東莊水庫水利樞紐工程施工方案一、工程概況1.1工程位置與規(guī)模本工程位于陜西省咸陽市禮泉縣叱干鎮(zhèn)與淳化縣車塢鎮(zhèn)交界的涇河峽谷末端，距西安市約100公里，距咸陽市約80公里。樞紐控制流域面積4.31萬平方公里，占涇河流域總面積的95%。工程主要由混凝土雙曲拱壩、泄水消能系統(tǒng)、引水發(fā)電系統(tǒng)及供水工程組成，壩高230米，總庫容32.76億立方米，其中防洪庫容4.57億立方米，攔沙庫容20.53億立方米。工程靜態(tài)總投資163.61億元，總工期95個月，是國務(wù)院確定的172項節(jié)水供水重大水利工程之一，建成后將成為陜西省庫容最大、壩體最高的水利樞紐。1.2工程地質(zhì)條件壩址區(qū)位于涇河峽谷末端，河床高程約550米，兩岸山體雄厚，主要巖性為灰?guī)r和砂巖。壩基巖體完整性較好，但存在溶隙型滲漏問題，需采取系統(tǒng)防滲處理。庫區(qū)地形呈"V"型峽谷特征，岸坡穩(wěn)定性良好，適宜建設(shè)高壩大庫。根據(jù)地質(zhì)勘察數(shù)據(jù)，壩址區(qū)地震基本烈度為Ⅷ度，設(shè)計地震加速度0.2g，需采取相應抗震措施。1.3主要建設(shè)內(nèi)容擋水建筑物：混凝土雙曲拱壩，壩頂高程789.0米，最大壩高230米，壩頂寬9米，壩底寬48米，拱冠梁底厚42米，采用壩身泄洪方式。泄水系統(tǒng)：布置3個表孔、4個深孔及2個非常排沙底孔，采用挑流消能與水墊塘聯(lián)合消能方式。引水發(fā)電系統(tǒng)：地下廠房布置于右岸，安裝2臺55MW混流式水輪發(fā)電機組，總裝機容量110MW。供水工程：由南、北兩條輸水干線組成，總長173公里，設(shè)計年供水量4.35億立方米。交通工程：包括涇河大橋及場內(nèi)施工道路網(wǎng)絡(luò)，其中涇河大橋為主跨274.7米的鋼箱拱橋。二、施工總體部署2.1施工分區(qū)規(guī)劃將工程區(qū)域劃分為5個功能區(qū)：大壩施工區(qū)：包括壩基開挖、混凝土澆筑、金屬結(jié)構(gòu)安裝等作業(yè)面，布置3臺30t纜機作為主要垂直運輸設(shè)備。地下廠房區(qū)：右岸地下洞室群施工，采用鉆爆法開挖，配備專門的通風、排水系統(tǒng)。砂石加工區(qū)：設(shè)置3座砂石加工系統(tǒng)，處理能力分別為600t/h、400t/h、300t/h，原料取自廟上料場灰?guī)r及工程開挖料?；炷辽a(chǎn)區(qū)：布置3座HZS180混凝土拌和站，總生產(chǎn)能力540m3/h，配置粉煤灰、外加劑等輔助材料存儲系統(tǒng)。施工營地及倉儲區(qū)：左岸布置施工人員生活區(qū)、辦公區(qū)及材料倉庫，總占地面積約60畝，可容納3000人同時居住。2.2施工交通組織對外交通：利用既有公路改造升級，新建進場道路15公里，設(shè)計荷載公路-Ⅰ級。場內(nèi)交通：修建8條施工主干道，總長28公里，路面采用20cm厚C30混凝土硬化。垂直運輸：大壩施工配置3臺30t固定卷揚式纜機，覆蓋整個壩體澆筑范圍，吊罐容量9m3，最大提升高度250米。涇河大橋：作為兩岸連接的關(guān)鍵通道，主橋采用纜索吊裝施工，鋼箱梁分30個節(jié)段吊裝，最大節(jié)段重量80t。2.3施工工廠設(shè)施混凝土系統(tǒng)：每套拌和站配備4個150t水泥罐、2個200t粉煤灰罐及外加劑儲存罐，采用計算機自動控制系統(tǒng)。砂石加工系統(tǒng)：采用三段破碎工藝（粗碎、中碎、細碎），配置圓錐破碎機、沖擊式破碎機及振動篩，成品骨料分5種粒徑規(guī)格存儲。機械修配廠：設(shè)置機修車間、金結(jié)加工車間及設(shè)備停放場，配備車床、銑床等加工設(shè)備及起重機。風水電系統(tǒng)：建設(shè)110kV專用變電站，配置4臺柴油發(fā)電機作為備用電源；壓縮空氣系統(tǒng)供風能力120m3/min；施工供水采用岸邊泵站抽取涇河水，處理能力8000m3/d。三、主要施工方法3.1施工導流與截流采用分期導流方式，一期先圍右岸，利用左岸導流洞泄流；二期全斷面包圍，截流后利用壩體底孔導流。導流洞工程：左岸布置2條導流洞，洞徑10m，長度分別為850m和920m，采用城門洞型斷面，混凝土襯砌厚度80cm。截流施工：2021年10月實施涇河截流，采用單戧立堵法，龍口寬度25m，最大落差3.5m，設(shè)計截流流量150m3/s，采用50t自卸車拋投塊石和混凝土四面體。圍堰工程：上下游圍堰均為碾壓混凝土重力圍堰，上游圍堰頂高程585m，最大高度45m；下游圍堰頂高程570m，高度30m，迎水面采用防滲墻+帷幕灌漿防滲。3.2大壩工程施工3.2.1壩基開挖與處理開挖施工：采用梯段爆破法，鉆孔直徑100mm，孔深8-10m，最大單響藥量控制在300kg以內(nèi)。建基面以上3m采用預裂爆破，孔距80cm，線裝藥密度250g/m。地質(zhì)缺陷處理：對壩基范圍內(nèi)的溶蝕孔洞采用混凝土回填，斷層破碎帶采用固結(jié)灌漿處理，灌漿孔深度10-15m，孔距3m×3m。防滲工程：壩基設(shè)置混凝土防滲墻，墻厚1.2m，深度40-60m，采用沖擊鉆造孔，泥漿固壁；兩岸壩肩布置帷幕灌漿，灌漿孔深入相對不透水層5m，孔距2m，分三序施工。3.2.2混凝土雙曲拱壩施工分縫分塊：沿壩軸線方向分為26個壩段，最大壩段寬度15m；沿高度方向每20-30m設(shè)置一條永久橫縫，采用鍵槽連接。澆筑塊厚度3m，采用通倉澆筑?；炷翝仓翰捎美|機吊罐入倉，平倉厚度30cm，振搗采用φ150mm振搗棒，振搗時間30-45s。澆筑溫度控制在10-16℃，夏季采用預冷骨料（骨料預冷至5℃）、加冰拌和等措施。溫度控制：預埋DTS分布式光纖測溫系統(tǒng)，實時監(jiān)測混凝土內(nèi)部溫度；水管冷卻采用一期、二期通水，一期通水流量1.2m3/h，通水時間15天；二期通水流量0.8m3/h，通水時間30天。接縫灌漿：待壩體溫度降至穩(wěn)定溫度后進行，采用預埋PVC管作為灌漿管路，灌漿壓力0.3-0.5MPa，水灰比采用0.5:1、0.4:1兩級。3.3泄水建筑物施工表孔與深孔：采用滑模施工，模板提升速度1.5m/d，鋼筋采用預制鋼筋網(wǎng)片現(xiàn)場安裝，止水系統(tǒng)采用銅片止水+PVC止水帶復合結(jié)構(gòu)。消能設(shè)施：水墊塘底板厚度3m，采用C40抗沖耐磨混凝土，設(shè)置錨筋與基巖連接；二道壩為混凝土重力壩，最大高度18m，采用常態(tài)混凝土澆筑。閘門安裝：300t門機配合安裝，閘門軌道安裝偏差控制在3mm以內(nèi)，止水橡皮壓縮量控制在2-4mm。3.4地下廠房施工洞室開挖：主廠房尺寸145m×25m×58m（長×寬×高），采用"先墻后拱"法開挖，周邊孔間距50cm，光面爆破殘留率≥85%。支護施工：頂拱采用系統(tǒng)錨桿（φ25mm，L=4.5m）+噴射混凝土（厚15cm）+鋼拱架（I20a型鋼）聯(lián)合支護，間距1.2m。機電安裝：水輪機安裝采用"座環(huán)→蝸殼→轉(zhuǎn)輪→發(fā)電機"的順序，定子組裝后整體吊裝，最大吊裝重量280t。3.5砂石料生產(chǎn)與混凝土制備骨料加工：毛料經(jīng)粗碎（顎式破碎機）→中碎（圓錐破碎機）→細碎（沖擊式破碎機）→篩分→制砂（立軸沖擊式制砂機）流程，成品砂細度模數(shù)控制在2.6-2.8?；炷僚浜媳龋捍髩位A(chǔ)強約束區(qū)采用C25F150W8，水泥用量280kg/m3，粉煤灰摻量30%；壩體常態(tài)區(qū)采用C20F100W6，水泥用量240kg/m3?；炷吝\輸：采用6m3混凝土攪拌車運輸至纜機吊罐，運輸時間控制在30分鐘以內(nèi)，初凝時間≥6小時。四、施工進度計劃4.1關(guān)鍵線路計劃準備階段（2018.6-2020.12）：完成施工道路、供電、供水系統(tǒng)建設(shè)，導流洞開挖及襯砌，上下游圍堰施工。主體施工階段（2021.1-2025.10）：2021.10：涇河截流2022.1-2022.12：壩基開挖及處理2023.2-2025.7：大壩混凝土澆筑（2025.4壩高突破200m，2025.7壩體澆筑到頂）2023.5-2024.12：地下廠房開挖及混凝土襯砌2024.3-2025.6：引水發(fā)電系統(tǒng)施工完建階段（2025.11-2026.12）：2025.11：下閘蓄水2026.3-2026.9：機組安裝及調(diào)試2026.10-2026.12：竣工驗收4.2進度控制措施資源保障：高峰期配置混凝土拌和設(shè)備540m3/h，自卸車50臺，纜機3臺，保證日澆筑強度≥5000m3。工序銜接：建立周進度協(xié)調(diào)會制度，優(yōu)化壩體澆筑、灌漿、金屬結(jié)構(gòu)安裝等工序銜接，壓縮間歇時間。趕工措施：關(guān)鍵線路采用24小時連續(xù)作業(yè)，混凝土澆筑實行"兩班制"，每班配備120名作業(yè)人員；設(shè)置進度獎懲機制，對提前完成節(jié)點目標的班組給予獎勵。進度監(jiān)測：采用Project軟件進行進度計劃管理，每周更新實際進度，當偏差超過5%時，及時采取糾偏措施。五、質(zhì)量安全與環(huán)保措施5.1質(zhì)量管理體系質(zhì)量目標：單元工程合格率100%，優(yōu)良率≥90%，杜絕重大質(zhì)量事故。檢測機構(gòu)：建立中心試驗室，配備混凝土抗壓、抗?jié)B、抗裂等檢測設(shè)備，試驗能力覆蓋工程所有材料。質(zhì)量控制要點：混凝土強度：每200m3留置1組抗壓試件，重要部位每100m3留置1組。鋼筋保護層厚度：采用鋼筋保護層測定儀檢測，合格率要求≥90%。壩體幾何尺寸：每周進行1次全站儀測量，偏差控制在設(shè)計值的±30mm以內(nèi)。質(zhì)量追溯：實行"二維碼"標識管理，每個混凝土澆筑塊對應唯一二維碼，記錄施工時間、人員、設(shè)備、原材料等信息。5.2安全生產(chǎn)管理安全目標：實現(xiàn)"零死亡、零重傷"，輕傷頻率控制在3‰以內(nèi)。安全防護措施：高空作業(yè)：設(shè)置安全網(wǎng)、防護欄桿，作業(yè)人員配備雙鉤安全帶，纜機平臺設(shè)置防墜落裝置。爆破作業(yè)：嚴格執(zhí)行"一炮三檢"制度，爆破警戒半徑不小于300m，采用數(shù)碼電子雷管起爆。用電安全：施工現(xiàn)場采用TN-S接零保護系統(tǒng)，配電箱實行"三級配電兩級保護"。應急管理：編制防洪、滑坡、火災等應急預案，配備應急物資儲備庫，每季度組織1次應急演練。5.3環(huán)境保護措施水環(huán)境保護：設(shè)置3座沉淀池（處理能力500m3/h），施工廢水處理達標后排放；生活污水采用MBR膜生物反應器處理，回用率達到80%。大氣污染防治：混凝土拌和站安裝粉塵收集系統(tǒng)，砂石料堆場設(shè)置防風抑塵網(wǎng)（高度8m），運輸車輛必須加蓋篷布。固體廢棄物處理：建筑垃圾分類回收，可利用部分破碎后作為墊層材料；生活垃圾集中收集后由地方環(huán)衛(wèi)部門清運處理。生態(tài)恢復：施工完成后對臨時占地進行植被恢復，選用當?shù)剡m生植物，恢復面積不小于占地面積的90%。5.4文物保護措施文物勘察：施工前聯(lián)合文物部門進行全面勘察，對發(fā)現(xiàn)的文物點設(shè)置保護范圍，實行"先發(fā)掘后施工"。施工監(jiān)控：在文物保護區(qū)周邊200m范圍內(nèi)嚴禁爆破作業(yè)，采用機械開挖方式，配備文物保護專員現(xiàn)場監(jiān)督。六、施工資源配置6.1人力資源配置高峰期投入總?cè)藬?shù)4200人，其中：管理人員：350人（高級職稱85人，中級職稱160人）技術(shù)工人：2200人（含混凝土工、鋼筋工、爆破工等）普通工人：1450人專業(yè)技術(shù)人員：200人（含測量、試驗、監(jiān)測等）6.2主要施工設(shè)備配置設(shè)備名稱型號規(guī)格數(shù)量主要參數(shù)纜機30t固定卷揚式3臺跨度850m，提升速度12m/s挖掘機PC400-812臺斗容2.0m3自卸車8×4，載重50t50輛最高時速60km/h混凝土拌和站HZS1803套生產(chǎn)能力180m3/h振搗棒φ150mm40臺振搗深度3m潛孔鉆YQ-10025臺鉆孔直徑100mm灌漿泵SGB6-1015臺最大壓力10MPa6.3材料供應計劃水泥：P.O42.5水泥，月需求量1.2萬噸，由秦嶺水泥有限公司供應。骨料：月需求量15萬m3，廟上料場開采量10萬m3/月，工程開挖料利用5萬m3/月。鋼筋：HRB400E鋼筋，總用量1.8萬噸，由陜西龍門鋼鐵集團供應。粉煤灰：Ⅱ級粉煤灰，月需求量3000噸，來自渭河電廠。七、施工監(jiān)測與控制7.1變形監(jiān)測壩體變形：布置12個外部變形監(jiān)測點和30個內(nèi)部變形監(jiān)測點，采用全站儀和測斜儀進行觀測，頻次為施工期每周1次，蓄水后每月1次?；A(chǔ)沉降：在壩基布置20個沉降觀測點，采用精密水準儀測量，精度達到±0.1mm。岸坡穩(wěn)定：兩岸布置15個滑坡監(jiān)測點，采用GPS實時監(jiān)測系統(tǒng)，數(shù)據(jù)采樣間隔15分鐘。7.2水文氣象監(jiān)測水位監(jiān)測：在導流洞進出口、圍堰上下游設(shè)置水位計，實時監(jiān)測水位變化。氣象站：施工現(xiàn)場建立自動氣象站，監(jiān)測風速、溫度、降水量等參數(shù)，預警閾值：風速≥15m/s、日降水量≥50mm。7.3圍巖穩(wěn)定監(jiān)測地下廠房：采用多點位移計監(jiān)測圍巖變形，每個斷面布置3個監(jiān)測孔，深度10-15m，監(jiān)測頻次為開挖期間每天1次，支護完成后每周1次。灌漿效果：通過壓水試驗檢測帷幕灌漿效果，透水率要求≤1Lu。八、應急預案與風險管理8.1主要風險應對洪水風險：汛前完成圍堰加高培厚，儲備編織袋5萬條、塊石1萬m3；導流洞進口設(shè)置疊梁閘門，可快速關(guān)閉。地質(zhì)災害風險：在兩岸邊坡設(shè)置預警樁