2.2　施工布置

2.2.1　场地规划

（1）施工场地选择。混凝土面板堆石坝工程枢纽建筑物布置一般比较集中，大坝枢纽常与取水枢纽、泄洪建筑物相伴紧凑布置。施工以土石方挖填为主，具有土石方开挖弃渣、中转料储存量大，施工机械化程度高等特点，施工布置场地宜选择在坝址下游两岸及料场沿途交通便利的有利地段。场地选择的基本原则如下。

1）施工场地布置应遵循因地制宜、因时制宜、有利于生产、方便生活、节约用地、经济合理的原则。

2）渣场和中转储料场宜充分利用山沟地形布置，可分多处布置，弃渣场位置应尽量靠近弃渣区中心且交通便利处，中转储料场应选择储存、回采便利，不易被污染地带。

3）施工生产场地应优先满足砂石加工、混凝土生产、机械保养等设施布置需要，场地要求交通连接便利，场平工作量少，对生态影响小，并尽量靠近施工区。

4）合理规划，尽量利用荒地、滩地、山坡地，不占或少占耕地、经济林地；应避开文物古迹，避免损坏古树名木，符合环境保护及水土保持要求。

5）施工场地应避开滑坡、泥石流等不良地质地段，上、下边坡应稳定，场地高程应满足全年20年一遇（即P=5%）洪水度汛安全要求。

6）遇工程附近场地狭窄、施工布置困难时，可适当利用库区场地，但应满足分期导流、蓄水要求。充分利用山坡小台阶式布置，并根据施工阶段要求尽可能重复利用施工场地，短期布置的设施，可利用部分弃渣场地。

（2）施工布置规划。施工布置规划应围绕料场规划、上坝线路的布置为重点进行合理分区规划。规划的主要程序为：料场规划→上坝道路规划布置→工程弃料、堆存料场布置→重要生产辅助企业布置→其他生产辅助设施布置→生活办公设施布置→风、水、电系统布置。

各主要施工布置区域可分为下列几个方面。

1）工程弃料、中转料堆放区。混凝土面板堆石坝工程在施工过程中将产生较多的工程弃料和中转储备料，堆放区选择的合理性，对工程的建设成本及生态环境等会造成较大影响，场地宜分区就近布置，并做好永久的挡渣、排水设施，场地的容量应满足计划堆存量的1.5倍以上。

2）砂石加工系统。砂石加工系统包括混凝土骨料、大坝垫层料生产、掺配等，需要布置场地较大，宜优先选择布置在料源地附近，靠近上坝运输线路，地形适合，可根据地形采用多台阶布置。

3）混凝土生产系统。面板混凝土应具有良好的和易性、抗裂性、耐久性，为减少混凝土运输过程中坍落度损失，系统宜就近布置，由于面板施工期短，针对混凝土面板特点常在坝顶两端附近或坝体临时断面的坝面上增设临时系统生产，其他结构混凝土，选择在靠近混凝土施工区的合适位置，布置相对固定的混凝土生产系统。

4）生产辅助企业区。生产辅助企业区包括汽车和施工设备修理保养厂、钢筋加工厂、预制厂、施工仓库等，只要场地合适、交通便利都适合布置，其中的危险品仓库，应严格按消防安全要求隔离布置。

5）机电、金属结构、大型施工机械的堆存及安装场地。金属结构与设备安装一般都在土建施工高峰期过后进场。因此，场地选择应优先使用土建退场的场地，或建筑物的开挖平台、弃渣场平台等，并尽量靠近安装区的中心。

6）生活办公区。应布置在边坡安全，爆破飞石、施工噪声等干扰小，工人上下班往返便利的合适地带，现场没有合适场地，生活区距施工区较远时，可配置场内通勤班车接送。

各施工区域在布置上并非截然分开的，它们在施工、生产工艺及布置上是相互联系的，有时相互穿插，组成一个统一的、调度灵活的、运行方便的整体。在区域规划时，一般根据现场布置条件及生产工艺的相互关联度，将关联紧密的设施尽可能邻近布置。

各类生产及生活设施的布置规模及要求，可根据施工强度计划情况，参见《水电工程施工组织设计规范》（DL/T 5397），或参照同类工程经验类比确定。

（3）布置方案比选。在完成施工布置规划后，对主要的布置项目应进行方案比选，比选的主要项目及内容包括以下几点。

1）料场的运距里程，覆盖层剥离量，料场储量及质量情况，开采条件能否满足施工强度需要。

2）主要上坝运输线路的顺畅程度、可靠性及修建线路的技术条件、工程量。

3）场地平整的技术条件、工程量及形成时间。

4）区域规划的合理性，相互之间的干扰、影响程度，管理是否集中、方便，场地是否有拓展的余地等。

5）施工供水、供电条件。

6）场地上、下边坡安全情况，防洪标准等。

7）场内安全、防火、卫生能否满足要求，对污染环境的各污染源采取的措施是否合理有效。

8）方案比选评价应注意的问题。

A.方案比选应在满足施工进度、质量、安全的条件下进行。

B.在满足主要项目比较的基础上进行其他项目的比较，力争取得优越的技术经济指标。

C.各定量对比指标计算方法和采用的综合指标应基本一致，并力求准确。

2.2.2　道路布置

混凝土面板堆石坝工程具有土石方挖填工程量大、坝体填筑强度高、施工运输车流量大等特点，道路布置的合理性是影响工程进度、施工安全、运输成本的关键因素之一。

（1）道路布置原则与要求。

1）施工道路应根据地形条件、枢纽布置、料源分布、运输量大小、运输强度、车辆型号等统筹规划布置。

2）道路布置应尽量与永久道路结合考虑，线路布置应尽可能避开居民点或穿越工作区，运输线路宜自成体系，尽量与地方公路分离。

3）坝体填筑需要布置多条上坝道路供料时，应尽可能利用坝体分期填筑高差，布置坝内临时道路连接形成运输循环路线。

4）运输道路的标准应符合运输车辆载重等级和行车速度的要求。实践证明，建设高标准道路的投资，可以从提高工作效率及降低运输车辆损耗中得到补偿。

5）有夜间施工要求的道路沿线应有良好的照明设施，主干道路照度标准不低于10lx，悬崖陡坡、转弯路段应加强照明。

6）运输道路应经常维护和保养，及时清除路面掉渣，并经常洒水，防止粉尘飞扬。道路两侧排水顺畅，防止路面积水。

（2）上坝道路布置。上坝道路的布置形式一般有岸坡式、坝后式及混合式三种。线路一般宜从下游侧进入坝内，料源在上游侧，必须从上游侧进料时，应架设跨趾板桥，在进入坝体填筑轮廓线内，可利用两岸坝肩地形、坝内填筑分区灵活设置的斜坡道连接，组成直达坝体各填筑区的运输路线。

岸坡式道路布置适宜用于两岸地形较为平缓，道路易修建的地形。道路宜左右岸交替布置，道路的高程“级差”一般为20～30m。当两岸地形陡峻，沿岸坡修路困难时，可加大上坝道路布置“级差”。在坝下游坡面可布置临时斜坡道路，为延长各层道路的使用时间，在上层道路接通后，采用反向回填方式将下层所留的临时斜坡道路补填封闭。在岸坡陡峻的狭窄河谷内，明线道路布置困难时，可采用交通隧洞通向坝区。

部分工程，坝后坡设有永久“之”字形道路，上坝道路布置应充分利用坝后永久道路，坝外道路与坝后“之”字形道路应在岸坡转弯处相接。

（3）坝内或坝后临时道路设置。坝内或坝后临时道路根据坝体分期施工、两岸上坝道路高程级差需要布置，连接分期填筑的不同高程平台一般采用坝内临时道路。不同高程的两级上坝道路之间，若坝后没有永久道路，一般可采用坝后临时道路连接，坝内或坝后临时道路可最大限度减少坝外上坝道路的数量，创造最短运距，降低施工成本。道路一般在主、次堆石区内可灵活布置，不受限制。上游垫层、过渡区应尽量避免布置道路，确有需要时，道路的宽度应适当加宽，须满足补填施工时垫层区、过渡区、主堆石区分区填筑施工需要，道路宽度一般不小于10m，道路的纵坡一般较陡，多选择10%～12%，局部可达15%。

（4）跨趾板布置。若填筑料源位于坝址上游，运输道路需要跨越趾板，须对趾板、止水设施及垫层进行保护，一般采用架临时钢栈桥跨越。跨趾板桥的位置及高程确定应服从道路总体布置要求，并兼顾架桥的工程量和两端接线道路修建难度。桥梁走向应尽量与趾板“X”线正交，以缩短桥梁的长度。桥梁一般为单跨简支梁，桥面宽受地形及车流量制约，岸坡较陡且车流量较小时，采用单车道居多，岸坡较缓且车流量大时，可考虑双车道。桥墩设计根据基岩情况，可采用混凝土、浆砌石、钢筋石笼等结构型式。

对于河床部位或缓坡地形的岸坡，若趾板槽开挖深度较浅，可采用填渣道路跨越，填渣前应对趾板及止水设施进行有效保护，趾板的预埋止水出露部位底部应采用枕木垫实，面层加盖保护面板，趾板混凝土表面一般可先铺一层土工布，然后铺一层沙垫层，再填渣跨越。

（5）场内施工道路规划布置的技术指标，可根据年运量、行车密度、车型等确定。

2.2.3　砂石加工系统布置

混凝土面板堆石坝中，除面板、趾板等的混凝土骨料需要加工外，坝体的填筑有大量的小区料、垫层料、反滤料需要采用级配碎石料。目前，大多数已建和在建的混凝土面板堆石坝工程，小区料、垫层料、反滤料的加工工艺，基本上是采用砂石加工系统加工的各档碎石料进行机械掺配或电子称量进行掺配，也有少数采用直接机械破碎法生产。

（1）生产规模。砂石加工系统一般按二班制生产，根据施工总进度确定的垫层料、反滤料的填筑强度，根据式（2-1）、式（2-2）计算砂石加工系统的处理能力。

上两式中　Qh——系统小时处理能力，t/h；

Qch——垫层料、反滤料生产能力，t/h；

Qmc——高峰期垫层料、反滤料的填筑强度，m3/月；

A——垫层料、反滤料的容重，可按2.20t/m3选取；

Q0——工程其他砂石料月需用量，t/月；

γ——砂率，可按级配包络线查取；

N——月工作小时数，一般按两班制计算，取N=350h；

k1——石粉及细砂流失补偿系数；一般k1=1.10～1.25；

k2、k4、k6——生产中运输、堆存中的损耗补偿系数，各取1.01～1.02；

k3——加工损耗补偿系数，对人工骨料k3=1.01～1.06；对天然骨料k3=1.03～1.15；

k5——处理工段损耗补偿系数，无弃料工艺时取1.01；有超径弃料时，按超径比例选取；

k7——级配平衡系数，对人工骨料及天然料设有级配调整设施时k7=1.0；天然骨料无级配调整设施时由级配平衡计算确定；

k8——掺拌、储存损耗补偿系数，取k8=1.01～1.03；

k9——运输、填筑损耗补偿系数，取k9=1.01～1.03。

（2）设备选型。砂石加工系统的破碎设备的选择，与原料的物理性质、产能要求等有关，设备的选择除考虑破碎设备对岩石的适应性，更应考虑设备的投资和运行成本，根据垫层料、反滤料的品质要求，粗碎采用颚式破碎机较多，中细碎以颚式、圆锥式、反击式破碎机为主，制砂则更多地采用立轴式制砂机、反击高效制砂机、锤击式破碎机等设备。

对于二班制作业的粗碎设备，其负荷系数取0.65～0.75；筛分、中细碎及制砂设备的负荷系数取0.75～0.95。

（3）堆场容量。砂石骨料储存容量按其用途，结合系统的料源开采、加工、运输能力和地形、气候、河流的水文条件以及垫层料、反滤料的填筑进度等因素确定。采用天然料或主体工程开挖料作为原料时，以储存原料为主；采用料场采挖料作为原料时，以储存半成品和成品料为主。砂石的总储备量，应满足高峰时段填筑的需要，可按高峰期月平均用量的50%～80%确定。

一般利用天然料加工系统需设置毛料场，采用料场开采的石料作为原料时可不设毛料堆场；小区料、垫层料、反滤料加工系统的半成品料堆具有高峰调节作用，其容积宜按高峰时段的3～5d的砂石容量确定；小区料、垫层料、反滤料的成品料堆，一般按5～7d的生产量堆存。

采用平铺立采法工艺生产成品垫层料时，需要布置一个掺配场。在掺配场掺配时，一般摊铺厚度控制在3m左右，因此需要的掺配场地及成品料堆场面积一般较大。

（4）系统布置。砂石加工系统的布置，应充分利用有利地形，缩短工艺流程路线，简化运输过程，并尽可能做到依靠重力自溜下料；把安装有重型和强烈振动设备的建筑物（如破碎、筛分车间）布置在地质条件良好的地段。采用平铺立采法进行垫层料或反滤料生产时，采用自卸车运输向掺配场供料，掺配场地布置结合施工总布置，可与垫层料加工系统设在一起，也可布置在大坝附近。

溧阳抽水蓄能电站垫层料加工系统主要生产垫层料、反滤料和级配砂。系统采用粗碎、中细碎和超细碎三段破碎，垫层料采用中碎后的半成品料与垫层砂掺拌而成；第一层反滤料采用5～20mm料和反滤料砂掺拌拌制；第二层反滤料采用5～80mm料与5～20mm料拌制。系统处理能力400t/h，生产能力320t/h。系统分三个台阶，碎石原料卸料布置在高程140.00m，粗碎及中细碎车间布置在高程132.00m，其他车间、料堆等布置在高程120.00m。粗碎配置2台PE870×1060颚式破碎机，中细碎配置2台CH1600重锤反击式破碎机，超细碎车配置2台PCX1818反击高效制砂机。设置5d用量的成品料堆场，其系统布置见图2-2。

（5）砂石加工系统布置注意事项。

1）多料场供料的天然砂砾石料筛分生产，一般应尽量在主料场附近集中设厂。

2）采用人工轧制碎石料的加工系统，应在大坝与采石场之间的合适位置布置加工厂。

3）砂石加工系统应尽量靠近运输干线，并便于供水和供电。

4）砂石加工厂是个多尘、高噪声源的工厂，加工厂的位置应尽可能远离职工居民生活区。

5）厂址应具备为建厂所需要的地基条件，厂区地面应高于20年一遇的洪水位。

2.2.4　混凝土生产系统布置

混凝土面板堆石坝工程的混凝土浇筑，主要包括趾板混凝土和面板混凝土等。趾板混凝土和面板混凝土工程量较小，施工强度不大，混凝土生产系统的布置可结合枢纽工程统一规划，也可根据具体情况分散布置搅拌站。

（1）趾板混凝土生产系统。趾板为小体积混凝土结构，止水材料埋设要求高，空间分布为条带状，上下部位落差大，一般浇筑跨越时段比较长。趾板混凝土生产系统布置应结合枢纽工程统一规划，合理利用资源，方便施工。混凝土生产系统布置方式应因地制宜尽量采用集中拌和楼，若趾板与集中拌和楼较远，也可在趾板附近单独布置搅拌站。

（2）面板混凝土生产系统设计和布置。面板混凝土浇筑强度按式（2-3）计算：

式中　P——浇筑强度，m3；

Qmax——施工总进度确定的混凝土浇筑高峰月强度，m3；

n——高峰月期间每日工作小时数，可取20h；

m——高峰月内每月工作天数，可取25d；

k——浇筑强度的日不均匀系数，即高峰月内最高小时强度与月平均每小时强度之比，可取1.3～1.5。

面板混凝土可采用拌和楼或搅拌站生产，考虑到避免长距离运输带来的骨料分离、坍落度损失、砂浆流失，为有效控制混凝土质量，可采用在坝面布置混凝土生产系统，即在已形成的坝面上布置搅拌机、配料机和相关设备，形成安拆方便的搅拌站，坝面混凝土生产系统工艺流程见图2-3。

为保证面板混凝土的含气量，坝面混凝土生产系统宜采用自落式搅拌机，并适当延长拌和时间。面板混凝土生产系统，一般可布置在坝面中间或两端。

滩坑水电站大坝一期面板混凝土生产系统，布置在高程123.00m的坝面中间，采用1m3工程车向两侧面板供料。该系统高峰生产强度12000m3/月，系统配置2台0.75m3自落式搅拌机、2台PL1200配料机、设置1d骨料容量的成品堆场及灰库。其系统布置见图2-4。

布置在坝面上的面板混凝土生产系统布置应注意以下几点。

1）面积适度。因搅拌站占地较大，需腾出足够面积供拌和系统布置，若面板采用分期施工，则坝面上游应预留足够的宽度，在坝体填筑结束后的坝顶布置拌和系统可沿坝长条形布置。

2）运距较短。对于长度500m的以上的面板坝，拌和系统宜布置在坝顶中央，从而缩短运距，以防混凝土运输时间过长或耗时过久而造成分离、灰浆流失、泌水和有害的温度变化。

3）交通通畅。当坝顶宽度小于10m时，拌和机出料口距面板距离应不小于6m，确保坝顶交通安全、畅通。

对于部分大中型工程，采用坝外固定式拌和楼（系统）供料，采用混凝土搅拌车运输，质量也有保证，集中拌和系统由施工总布置统一规划。