3.2 施工总布置规划及优化
3.2.1 施工总布置规划原则
(1)施工布置遵循因地制宜、有利生产、方便生活、易于管理、经济适用的原则。
(2)充分考虑工程枢纽布置的特点并适应工程施工采用招投标体制的要求。
(3)根据工程地处呼和浩特市上游、是城市地下水补充和灌溉用水水源地的特点,工程施工期应避免环境污染,施工布置符合环保要求。
(4)根据工程区地形地貌条件及工程区临近大青山自然保护区的实际情况,施工布置力求紧凑、节约用地,尽量利用荒地、滩地和坡地,不占或少占耕地。
(5)考虑施工场地重复利用、利用弃渣场作为施工场地。
(6)施工区场(站)址建基高程要达到必要的防洪标准,避免在可能发生泥石流区或塌滑区布置生产生活设施。
3.2.2 施工分区布置规划
施工总布置采用集中与分散相结合的布置方案,主要布置在上水库区、下水库的上游及下游等区域,另在哈拉沁沟口外东梁村东路北原内蒙古稀土材料厂处布置有中心仓库、钢管加工厂等。
(1)上水库施工区。
上水库位于哈拉沁沟左岸料木山顶东侧大南沟的上部,库区地势相对开阔平缓,为沟梁相间的地貌特征。上水库施工区沿上水库东北1号公路沿线布置,主要设置与上水库施工直接相关的生产设施,包括混凝土生产系统、上水库碎石垫层料加工系统、钢筋木材加工厂、机械及汽车修配车间、修钎厂、供水系统、钢管堆放场等。
上水库施工区总占地面积为100840m2,建筑面积为9410m2。其中,集中设置区域如下:
1)上水库碎石垫层料加工系统,占地面积为25000m2,结合地形地势条件以及渣场规划布置于上水库东北1号公路路侧。
2)混凝土生产系统,占地面积为5750m2,布置在上水库库盆以北。
3)钢筋木材加工厂、汽车、机械修配及停放场、修钎厂等布置在上水库东北方向1号公路一侧,占地约52710m2。
(2)下水库及地下系统施工区。
下水库及地下系统施工区分散布置在下水库上、下游哈拉沁沟两岸及部分河滩地部位。
在布置时适当考虑工程施工分标的可能性,其中,在下水库上游、哈拉沁沟左岸主要布置有生活区(下水库以及水道系统)、下水库钢筋木材加工厂、下水库及水道系统机修、汽修及设备停放场及上、下水库施工供水系统等。
在下水库下游哈拉沁沟右岸主要布置有砂石加工系统(大西沟内)、施工中心变电站、下水库区仓库、地下厂房机修、汽修厂、油库等。
在下水库下游哈拉沁沟左岸主要布置有下水库和地下工程混凝土生产系统、地下厂房钢筋木材加工厂、混凝土预制厂、设备停放场(后期转为机电设备安装场)等。
下水库及地下系统施工区占地面积为162260m2,建筑面积为29400m2。
1)大西沟的右岸为平缓的狭长地带,其上游的大西沟支沟为渣场和石渣回采场,在此狭长地带布置下水库砂石加工系统,占地50600m2。
2)拦河坝下游左岸河滩地较为分散,利用弃渣分别填出部分施工场地,其中在通风洞和交通洞两洞洞口之间、靠近下水库3号公路沿河道填筑场地,布置地下厂房钢筋木材加工厂和混凝土预制厂。设备停放场布置在2号路对岸,采用弃渣填筑场地。两岸交通通过2号、3号公路和1座永久大桥及2座临时便桥实现连通。
3)施工中心变电站布置在交通洞和通风洞洞口之间对岸山坡2号公路旁边,靠近负荷中心,便于向各个施工用电点架线,占地面积为2900m2。
4)各压缩空气站就近布置在其相应承担的开挖区附近及各地下洞室通道口。
5)在交通洞洞口附近布置一座污水处理站,集中处理地下洞室排放的废污水。其余污水处理设施分散于各施工及生活区,留有场地、分散设置,作为各点的附属设施。
3.2.3 仓库系统规划
仓库系统以中心仓库集中管理为主,另在上水库区和下水库区分别设专用仓库。工程中心仓库布置在哈拉沁沟口东梁村附近,连接上、下水库的1号、2号永久对外公路由附近通过,交通方便,主要用来储存钢筋、钢材、木材及部分机电产品等,其占地面积为35000m2。另在上、下水库区分别设有油库,炸药库设在上水库区。
钢筋及钢材、木材按施工高峰期1个月用量储存,火工产品按5天用量储存。
上水库仓库,占地面积为4100m2,布置在上水库1号公路旁利用弃渣填出的场地上。下水库及地下系统仓库,占地面积6660m2,布置在机电设备安装场附近。
上、下水库区分设油库,占地面积分别为2100m2、2200m2。在上水库区另设炸药库,占地面积为3000m2。
3.2.4 办公及生活设施规划
办公及生活设施建筑面积指标按照《水电水利工程施工总布置设计导则》(DL/T 5192—2004),根据施工总工期年平均劳动力人数,按人均建筑面积综合指标10~16m2/人进行计算。
(1)上水库生活区,占地面积为63000m2。布置在上水库1号公路和上、下水库连接路交叉口以东平缓地带,交通较为方便。
(2)地下厂房系统生活区,占地面积为11300m2。布置在交通洞口下游约1.7km左岸开挖形成的坡地上。
(3)下水库生活区,占地面积为25000m2。布置在拦沙坝上游、哈拉沁沟左岸平缓的坡地上。
(4)水道系统施工及生活区分两处布置,一部分与上水库生活区统一布置在上水库1号公路和上、下水库连接路交叉口以东平缓地带的坡地上。一部分与下水库区生活区接邻,占地面积为15600m2,布置在拦沙坝上游、哈拉沁沟左岸平缓的坡地上。
(5)考虑到分标的需要,在交通洞口下游约1.5km哈拉沁沟右岸布置机电安装施工生活区,占地约10000m2。
(6)电站施工期建设管理单位、设计代表处和监理单位生活办公区布置在哈拉沁水库大坝下游、哈拉沁沟右岸平缓的山坡地,占地面积为39000m2。
各生产、生活设施建筑及占地面积见表3.2.1。
表3.2.1 生产、生活设施建筑及占地面积汇总 单位:m2
① 斜杠前为建筑面积,斜杠后为雨棚面积。
② “棚”指需要设置雨棚的面积。
3.2.5 场地平整及渣场规划
(1)场地平整。
上水库施工区地形相对平缓,施工生产生活设施场地平整以石渣填筑为主;下水库及地下系统施工区地形陡峻,施工布置困难,场地平整工程量较大,主要以开挖为主。场地平整主要工程量为:土石方开挖68.04万m3,土石方回填65.4万m3,浆砌石5200m3,铅丝石笼5600m3。
(2)弃渣场选择。
主体和施工临建工程开挖量为上水库606.64万m3,地下厂房系统73.6万m3,水道系统77.14万m3,下水库(包括拦河坝、拦沙坝及泄洪洞)515.06万m3。用于上水库坝体填筑339.18万m3,轧制人工碎石垫层料19.26万m3,用于制备混凝土粗骨料原石44.4万m3,天然砂砾料筛分砂料30.64万m3。根据主体工程各部位土石方平衡结果结合施工区内实际地形条件,初步选择6处渣场用来堆放工程弃土弃渣,渣场总容量1700万m3,实际堆渣1530万m3,最终堆渣1230万m3。
各渣场容量及位置见表3.2.2。
表3.2.2 各渣场容量及位置 单位:万m3
(3)上水库施工区土石方平衡。
上水库施工主要包括库盆和坝基覆盖层及基础石方开挖、坝体填筑、排水系统的开挖及处理、水道系统上水库进/出水口土石方开挖及引水隧洞、引水调压井、高压管道上平段石方洞挖以及压力管道上部施工支洞的开挖。上述各部位共计开挖土方152.12万m3,石方490.35万m3。坝体填筑需利用339.18万m3,碎石垫层料加工需要利用19.26万m3,另外,部分开挖料作为前期场地平整利用,部分土料作为后期场地平整复植用土71万m3,最终弃渣约398.8万m3(松方)。
(4)地下系统及下水库施工区土石方平衡。
地下厂房及水道系统施工主要工程量包括土方开挖1.35万m3,石方开挖115万m3,其中洞挖石方中用于加工碎石骨料的有44.4万m3,其余70.6万m3为弃渣,折合松方107.75万m3。
下水库拦河坝施工主要工程量包括土方开挖253.10万m3,石方开挖261.96万m3,部分土方作为后期场地平整复植用土,约15.6万m3,混凝土骨料利用30.63万m3,弃渣(含场地平整)折合松方832.33万m3(开挖量、利用量、最终弃渣均为自然方;松方系数:沙砾料为1.0,土方为1.33,石方为1.53,坝上实方为1.31)。
3.2.6 施工用地
按施工总布置图计算的施工用地面积为9997.35亩,其中永久占地5091.31亩(包括1668.52亩淹没占地),临时占地4906.04亩。部分在呼和浩特市新城区辖界内,部分布置在武川县辖界内,详见表3.2.3。
表3.2.3 施工用地面积 单位:亩
续表
3.2.7 施工总布置优化设计
(1)上水库区。
上水库营场地规划布置在上水库东北侧1号公路两侧,1号路东南侧布置混凝土生产系统、垫层料加工系统、仓库系统,1号路西北侧布置钢木综合加工厂、部分营地、机修汽修和设备停放场等。在实际实施中,1号路东南侧布置2号渣场,由于上水库钢筋混凝土防渗面板修改为沥青混凝土面板,在2号渣场顶部布置沥青混凝土生产系统、沥青混凝土骨料加工系统、垫层料加工系统和沥青混凝土生产人员营地;1号路西北侧仅布置水泥混凝土生产系统。由于将1号路东南侧布置作为2号渣场,原规划的2号渣场作为堆存腐殖土的6号渣场,在其顶部布置钢木综合加工厂,取消了原规划设计的6号渣场。通过现场优化布置,上水库营场地工程节约占地面积约100000m2。
(2)下水库区。
在下水库上游哈拉沁沟左侧原规划布置的钢木综合加工厂、机修汽修和设备停放场部位增加布置钢管加工厂,并在钢管厂靠沟侧阶地上布置钢管堆放场。由于阶地在拦沙库蓄水后将被淹没,在阶地靠下游部分采用下水库开挖弃料回填一钢管堆放场,堆放在拦沙库蓄水后才安装的钢管。这样取消了原布置在哈拉沁沟口外东梁村东路北原内蒙古稀土材料厂处的钢管加工厂。
下水库混凝土生产系统布置拦河坝下游哈拉沁沟左侧阶地上,右侧大西沟在此汇入哈拉沁沟,混凝土生产系统内布置两座拌和楼。由于下水库开工后开挖及混凝土工程量变化较大,为满足工程预定工期计划要求,在下水库混凝土生产系统下游侧增加布置了一个混凝土生产系统,混凝土生产系统内设置一座拌和楼。
由于哈拉沁沟右岸地势陡峻,将原规划于哈拉沁沟右岸的施工中心变电站(110kVA)布置在下水库新增混凝土生产系统处3号路的靠山侧。这样施工中心变电站占据地下厂房系统混凝土生产系统位置,将地下厂房系统混凝土生产系统调整布置于地下厂房系统交通洞出口附近哈拉沁沟左岸阶地上原布置钢木综合加工厂位置。并在连接2号和3号公路大桥右桥头上游阶地布置钢木综合加工厂。
在地下厂房系统施工废水处理站下游增设地下厂房系统施工机修、汽修和设备物资堆放场,将此处布置于2号路靠山侧的仓库位置作为地下厂房系统施工营地,将地下厂房系统施工人员从哈拉沁沟左岸的设备停放场和机电设备安装场迁移出来,在设备停放场和机电设备安装场布置机电设备安装和厂房混凝土工程施工营地,取消下游哈拉沁沟右岸机电设备安装和厂房混凝土工程施工营地。