樊建华(工程设计院)[摘　要] 天池崖抽水蓄能电站施工组织设计对施工的关键技术问题进行了深入研究,提出了合理的导流方式、导流标准及导流建筑物布置。坝体堆石料、混凝土粗骨料料源选用开挖石料, 整个工程共设置3个混凝土拌和系统, 碾压混凝土坝采用负压溜槽浇筑混凝土,地下厂房开挖采用多臂液压凿岩台车钻孔,衬砌混凝土采用混凝土泵浇筑。施工总工期为6年。[关键词] 施工组织设计  施工导流 施工技术 施工总布置 施工控制性总计划        天池崖抽水蓄能电站位于河南省南阳市南召县马市坪乡，主要建筑物包括上水库面板堆石坝、下水库碾压混凝土坝、输水系统、地下厂房洞群系统及地面开关站等。本工程主体工程工程量：土石方明挖734.22万m3，石方洞挖127.85万m3，土石方填筑351.57万m3,混凝土为133.63万m3，金属结构安装量10115t。主要临建工程工程量为：土方明挖3.93万m3，石方洞挖14.16万m3，混凝土为1.91万m3。1 施工导流    天池崖抽水蓄能电站工程等别为一等大(1)型，主要建筑物级别为I级，次要建筑物级别为3级，导流建筑物保护对象为I级永久建筑物。1.1 上水库施工导流1.1.1 导流标准    围堰设计标准：导流洪水标准定为5年一遇，相应汛期洪峰流量45m3/s，枯水期洪峰流量2.42m3/s。    上水库主坝的施工期度汛标准：上水库主要施工项目有环库公路开挖、进出水口开挖、库盆及坝基清理、大坝填筑、库盆防渗处理等，上水库拦洪库容小于0.1亿m3，确定上水库主坝的施工期度汛标准为10年一遇，相应汛期洪峰流量59m3/s。    上库进/出水口在施工期的度汛标准：因为上库进/出水口的施工期能否安全度汛，将直接影响到输水系统及地下厂房系统的施工安全，引水系统开挖贯通后，上水库度汛标准受地下厂房度汛标准控制，考虑地下厂房机组安装等因素，确定上库进/出水口在施工期的度汛标准为50年一遇，相应汛期洪峰流量91m3/s。1.1.2 导流建筑物布置与选择    围堰：围堰型式为浆砌石围堰，围堰上游边坡为1：0.2，下游边坡1：0.7，堰顶宽度4m，上游枯水期围堰最大高度12.3m。    导流洞：利用永久排水廊道作为导流洞，隧洞型式为城门洞型，进口底板高程为1 130.0m，底坡17.6%，隧洞长度768m，断面尺寸1.5m×2.1m(宽×高)。1.2 下水库施工导流1.2.1 导流标准    围堰设计标准：为保证基坑必要的施工进度，考虑枯水期围堰不过水。初拟洪水标准为枯水期5年一遇，相应设计流量为44m3/s。    下水库主坝的施工期度汛标准：下水库主要施工项目有进出水口开挖、坝基清理、大坝填筑等。下水库拦洪库容小于0.1亿m3。确定下水库主坝的施工期度汛标准为10年一遇，相应汛期洪峰流量1178 m3/s。    下库进/出水口在施工期的度汛标准：下水库进/出水口的施工期能否安全度汛，将直接影响到输水系统及地下厂房系统的施工安全，引水系统开挖贯通后，下水库度汛标准受地下厂房度汛标准控制，考虑地下厂房机组安装等因素，确定下库进/出水口在施工期的度汛标准为50年一遇，相应汛期洪峰流量2 066m3/s。1.2.2 导流建筑物布置与选择    围堰：围堰型式为浆砌石围堰，上游边坡为1：0.2，下游边坡1：0.7，堰顶宽度4m，上游枯水期围堰最大高度13.06m。由于河床比降较大，泄流流量小，不需设下游围堰。    导流洞：右岸布置一条导流洞，隧洞型式为城门洞型，底坡2.73%，隧洞长度203.5m，断面尺寸3m×3.9m(宽×高)，采用全断面钢筋混凝土衬砌，衬砌厚度0.6m。2 施工技术2.1 上水库面板堆石坝    根据坝体布置特点、结合地形地质条件，考虑到坝体填筑料均为利用库周开挖料，故上坝填筑道路结合库周和库区开挖道路布置，在水库右岸岸坡上布置5层上坝道路(含坝顶公路)，每层控制填筑高度约15～20m。    主、次堆石料采用库区开采料，垫层料、过渡层料来自上库骨料加工厂。运输上坝采用20t自卸汽车，坝体填筑采用132kW推土机铺料，13.5t振动碾分层碾压，边角部位采用2.8kW蛙夯夯实或手扶振动碾碾压。    面板混凝土采用6m3混凝土搅拌运输车运输，溜槽入仓，无轨滑模施工，插入式振捣器振捣。根据进度安排，混凝土面板分二期浇筑。2.2 下水库碾压混凝土主坝    碾压混凝土坝坝址处地形狭窄，两岸岸坡陡峻，除小部分低部位的混凝土可利用基坑开挖出渣道路采用10t自卸汽车直接运输上坝外，其余混凝土运输采用10t自卸汽车运至左坝肩回车平台，经负压溜槽下至坝面，再由自卸汽车坝面运输入仓。混凝土入仓后，采用132kW推土机改装的平仓机平仓，洛阳BW_200D型振动碾碾压。2.3 输水系统    输水系统布置于上水库库盆西南侧的山体内，建筑物的进口及引水洞穿越的地层主要是片麻状花岗岩，地下厂房及尾水洞穿越的地层为混合片麻岩。主要建筑物包括上水库进出水口、引水事故检修闸门井、引水隧洞、引水调压井、高压管道、钢筋混凝土岔管、引水钢支管、尾水隧洞、尾水事故闸门室和下水库进、出水口等。两条引水隧洞平行布置，由上平段、上斜井段、中平段、下斜井段和下平段组成。    结合地形地质条件，根据枢纽建筑物的布置及施工特点，为了满足施工总进度要求，共设7条施工支洞其特性见表1。表1 施工支洞特性表    平洞段石方洞挖采用三臂液压凿岩台车钻孔，全断面掘进，周边光面爆破；斜井段开挖采用“导井-扩挖”法施工，先用阿里马克爬罐从下向上先打通断面为2m×2m的导井，然后自上向下进行扩大开挖。采用手风钻钻孔，人工装药连线。爆破石渣经导井溜下，由3 m3轮胎式装载机装入15t自卸汽车运往弃渣场。2.4 地下厂房系统    地下厂房系统包括主副厂房、安装场、主变室、母线廊道、出线洞、交通洞、通风安全洞、变电站等建筑物。地下厂房系统最大洞室为主副厂房及安装间。    根据施工总进度要求和地形、地质条件以及水工建筑布置特点，地下厂房系统除了排风洞、进厂交通洞、尾水洞可作为厂房系统的施工通道外，尚需布置2条施工支洞。    主副厂房及安装间从上而下共分七层开挖，三臂液压凿岩台车钻孔，周边光面爆破，3.0m3装载机装15t自卸汽车运输出渣。3 对外交通    根据当地交通现状，对外交通运输选择以公路运输为主、铁路为辅的运输方式。为满足铁路运输物资的转运需要，考虑利用焦枝铁路线云阳火车站作为本工程的物资转运站。4 施工工厂设施4.1 石料加工系统    经土石方平衡计算，开挖料总量除用于坝体堆石填筑外，仍可满足坝体垫层料、过渡料及上、下库全部混凝土粗骨料加工的毛料需要量，混凝土细骨料(砂)拟从当地购买。    根据料源位置及施工总体规划，石料加工系统设三处，就近布置于各施工工厂区内，各系统紧临其相应的混凝土拌和系统、堆料场，对外交通方便。4.2 混凝土拌和系统    混凝土拌和系统共布置有三处，分别为下库区混凝土系统和上库区混凝土系统、1号施工支洞区混凝土系统，各系统分别临近1号、2号公路，交通条件便利。    施工工厂按各施工区分别布置，各施工区设置的其它工厂有：综合加工厂(包括钢筋、木材加工厂)、金属结构加工拼装厂、汽车及机械停放保养厂、钢管加工厂、施工仓库等。5 施工总布置    共设3个大的施工区，分别为：上库施工区、1号施工支洞区、下库施工区。上库施工区包括库坝施工区、施工工厂及生活区和弃渣区。上库施工管理及职工生活区的规模按高峰期总人数2200人估算，其临时房屋建筑面积约2.64万m2，相应的占地面积5.28万m2；下库施工区包括施工工厂及生活区、下库进、出水口施工区、开关站施工区和弃渣区。下库施工管理及职工生活区的规模按高峰期总人数2400人估算，其临时房屋建筑面积约2.88万m2，相应的占地面积5.76万m2，1号施工支洞区包括施工工厂及生活区和弃渣区。1号施工支洞施工管理及职工生活区的规模按高峰期总人数700人估算，其临时房屋建筑面积约0.84万m2，相应的占地面积1.68万m2。6 施工总进度6.1 施工分期    工程筹建期：为了给承包商提供方便的施工条件，以便使其进场后尽早开工，缩短准备工期，安排1年零6个月的筹建期，主要完成以下工程：对外交通改建道路、进厂交通洞、通风安全洞，输电线路，变电站，施工供水干线，业主营地及部分施工临时住房等。    工程准备期：施工准备期为0.5年，主要完成以下工程：场内交通道路，必要的施工供电、供水支线、通讯设施的设置，必要的小型附属企业的设置及相应的场地平整等工作。    主体工程施工期：主体工程施工期为4年零7个月，主要完成以下工程：上水库工程、下水库工程、输水系统、地下厂房工程等工作。    工程完建期：工程完建期为1年零5个月，第一台机组试运转后，第二、三台每隔4个月投入运行，第四、五、六台每隔3个月投入运行。6.2 关键线路    本工程关键线路为：进场交通洞施工—主副厂房石方洞挖—主副厂房混凝土浇筑—机组安装。7 结语    (1)导流建筑物洪水标准选择,应结合导流方式特点,尽量多利用枯水期围堰挡水施工。    (2)地下厂房土石方开挖及混凝土浇筑施工必须按其特点综合考虑。    (3)碾压混凝土垂直运输采用负压溜槽下至坝面，再由自卸汽车坝面运输入仓。应按温度控制要求,充分利用枯水期低温季节,妥善安排混凝土施工。    (4)本工程共设置3个混凝土系统,可满足不同部位混凝土施工的需要。    (5) 坝体堆石料、混凝土粗骨料料源选用开挖石料，石料加工系统就近布置于各施工工厂区内，各系统紧临其相应的混凝土拌和系统、堆料场，对外交通方便。    (6)该工程总工期6年 ,由于地下厂房系统开挖工程量大、施工工序多、各工序间施工干扰大，在施工过程中，应作为重点控制项目。