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周公宅水库工程的施工规划和管理

时间:2023-06-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:工程施工布置是否合理直接关系到工程的施工进度、运行管理、环境保护和施工成本。周公宅水库工程位于宁波市鄞州区大皎溪皎口水库上游15km处,坝址位于鄞州区章水镇周公宅村北大皎溪干流上,距宁波市区约51km,是一座供水、防洪结合发电的综合水利工程。根据工程特点,在坝址上游右岸设置供水系统,距离右岸人工砂石系统及拌和系统较近,在短期内即可形成供水能力,且管线距离较短,运行较为可靠。

周公宅水库工程的施工规划和管理

中国水利水电第四工程局周公宅项目部 张宏伟 耿文林###。

【摘要】工程施工布置是否合理直接关系到工程的施工进度、运行管理、环境保护和施工成本。文章就周公宅水库C1标施工布置,按C1标的施工技术条件、施工环境及工程地形的特点,结合Cl标的施工总进度和施工强度的需要,临建设施的规模和技术指标根据施工总进度和施工强度的需要进行规划设计,施工设施尽量做到紧凑合理、管理集中、调度灵活、运行方便和节约用地以及所有生产、生活设施的布置均体现安全生产、文明施工等具体布置情况进行了论述。

周公宅水库工程位于宁波市鄞州区大皎溪皎口水库上游15km处,坝址位于鄞州区章水镇周公宅村北大皎溪干流上,距宁波市区约51km,是一座供水、防洪结合发电的综合水利工程。本工程为Ⅱ等工程,由拦河坝、坝后水垫塘、二道坝、引水建筑物、发电厂房变电站等建筑物组成。

拦河坝为混凝土双曲拱坝,大坝位于周公宅村口下游约250m处,坝顶中心线弧长446.77m,坝顶高程240m,最大坝高125.5m,坝顶设置3孔10m宽的溢洪道,坝体内埋设两根Φ1.2m放空管。二道坝位于大坝下游约380m处,为混凝土单心圆单曲等厚拱坝,坝顶中心线弧长为75.86m,中部为跌流式溢流堰。引水系统布置在大皎溪右岸山体中,C1标主要承建引水建筑物进水口、部分引水隧洞施工。

根据CI标的施工技术条件、施工环境及工程的特点,结合现场实际情况,为满足CI标的施工需要,工程施工布置按以下原则进行:

(1)依据招标文件给定的条件、现场情况及有关规范;

(2)临建设施的规模和技术指标根据施工总进度和施工强度的需要规划设计,施工设施尽量做到简单实用、紧凑合理、管理集中、调度灵活、运行方便和节约用地;

(3)各施工场地及营地均按相关要求配置足够的环保设施及消防设施

(4)所有生产、生活设施的布置均体现安全生产、文明施工。

Cl标施工用风主要为各主体工程、临建工程、料场等部位的开挖、混凝土拌和楼输送水泥、主坝浇筑混凝土冲毛、仓号冲洗用风,用风量根据施工时段的不同而变化,施工高峰用风出现在前期主体工程开挖施工中,高峰用风量为181m3/min,由于Cl标施工部位较多,而且较为分散,因此施工供风采用移动空压机供风,不同时段用风配置如下。

(1)前期施工。

前期施工道路修筑时,共布置3台21m3/min油动空压机、2台9m3/min油动空压机及2台25m3/min电动空压机,随工作面变化移动供风。

(2)主体工程开挖施工。

具体布置:左岸、右岸坝肩各2台25m3/min电动空压机及1台21m3/min油动空压机,2台21m3/min油动空压机为CM351钻机专用供风空压机;引水发电洞洞口布置1台21m3/min油动空压机供风;二道坝、水垫塘开挖各布置3台3m3/min电动空压机。

(3)大坝混凝土施工用风。

大坝混凝土浇筑施工共布置2台25m3/min电动空压机,分别布置在15#、7#坝段坝后临时平台,临时平台随浇筑高度临时搭设。

(4)拌和系统及人工砂石系统用风。

混凝土拌和系统共布置3台20m3/min无基础固定电动空压机和1台10m3/min的无基础固定电动空压机,向拌和楼输送水泥胶凝材料等其它用风。

(5)石料场开采布置1台21m3/min油动空压机向CM351钻机供风,LM500C液压钻机使用自带供风设备供其开挖用风。

根据施工实际情况,结合Cl标布置特点及供水质量要求,供水系统的布置遵循分区、分源、分质的原则,分别设置2个独立的供水系统,沿河道分开布置。总体上划分为右岸供水系统和下游生活区供水系统。

右岸供水系统布置在坝址上游右岸3#弃渣场附近,供应主体工程混凝土浇筑、人工砂石系统及混凝土拌和系统、大坝一期、二期冷却、基础处理工程等施工用水以及坝前办公生活区、施工机械用水,施工用水高峰强度为441m3/h。根据工程特点,在坝址上游右岸设置供水系统,距离右岸人工砂石系统及拌和系统较近,在短期内即可形成供水能力,且管线距离较短,运行较为可靠。供水系统采用二级泵站供水的方式。工程施工初期由于各种原因工期严重滞后,后期赶工时混凝土浇筑强度增大,主坝用水量相应增大,项目部一方面着手提高抽水设备的利用率,另一方面根据自然环境条件引部分山水至水池或增加抽水设备,从而解决了供水的不足。

(1)高程130m取水泵站。

取水泵站布置在坝址上游右岸3#弃渣场附近高程130m河岸较为平坦处,沿河岸坡铺设滑轨并设置小车,将水泵置于小车上采用卷扬机牵引水泵随河水位变化取水。考虑到汛期取水要求,最大取水高差为25m。取水点配置4台D155-30型多级离心泵(1台备用)取水,单台水泵抽水能力为155m3/h,4台水泵共用2根8"钢管向二级泵站水池供水。

(2)高程225m处的水池。

水池布置在高程225m处,规划为前池和后池,总设计容量为2×750m3,两水池相互连通。前池可起到一定沉淀、净化作用,后池可向大坝高程190m以下各用水点供水,同时也可向高程300m水池供水。配置4台D155-30型多级离心泵取水(1台备用),管路布置形式同一级泵站。

(3)高程300m处的水池。

高程300m同样设置2×750m3水池,主要供人工砂石系统、混凝土拌和系统、制冷系统及大坝施工用水。

高程225m水池引出4条管路:其中两条为6"钢管,向大坝高程190m以下部分混凝土施工供水及冷却施工供水;另两条为8"钢管引向高程300m水池。

高程300m水池引出4条管路:1条6"钢管通向人工砂石系统和拌和系统,1条8"钢管通向制冷系统和坝后,2条6"钢管引向坝后。各管路采用阀门互相连通,根据不同工况进行用水量及压力调节。

(4)坝后取水点。

利用冬季有利时机,坝后采用3台50m3/h高扬程水泵抽水,由3条3"钢管引向坝顶4x50m3水箱进行二期冷却,即保证了二期冷却用水量的要求,又保证了封拱灌浆冷却温度的要求。

根据有关规定,供电电源由杜岙35kV/10kV中心变电站接入,供电电压等级为10kV。C1标各系统及附属厂区、生活区布置比较分散,距中心变电站较远,根据用电负荷及负荷位置布置三回10kV架空供电线路,覆盖整个施工区及附属厂区,同时根据各系统的负荷及供电质量的要求,设计了三座变电所,一座布置在右岸高程EL265m混凝土拌和系统,主供拌和系统;一座布置在砂石骨料系统,主供砂石骨料破碎及运输;一座布置在左岸高程EL240m缆机主机房附近,供缆机专用。为保证供电质量,提高供电系统的功率因数,变电所设计了电容补偿柜。大坝混凝土施工用电及其它供电采用线路就近设柱上跌落开关接变压器供电。

Cl标用电设备配置负荷总容量为8107kW,采用总同时系数法计算电力负荷,高峰用电负荷4053kW。业主所提供的电功率为4000kW,基本满足施工需要。

根据负荷总容量配置12台变压器,总容量为11045kVA,基本能够满足Cl标用电要求,同时配置两台100GF型柴油发电机组,用作基坑临时抽水等应急供电,计量点设在杜谷中心变电站10kV出线端子处。根据用电负荷,设计的三回10kV架空线路,采用同杆双回路架设及单杆架设方式,过公路时采用15m混凝土电杆,其余均采用12m混凝土电杆,过大皎溪时采用双排杆形式架设,架空线路沿左岸公路架设经生活营地,在纲筋加工厂附近1#与2#线路同杆架设从右岸缆机移动端后侧至1#变电所,3#线路跨大皎溪至左岸高程240m缆机专用3#变电所。1#变电所设置12面KYN10-18Z型高压开关柜及10面YDS型低压开关柜;2#变电所设置15面YDS型低压开关柜。

为满足工程施工的需要,C1标进点后还需要在施工区内共扩改建、增修布置16条施工运输及上机道路,施工道路总长9.44km。各道路特性见下表:

(1)主坝缆机布置。

本工程坝址两岸岸坡陡峻,地形不对称,左岸无布置平移式缆机的条件,根据现场地形条件,大坝混凝土施工布置两台20t辐射式缆索起重机。混凝土水平运输由JM150内燃机车牵引混凝土侧卸运输车,将拌和系统生产的混凝土运输至取料平台卸入缆机吊罐,再由缆机吊运直接入仓。

根据施工总进度计划安排,C1标混凝土最高月浇筑强度达3.57万m3。为了满足C1标混凝土浇筑强度要求,将重庆江口电站使用过的两台20t辐射式缆机移用到周公宅工程。实践证明,在周公宅工程实际浇筑最高月强度达到3.84万m3,完全能够满足混凝土浇筑强度要求。

根据坝址处的现场地形条件,结合主坝结构特性,大坝混凝土的浇筑和材料、设备的吊运采用两台20t辐射式缆索起重机。(www.xing528.com)

缆机覆盖范围:主坝1#~19#、20#部分坝段。

缆机布置在左右两岸不同高程,左岸为固定端,右岸为移动端。固定端高程300m,承载索支点高程297m;移动端轨顶高程302.25m,承载索支点高程302m,轨道长267m。缆机最大跨度为666m,主机房布置在左岸坝头下游高程240m处。

原计划在20#部分坝段~23#坝段采用高架门机运输混凝土,由于开挖该处后发现此处岩石为强风化,且断层发育明显,不宜布置高架门机,后改为溜槽入仓方案进行浇筑。

(2)水垫塘、二道坝混凝土施工布置。

水垫塘护坡单边总长187m,高程为ELH9m~EL145m,混凝土总量为3万多方。由于缆机只能覆盖很少一部分,施工时在缆机覆盖范围内部分采用缆机浇筑,所以水垫塘在混凝土浇筑系统布置时采用4台提升架两岸对称布置进行混凝土浇筑。

二道坝总宽81.917m,高程为EL112m~EL138.5m,混凝土总量为六千多方,比较集中,所以施工时在坝后布置一台塔式起重机,其吊运能力为0.5t~2t,回转半径为40m。

(3)混凝土拌和系统。

混凝土拌和系统的布置考虑到现场地形条件,分两级台阶布置在缆机控制范围的上游侧外端头处。台阶高程分别为241.5m和260m。高程241.5m平台处布置有混凝土拌和楼、水泥罐、粉煤灰罐、外加剂配置系统;高程260m平台上布置有制冷系统、水泥和粉煤灰拆包间、混凝土拌和供风系统。拌和设备选用一座HL240-4F3000混凝土拌和楼,月生产能力大于4万m3发包方以吨袋散装形式供应水泥和粉煤灰,并运至拌和系统,厂内设2个800t的水泥罐、1个600t的粉煤灰罐,储量可满足高峰期5~7天的用量。吨袋水泥和粉煤灰在拆包间拆卸后,风送至料罐中储存。系统总供风量配置70m3/min。

因料场地质问题等各种原因,大坝混凝土工期前期有一定滞后,故水垫塘、二道坝混凝土施工时,大坝混凝土施工正处于赶工状态,拌和楼不能满足主坝与此部位同时施工的需要,所以根据具体情况,水垫塘布置两台0.75m3滚筒式搅拌机,设3个5Ot的水泥罐、1个50t的粉煤灰罐,二道坝布置一台0.75m3滚筒式搅拌机,设2个50t的水泥罐、1个50t的粉煤灰罐,储量可满足高峰期5~7天的用量。

主坝混凝土砂石骨料从砂石加工系统成品料堆通过皮带机进料,粗骨料采用两两上料,经拌和楼前二次筛分分级后再经皮带送至拌和楼楼顶储料仓内,所有输料皮带机均采取遮阳保温措施。片冰采用圆筒式保温皮带机输送至拌和楼。水垫塘、二道坝混凝土砂石骨料从砂石加工系统成品料堆运至现场后人工直接上料。

(4)混凝土制冷系统。

为了满足夏季6~8月份浇筑混凝土的温控要求,必须确保混凝土出机口温度在12℃以下。因此,除采用常规的降温手段外,还必须设置一套完整的制冷系统,用于混凝土粗骨料降温用的冷风的生产、混凝土内掺用冷冻水和片冰的生产以及混凝土浇筑后的一期、二期冷却水的生产。该系统由制冷车间、含冷水车间、制冰楼组成。根据施工总进度的安排,夏季6~8月份混凝土浇筑最高月强度不超过2万m3,为此,该系统的生产规模按此要求进行设计。经核算,把粗骨料的初温经风冷降至7℃左右、加40kg~50kg片冰、外力口10kg4℃制冷水即可达到出机口温度12℃的要求。因此,系统必须设置一座总容量200万kcal的制冷设施。由于在混凝土施工期间冷却水管的加密、水泥用量的增加以及混凝土浇筑施工的不均衡性造成冷却水用量的增加,2005年10月份计划二期冷却第五层灌区水量最高峰为240m3/h,超出原投标文件二期的冷却高峰用水量130m3/h。制冷总容量情况为冷水厂安装两台ABLG125Z型螺杆氨泵机组制,冷量为50万kcal/h,制冷楼安装四组氨压缩机,制冷量为300万kcal/h,总计350万kcal/h。根据实际情况我部对原有制冷水管路进行了改造,实际制冷水量可达130~150m3/h,与实际用冷水量需求相比还差90m3/h~l10m3/h,后选用约克无锡产YSD-BCBS35CGE水冷螺杆机组一台,基本满足施工要求的制冷量。

(5)混凝土水平运输布置。

混凝土水平运输采用有轨运输方案,由JM150内燃机车牵引6m3混凝土侧卸运输车在拌和楼下接料运至缆机取料平台,卸入缆机吊罐,再由缆机吊运直接入仓。

混凝土进料线布置在右岸拌和楼平台下游高程241.5m~241.2m,进料线总长202m.

(6)砂石料加工系统布置。

砂石加工系统布置在右岸坝头上游高程240m以上的区域内。系统占地面积约3.5×104m2。根据现场场地坡地的特点,通过挖填使之平衡,并利用地形坡度,台阶形自上而下布置,料流自上游向下游运输,减少皮带机的运距。各车间相对独立,布置紧凑。砂石系统主要构筑物有:汽车受料仓及粗碎车间、半成品料堆、预筛分楼、中碎车间、筛分楼、细碎车间、制砂车间、成品料堆及辅助设施。

C1标主体工程混凝土总量63.8万m3最高月混凝土浇筑强度3.57万m3,砂石加工系统的生产规模按月生产5万m3、小时生产强度180m3/h进行设计。

块石料从开采场运来后,通过棒条给料机分级后进入鄂式破碎机,获得半成品骨料,半成品骨料再经预筛分车间分级后,<150mm的混合骨料直接进入筛分楼进行分级筛分,分四级分别堆放至成品料堆;>150mm的混合骨料进入圆锥破碎机,破碎后再次上筛分楼进行筛分,同上分四级分别堆放至成品料堆。由筛分楼筛分出来的<5mm的骨料直接上制砂车间调节料堆堆存,而后,经制砂机制砂,并分两级堆存,不满足要求的返回制砂车间,再次制砂。因湿制法生产时洗砂用水量较大,悬浮物不易沉淀,排放后污水严重影响河道清洁及下游居民用水,采用往沉淀池中投放明矶、漂白粉等处理方法,井咨询宁波市污水处理单位,采取水样进行分析,但均未取得较好成效。另外,因石粉的大量流失,造成人工砂细度模数太大,为解决湿制法所带来的污水问题和进一步改善人工砂级配,提高人工砂产量,经过多次论证后将生产工艺由湿制法改为干制法。

为了调节中、小石级配,对于筛分楼筛分出来的150mm~40mm两级骨料中的部分骨料再次返回圆锥破碎机,破碎、筛分后可获得更多的中、小石骨料。对于筛分楼筛分出来的<40mm两级骨料中的部分骨料输送至制砂车间,破碎、筛分后可获取更多的5mm~2mm、<2mm的粗、细砂。

储料仓共六个,分别是150mm~80mm,80mm^40mm,40mm~20mm,20mm~5mm,5mm~2mm,<2mm。储存的骨料满足10~15天生产强度的需要。

共配置两台颗式破碎机、两台1750型园锥破碎机、两台PCL-900立轴破碎制砂机,可满足系统5万m3的月生产强度。

C1标办公及生活区随着工程进展将主要在3个区域内先后进行布置:

(1)前方办公生活营地。

前方办公生活营地1#营地,主要解决施工进点后前期工程施工、办公及生活用房。由于1#营地布置在原周公宅村内,所以此部分用房将主要利用原有民房。

(2)施工项目部营地。

根据招标文件所提供的条件,发包方将在管理营地内有偿提供400m3办公用房,在此区域内设置C1标施工项目部。

(3)下游生活区。

下游生活区即6#营地,占地面积9000m2,该营地为C1标主要的生活营地。营地内布置职工宿舍、办公用房、食堂、浴室等生活、办公设施。

(4)生活区及辅助企业环保、排污。

①生活营地排污。

Cl标施工人员生活区主要集中在1#、6#营地,故在上述两营地内按照有关标准设置数量足够的排污管道(沟),所有的生活废水经管道(沟)汇入营地旁的生活污水处理站处理达标后排放。其中,1#营地设置1座50m3/d的生活污水处理站,6#营地设置1座200m3/d的生活污水处理站。上述两营地均设有水冲式厕所并配备化粪池

②辅助企业生产排污。

辅助企业生产排污主要集中在人工砂石系统、混凝土拌和系统、2#、4#营地。其中人工砂石系统、混凝土拌和系统设置专用污水处理系统。2#、4#营地设置2座50m3/d沉淀池处理生产污水、废油。同时,上述两营地内设置移动厕所及垃圾投放点。

所有辅助企业场区和生活区内设置的垃圾池、厕所等临时卫生设施将定人定时清理打扫,化粪池定时抽空并拉运至指定的地点进行处理。在主体工程完工后,按照要求拆除一切施工临时设施和生活临时设施。

③营地环境保护。

各营地填方区一定范围内均设有浆砌石挡墙、护坡及排水沟以防止雨季雨水冲刷后的塌方及对营地范围外地区造成水土流失污染。

由于周公宅工地在施工阶段与投标阶段相比条件发生了一定的变化,C1标根据周公宅水库C1标施工布置,按C1标的施工技术条件、施工环境及工程地形的特点,结合C1标的施工总进度和施工强度的需要,临建设施的规模和技术指标根据施工总进度和施工强度的需要进行规划设计、及时调整,优化布置方案,施工设施尽量做到紧凑合理、管理集中、调度灵活、运行方便和节约用地,完全满足了工程施工的需要,对同类工程施工布置具有一定的借鉴作用。

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