遼寧寶石引水式電站施工組織設計分析

安運濤

（丹東市水利勘測設計研究院，遼寧 丹東 118000）

1 工程概況

寶石引水式電站位于遼寧省丹東市寬甸滿族自治縣境內毛甸子河中游。該電站樞紐最大庫容23.1 萬m3，電站裝機容量600 kW，根據《水利水電工程等級劃分及洪水標準》（SL 252-2000）規定，工程等級為V。

本電站樞紐工程包括攔河壩、進水閘、輸水洞、壓力前池、發電廠房、尾水渠、升壓站及聯網線路。

2 主體工程施工

2.1 基礎開挖

基礎土方開挖主要是清除壩基、河床及岸坡表層砂礫石層，采用1 m3挖掘機開挖，8 t 自卸汽車運輸。

基礎石方開挖，壩基為強風化、中等風化花崗巖，采用手風鉆鉆孔淺孔小炮分層爆破方式。第一層，炮孔不得穿入距基建面1.5 m 范圍內，炮孔裝藥直徑不得大于40 mm，應采用梯段爆破方法；第二層，對節理裂隙不發育、較發育、發育和堅硬的巖體，炮孔不得穿入距水平建基面0.5 m 的范圍，對節理裂隙極發育和軟弱的巖體，炮孔不得穿入距水平基面0.7 m 的范圍。炮孔與水平建基面的夾角不應大于60°，炮孔裝藥直徑不應大于32 mm，應采用單孔起爆方法；第三層，對節理裂隙不發育、較發育、發育和堅硬、中等堅硬的巖體，炮孔不得穿過水平建基面，對節理裂隙極發育和軟弱的巖體，炮孔不得穿入距水平建基面0.2 m 的范圍，剩余0.2 m 厚的巖體應進行撬挖，炮孔角度、裝藥直徑和起爆方法，均同第二層的規定。

2.2 壩基帷幕灌漿施工

在混凝土防滲墻以下透水率大于5 Lu 的弱風化巖層，設置帷幕灌漿，沿防滲墻中心線布置，孔距2.5 m～3.0 m，底線至5 Lu 線以下5 m。防滲設計標準為灌漿后基巖透水率不大于5 Lu。

帷幕灌漿制成水泥漿必要時可按《土壩壩體灌漿技術規范》（SD26-88） 和《水工建筑物水泥灌漿施工技術規范》（DL/75144-2001）有關規范或通過室內試驗和現場灌漿試驗（試驗成果報送監人）或由監理人確定摻加外加劑、摻和料和化學材料等，漿液必須按設計的要求過篩處理后方可進行灌漿。

施工工藝：鉆孔→裂縫沖洗和簡易壓水→制漿和灌漿→封孔。

灌漿前進行鉆孔裂隙沖洗，沖洗標準以孔內返清水為止，沖洗后進行簡易壓水并計算透水率，然后制漿和灌漿，制漿嚴格按配比過泵稱料，攪拌時間大于3 min，隨時檢測漿液比重，灌漿過程中由于吃漿量大一般開始每隔3 min～5 min 測1 次流量。封孔采用機械和人工兩種方法，以保證灌漿段漿液飽滿，覆蓋層密實。

沖洗水壓可為灌漿壓力的80%，壓力超過1 MPa 時，采用1 MPa；沖洗風壓采用50%灌漿壓力，壓力超過0.5 MPa，采用0.5 MPa。

2.3 混凝土施工

混凝土的拌制選用拌和樓，皮帶傳輸機傳送砂石骨料。垂直運輸采用2 m3砼罐裝運輸車，塔式起重機提升入倉。水平運輸采用10 t 載重汽車。

砼拌合樓左右岸布置，左岸設在壩上1 km 以內，供給左岸工程所需的砼；右岸設在壩下500 m 以內，供給右岸工程所需的砼。

翻板閘施工需在基礎土石方開挖完成后進行，混凝土混凝土拌合樓供應，10 t 載重汽車裝載2 m3吊罐運輸混凝土至倉面附近，再由10 t 履帶起重機吊入倉內直接入倉，插入式振搗器振搗。攔河閘上下游防滲面板，混凝土和護坦混凝土模板使用通用鋼模板。

攔河閘內部漿砌石采用人工砌筑，砂漿及砌石料使用手推車運至工作面附近，輔助卷揚機提升至倉面內。

攔河閘上部結構混凝土預制件大部分安排在攔河壩下游右岸預制件廠生產，混凝土預制件由拌合樓拌制混凝土，水平運輸采用10 t 載重汽車運輸，垂直運輸8t 塔式起重機吊2 m3吊罐運輸混凝土至倉面附近，平板振搗器振搗。混凝土預制件使用汽車起重機吊裝，使用經緯儀定線，水準儀測定高程校核固定后，再澆筑二期混凝土。

2.4 攔河壩施工

攔河壩內部漿砌石采用人工砌筑，砂漿及砌石料使用手推車運至工作面附近，輔助卷揚機提升至倉面內。石料必須選用質地堅硬，不易風化，沒有裂縫的巖石，其抗水性、抗凍性、抗壓強度等均應符合設計要求，無尖角、薄邊。上、下兩面基本平行且大致平整；石料最小邊尺寸不宜小于20 cm。砌石前放樣立標，按拉線砌筑，砌筑由低層向上層砌筑，人工搬運，人工砌筑，干砌石石料表面基本平整，面層高差小于5 cm，塊石料質地堅硬，無裂紋。砌筑時，砌石邊緣順直、整齊牢固。砌石底部應墊穩填實，嚴禁架空，不得使用翅口石及飛口石，采用立砌法砌筑，不得疊砌和浮塞，避免通縫。同時為使沿石塊的全長有堅實支承，所有前后的明縫均用小片石料填塞緊密。

表面混凝土由拌合站拌制混凝土，水平運輸采用10t 載重汽車運輸，垂直運輸8 t 塔式起重機吊2 m3吊罐運輸混凝土至倉面附近，平板振搗器振搗。

2.5 輸水洞施工

輸水洞工期較長，與攔河壩、廠房施工有干擾，應當首先開工。輸水洞開挖采用空壓機打眼，人工裝藥，電雷管起爆，人工配合小型拖拉機出渣。進口端出渣棄至右岸壩下山腳處；出口端出渣棄至右岸下游山腳處。輸水洞挖通以后，要進行檢查修整，徹底清渣，并沖洗后，澆筑底板砼。

2.6 進水閘與壓力前池施工

在輸水洞工程結束后，可以進行進水閘和壓力前池施工。進水閘與前池開挖部分是在開挖輸水洞同時開挖完畢的，砼澆筑工程也是采用攪拌機拌和砼，塔吊運輸砼，人工平倉，插入式振搗器，按時養生。隨著砼澆筑施工，穿插進行閘門與啟閉機安裝。

2.7 壓力管施工

本電站壓力管采用鋼板卷制焊接鋼管，內徑φ=900 mm，壁厚8 mm，單根長32.55 m。壓力管制造需要到專業廠家定做，分段焊制，運到工地再拼裝焊接。壓力管安裝要隨著壓力池和廠房施工同時進行。當管道組裝完成后，再進行第二次噴漆，澆筑壓力管墊層砼，砌筑保溫墻，回填保溫爐渣，最后安裝封蓋預制板，鋪設防水層。

2.8 發電廠房施工

電站廠房混凝土由設置右岸的混凝土拌合站供應，載重汽車裝載2 m3吊罐運輸至倉面附近，再由10 t 塔式起重機吊入倉內直接入倉，插入式振搗器振搗。電站廠房混凝土直墻部分使用普通平面鋼模板，機墩蝸殼等曲面部分使用曲面木模板。電站尾水渠的施工方法與電站廠房相同。

2.9 漫水橋施工

漫水橋位于廠房上游側，是廠房工區施工必不可少的交通橋，應首先完成，為廠區施工提供通道。漫水橋施工方法與攔河壩相同。

2.10 金屬結構設備和機電設備施工

本工程電站總裝機容量600 kW。主廠房水下混凝土涉及水輪發電機組埋件較多，機電安裝作業與土建施工交叉作業，因而要求水輪機發電機組埋件供貨及時，各相關專業密切配合，不能出現遺漏或錯誤情況。

主廠房水下混凝土澆筑至發電機高程后，即開始主廠房排架柱施工，待混凝土強度達到設計強度后，安裝預制混凝土吊車梁，主廠房封頂前吊裝手動單梁起重機卸車、組裝和調試就位。

待水電站土建工程經檢查驗收合格，水庫已達到蓄水位，金屬結構設備，水輪發電機組及其附屬設備，電氣設備安裝工程全部竣工，并經檢查驗收符合設計要求，在啟動驗收委員會指導下進行水輪發電機組聯合試運轉。

2.11 升壓站施工

升壓站位于副廠房西頭。在主副廠房主體工程結束之后，把廠房周圍進行回填平整，作為升壓站場地。然后布置升壓站設備基礎，在機電安裝同時，穿插進行升壓站設備安裝。在機組安裝結束，升壓站設備安裝結束后，開始試運行。

3 施工總布置

3.1 施工總體布置規劃

本電站從攔河壩到廠房河道長度2.9 km，建筑場地分散。為了施工管理方便，布置兩個施工區，即攔河壩工區和廠房工區。攔河壩工區主要承擔攔河壩、導流墻、進水閘和輸水洞進口段工程施工。廠房工區承擔廠房、壓力前池、壓力管道、升壓站、漫水橋及輸水洞出口段工程施工。

3.2 土石方平衡及堆渣規劃

樞紐工程土方開挖量6036 m3，土石方填筑量3284 m3；石方開挖量5908.1 m3。經土石方平衡計算，樞紐各部位共利用開挖土石方3284 m3，圍堰填筑2786 m3，土石方棄渣量5874.1 m3，場內共設1 個棄渣場堆存，采用8 t 自卸汽車運輸，運距為1 km。土石方平衡計算見表1。

表1 土石方平衡表

3.3 施工總進度

該電站施工建設期為1 年。其中1 月～3 月為施工前準備期，同時進行輸水洞開挖。4 月～10 月為施工期，11 月為工程收尾和施工隊退場期，12 月為電站試運行期。詳見施工進度表。

4 結論

通過對寶石引水式電站主體工程進行施工設計分析和施工總布置，保障了該電站順利建成，增加當地的電力供應，緩解電力緊張的矛盾，并且可利用庫區水面發展水產養殖業和旅游業，培育新的經濟增長點，促進當地經濟發展，加快新農村建設步伐。