思林水电站施工总体布置设计

葛小博 席灿勇

摘 要：文章简要介绍了思林水电站可行性研究报告中施工组织设计的编制过程和思林电站碾压混凝土重力坝、引水发电系统等主体工程施工情况。

关键词：施工组织设计；总体布置；思林水电站

1 概述

1.1 工程概况

思林水电站位于贵州省东北部，乌江干流中游河段，电站距思南县城水路23km，公路31km，距贵阳市328km。电站装机容量1000MW，工程枢纽建筑由碾压混凝土重力坝、引水发电系统和通航建筑组成，最大坝高117m，主要工程量为：土石方开挖约550.94万m3，混凝土231.12万m3，其中碾压混凝土97.31万m3。

1.2 设计过程

1990年7月完成《思林水电站可行性研究报告》，并于12月经审查通过，1994年12月完成《乌江思林水电站初步设计报告》（等同原初步设计报告），根据国家有关建设程序的规定，以及电力系统的发展、变化，电力建设计划的变化，2001年9月，乌江水电开发有限责任公司以黔乌司函字【2001】第21号《关于委托贵阳院编制思林水电站可研报告复核工作大纲的函》，贵阳院于2001年11月提交《乌江思林水电站可行性研究报告复核工作大纲》，2005年6月完成《思林水电站可行性研究修编报告》。

2 施工组织设计综述

2.1 施工条件

思林水电站位于贵州省东北部，乌江干流中游。电站公路、水路及铁路交通均较便利。公路距贵阳328km，左、右岸公路分别与省道S304和S203相接。铁路有川黔线、湘黔线和渝怀线三条铁路干线；坝址至长江重镇——涪陵为通航河段。工程区为亚热带气候，多年平均气温为17.4℃，多年平均降水量为1087mm，降水年内分配极不均匀，汛期5～10月占年降水量的76.2%。由于前期由右岸进场，因此主要的生产和生活区布置在右岸下游。

施工电源由国家电网提供。玉屏-石阡-思南，玉屏-印江-思南110kV供电线路已形成环网，施工用电考虑在塘头分接，形成一主一备的施工供电电源；施工用水由乌江抽取；水泥由贵州水泥厂供应；粉煤灰由遵义电厂供应；钢材可到贵阳、遵义等地采购，其他物资可就近解决。

2.2 施工导流

本电站为一等工程，主要建筑物为1级，导流建筑物级别确定为Ⅳ级。思林水电站施工导流经多方案比较，采用枯期围堰挡水、隧洞导流方式，上、下游围堰均采用土石过水围堰，设计施工期时段为11月11日至次年5月10日（六个月）。洪水标准采用十年一遇洪水重现期，流量为4380m3/s。左右岸各布置一条导流洞，断面为城门洞型，尺寸为13×15m（宽×高）。

导流洞施工及两岸坝肩开挖时由原河床导流；主河道截流后，一枯期围堰挡水，导流洞导流；一汛围堰过水，基坑过流，度汛标准采用全年P=10%，相应导流流量为14000m3/s，二枯大坝碾压混凝土施工，并在坝体中部375m高程处预留宽度为47.5m缺口；二汛坝体缺口两边继续浇筑，导流洞、坝体预留缺口及底孔联合泄流，按P=2%的全年洪水标准设计，流量为19400m3/s；三枯坝体缺口浇至坝顶设计高程，封堵导流洞，河水由表孔下泄。

2.3 料源选择与开采

经对右岸铜鼓坨及岩门两石料场的比选分析，选用右岸坝址下游0.7km的岩门料场作为混凝土骨料场，并利用通航建筑及引水发电系统T1y2-2地层有用料补充。岩门料场按自上而下的方式进行開采。削邦揭顶后，以15m一个台阶进行深孔梯段微差挤压爆破，坡面采用预裂爆破。液压潜孔钻钻孔，180HP推土机集渣，4m3液压反铲挖掘机装25t自卸汽车砂石系统粗碎车间。

2.4 主体工程施工

主体建筑物布置相对较集中，坝身靠左岸布置有通航建筑物，施工难度相当大，这就要求主体工程施工设计要相互联系，彼此兼顾。

2.4.1 土石方开挖

主体工程土石方开挖总量为334.26万m3，坝肩采用自上而下开挖程序和分层梯段爆破开挖方式，分层开挖台阶高度为15m。用100型潜孔钻配手风钻孔爆破，周边要求预裂爆破，80～120HP推土机集渣，3m3装载机配20t自卸汽车出渣。坝基河床覆盖层采用2m3反铲直接开挖并装20t自卸汽车出渣；开挖强度为11.99万m3/月。通航建筑物及引水隧洞进、出口边坡开挖施工方法同坝肩。引水洞开挖分上、下两个台阶。上台阶采用三臂液压台车一次开挖成形，周边光面爆破，下台阶用100型潜孔钻配手风钻扩挖，用3m3装载机配15t自卸汽车出渣，引水洞竖井段采用爬罐先反向开挖中心导井，再用手风钻正向扩大开挖。地下厂房分7层开挖，采用先导洞或先导井后扩大开挖方法。

2.4.2 混凝土浇筑

主体工程混凝土总量为185.35万m3，其中坝体碾压混凝土82.5万m3，占总量约45%。大坝碾压混凝土划分六个碾压区施工，最大碾压仓面面积5600m3，375m高程以下（1#～3#碾压区）采用自卸汽车通过仓外基坑公路转运入仓，在EL.375高程以上（4#碾压区）采用自卸汽车从真空溜管出口受料，仓内转运，左岸5#碾压区和6#缺口碾压区，碾压混凝土均由布置于上游坝面的皮带机运送入仓。常态混凝土及模板采用门机及固定走索运送入仓。通航建筑物采用布置于本体段356m高程的2台塔机浇筑。

根据温控计算，12、1、2、3月采用自然入仓浇筑碾压混凝土，即基础温差满足要求。4、5、10、11月份浇筑的混凝土通河水冷却即可满足温控要求，通水时间15天。6、7、8、9月份浇筑的混凝土需通15℃冷却水。除此之外，应根据不同的部位、不同的浇筑时期，采取相应的表面保温措施，以满足内外温差要求。

2.4.3 金属结构安装

发电机组大件运输均从右岸进入工地，然后通过进厂交通洞到达厂房的安装间，在安装间利用事先安好的起重设备（桥机）进行吊装。拦河坝溢流表孔闸门利用设置在坝顶上的永久检修门机进行安装，其他闸门均利用已有的混凝土浇筑起重机械进行吊装，压力钢管采用整体式运输，最大运输尺寸？准8×3m，运输重量约40t，采用卧式运输。

2.5 施工交通运输

思林水电站对外交通运输方式根据工程条件，采用以公路为主，铁路、水路补充的联合运输方式。外来运输总量为152.15万t，距坝址较近的铁路有川黔线、渝怀线和湘黔线。遵义站、镇远站、马场坪站、孟溪站距工地里程分别为232km、143km、247km、163km。坝址至涪陵为五级通航河道。左、右岸公路分别与省道S304和S203相接。重大件运输选择公路运输，线路为遵义-湄潭-构皮滩电站-龙溪-塘头-厂房安装场。场内主干道为左岸3#、4#公路，右岸为1#、2#公路。上下游临时索桥沟通左右岸，思林永久大桥施工期及永久沟通左右岸。

2.6 施工工厂设施

2.6.1 砂石混凝土系统

全工程共需成品砂石骨料440万t，在坝址右岸上、下游处各设置一个砂石和混凝土系统。上游高砂石系统设计系统毛料处理能力为800t/h，中碎工段处理能力为375t/h，制砂工段处理能力为300t/h。粗碎设置2台P400反击式破碎机，最大进料粒径为750mm；中碎设置2台S200DC反击式破碎机；制砂采用3台PL8500立轴冲击破和1台MBZ2136棒磨机。高混凝土系统选用4×3m3自落式混凝土拌和楼2座，设备生产能力分别为：常态混凝土480m3/h，碾压混凝土360m3/h。低砂石系统的毛料设计处理能力为350t/h。低混凝土系统选用2×3m3强制式拌和楼1座，设备生产能力分别为：常态混凝土240m3/h，碾压混凝土180m3/h。

2.6.2 风、水、电及通讯

设五座空压站，分别供应左右岸施工用风点，系统用风量为680m3/min。装机供风量为840m3/min。

本工程施工高峰时段用水规模为50000m3/d，其中生产用水规模为45000m3/d，生活用水规模为5000m3/d。施工供水系统设于坝址上游右岸，上游索桥上游100m处。

施工高峰用电负荷为16150kW，工地设10kV变电站一座，位于思林大桥右岸桥头，按设计用电负荷18000kW设计。变电站设1台10000kVA、110/10kV变压器和1台800kVA、110/10kV变压器，两台变压器并联运行。设6回10kV线路送至各施工用电点。

施工临建设置一台500L程控交换机，永久通讯由工地至思南县开设十二路载波，作为中断线将工地施工用交换机接入思南县交换机。

2.7 施工总布置

2.7.1 施工分区

施工总布置以右岸为主，砂石系统、混凝土系统、施工辅助企业、施工变电站、料场等均布置在右岸。左岸主要布置业主营地和部分施工生活区。

2.7.2 土石方平衡及渣场规划

本工程土石方开挖共计551万m3（自然方），围堰等填筑128.8万m3（松方），開挖料中可回采加工制成砂石骨料、并运至冉家坨存料场的有163万m3（松方）。经分析，运至弃渣场的最大弃渣量为551万m3（自然方），松方为827万m3；施工动态平衡存渣210万m3（松方），最终弃渣量617万m3（松方）。

共设置4个弃渣场。左岸有2个，为小溪沟渣场、后坝渣场；右岸2个，为郭家坨渣场和冉家坨渣场。其中冉家坨渣场的堆存回采条件较好，作为存料弃渣场。渣场规划总容量854.86万m3，可以满足工程需要。

2.8 施工总进度

施工筹建期七个月。主要应完成的工作项目：对外交通建设（新建与扩建），场外输变电及通讯工程、征地及移民、工程招评标及签约等。第一年8月至第三年11月为施工准备期，应完成场内公路、桥梁修建以及为施工必需的风、水、电系统、施工企业、砂石系统、混凝土拌和系统和办公及生活福利设施等。第三年11月初截流，紧接着堆筑围堰。第四年1月围堰闭气、基坑排水。第四年5月初（汛前）完成上游围堰护面混凝土施工及下游碾压混凝土围堰浇筑。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月初坝体浇筑至375m高程并预留缺口（6#碾压区），缺口两侧（4#、5#碾压区）均匀上升到EL.410高程，第五年汛期除缺口外，坝体混凝土浇筑基本完成。同时，通航本体闸室段及引水系统进水口混凝土浇筑在第五年12月底竣工。第五年11月初至第六年2月底完成坝体缺口部位混凝土浇筑，即坝体混凝土在2009年2月底全部竣工。至第六年5月，完成拦河坝、通航建筑及引水系统进出口金属结构安装。第六年1月至5月导流洞封堵施工及围堰拆除。5月底水库下闸蓄水，第六年7月1日首台机组发电，以后每隔4个月左右投产一台机组，至第七年6月底四台机组全部发电，电站竣工。

3 结束语

贵阳院早在1980年就已经开始进行思林水电站的勘测设计工作，也聚集了我院很多水电前辈们的智慧，因此，可行性修编研究也是在前辈们的基础上进行了大量的方案比较分析，在确保工程质量安全的前提下，力求经济、合理。

作者简介：葛小博（1980-），男，陕西西安人，高级工程师，主要从事水利水电施工组织设计工作。