、分级筛分工段、制砂工段、检查筛分工段、成品料仓、供配电系统、供排水系统及相应的临时设施等组成。 砂石料系统工艺布置图 2.4各车间处理能力 3混凝土高峰时段月浇筑强度为4万m，根据混凝土高峰浇筑强度计算出砂石料加工系 统各工段处理能力分别为:粗碎467t/h，中细碎381t/h，制砂72t/h。 3 施工导截流 3.1导流标准 本枢纽为?等中型工程，主要建筑物为3级，次要建筑物为4级，电站为5级。导流建筑物按5级设计，采用土石围堰，导流建筑物洪水标准重现期为5,10年。由于工程所在地处于暴雨中心区，故本阶段导流标准选择为10年一遇的洪水标准，相应的全年导流设计流 3量为Q=490m/s(P=10%)。 3电站厂房区导流标准选择全年5年一遇洪水重现期，相应的导流设计流量为Q=310m/s(P=20%)。 3.2导流方式 由于坝址处两岸山坡陡峻，河道狭窄，河床宽度仅15,30m，不适合采用分期导流方式。结合本工程建筑物的布置特点，故采用河道一次断流，隧洞导流的方式。 3.2.1坝区导流方案选择 根据本工程导流时段、施工方法研究和施工进度论证，比较了导流洞全年导流和枯水期导流两个方案。 -1。从施工角度看，两个方案都是可行的，并各自有优缺点，导流方案比较表见表3 导流方案比较表 表3-1 全年导流方案 枯水期导流方案 (1)基坑不过水，施工干扰小; (1)临建工程量小，投资少; (2)节省了导流底孔。 (2)基础约束区砼在第一年12月, (3)总工期 40个月，截流后到基坑开第二年3月低温季节浇筑，温控易控优 点 挖期间施工强度低，工期易保证。 制，不需采取降温措施。 (1)临建工程量大，投资大; (1)第二年汛期基坑过水，汛后清理 (2)基础约束区砼在第二年2,5月浇工作量较大; 筑，温控不易控制，需采取降温措施，(2)汛期增加导流底孔联合度汛; 缺 点 费用高; (3)总工期 40个月，截流后到基坑 (3)导流洞度汛期间流速较大。 开挖期间施工强度高，工期不易保证。 经综合分析比较，全年围堰虽然投资大，但施工干扰小，工期易保证，而且节省了导流底孔，方便了坝体碾压施工。因此本阶段推荐全年围堰的导流方案。 3.2.2电站厂区导流方式 电站厂房区采用束窄河床全年施工的导流方式。 3.3导流规划 导流规划见表3-2。 导流规划表 表3-2 挡水建筑物相起止日期 设计标准 设计流量 过水通道 主要施工项目 应时段最高水 位 第一年3P=20% 洞前做小围堰Q=310m3/s 原河道 导流洞施工 月,第一年水位807.00m (全年) 9月 第一年10P=10% 大坝施工 上游围堰水位3Q=490m/s 导流洞 月,第三年822.20m (全年) 电站施工 5月 第三年6P=5% 导流洞 坝体临时断面大坝施工 3Q=695m/s 月,第三年水位829.00m 电站施工 (全年) 9月 第三年10P=10% 坝体水位导流洞封堵 3Q=48m/s 泄洪底孔 月,第四年832.50m 坝体竣工 (枯水期) 3月 3.4度汛 截流后第一个汛期坝体的施工度汛由围堰承担，度汛标准为10年一遇洪水度汛标准， 3经调洪计算，此时坝前水位为822.20m，导流洞的下泄流量Q,458m/s;第二个汛期坝体浇筑高度已达875.0m，根据《水利水电施工组织设计规范》(SL303-2004)第3.2.16条规定，坝体临时度汛标准为50,20年一遇洪水度汛标准。本工程采用20年一遇洪水度汛标准，其 3相应的洪峰流量为Q,695 m/s。此时坝体临时断面挡水，经调洪计算，坝前水位为829.0m， 3导流洞的下泄流量为Q,562 m/s。 3.5导流建筑物设计 导流建筑物包括泄水建筑物和挡水建筑物，泄水建筑物主要包括导流洞和底孔;挡水建筑物主要是坝区上、下游围堰和电站厂房围堰。 3.5.1导流隧洞 导流洞布置于左岸,包括进口封堵塔、洞身段和出口明渠段三部分，全长372m。进口封堵塔长12m，底板高程806.0m。导流洞采用圆拱直墙型，断面尺寸为6.4×7.8m(净尺寸，宽×高)，洞身段长304m，洞底比降i=0.015，出口底板高程801.44m。 导流洞进出口段、?类、?类围岩及受断层带影响段进行全断面C25钢筋混凝土衬砌，衬砌厚度0.6m;?类围岩段侧墙和顶拱进行喷C25混凝土、φ22锚杆支护方式;底板均采 取0.4m厚C25钢筋混凝土衬砌。出口明渠长68m，底坡i=0.14，采用C25钢筋混凝土衬砌。 3根据导流洞水力计算，隧洞过设计流量Q,490 m/s时洞内为压力流。经调洪计算，导 33流洞最大下泄流量Q,458 m/s，洞前水位822.20m;洞内最大流速10m/s。 封堵塔的布置为垂直岸塔式，进水口为三面收缩，闸孔孔口尺寸为6.4×9.0m，闸门型式为钢筋混凝土叠梁门。封堵塔平台高程依据下闸后5天撤离时的最高水位及闸门安装要求定为823.50m。 3.5.2围堰 1)坝区上、下游围堰 围堰的挡水标准与导流洞全年导流标准相同。经调洪计算，上游围堰堰前水位822.20m，考虑安全超高后,上游堰顶高程取823.60m，最大堰高20.1m。堰体主要堆石碴。根据地质资料显示，围堰基础覆盖层为砂卵石，厚5,7m。本阶段堰体采用复合土工膜心墙防渗，基础以下采用防渗墙防渗，墙厚0.8m，最大墙深8m。上游迎水面采用铅丝笼块石砌护，砌护厚度0.5m。围堰顶宽6.0m，堰顶轴线长84m，堰体上游边坡1:2.0，下游边坡1:1.5。 下游围堰布置于导流洞出口上游侧，采用土石围堰，堰顶高程794.50m，最大堰高1.5m，围堰结构型式与上游围堰相同。围堰主体填筑采用导流洞开挖的石碴料填筑。 2)厂房围堰 厂房围堰的挡水标准为P=20,，Q=310 m3/s。经计算，堰前水位787.10m，考虑安全超高后，上游堰顶高程为787.60m，下游堰顶高程为786.0m，最大堰高2.6m。围堰顶宽3.0m，轴线长124.5m，纵向围堰坡比i,0.02。堰体上、下游边坡均为1:1.5，上游迎水面采用铅丝笼块石砌护防冲，砌护厚度0.5m。防渗型式与坝区围堰相同，采用防渗墙，最大墙深5.5m。 导流平面布置图 3.7 截流 3截流时段选取10月上旬，截流流量选取重现期10年的月平均流量Q=17.48m/s。截流戗台轴线选在上游围堰体内的上游侧，截流戗堤顶高程为808.10m，顶宽4m，上游边坡为1:2，下游边坡为1:1。龙口位置选在左岸的主河槽处，采用自右向左单戗进占的立堵方式。抛投材料用自卸汽车在进占戗堤端部直接卸料入水，推土机辅助作业。 3.8基坑排水 基坑排水包括初期排水和经常性排水。初期排水主要是大坝基坑在上游围堰 3合龙闭气后基坑内积水和基坑内开挖渗水。基坑积水量总量约为1.2万m。堰防渗土工膜及高喷防渗墙施工完成后的渗流量，每小时排水约为400 m3。 经常性排水主要是是排除上游围堰、下游河道渗水、雨水及机械耗用水。排 水量很小，可以采取挖排水坑等有效措施。 3.9下闸蓄水 根据坝体上升情况、永久建筑物施工进度及尽量缩短蓄水时间，并考虑到封堵要求及机械撤离，导流洞下闸时间选择在第四年1月初，下闸蓄水流量按相应月80,保证率的来 3流量计算，并考虑给下游供生态流量0.3 m/s，渗漏损失按月平均蓄水库容的1%计算，需97天蓄至初期发电水位839.0高程。 3.10封堵 3.10.1临时封堵 根据施工总进度安排，导流洞封堵时间选在第四年1月，设计流量为重现期10年的月 3平均流量1.41m/s。在导流洞进口设置封堵平台，塔长12m，宽10.4m。 平台高程823.50m，封堵闸门为钢筋混凝土叠梁门。 3.10.2永久封堵 在导流洞与坝轴线平面交汇处导0+106.0,导0+131.0处设置堵头。级别 经计算，堵头长度取25m。堵头周围布置回填灌浆和固结灌浆孔，加强堵头处防渗。 4 主体工程施工 4.1 土石方 土石方工程管理办法露天煤矿土石方施工土石方运输明细表土地整治施工组织设计路基土石方工程施工 开挖 4.1.1 施工特性 厂房布置在大坝左岸下游，距离大坝较远，与大坝地基分为两个部位进行开挖。开挖工程以高程810 m为界分为岸坡和河床。 4.1.2出碴道路布置 大坝一期岸坡开挖，分 3 层布置出碴支线道路，高程分别为880m、840 m和800m，向下游葛蓝公路相接可达弃碴场;河床基坑开挖在基坑内布置“之”字形道路爬到下游围堰顶高程后，经葛蓝公路将石碴运往下游碴场堆弃，基坑内最大纵坡15,。 4.1.3 开挖方法 坝肩开挖自上而下分梯段开挖，梯段高度10-12m，石钻孔利用YQ100型潜孔钻及手风 3钻钻孔，采用100Hp推土机集碴，3m装载机装20t自卸汽车弃碴。 3河床砂卵石覆盖层采用2m挖掘机直接开挖，配20t自卸汽车运输。岩石开挖采用潜孔钻及手风钻钻孔，梯段预裂爆破开挖。建基面部位，应预留2,3m的岩层作为保护层，保护 3层采用小孔爆破配人工撬挖的方式进行。推土机集渣或直接用2m挖掘机配20t自卸汽车出渣。 坝体石方洞挖主要集中在帷幕灌浆廊道，采用手风钻全断面开挖，人工装药光面爆破， 3开挖出渣采用人工装车，人力手推车运输。洞外2,3 m挖掘机配15,20t自卸汽车转运石渣。 4.2 混凝土施工 4.2.1 大坝混凝土施工 1)施工特性 拦河大坝为碾压混凝土拱坝，最大坝高98.5 m，坝顶高程884m，顶宽8.0m，坝顶长度351.71m，坝体最大底宽 31m。拦河大坝的砼浇筑为本工程的控制性关键线路，基础部位灌浆与混凝土施工干扰, 坝基开挖和基础混凝土浇筑强度高。 2)混凝土浇筑方案选择 坝区附近均为深山峡谷，河床狭窄，两岸陡峻，根据其他工程的经验，在狭窄河谷中，垂直运输费用由高至低依次为自卸汽车、斜坡轨道、皮带运输机、真空溜管。因此本工程碾压砼垂直运输采用真空溜管为主配合自卸汽车。根据坝址地形地质条件和大坝施工特性，本阶段对常态混凝土采用缆机浇筑方案和塔机浇筑方案进行了比较。两方案的技术经济比较见表4-1。 大坝常态混凝土浇筑方案比较表 表4-1 项目 单位 缆机浇筑方案 塔机浇筑方案 起重量大、起升高度高、覆盖范围主要 2个塔架分立在河道两岸，与坝体工程分开而 广、机动性能好，可以尽量接近坝优点 独立设置，不受导流影响,效率高。 体，充分利用最小幅度。 需针对工程施工布置要求进行专门设计，难以 主要 定型生产;本工程地形，布置困难，覆盖范围臂架受弯，重量大。产品价格昂贵， 缺点 相对较小，不能充分发挥缆机优势，基础工程维修较困难。 量大。 综合上表:方案1由于本工程地形两岸不对称、左岸等高线与坝轴线接近平行，拱坝 矢距大，如果要覆盖完坝体，布置缆机会造成基础工程量大，如果仅覆盖底孔和表孔坝段，则不能体现缆机的优越性，因此缆机不适合于本工程的施工，故常态混凝土浇筑采用方案2 3(主要采用20t塔机吊3m砼罐的入仓方式，水平运输采用自卸汽车)。 3)选定方案的设备选型和施工布置 大坝采用大仓面薄层铺碾、连续上升的浇筑方式，选择 1 台 500mm真空溜管和1台20t塔式起重机浇筑混凝土。 真空溜管布置在右岸岸坡，受料口高程与上坝公路齐平。真空溜管沿坝肩布 3置至825m高程,高差59m。溜管直径0.5m，受料斗容积为12m。受料斗为钢结构， 罐体钢板材质为Q235,A，板厚6mm，在受料斗的外壁上装有附着式震动器(ZF110型)。 右岸塔机设置在大坝下游805平台，主要用于表孔、底孔常态砼垂直运输和右边坝基混凝土施工及钢筋、模板、施工机械吊运及金结安装吊运。塔机采用固定式。 4)混凝土的运输和浇筑方法 (1)砼的入仓 3 821.00m高程以下的基础垫层砼和泄洪底孔等常态砼，采用塔机吊3m砼罐的入仓方式，有条件时也可采用自卸汽车直接入仓的方式。砼由15t自卸汽车经下游基坑公路运入。821.00m高程以下的碾压砼，采用15t自卸汽车直接入仓。砼运输道路利用下游基坑公路和两岸岸边公路逐层回填后形成。 3821,884m高程之间的高差为63m。溢流表孔和垫层砼等常态砼采用采用塔机吊3m吊罐入仓;碾压混凝土采用自卸汽车?真空溜管运输?自卸汽车运输入仓。在右岸坝头884m高程布置一个集料斗，在岸坡上布置一条真空溜管，砼运输采用15t自卸汽车经上坝公路为真空溜管集料斗喂料，在下料孔的仓面上用自卸汽车接料，仓内转料至铺筑条带上,底孔和表孔部位左岸混凝土采用高速皮带机转运。 施工方法图 (2)碾压砼的平仓和碾压 碾压条带自下游向上游与坝轴线平行碾压。模板采用翻升模板，混凝土入仓后，采用2台平仓机平仓。大仓面薄层通仓法连续铺筑，BW—202AD碾压机碾压，边角部位采用BW75S碾压机碾压。碾压遍数10遍左右。与变态混凝土结合部位先用振捣器振捣,然后用小型振动碾骑缝碾压。在施工间歇期间，碾压混凝土终凝后开始洒水养护。 (3)变态混凝土施工 变态混凝土与碾压混凝土同时填筑，变态混凝土在摊铺过程中人工加浆，加浆后15min采用插入式振捣器振捣。 4.2.2混凝土温度控制 4.2.2.1温差标准 1)基础容许温差 根据《碾压混凝土坝设计规范》SL314-2004，碾压混凝土基础容许温差可按表4-2控制。确定李家河水库大体积混凝土基础强约束区混凝土容许温差为14.5,12，弱约束区混凝土容许温差为16.5,14.5?。基础强约束区和弱约束区稳定温度均为12.5?左右，因此，强约束区和弱约束区允许最高温度分别为26.5?和28.5?。 坝体碾压混凝土基础容许温差 表4-2 单位: ? 浇筑块长边长度(m) 距基础面高度 30m以下 30m,70m 70m以上 0,0.2L 18,15.5 14.5,12 12,10 0.2L,0.4L 19,17 16.5,14.5 14.5,12 2)内外温差 内外温差控制标准为23?。 4.2.2.2混凝土浇筑方案 采用全年围堰，9月份开浇，6月18日,8月31日以及1月、2月份停止坝体浇筑。尽量利用11月、12月、3月低温季节常温浇筑坝基混凝土，常态砼和碾压砼均可自然入仓。4月、5月、6月、7月、9月、10月份要求风冷粗骨料，同时采取加冷水拌合混凝土，控制混凝土出机口温度和浇筑温度。各月砼浇筑温度要求见表4-3。 4.2.2.3控制混凝土最高温度 (1)根据温控仿真计算，基础强约束区最高温度为30.34?，基础弱约束区最高温度为26.5?。基础强约束区碾压混凝土中部最高温度超过碾压混凝土坝设计规范要求，需要进行初期冷却以降低基础强中部最高温度。 另外，为满足接缝灌浆的要求，需要对2011年9月,10月(浇筑高程787m,802 m)、2012年4月,6月(浇筑高程826m,847 m)、9月(浇筑高程847m,856 m)浇筑的砼进行初期冷却，并对787m,865 m高程浇筑的砼进行后期冷却。 初期冷却通水时间为15天，冷却水应采用制冷水，冷却水温度不超过10?，边浇边通水。后期冷却通水时间40天，通水温度为6?。冷却水管采用内径28mm(外径32 mm)的 3HDPE管，间排距为1.5×1.5m，通水流量为1.2m/h，管中水的流速控制在0.6m/s左右，冷却水管长度为250m，冷却水与砼最高温度的温差不大于20? (5)冷却水管采用天然河水，通水水温应基本与天然河道基本一致，。 混凝土各月允许浇筑温度(单位:?) 表4-3 月份 3月、11月、12月 4月 5月 6月 9月 10月 三级配 5.0,11.0 13.0 16.0 19.5 16.4 14.2 二级配 5.0,11.0 13.5 16.6 20.2 17.0 14.6 坝基混凝土 16.8 14.7 注:11月、12月、3月为自然状态浇筑，1月,2月、6月18日,8月31日停浇，4月、5月、6月、9月、10月采用风冷粗骨料，同时加冷水拌合混凝土。 4.2.2.3冬季施工及表面保护措施 1)低温季节的气温标准:当日平均气温连续5天稳定在5?以下或最低气温连续5天稳定在-3?以下时，应按低温季节进行混凝土施工。 2)对于低温季节浇筑的砼，为避免砼表面产生裂缝，砼浇筑后其顶、侧面必须立即进 2行表面保温，保温后的砼表面等效放热系数β?6.3KJ/m.h.?。保温材料应选择保温效果好便于施工的材料。 3)对于大坝上下游面等永久暴露面，要求拆模后立即敷设保温材料，待5月初方可拆除。每年9月底，应将砼暴露面重新用保温材料覆盖。保温材料等效放热系数 2β?6.3KJ/m.h.?。 4)每年9月底，应将竖井、廊道等坝内所有孔洞进行封堵。 5)当日平均气温在2,4天内连续连续下降6,9?时，未满28天龄期的内砼表面必须进行保护。 6)应避免在气温聚降期或寒冷气温条件下拆模或浇筑砼，如需拆模则应在白天气温较高时段进行，并立即对其表面进行保温。要求所有保温材料必须紧贴砼表面，并且防雨防风，禁止随风飘荡。 4.2.2.4坝体接缝灌浆施工 821m高程以下接缝灌浆要求在坝体混凝土温度稳定在11.0? 以下;821m高程以上接缝灌浆要求在坝体混凝土温度稳定在12.4? 以下。接缝张开度在0.5mm以上。灌浆设备采用SGB-6-10灌浆机灌浆机。 4.2.2.5冬、雨季施工 施工期间应加强气象预报工作，及时了解雨情和气温情况，妥善安排施工进度。1h内降雨量超过3mm时，不得进行铺筑、碾压施工。刚碾压完的仓面应采取防雨保护措施。 日平均气温低于3?时，应采取保温施工措施。 4.2.3 厂房施工 土石方开挖同大坝。 3)混凝土浇筑 厂房下部结构砼采用通仓分层浇筑，混凝土水平采用砼搅拌车运输，基础部 3位砼采用自卸汽车直接入仓或塔机吊3.0m砼卧罐入仓，上部混凝土采用泵送混凝土入仓。 4.4引水发电洞施工 引水洞为圆形，洞径2.5m,洞长946.35m。洞身平直段开挖采用手风钻钻孔，全断面光面爆破施工，人工装渣，机动斗车出渣。斜井段采用自下向上全断面开挖，手风钻钻孔，人 工扒渣，机动斗车出渣。混凝土衬砌采用钢模板，泵送砼入仓。陡坡段采用拉模自下向上施 3工。开挖弃渣在洞口采用2,3 m挖掘机配15,20t自卸汽车转运至渣场。 放水塔施工采用滑模施工，由轮胎式起重机吊运砼和其它材料入仓。出口与尾水交汇段采用泵送砼入仓，插入式振捣器振捣密实。放水塔工作桥采用满堂脚手架架立模板，泵送混凝土入仓。 4.5 机电设备及金属结构安装 本工程金属结构包括 闸门、拦污栅及埋件启闭机等。 安装前将已组装的部件用平板汽车车运至安装地点。大坝启闭机采用轮胎式起重机吊装，闸门及拦污栅采用启闭机安装。厂房内设备先安装桥式起重机，桥式起重机安装在厂房盖顶前进行，采用轮胎吊吊运安装。水轮发电机组设备在安装间内组装后用桥式起重机吊运安装就位。 5施工交通运输 5.1对外交通 5.1.1对外交通现状 李家河水库位于西安市蓝田县境内，水库枢纽位于灞河的一级支流辋川河中游河段，距西安市约68km，距蓝田县县城23km。坝址处有3级公路蓝葛公路通过，对外交通便利。 蓝葛公路将作为工程主要对外交通道路，施工车辆交通量较大。其中峪口至工程区(约21km)由于修高速公路将原有砼路面破损严重，为满足施工期间重型施工机械和运输车辆的交通要求，需要对该段按三级道路进行改建,改建后路面宽度6.5m，施工期为砂石临时路面，后期为沥青路面。 5.1.2对外交通运输量 李家河水库施工期外来物资运输总量约16.33万t，施工期高峰年运量约8.42万t，各类外来物资分年度运输量详见附表8-5-1。本工程重大件设备为启闭机构件，单件重量25t，运输尺寸为3m×2.2m×2.2m(长×宽×高)。 5.2 场内交通运输 5.2.1场内交通桥 新建跨河施工桥2座，在大坝下游约500m处，新建一座桥梁，桥面宽7m，桥长75m。另外，在坝址下游1km处的龙王沟沟口附近布置一座临时施工桥，连通蓝葛公路与龙王沟人工骨料场，桥面宽6m，桥长40m。 加固原有的魏家川桥1座，连通蓝葛公路与魏家川工区场内施工道路。设计荷载为汽-20级，挂-100。 5.2.2场内道路 场内施工道路主要以坝址下游施工桥为起点，以左岸2层上坝道路及右岸3层上坝道路为干线，并以跨河施工大桥连通两岸的辅助企业及生活区，场内新建连接生活区以及大坝、隧洞等建筑物各施工点的施工道路，道路按山区4级公路设计，共计18.70km。 施工总布置图 6施工工厂设施 6.1 砂石料加工系统 砂石料加工系统布置在龙王沟沟口，系统按全年生产考虑，每日二班制生产。建筑面积 221500 m，占地面积20000 m。 系统设粗中细三段破碎,粗碎后物料经筛分及中细碎闭路环节，生产出大、中、小石堆于成品料堆。 系统主要设施有:粗碎车间，中、细碎车间，制砂车间，筛分楼，细筛分楼，半成品料堆，制砂原料堆，成品料堆，胶带机运输系统等。具体布置见8.6.2料场章节。 6.2混凝土拌和系统 3本工程砼总量约为47.8万m，砼拌和系统布置在孙家坪附近，砼高峰期浇筑强度为 33135m/h，由此确定该系统小时生产能力270m/h。 本工程所需的水泥、粉煤灰以散装水泥为主，高峰月日平均用量为480t。系统设2个1000t的水泥罐，4个1000t的粉煤灰罐，储量可满足高峰期7天的用量。 根据混凝土浇筑工程温控要求，高温季节采用风冷粗骨料及冷水拌合等措施，降低混凝 3土出机口温度。因此，系统还需要设置冷风系统和冷水系统。预冷混凝土生产强度为120m/h，系统总制冷量2172kW。 6.3其它辅助企业 机械修配厂、综合加工厂、综合仓库、混凝土预制厂、金属加工厂。 6.4风、水、电 6.4.1施工用风 3施工供风系统采用分散和集中的布置方法，设计总用风量为380 m/min。其中主体工程开挖 33为200m/min，石料开采为180m/min。主体工程开挖除在左右岸坝头各布置一固定式空压站外，其余均采用移动式空压机。 6.4.2施工用水 3施工高峰期用水总量为855m/h。李家河水库施工共分董家崖工区、枢纽工区、魏家川 3工区三个区，施工供水按工区进行。枢纽工区采用2级泵站从辋川河河道引水至500m低位 3 3蓄水池以及200 m高位蓄水池，其它2个工区采用泵站将辋川河河道引水至200 m高位蓄 水池，砂石加工厂直接用泵从辋川河河河道抽水。 6.4.3施工用电 在施工高峰期最大用电负荷约为6000kW，坝址上游9km的玉川镇现有变电站一座，可架设10kV线路至枢纽变电站，作为枢纽各施工区电源。 6.4.4施工通讯 对外通讯及施工通讯是根据电站及施工工地总体布置进行规划设计，并考虑施工通讯与永久通讯的结合。施工通讯包括:施工工地内部通讯和施工工地对外通讯两部分。施工工地内部通讯与永久通讯综合考虑。 目前移动网络也已覆盖全区，对外通讯可利用通讯光缆。施工区的通讯线路可采用架空电缆线路，在枢纽区设置50门程控电话，同时，利用移动网络，配置移动通讯工具，解决施工期的通讯问题。 工地在防汛期与有关水文站的通讯，可利用电站永久性的防汛及水情测报系统通讯设施。 7施工总布置 7.1施工总布置 坝区附近场地较为狭窄，无集中布置临时施工场地的位置，根据场地条件及料场分布，将施工区划分为三个区，以生产指挥、部分辅助企业为主的魏家川工区;以混凝土骨料以及拌合系统为主的枢纽工区;和以辅助企业、办公系统及生活福利为主的董家崖工区。 本工程混凝土用量较大，拌合系统采用集中布置，本次设计考虑布置在孙家坪附近，便于混凝土向两岸运输。 上游3km处的魏家川有部分平坦的河岸阶地可供使用，将钢筋加工厂、木材加工厂、施工机械修配厂以及工程指挥部布置在此。靠近工地，便于材料堆放和生产以及机械维护与生产指挥。 弃碴场地选在下游董家崖附近，最大运距约6km。 22本工程施工高峰人数约为1500人，计得生活办公房建面积10000m，仓库5000m，施 222工企业用房7700m，总计建筑面积2.27万m，总占地面积18.18万m(其中弃渣场占地4 2万m)。 7.2土石方平衡及弃渣场规划 本工程土开挖总量为134万m3，利用量为9.7万m3，弃渣量为124.3万m3(松方)。利用量及部位为:利用坝体岸坡石方开挖(4.87万m3)及导流洞石方开挖(2.7万m3)进行场地平整及围堰填筑;电站石方开挖(2.1万m3)进行电站回填。 23董家崖弃渣场占地面积约63300m，规划堆渣量124万m。最大堆渣高度按34m计算，为 了预防弃渣造成的水土流失以及对辋川河河道的不利影响，要求河湾上下游出口设挡渣墙，挡渣墙为浆砌石挡墙，挡渣墙长87m墙高10m。并沿弃渣场外侧修建浆砌石截水沟。后期平整后可开垦为耕地供耕种。 8施工总进度 本工程施工总工期为40个月。其中，主体工程施工期27个月，准备期为11个月，完建期为2个月。 8.1施工准备期 安排于第一年1月,11月，共11个月。进行场内前期施工道路修建、10kV施工供电电线路架设、变电站安装以及施工企业、仓库、临建房屋建设等临建设施的建设及导流洞围堰施工，同时进行坝肩土石方开挖。10月上旬截流，此时围堰全面填筑上升，至12月中旬围堰防渗完成。 8.2主体工程施工 安排在第一年12月至第四年2月底，共27个月。 1)大坝施工:第一个汛期由围堰挡水，导流洞泄流。为简化温控措施，降低工程费用，6月、7月、8月不进行砼浇筑。第二个汛前坝体已经浇筑至877m高程，设计度汛水位为829m，此时坝体挡水。为简化温控措施，降低工程费用，6月、7月、8月仍不进行砼浇筑。第三年9月底坝体碾压砼浇筑完成。表孔砼在第三年11月底完成。在第一个汛前(第一年5月底)坝体浇至803m高程，平 3均每月上升高度8.0m，平均施工强度2.38万m/月;第二年9,第三年5月份进 3行803至821m高程砼浇筑，平均每月上升高度8.2m，平均施工强度3.71万m/月;第三年9月进行877以上砼浇筑，平均上升高度为7m/月，平均施工强度3.45 3万m/月。 电站厂房及 引水洞有自由时间，电站围堰安排在第二年2月至第三年年底。 8.3工程完建期 工期2个月，时间为第四年3、4月，主要进行清理扫尾工作，并为工程验收做好准备。 本工程劳力总用量为100万工日，平均施工数为1000人，高峰期施工人数1500人。 8.4、施工关键线路 碾压混凝土拱坝为本工程施工总进度的控制性工程项目，施工的关键线路主要内容为:前期准备(风、水、电、通讯等)—导流洞施工—截流戗堤施工—围堰防渗及基坑排水—基坑开挖及坝基处理—基础混凝土浇筑—基础固结灌浆—877m高程以下坝体混凝土—877m高程以上坝体混凝土—溢流表孔常态混凝土—803m高程以上封拱灌浆。