思林水電站施工總體布置設計

葛小博 席燦勇

摘 要：文章簡要介紹了思林水電站可行性研究報告中施工組織設計的編制過程和思林電站碾壓混凝土重力壩、引水發電系統等主體工程施工情況。

關鍵詞：施工組織設計；總體布置；思林水電站

1 概述

1.1 工程概況

思林水電站位于貴州省東北部，烏江干流中游河段，電站距思南縣城水路23km，公路31km，距貴陽市328km。電站裝機容量1000MW，工程樞紐建筑由碾壓混凝土重力壩、引水發電系統和通航建筑組成，最大壩高117m，主要工程量為：土石方開挖約550.94萬m3，混凝土231.12萬m3，其中碾壓混凝土97.31萬m3。

1.2 設計過程

1990年7月完成《思林水電站可行性研究報告》，并于12月經審查通過，1994年12月完成《烏江思林水電站初步設計報告》（等同原初步設計報告），根據國家有關建設程序的規定，以及電力系統的發展、變化，電力建設計劃的變化，2001年9月，烏江水電開發有限責任公司以黔烏司函字【2001】第21號《關于委托貴陽院編制思林水電站可研報告復核工作大綱的函》，貴陽院于2001年11月提交《烏江思林水電站可行性研究報告復核工作大綱》，2005年6月完成《思林水電站可行性研究修編報告》。

2 施工組織設計綜述

2.1 施工條件

思林水電站位于貴州省東北部，烏江干流中游。電站公路、水路及鐵路交通均較便利。公路距貴陽328km，左、右岸公路分別與省道S304和S203相接。鐵路有川黔線、湘黔線和渝懷線三條鐵路干線；壩址至長江重鎮——涪陵為通航河段。工程區為亞熱帶氣候，多年平均氣溫為17.4℃，多年平均降水量為1087mm，降水年內分配極不均勻，汛期5～10月占年降水量的76.2%。由于前期由右岸進場，因此主要的生產和生活區布置在右岸下游。

施工電源由國家電網提供。玉屏-石阡-思南，玉屏-印江-思南110kV供電線路已形成環網，施工用電考慮在塘頭分接，形成一主一備的施工供電電源；施工用水由烏江抽取；水泥由貴州水泥廠供應；粉煤灰由遵義電廠供應；鋼材可到貴陽、遵義等地采購，其他物資可就近解決。

2.2 施工導流

本電站為一等工程，主要建筑物為1級，導流建筑物級別確定為Ⅳ級。思林水電站施工導流經多方案比較，采用枯期圍堰擋水、隧洞導流方式，上、下游圍堰均采用土石過水圍堰，設計施工期時段為11月11日至次年5月10日（六個月）。洪水標準采用十年一遇洪水重現期，流量為4380m3/s。左右岸各布置一條導流洞，斷面為城門洞型，尺寸為13×15m（寬×高）。

導流洞施工及兩岸壩肩開挖時由原河床導流；主河道截流后，一枯期圍堰擋水，導流洞導流；一汛圍堰過水，基坑過流，度汛標準采用全年P=10%，相應導流流量為14000m3/s，二枯大壩碾壓混凝土施工，并在壩體中部375m高程處預留寬度為47.5m缺口；二汛壩體缺口兩邊繼續澆筑，導流洞、壩體預留缺口及底孔聯合泄流，按P=2%的全年洪水標準設計，流量為19400m3/s；三枯壩體缺口澆至壩頂設計高程，封堵導流洞，河水由表孔下泄。

2.3 料源選擇與開采

經對右岸銅鼓坨及巖門兩石料場的比選分析，選用右岸壩址下游0.7km的巖門料場作為混凝土骨料場，并利用通航建筑及引水發電系統T1y2-2地層有用料補充。巖門料場按自上而下的方式進行開采。削邦揭頂后，以15m一個臺階進行深孔梯段微差擠壓爆破，坡面采用預裂爆破。液壓潛孔鉆鉆孔，180HP推土機集渣，4m3液壓反鏟挖掘機裝25t自卸汽車砂石系統粗碎車間。

2.4 主體工程施工

主體建筑物布置相對較集中，壩身靠左岸布置有通航建筑物，施工難度相當大，這就要求主體工程施工設計要相互聯系，彼此兼顧。

2.4.1 土石方開挖

主體工程土石方開挖總量為334.26萬m3，壩肩采用自上而下開挖程序和分層梯段爆破開挖方式，分層開挖臺階高度為15m。用100型潛孔鉆配手風鉆孔爆破，周邊要求預裂爆破，80～120HP推土機集渣，3m3裝載機配20t自卸汽車出渣。壩基河床覆蓋層采用2m3反鏟直接開挖并裝20t自卸汽車出渣；開挖強度為11.99萬m3/月。通航建筑物及引水隧洞進、出口邊坡開挖施工方法同壩肩。引水洞開挖分上、下兩個臺階。上臺階采用三臂液壓臺車一次開挖成形，周邊光面爆破，下臺階用100型潛孔鉆配手風鉆擴挖，用3m3裝載機配15t自卸汽車出渣，引水洞豎井段采用爬罐先反向開挖中心導井，再用手風鉆正向擴大開挖。地下廠房分7層開挖，采用先導洞或先導井后擴大開挖方法。

2.4.2 混凝土澆筑

主體工程混凝土總量為185.35萬m3，其中壩體碾壓混凝土82.5萬m3，占總量約45%。大壩碾壓混凝土劃分六個碾壓區施工，最大碾壓倉面面積5600m3，375m高程以下（1#～3#碾壓區）采用自卸汽車通過倉外基坑公路轉運入倉，在EL.375高程以上（4#碾壓區）采用自卸汽車從真空溜管出口受料，倉內轉運，左岸5#碾壓區和6#缺口碾壓區，碾壓混凝土均由布置于上游壩面的皮帶機運送入倉。常態混凝土及模板采用門機及固定走索運送入倉。通航建筑物采用布置于本體段356m高程的2臺塔機澆筑。

根據溫控計算，12、1、2、3月采用自然入倉澆筑碾壓混凝土，即基礎溫差滿足要求。4、5、10、11月份澆筑的混凝土通河水冷卻即可滿足溫控要求，通水時間15天。6、7、8、9月份澆筑的混凝土需通15℃冷卻水。除此之外，應根據不同的部位、不同的澆筑時期，采取相應的表面保溫措施，以滿足內外溫差要求。

2.4.3 金屬結構安裝

發電機組大件運輸均從右岸進入工地，然后通過進廠交通洞到達廠房的安裝間，在安裝間利用事先安好的起重設備（橋機）進行吊裝。攔河壩溢流表孔閘門利用設置在壩頂上的永久檢修門機進行安裝，其他閘門均利用已有的混凝土澆筑起重機械進行吊裝，壓力鋼管采用整體式運輸，最大運輸尺寸？準8×3m，運輸重量約40t，采用臥式運輸。

2.5 施工交通運輸

思林水電站對外交通運輸方式根據工程條件，采用以公路為主，鐵路、水路補充的聯合運輸方式。外來運輸總量為152.15萬t，距壩址較近的鐵路有川黔線、渝懷線和湘黔線。遵義站、鎮遠站、馬場坪站、孟溪站距工地里程分別為232km、143km、247km、163km。壩址至涪陵為五級通航河道。左、右岸公路分別與省道S304和S203相接。重大件運輸選擇公路運輸，線路為遵義-湄潭-構皮灘電站-龍溪-塘頭-廠房安裝場。場內主干道為左岸3#、4#公路，右岸為1#、2#公路。上下游臨時索橋溝通左右岸，思林永久大橋施工期及永久溝通左右岸。

2.6 施工工廠設施

2.6.1 砂石混凝土系統

全工程共需成品砂石骨料440萬t，在壩址右岸上、下游處各設置一個砂石和混凝土系統。上游高砂石系統設計系統毛料處理能力為800t/h，中碎工段處理能力為375t/h，制砂工段處理能力為300t/h。粗碎設置2臺P400反擊式破碎機，最大進料粒徑為750mm；中碎設置2臺S200DC反擊式破碎機；制砂采用3臺PL8500立軸沖擊破和1臺MBZ2136棒磨機。高混凝土系統選用4×3m3自落式混凝土拌和樓2座，設備生產能力分別為：常態混凝土480m3/h，碾壓混凝土360m3/h。低砂石系統的毛料設計處理能力為350t/h。低混凝土系統選用2×3m3強制式拌和樓1座，設備生產能力分別為：常態混凝土240m3/h，碾壓混凝土180m3/h。

2.6.2 風、水、電及通訊

設五座空壓站，分別供應左右岸施工用風點，系統用風量為680m3/min。裝機供風量為840m3/min。

本工程施工高峰時段用水規模為50000m3/d，其中生產用水規模為45000m3/d，生活用水規模為5000m3/d。施工供水系統設于壩址上游右岸，上游索橋上游100m處。

施工高峰用電負荷為16150kW，工地設10kV變電站一座，位于思林大橋右岸橋頭，按設計用電負荷18000kW設計。變電站設1臺10000kVA、110/10kV變壓器和1臺800kVA、110/10kV變壓器，兩臺變壓器并聯運行。設6回10kV線路送至各施工用電點。

施工臨建設置一臺500L程控交換機，永久通訊由工地至思南縣開設十二路載波，作為中斷線將工地施工用交換機接入思南縣交換機。

2.7 施工總布置

2.7.1 施工分區

施工總布置以右岸為主，砂石系統、混凝土系統、施工輔助企業、施工變電站、料場等均布置在右岸。左岸主要布置業主營地和部分施工生活區。

2.7.2 土石方平衡及渣場規劃

本工程土石方開挖共計551萬m3（自然方），圍堰等填筑128.8萬m3（松方），開挖料中可回采加工制成砂石骨料、并運至冉家坨存料場的有163萬m3（松方）。經分析，運至棄渣場的最大棄渣量為551萬m3（自然方），松方為827萬m3；施工動態平衡存渣210萬m3（松方），最終棄渣量617萬m3（松方）。

共設置4個棄渣場。左岸有2個，為小溪溝渣場、后壩渣場；右岸2個，為郭家坨渣場和冉家坨渣場。其中冉家坨渣場的堆存回采條件較好，作為存料棄渣場。渣場規劃總容量854.86萬m3，可以滿足工程需要。

2.8 施工總進度

施工籌建期七個月。主要應完成的工作項目：對外交通建設（新建與擴建），場外輸變電及通訊工程、征地及移民、工程招評標及簽約等。第一年8月至第三年11月為施工準備期，應完成場內公路、橋梁修建以及為施工必需的風、水、電系統、施工企業、砂石系統、混凝土拌和系統和辦公及生活福利設施等。第三年11月初截流，緊接著堆筑圍堰。第四年1月圍堰閉氣、基坑排水。第四年5月初（汛前）完成上游圍堰護面混凝土施工及下游碾壓混凝土圍堰澆筑。第四年5月初至10月底基坑度汛。第四年11月初至第五年5月初壩體澆筑至375m高程并預留缺口（6#碾壓區），缺口兩側（4#、5#碾壓區）均勻上升到EL.410高程，第五年汛期除缺口外，壩體混凝土澆筑基本完成。同時，通航本體閘室段及引水系統進水口混凝土澆筑在第五年12月底竣工。第五年11月初至第六年2月底完成壩體缺口部位混凝土澆筑，即壩體混凝土在2009年2月底全部竣工。至第六年5月，完成攔河壩、通航建筑及引水系統進出口金屬結構安裝。第六年1月至5月導流洞封堵施工及圍堰拆除。5月底水庫下閘蓄水，第六年7月1日首臺機組發電，以后每隔4個月左右投產一臺機組，至第七年6月底四臺機組全部發電，電站竣工。

3 結束語

貴陽院早在1980年就已經開始進行思林水電站的勘測設計工作，也聚集了我院很多水電前輩們的智慧，因此，可行性修編研究也是在前輩們的基礎上進行了大量的方案比較分析，在確保工程質量安全的前提下，力求經濟、合理。

作者簡介：葛小博（1980-），男，陜西西安人，高級工程師，主要從事水利水電施工組織設計工作。