大藤峡水利枢纽施工组织设计

吴海金，杨溪滨，赵光辉

（广西大藤峡水利枢纽开发有限责任公司，537226，桂平）

一、工程概况

大藤峡水利枢纽位于红水河梯级规划中最末一个梯级， 是以防洪、航运、发电、补水压咸、灌溉等综合利用的大（1）型水利枢纽。 枢纽建筑物主要包括泄水、通航、发电、挡水、灌溉取水口、过鱼等建筑物。 水库万年一遇校核洪水位64.10 m， 相应库容34.79 亿m3， 电站总装机容量1 600 MW，安装8 台水轮发电机组，单机容量为200 MW。 黔江拦河主坝坝顶长1 243.06 m， 坝顶高程64.00 m，最大坝高80.01 m（厂房坝段），黔江副坝位于主坝左岸上游， 坝顶长1 239.00 m， 南木江副坝布置在南木江与黔江汇合口下游750 m 处。主要工程量为：土石方开挖4 698.02 万m3，固结灌浆约19.55 万m； 帷幕灌浆约13.67 万m； 混凝土浇筑总量约738.31 万m3；金属结构安装7.19 万t。

二、施工条件

施工场地条件：大藤峡水利枢纽坝址位于大藤峡峡谷出口以下约2.0 km处，坝址处地势相对开阔。

水文气象条件：黔江流域地处我国低纬度地带， 属亚热带季风气候区，夏季高温湿热，暴雨频繁，秋季常受台风入侵影响， 冬季严寒天气很少。坝址附近多年平均气温21.5℃，多年平均年降水量为1 702.9 mm； 坝址附近的桂平站多年平均风速1.2 m/s。

径流：大藤峡水利枢纽坝址与武宣水文站集水面积相差只有1%，因此直接采用武宣站径流成果作为大藤峡水利枢纽坝址成果。 武宣站多年平均流量为4 240 m3/s；实测最大年平均流量为6 000 m3/s（1947 年），最小年平均流量为2 130 m3/s（1963 年）。

地质条件：枢纽区岩性为泥盆系下统潮汐相碎屑沉积岩和泥质灰岩、灰岩、白云岩等。 主坝区发育有褶皱、断层、裂隙、层面、层理等多种地质构造， 但在不同的地层和地貌单元，各种构造发育不同。 主坝区多为单斜岩层，产状较稳定。

三、交通条件

大藤峡水利枢纽地处桂平市，桂平市与周边市县公路交通网络四通八达，公路交通十分便利，水路和铁路交通也非常便利。 根据工程周边区域交通网络布局及本工程外来大宗物资货物来向，对外交通采用以公路运输方案为主、水路运输为辅的运输方式。

场内交通主要由场内永久交通和场内临时交通组成。 场内永久交通共设置了6 条场内永久道路和3 座交通桥； 场内临时交通共设置了28条场内临时道路和其他临时公路（含渣场内交通10 km）。

四、料场选择

大藤峡水利枢纽工程所需天然建筑材料包括：混凝土骨料、天然砂砾石料、块石料及防渗土料等。选择距坝址陆路31km、水路40江口天然砂砾石料场作为混凝土骨料主要料源。 江口砂砾石料场砂砾石骨料为非碱活性骨料，质量较好，储量基本满足要求。 工程所需反滤料、垫层料采用江口天然砂砾石料场来料，经混凝土骨料加工厂处理后使用。 工程所需石料和块石料优先利用建筑物开挖料作为石料料源。 选用厂房尾水明渠开挖料作为防渗土料，除天然含水量偏高外， 防渗性能均能满足要求。

五、施工总布置

工程施工场地分区主要依据水工枢纽布置、 料场分布及开采规划、工程弃渣场布置、外来物资运输等条件，经综合分析，确定本工程枢纽区共分为2 个施工区进行布置，分别为左岸施工区、右岸施工区。

左岸施工区：在进场公路临江侧， 在坝址下游约5 km 处布置了修船厂及永久码头，往上游方向依次布置了毛料上料码头和建设管理一期营地。 进场公路另一侧， 从下游5.5 km 处向上游方向依次布置业主永久生活区、左岸泄水闸标段金属结构拼装厂及生活区、 腐殖土堆场、75 万t毛料堆场、船闸标金属结构拼装厂及生活区、试验中心、大藤峡移民指挥部、船闸标生活区、坝下交通桥标办公区及生活区及物资仓库、坝下交通桥标混凝土拌和站、钢筋加工厂及其他辅助工厂、油库、船闸标办公区、生活区及物资仓库、110 kV 施工变电站，船闸标钢筋加工厂及其他辅助工厂、船闸标混凝土拌和系统、左岸厂坝标混凝土拌和系统、砂石骨料加工系统和左岸弃渣场。 炸药库位置调整于船闸上游引航道右岸山头。 高位水池坝址上游左岸600 m 处山丘顶部。

在轴线下游约600 m 处、船闸下游引航道右侧与黔江河道之间的一级阶地上，布置了左岸厂坝标办公区、生活区、物资仓库和施工附属企业。

左岸施工区内各施工工厂及仓库系统均已形成， 能够满足施工需要，各生产和生活设施集中布置在船闸下游引航道两侧，少占耕地、少搬迁移民，有利生产、方便职工生活，布置较为合理。

右岸施工区：位于右岸上坝公路下游口门区连接公路临水侧滩地。 右岸施工区从坝下交通桥右桥头开始沿右岸上坝路临水侧依次布置了右岸混凝土拌和系统、 施工设备库、混凝土预制件厂、钢筋模板加工厂以及木材加工厂等施工临建设施。

六、施工导流

黔江大坝采用二期导流方式，一期导流先围左岸， 江水由束窄后的右岸河床过流。在一期围堰的保护下，进行20 孔泄流低孔、1 孔泄流高孔、左岸厂房、左岸挡水坝等建筑物的施工。

二期导流围右岸，江水由一期建成的左岸泄水闸过流，在二期围堰的保护下，进行右岸4 孔泄流低孔、1 孔泄流高孔、右岸厂房、右岸挡水坝、鱼道等建筑物的施工。

七、主体工程施工

本工程枢纽建筑物由黔江拦河主坝、黔江船闸、黔江副坝及南木江副坝等组成，其中黔江拦河主坝由右岸混凝土重力坝段、左右厂房及安装间坝段、泄水闸坝段、纵向围堰碾压混凝土坝段等组成。

1.一期主体工程施工

一期主体工程主要包括左岸泄水闸 （20 个泄水低孔和1 个泄水高孔）、左岸厂房及安装间、黔江副坝、南木江副坝和黔江船闸等。

（1）土石方开挖

土石方开挖遵循“由上至下分层分段依次进行”的原则，避免出现倒悬边坡和边坡失稳情况。 开挖过程中遵循“支护与开挖同步施工”的原则，开挖边坡的初期支护（喷、锚）在分层开挖过程中随开挖同时进行，上一层初期支护和马道锁口施工完成后，才能进行下一层的开挖。 石方采取分块分序钻爆开挖， 先中间抽槽开挖，后往两侧扩挖的顺序，最后进行边坡预裂开挖。

（2）土石方填筑

石渣料、 堆石料来自基础开挖料；填筑土料主要利用泄水闸、船闸下游引航道等部位开挖土料；不足部分从左岸弃渣场回采。 反滤料、垫层料料源来自砂石料加工系统。

采用进占法卸料，即20 t 自卸汽车行走平台及卸料平台是该填筑层已经初步推平但尚未碾压的填筑面；当土料填筑区行车困难时，可采用后退法卸料，即在已压实的层面上后退卸料形成料堆。 采用推土机对卸料进行推铺，铺料过程中采用自制刻度标杆进行层厚控制， 以保证铺层均匀。对于岸坡连接处等局部难以有效碾压部位，可顺水流方向进行碾压。

碾压方法为沿坝轴线方向采用进退错距法碾压，碾压遍数一进一退按两遍计，错车搭接宽度用碾轮碾压遍数计算。

（3）混凝土浇筑

混凝土施工水平运输以自卸汽车运输为主， 混凝土搅拌车运输为辅，设备规格型号和数量根据混凝土垂直运输设备入仓能力、现场运输距离及拌和楼生产能力等要求进行选择。 自卸汽车以10～20 t 为主，混凝土搅拌车主要用于层间砂浆、 二期混凝土、三期混凝土及梁柱等混凝土运输。

左岸泄水闸：主要施工高峰期共布置垂直运输施工机械8 台，分别为2 台BJ600×40 布料机、4 台MQ900 门机和2 台MQ600 门机，混凝土浇筑能力达5.0 万m3/月，满足泄水闸最高峰月浇筑强度需求。

左岸厂房：厂房施工区共配置垂直运输施工机械8 台， 其中K80/115塔机4 台，Q1100—63 型塔机1 台，BLJ600—60 自行式布料机1 台，BLJ600×40 自 行 式 布 料 机1 台，QUY55 履带吊1 台，混凝土浇筑能力达8.0 万m3/月，满足最高峰浇筑强度需求。

黔江船闸：船闸主体部位垂直入仓设备主要包括8 台SHB25 固定式布料机，分别布置于上、下闸首左右边墩和闸室左边墙#2、#7、#11 及#12 块上。 混凝土浇筑能力达16 万m3/月，满足最高峰浇筑强度需求。

南木江副坝：混凝土垂直入仓设备 为K80/115 塔 机1 台、XGC130 型履带式起重机1 台、QY25 汽车吊1台、HBT60 混凝土泵1 台。 总浇筑能力达到1.4 万m3/月，能满足月最大强度的生产要求。

黔江副坝：混凝土垂直入仓设备为XGC130 型履带吊1 台、QY25 汽车吊1 台、HBT60 混凝土泵1 台， 总浇筑能力达到1.0 万m3/月，能满足月最大强度的生产要求。

迎水面护坡混凝土施工机械设备主要采用HBT60 混凝土泵进行入仓浇筑, 局部采用人工搭设溜槽入仓浇筑。

（4）金属结构安装施工

左岸厂房、 左岸泄水闸工程：左岸泄水坝段金属结构包括闸门、坝顶双向门机、 液压启闭机及其埋件等，左岸发电厂房金属结构包括拦污栅、闸门、浮排、坝顶双向门式启闭机、厂房尾水单向门机及其埋件等。

为便于泄水闸平板门安装，优先安装完成泄水系统坝顶双向门机。 坝顶双向门机组件运至泄水闸坝顶#22～#23 坝段之间， 利用300 t 履带吊进行门机大件吊装，其他小件利用相应的汽车吊安装。 门机组件、弧门门叶、支腿、支铰以及平板门等主要大件在拼装厂及堆放场地采用200 t 汽车吊进行卸车、装车，采用60 t 平板拖车和120 t 平板拖车运输， 门机小件、闸门埋件、水封、连接件等小件则采用载重汽车运输。

泄水低孔弧门门叶、支臂以及油缸等部件运至大坝下游安装位置后，采用240 t 架桥机进行卸车、安装。 门槽及埋件安装采取与坝体混凝土浇筑平行交替作业。 架桥机的安装和移位均通过土建施工门（塔）机和汽车吊完成。 泄水低孔弧门支承钢梁在堆放场采用200 t 汽车吊和100 t 汽车吊配合装车、卸车，采用250 t 平板拖车运输。 支承钢梁运至安装位置后，采用750 t 履带吊等设备进行吊装。泄水低孔弧门支铰和高孔弧门支铰、 支臂、 门叶以及液压启闭机油缸等部件亦采用750 t 履带吊进行吊装。

厂房部分闸门及拦污栅安装前，优先进行坝顶门机和尾水门机安装。平板闸门、拦污栅等与泄水坝段的金属结构安装工艺相同。

船闸工程：船闸人字门安装包括人字闸门底枢（蘑菇头、上盖及球瓦等）、枕座、顶枢（顶枢轴、A、B 拉杆等）等支撑结构安装与调整、人字闸门门叶结构安装与调整、人字门附件（背拉杆、 限位装置等） 的安装与调整、人字门防腐涂装、单机无水调试、联动无水调试及有水调试。

人字门金属结构大件运输采用3850A 牵引车，配套液压全挂车，挂车两纵12 轴。 其他小于60 t 的运输单元，采用60 t 平板车进行运输。

南木江副坝工程：南木江副坝事故闸门均采用坝顶2×250 kN 单向门机进行安装。

（5）机电设备安装施工

大藤峡工程8 台单机装机容量20 万kW 的轴流转浆式水轮发电机组由ZZ-LH-1040 轴流式水轮机和发电机组成， 是国内同类型最大的机组，安装难度较大。 一期左岸厂房布置3 台。 其中肘管、锥管管节、转轮室分瓣件、基坑里衬管节利用厂房土建施工用K115 塔机吊装，座环分瓣件利用750 t 履带吊进行吊装， 底环、导水机构、顶盖、大轴等设备由厂房内2×300 t 桥机进行吊装。 发电机及其附属设备由厂房内2×300 t 桥机进行吊装。

2.二期主体工程

二期主体工程由右岸挡水坝段、右岸厂房坝段、右岸厂房和5 孔泄洪闸组成。 二期主体工程计划于2019年12 月开工，土石方开挖、混凝土浇筑与一期左岸厂坝工程类似，二期泄水闸、厂房的金属结构和水轮发电机设备型号与一期工程相同，施工方法基本一致。

八、工程施工总进度

施工期分为筹建期、 施工准备期、 主体工程施工期和工程完建期，本工程施工工期不含筹建期（筹建期为一年）。

2015 年5 月20 日初步设计报告获得批复。 根据初步设计报告，大藤峡水利枢纽工程总工期为9 年（108个月，不含筹建期），其中施工准备期和筹建期、 主体工程施工期重叠，主体工程施工期96 个月 （一期工程59个月，二期工程37 个月），工程完建期12 个月。

大藤峡船闸主体工程于2015 年9 月19 日开工， 左岸厂坝工程于2015 年9 月29 日开工。 一期工程工期仅有51 个月， 同初步设计报告批复工期59 个月相比，压缩了8 个月，工期非常紧张。

工程于2019 年10 月26 日提前一个月完成大江截流， 计划2020 年3 月底初期蓄水，2020 年4 月份首台机组投产发电、船闸通航。2023 年12月右岸工程5 台机组全部发电，工程完工。