葛洲壩水利樞紐工程施工方案一、工程概況1.1工程位置與規(guī)模本工程位于湖北省宜昌市長江三峽末端河段，壩體橫跨長江干流的大江、二江、三江三條水道，壩頂全長2561米，最大壩高53.8米，總庫容15.8億立方米。工程主要由擋水建筑物、泄洪排沙系統(tǒng)、發(fā)電系統(tǒng)及通航設施四部分組成，總裝機容量271.5萬千瓦，年發(fā)電量157億千瓦時，船閘單向年通過能力5000萬噸，是長江流域重要的水利樞紐工程。1.2主要工程量土石方開挖5799萬立方米，填筑3088萬立方米混凝土澆筑1042萬立方米，鋼筋18.17萬噸金屬結構安裝7.29萬噸，機電設備安裝271.5萬千瓦1.3工程地質條件壩址區(qū)河床覆蓋層厚度10-25米，基巖以軟弱砂巖、頁巖為主，存在泥化夾層和斷層破碎帶。長江年徑流量4510億立方米，最大洪峰流量110000立方米/秒，年輸沙量5.26億噸，施工需解決復雜水文條件下的截流、通航及泥沙處理難題。二、施工總體組織2.1施工分區(qū)規(guī)劃工程采用"分期導流、分段施工"方案，按功能劃分為五大作業(yè)區(qū)：圍堰工程區(qū)：上下游橫向土石圍堰及縱向混凝土圍堰，形成一期（二江三江）、二期（大江）施工基坑土石方作業(yè)區(qū)：設置4個開挖作業(yè)面，配置30臺大型挖掘機、50輛自卸汽車，日開挖能力達4萬立方米混凝土生產(chǎn)區(qū)：建立3座攪拌站，總產(chǎn)能120立方米/小時，配備6套混凝土輸送泵及20輛罐車金屬結構加工區(qū)：占地2萬平方米，設置閘門拼裝平臺、焊接車間及防腐處理生產(chǎn)線機電安裝區(qū)：劃分電站廠房、船閘機房、中控室三個專業(yè)安裝區(qū)域，配置專用吊裝設備2.2施工進度計劃一期工程（1970年12月-1981年1月）1970.12-1972.11：施工準備及一期圍堰施工1973.01-1975.12：二江泄水閘、三江船閘及電站基礎開挖1976.01-1979.12：混凝土澆筑及金屬結構安裝1980.01-1981.01：設備調試及一期通航發(fā)電二期工程（1981年2月-1988年12月）1981.02-1982.06：大江二期圍堰施工1982.07-1984.12：大江電站廠房及擋水壩施工1985.01-1987.12：14臺水輪發(fā)電機組安裝1988.01-1988.12：系統(tǒng)聯(lián)調及竣工驗收2.3資源配置人力資源：高峰期投入管理人員380人，技術工人1200人，分設土建、機電、航運、金屬結構等6個專業(yè)施工隊機械設備：配置3000噸浮吊1艘、液壓抓斗挖泥船4艘、混凝土泵車8臺、大型塔機6臺，設備完好率保持95%以上材料供應：建立長江沿線砂石骨料基地3處，月供應能力15萬立方米，水泥采用散裝儲存，粉煤灰等摻和料儲備量滿足3個月連續(xù)施工需求三、主體工程施工3.1圍堰工程施工一期圍堰采用土石圍堰結合混凝土防滲墻結構，上游圍堰頂高程67米，頂寬10米，邊坡1:2.5，采用"水中倒土法"施工，利用自卸汽車從兩岸向江心拋填，配合推土機平料。防滲體系采用φ800mm防滲墻，深度25-30米，滲透系數(shù)控制在1×10??cm/s以下。大江截流（1981年1月）采用"單戧立堵法"，龍口寬度102米，最大落差3.23米，最大流速7.1米/秒。截流材料選用5-800kg級塊石及混凝土四面體，最大單塊重量3.5噸，日拋投強度達1.8萬立方米，最終實現(xiàn)29小時合龍。3.2壩體混凝土工程混凝土配合比設計采用"雙摻技術"，粉煤灰摻量25%，礦粉摻量15%，膠凝材料總量320kg/m3，水灰比0.45，初凝時間控制在6-8小時。針對不同部位采用差異化配比：泄洪閘采用C40抗沖耐磨混凝土，電站廠房采用C35二級配混凝土，船閘結構采用C30防滲混凝土。澆筑工藝實施"分層分塊、薄層澆筑"，壩體分塊尺寸15m×20m，澆筑層厚30cm，采用平倉振搗法施工。配置6臺平倉機、20臺插入式振搗器，振搗時間控制在20-30秒/點。溫控措施包括：骨料預冷：采用風冷+水冷聯(lián)合降溫，骨料溫度控制在10℃以下通水冷卻：預埋φ25mm冷卻水管，通水流量1.5m3/h，進出口溫差≤6℃表面保護：覆蓋2層阻燃棉被+1層塑料薄膜，養(yǎng)護期不少于28天3.3泄洪排沙系統(tǒng)施工二江泄洪閘（27孔）采用開敞式平底閘結構，閘室凈寬12米，高24米。閘墩混凝土采用液壓滑模施工，滑升速度40cm/h，模板收分坡度1:300。閘門安裝采用"浮運-吊裝"工藝，600噸弧形閘門通過2000噸浮吊就位，安裝偏差控制在±2mm。消力池采用一級平底消能工，長18米，底板厚2米，設置φ32mm鋼筋網(wǎng)，間距20cm×20cm。沖沙閘施工包括大江9孔、三江6孔，采用弧形鋼閘門，尺寸12m×19.5m。閘門軌道安裝采用全站儀三維定位，軌距偏差≤1mm，頂面高程偏差≤3mm。啟閉設備配置2×400kN液壓啟閉機，同步誤差控制在50mm以內。3.4發(fā)電系統(tǒng)施工廠房結構為河床式廠房，尺寸168m×38m×58m（長×寬×高），采用"先墻后拱"施工順序。發(fā)電機層樓板厚2.5米，配置φ25mm螺紋鋼筋，間距15cm×15cm，采用滿堂支架法澆筑。水輪機層設置4個安裝孔洞，尺寸10m×8m，采用可拆卸鋼模板。機組安裝流程：定子吊裝：采用2臺300噸橋機抬吊，就位誤差≤0.5mm轉子安裝：通過液壓千斤頂調整，空氣間隙偏差≤0.3mm導水機構安裝：導葉端面間隙0.05-0.1mm，立面間隙0.1-0.2mm調試運行：分單機調試（72小時）、并網(wǎng)試驗（168小時）兩個階段3.5通航設施施工船閘工程包括三江2號船閘（280m×34m×5m）及大江1號船閘，閘室采用鋼筋混凝土塢式結構。底板施工分3段澆筑，設置兩道1.2m寬后澆帶，采用C35P8抗?jié)B混凝土。人字閘門安裝精度要求：門葉對角線偏差≤3mm止水橡皮壓縮量8±2mm啟閉時間12分鐘/次引航道疏浚工程總量1200萬立方米，采用4艘絞吸式挖泥船，配備GPS定位系統(tǒng)，開挖精度±30cm。導航墻為扶壁式鋼筋混凝土結構，墻高12-18m，基礎采用φ1200mm鉆孔灌注樁，單樁承載力≥1800kN。四、關鍵技術與創(chuàng)新4.1復雜地基處理技術針對壩基泥化夾層問題，采用"深挖齒槽+錨固灌漿"綜合處理方案：齒槽開挖深度5-8米，寬度3米，采用預裂爆破成型，邊坡平整度≤15cm錨桿支護：φ32mm高強鋼筋，長度9-12m，間距2.5m×2.5m，錨固力≥300kN固結灌漿：分3序施工，孔深10-15m，灌漿壓力0.3-0.5MPa，透水率控制在1Lu以下4.2截流與導流技術創(chuàng)新采用"三維動態(tài)截流"模型，通過水力計算確定：龍口護底：采用2000m2土工格柵+5000m3塊石墊層拋投料級配：500-800kg塊石占比30%，300-500kg占比40%，100-300kg占比30%截流戧堤：頂寬8米，邊坡1:1.5，采用進占法施工，日最大進尺12米4.3大型金屬結構制造安裝人字閘門（高34米，寬9.7米，重600噸）制造采用：分節(jié)焊接：劃分5個節(jié)段，焊接采用CO?氣體保護焊，焊后進行24小時時效處理整體加工：在2000噸級龍門銑床上加工，平面度誤差≤0.5mm/m防腐處理：噴砂除銹達Sa2.5級，噴涂80μm環(huán)氧富鋅底漆+120μm氯化橡膠面漆4.4施工期通航保障采用"臨時船閘+囤船碼頭"方案維持施工期通航：臨時船閘尺寸120m×18m×3m，配置簡易啟閉設備囤船碼頭設置3個泊位，采用φ800mm鋼管樁固定，設計?？磕芰?000噸級導航系統(tǒng)：安裝4座導標燈，配置2艘拖輪輔助通航五、質量安全與環(huán)保管理5.1質量管理體系質量目標：單元工程合格率100%，優(yōu)良率≥90%，重大質量事故為零?？刂拼胧┌ǎ翰牧峡刂疲核唷摻畹戎饕牧蠈嵭?三檢制"（進場檢驗、抽樣送檢、使用前復核）工序控制：設置126個質量控制點，實施"首件認可制"，關鍵工序留存影像資料檢測手段：配置回彈儀、超聲波檢測儀等20臺套設備，混凝土試塊留置數(shù)量每100m3不少于1組5.2安全生產(chǎn)管理安全防護體系：高空作業(yè)：設置雙層防護網(wǎng)（上層防墜落、下層防物體打擊），作業(yè)平臺搭設寬度≥1.2m用電安全：采用TN-S接零保護系統(tǒng)，配電箱配置三級漏電保護，接地電阻≤4Ω特種設備：建立"一機一檔"，起重機、壓力容器等定期檢驗率100%應急管理：編制12項專項應急預案，每季度組織1次實戰(zhàn)演練建立三級應急響應機制，配置應急物資儲備庫（含柴油發(fā)電機、應急照明等）設立醫(yī)療救護站，配備2名專職醫(yī)生及急救設備5.3環(huán)境保護措施生態(tài)保護：魚類保護：設置過魚通道，投放人工魚巢300個，開展魚類增殖放流植被恢復：施工區(qū)周邊種植固土植物5萬㎡，成活率≥85%水質監(jiān)測：在上下游設6個監(jiān)測點，每周檢測pH值、懸浮物等指標污染控制：廢水處理：建立3座沉淀池（總容積500m3），廢水經(jīng)處理后回用率達80%揚塵治理：配置8臺霧炮機，運輸車輛加蓋篷布，出場前沖洗輪胎噪聲控制：高噪聲設備設置隔音罩，夜間施工噪聲≤55dB（A）六、施工監(jiān)測與驗收6.1施工監(jiān)測監(jiān)測項目包括：壩體變形：布設120個沉降觀測點，采用精密水準儀測量，精度±0.1mm應力應變：預埋200組鋼筋計、50組測縫計，數(shù)據(jù)采集頻率1次/天滲流監(jiān)測：設置30個測壓管，監(jiān)測滲透壓力及滲流量，預警值0.5L/min·m監(jiān)測成果：壩體最大沉降量125mm，符合設計允許值（≤150mm）混凝土溫度梯度≤2℃/m，未出現(xiàn)貫穿性裂縫基礎揚壓力系數(shù)0.25-0.35，小于設計值0.46.2驗收標準分階段驗收：單元工程驗收：由施工單位組織，監(jiān)理單位核定，優(yōu)良率≥90%分部工程驗收：由項目法人組織，設計、施工、監(jiān)理單位參加，合格率100%竣工驗收：由國家發(fā)改委組織，邀請20名專家組成驗收委員會，通過現(xiàn)場核查、資料審查、運行測試后出具驗收鑒定書驗收重點：結構安全：壩體穩(wěn)定性、混凝土強度、金屬結構