金沙江向家坝电站工程简介

向家坝电站是金沙江梯级开发中的最后一个梯级，位于四川省与云南省交界处的金沙江下游河段，坝址左岸下距四川省宜宾县的安边镇4km、宜宾市33km，右岸下距云南省的水富县城1.5km。工程的开发任务以发电为主，同时改善通航条件，结合防洪和拦沙，兼顾灌溉，并且具有为上游梯级进行反调节的作用。本工程为一等大型工程，工程枢纽布置由大坝、厂房和升船机等建筑物组成。大坝挡水建筑物从左至右由左岸非溢流坝段、冲沙孔坝段、升船机坝段、左岸厂房坝段、泄水坝段及右岸非溢流坝段组成，坝顶高程384.00m，最大坝高162m，坝顶长度909.26m；泄水坝段位于主河槽中部靠右岸，泄洪采用表孔、中孔联合泄洪的方式，中表孔间隔布置，共布置10个中孔及12个表孔，坝段前缘总长248.00m。升船机坝段位于河槽左侧，坝段宽29.60m，坝块沿升船机轴线长115.50m。升船机中心线与坝轴线正交90°，由上游引航道、上闸首、塔楼段、下闸首和下游引航道等5部分组成，全长1260m。发电厂房分设于右岸地下和左岸坝后，各装机4台，单机容量均为750MW，总装机容量6000MW，左岸坝后厂房安装间与通航建筑物呈立体交叉布置。

水电七局承建的地下厂房土建及金属结构安装工程标主要工作内容为引水系统工程、厂房系统工程、尾水系统工程、右岸高程288~384m坝基开挖与支护工程、右岸灌溉取水口及连接隧洞工程、排沙洞工程、防渗排水工程、压力钢管制安、闸门及启闭机安装工程、机电及金结预埋件工程、施工支洞工程、右岸高程310m混凝土生产系统建设与运行、安全监测配合、建筑二次装修配合等，三分局作为该标段土建工程的主要承建单位，与工程局的兄弟单位共同承建如下工程：

(1) 引水系统工程

引水系统工程包括进水口工程及引水隧洞工程。

1) 进水口工程

进水口采用岸塔式布置，距离大坝坝头约250m的右岸山体上游采石场附近，由公路连接进水口与坝顶交通。进水口引水渠底高程为314.50m，起始宽度为148m，渠道两侧岸坡各以17°的角度将渠道扩宽。

进水口建筑物总长148m，沿水流方向塔宽31m。顺水流方向依次布置有拦污栅、检修闸门、工作闸门。拦污栅为平面直立式，由塔顶门机的悬臂副小车吊运，采用机械清污。每个进水口设6扇4.2m×36m（宽×高）的拦污栅，顶部封栅板高程为360.00m，底部高程为324.000m。进水口塔楼底板高程为325.00m，建基面高程为322.00m，平台高程为384.00m，塔高62.00m。检修闸门孔口尺寸11.00m×16.00m（宽×高），快速事故门孔口尺寸11.00m×15.50m（宽×高）；两道闸门均为下游止水，检修闸门由塔顶门机操作，事故门由液压启闭机操作。事故门后设两个大小为1.7m×2.7m的通气孔，其面积为7.94m2。进水口下方布置有排沙洞进口，设在①、②号机组进水口和③、④号机组进水口之间。排沙洞进口设有检修闸门和事故闸门，孔口尺寸均为3.0m×4.0m（宽×高）。闸门后设置有一个直径为0.8m的通气孔。

进水口开挖边坡最高高度约为190m，涉及T33岩层的边坡开挖高度约为80m。边坡每隔15.0～20m设一级3m宽的马道。

2) 引水隧洞工程

引水隧洞共4条，相邻隧洞之间的中心间距36m，洞型为圆形，分别由上平段、上弯段、斜井段、下弯段和下平段组成。

上平段中心高程①、②机为332.200m，③、④机为331.700m。上弯段的拐弯半径均为36.00m，拐弯角度均为55°；下弯段为空间拐弯，其拐弯半径均为36.00m，中心角均为68.365°。下平段中心高程均为255.000m。引水隧洞长度分别为：283.42m、247.98m、212.27m、176.84m。其中引水上平洞长度分别为：110.48m、88.47m、66.9m、44.81m；斜洞长度89.8m；引水下平洞长度分别为：83.12m、69.69m、56.26m、42.83m。①和②机组引水隧洞的洞径为14.40m， ③、④机引水隧洞的洞径为13.40m。

引水隧洞在与厂房的防渗灌浆帷幕相接处起采用钢衬，①机钢衬段长度56m，②～④机钢衬段长度36m，钢管与围岩之间回填素混凝土。钢衬之前的引水隧洞采用钢筋混凝土衬砌，衬砌厚度0.8m（进口渐变段衬砌厚度2.0m）。引水隧洞全长进行固结灌浆，水平段和弯段顶部采用回填灌浆处理，钢管衬砌段还需进行底部接触灌浆处理。

(2) 厂房系统工程

地下厂房洞室群布置在右岸坝轴线上游山体内，洞室轴线与岸坡走向接近垂直，方位角为NE30°，主厂房洞室水平埋深126～317m，铅直埋深110～220m，顶拱距T33岩层最小岩体厚度约50m。右岸厂区包括地下洞室群和地面建筑物，地下洞室群是以主厂房、主变洞两大洞室为主体，包括母线洞、电缆竖井、主厂房顶部通风洞、主变(尾闸)交通洞、帷幕排水廊道等洞室在内的大规模洞室群；地面建筑物由地面开关站、出线平台、副厂房和排风机房组成。

1) 主厂房工程

主厂房分主机间和安装间两部分。主机间内安装4台单机容量为750MW的水轮发电机组，主机间长165.0m；岩锚梁以上跨度为33.0m，岩锚梁以下跨度为31.0m；水轮机安装高程为255.00m，发电机层高程为274.74m，主机间总高度（从尾水管底板至厂房顶拱）为85.5m。安装间位于主机间右端，长度为80.0m，与主机间跨度相同。

机组间距主要由纵向蜗壳平面尺寸和水轮机层设备布置要求控制。蜗壳沿主厂房纵向平面最大尺寸为31.54m，考虑蜗壳两侧必要的混凝土厚度和水轮机层布置的调速器油压装置等设备后，机组间距确定为40.00m；受吊钩限制线的影响，边机组（④机组）长度加大至45.00m；主机间内共安装四台水轮发电机组，总长度为165.00m。主厂房开挖跨度以桥机、风罩和横向蜗壳平面尺寸控制，机组中心线上游侧跨度由风罩尺寸控制，机组中心线下游侧开挖跨度由蜗壳尺寸控制，厂房内桥机轨距为30.50m，综合考虑后确定主机间岩锚梁以下跨度为31.00m，岩锚梁以上跨度为33.00m。为保证下游侧蜗壳外包混凝土厚度，在下游边墙安装高程附近局部扩挖2.50m。

2) 主变洞工程

主变洞平行布置在主厂房下游侧，两洞之间岩墙厚40.00m。

根据厂区布置，主变压器室和尾水闸门操作廊道布置在一个洞室内，统称为主变洞。主变洞内上游侧布置主变压器室和主变运输道，下游侧布置尾水闸门操作廊道，两者之间设置1.0m厚混凝土隔墙。根据机电设备布置，主变压器采用三相变，每台机组各一台，主变压器室宽度为11.00m，主变运输道宽度为7.00m，尾水闸门操作廊道净宽6.50m。主变洞采用圆拱直墙型，跨度为26.00m，直墙高度为17.00m，顶拱高度为6.00m，主变洞总长度为175.00m。

主变洞分三层布置，从下至上依次为主变压器层、电缆层和顶拱排风通道。底层主变层层高为12.00m，为便于运输，主变洞底板高程为274.24m，与主厂房发电机层高程相同，主变压器底板下设有事故油池。主变洞下游布置主变运输道。电缆层高程为286.24m，层高5.00m，主要布置有500kV出线电缆，上游侧布置有通风道。顶层作为主厂房、母线洞排风通道。

在主变洞右端设置12.00m宽的高压电缆竖井，与地面副厂房、开关站和出线平台相通，竖井内布置电缆道、排风通道和交通道。在主变洞左端设置交通廊道与主厂房相通。

3) 母线洞工程

母线洞连接主厂房洞和主变洞，断面为圆拱直墙型，尺寸为40.00m×10.00m×10.00m（长×宽×高）。母线洞分两层布置。底层高程为268.24m，与主厂房母线层同高，主要布置有低压母线、励磁变压器、PT柜、动力盘、10kV开关柜、高压厂用变、动力负荷柜和PTLA柜；底层下部局部布置有电缆通道；上层高程为274.24m，与发电机层同高，主要布置有低压母线、发电机断路器。楼上设有吊物孔、母线孔、楼梯间等，两层之间通过楼梯连接。

4) 电缆竖井工程

电缆竖井位于主变洞右端，平面尺寸为12.50m×12.00m（长×宽），电缆竖井底高程为274.74m，顶高程为505.00m，总高度230.26m。

按功能将电缆竖井用混凝土隔墙分隔成电缆区、排风区和交通区三个区域，电缆区布置有电力电缆、控制电缆；交通区布置有楼梯和电梯，连接地面副厂房和主变洞；排风区位于电缆竖井左侧，作为主厂房和主变洞内排风通道。电缆竖井上方布置有风机房。

5) 主厂房顶部通风洞兼②施工支洞工程

主厂房顶部通风洞在前期作为主厂房开挖的施工支洞使用，后期作为主厂房通风通道和空调、通风等设备布置的永久洞室。主厂房顶部通风洞长度333.00m、宽度8.0m、高度7.0m。通风洞室进口处在进厂交通洞内，起点高程279.12m，终点在主厂房右端墙顶拱处，终点高程299.12m，最大纵坡7.15%。在通风洞末端局部扩挖至14.00m宽、13.00m高，布置空调机房、水泵室和风管等设备。

6) 主变交通洞和进厂交通洞工程

主变交通洞与主厂房轴线平行，位于主厂房下游侧40m处，在主变洞和进厂交通洞之间，长度40.00m，起点与终点高程均为274.24m，宽度15.00m，高度20.70m。进厂交通洞垂直主厂房轴线布置，本标施工范围从主厂房安装间至厂交0+077.500m止，洞室长度为77.50m，断面为三心圆拱型式，路面宽度为12.00m，洞内最大跨度为14.39m，最大高度为10.35m。

7) 地面开关站、出线平台及副厂房工程

地面建筑物布置在右坝头坡顶倾向SE的缓坡平台上，高程490.00～530.00m，平均地形坡度约14°，为一顺层发育的缓坡。场地开阔，地形坡度不大，松散堆积物厚度较薄。

开关站、副厂房和排风机房轴线平行于地下厂房纵轴线布置，出线平台平行布置在开关站下游侧，地面建筑平面尺寸为140.00m×50.00m（长×宽），地面高程为505.00m。

开关站位于中部，平面尺寸为91.00m×17.00m（长×宽），分两层布置，地面层布置室内全封闭组合电器（GIS），地下层布置电缆层，高程为500.00m；下游侧布置室外出线平台，出线平台平面尺寸为140.00m×25.00m（长×宽）。排风机房位于地面左端，平面尺寸为27.00m×20.00m（长×宽），排风机房分两层布置，第一层布置主厂房和主变洞排风机房，第二层布置楼梯送风机房。地面副厂房布置在开关站右端，平面尺寸29.00m×19.00m（长×宽）。副厂房分四层布置。地下层为电缆层，高程为500.00m；第一层为地面，主要布置开关站继电保护室和试验室；第二层为右岸厂房控制室，高程为510.00m，第三层为通讯设备室和低压试验室，高程为517.00m。各层之间设有楼梯连通。

(3) 尾水系统工程

尾水系统工程由尾水支洞工程、尾水闸门室及闸门竖井工程、变顶高尾水隧洞工程、尾水出口及尾水渠工程组成。

1) 尾水支洞工程

四台机组的窄高型尾水管的底板都以7°的角度上翘，尾水管出口起为尾水支洞，断面为16m×20.65m(宽×高)的城门洞形,混凝土衬砌厚度1.0m。尾水支洞长度①～④机长度分别为93.7m、123.16m、93.7m、123.16m。底坡坡度①～④机组分别为8.421%、10.45%、10.617%、13.175%。①、③号机组的尾水支洞在尾水管检修闸门后以33°平面角度转弯转向下游，转弯半径50m。弯段之后，尾水支洞由有压隧洞进入变顶高尾水隧洞，隧洞洞宽由16m渐变为20m。②、④号机组的尾水支洞由尾水管以33°夹角直接进入变洞顶高尾水隧洞。尾水支洞全长进行固结灌浆，顶部采用回填灌浆处理。

2) 尾水闸门室及闸门竖井工程

尾水检修闸门的中心线距离尾水管出口14.307m，闸门尺寸为16m×21.00m(宽×高)，闸门启闭室置于主变洞下游侧并与主变洞合并，主变洞跨度由20m增加为26m，两者以1.0m厚的混凝土隔墙分开。闸门启闭室高程为274.74m，低于下游最高水位294.48m。为防止在下游高水位以及发生水位波动时尾水由闸门槽涌出，闸门孔口处用密封盖板覆盖，并在闸门槽下游设置3mx5m的长圆形通气廊道与尾水隧洞上方（高程296.00m）的排水洞相连。尾水闸门室总长度260.85m（包括进厂交通洞宽度14.392m），其中检修闸门室长度150.50m、闸门门库室53.6m、闸门安装间42.4m，闸门室宽度12.0m，高度20.0m(门库高度18.14m除外)。4个尾水闸门竖井顺水流方向长度6.0m，宽度20.4m，高度44.22m。

3) 变顶高尾水隧洞工程

变顶高尾水隧洞的起点在①、③机闸门井后28.90m处，每两条尾水支洞接入一变顶高尾水隧洞，变顶高尾水隧洞采用城门洞型。变顶高尾水隧洞出口断面为20m×34m(宽×高)的城门洞型，控制尾水的最大出口流速不超过4m/s，尾水隧洞的出口底部高程为244.000m，出口顶部高程为278.000m。①、②机变顶高尾水隧洞长263m，断面高度31.37~34.00 m，③、④机变顶高尾水隧洞长199m，断面高度32.0~34.00 m。变顶高尾水隧洞的底部坡度为3％，顶部坡度为4％。尾水隧洞处于T32-6巨厚层砂岩岩组中，洞室顶拱距离T33岩层超过40m，两条变顶洞的中心线相距67.1m，净距47.1m。变顶高尾水隧洞出口段40m混凝土衬砌厚度2.0m,其他衬砌厚度1.0m。在变顶高尾水隧洞的顶拱以上还设置有3.0m×3.5m（宽×高）的排水廊道以减小地下水压力。尾水隧洞全长进行固结灌浆，顶部采用回填灌浆处理。

4) 尾水出口工程

尾水出口由尾水平台、尾水出口检修闸门、尾水扩散段组成。出口顶部开挖边坡高程约376.00m，底板开挖高程242.00m，边坡开挖高度约134.0m(其中出口平台以上高度约80.0m、平台以下高度约54.0m)。尾水闸门段长10m，中墩厚3m，设置有2—10m×34m(宽×高)的叠梁式检修闸门，由设置在出口平台上的门机启闭。出口平台高程296.00m，底板高程244.00m,塔体高度52.0m。两条尾水隧洞的出口随地形错开，为了共用一台启闭门机，③、④机组的尾水隧洞（即2号尾水隧洞）的出口检修闸门延伸布置，与1号尾水隧洞出口处在一条直线上。两个尾水隧洞出口之间布置检修门的门库。

5) 尾水渠工程

尾水出口以后以1∶5的反坡与底高程260.00m的尾水渠相接，尾水渠宽100m～150m，开挖高度约30.0m，尾水渠两侧边坡开挖坡比为1∶2.0，在修建混凝土尾水渠挡墙（挡墙顶宽4m，高度10m）后，回填石渣或钢筋笼石渣，最终运行边坡坡比为1∶1.75，边坡采用浆砌石护坡，厚度1.0m。尾水渠长约为550m，渠内最大流速不超过4m/s。

(4) 右岸高程288~384m坝基开挖与支护工程

右岸边坡布置有⑥～⑨非溢流坝段，边坡顶开挖高程405.00m，开挖高度117.0m，共分4个台阶，台阶高程分别为288.00m、310.00m、333.00m、358.00m，沿水流方向最大开挖长度约123m。

(5) 排沙洞工程

排沙洞位于右岸地下厂房厂区，由进口闸门段、支洞段、主洞段、工作闸门段和明流出口段组成，总长度470.0m(未含明段220.0m)，排沙洞有两个进口、一个位于①、②机进口之间，另一个位于③、④机之间，进口高程与引水系统进口底板高程相同，均为314.00m，排沙支洞开挖直径5.8m，主洞开挖直径7.2m，混凝土衬砌厚度1.0m。

(6) 帷幕灌浆及部份帷幕灌浆廊道工程

帷幕灌浆廊道在厂房上游布置有4层，高程分别为384.00m、321.50m、276.24m、234.60m；在主变洞下游和主厂房两侧布置有3层，高程分别为298.00m、276.00m、234.00m。除高程234.00m层廊道开挖支护及衬砌在本次招标范围内外，其它各层廊道开挖支护均在辅助洞室标(合同编号：XJB/0065)中已招标。本次帷幕灌浆廊道开挖长度为1228m。帷幕廊道断面为城门洞型，断面尺寸为3.0m×3.5m(宽×高)。本标包括各层廊道的帷幕灌浆施工，帷幕灌浆孔与铅直面呈5°夹角，间距2.00m，排距1.50m，梅花型布置。

(7) 排水孔及部份排水廊道工程

排水廊道上、下游分别布置有4层，上游侧高程分别为336.12m、319.30m、274.74m、234.00m；下游侧高程分别为317.74m、310.00m、274.74m、260.00m。除上游侧高程234.00m及下游侧高程260.00m在本次招标范围内外，其它各层均在辅助洞室标(合同编号：XJB/0065)中已招标。排水廊道断面为城门洞型，断面尺寸为2.0m×2.5m(宽×高)，局部为3.0m×3.5m。本标包括各层廊道的主排水孔和辅助排水孔施工，主排水孔位于各层廊道底板呈铅直方向，孔径110mm，孔距2.50m；副排水孔位于廊道顶拱，共两排，呈放射状，孔径56mm，孔距2.50m，孔深5.0m。第一、二层排水廊道内渗流水自流排入河道下游，第三、四层排水廊道内渗流水流入厂区集水井，由水泵抽排到河道下游。

(8) 施工支洞工程

本标包括⑤、⑥施工支洞开挖、支护及混凝土衬砌和①、③、④、⑤、⑥施工支洞的封堵及灌浆。

⑤施工支洞：⑤施工支洞为进厂交通洞岔洞，布置在交通洞桩号为0+140.000m处，⑤施工支洞起点高程278.15m，至引水洞下平洞底板高程246.80m，作为引水洞斜洞、下平洞开挖和混凝土衬砌施工以及主厂房Ⅵ、Ⅶ层开挖主要施工通道，支洞长度479.6m，宽度8.0m、高度7.0m。

⑥施工支洞：⑥施工支洞系④施工支洞的岔洞，布置在④施工支洞桩号为0+393.72m处，⑥施工支洞起点高程267.599m，通至尾水隧洞顶高程267.50m，作为尾水隧洞第Ⅰ、Ⅱ层及尾水管第Ⅰ层、闸门竖井的开挖出渣和尾水隧洞顶拱Ⅰ层混凝土衬砌的施工通道，支洞长度384.72m，宽度8.0m、高度7.0m。

(9) 右岸高程310m混凝土系统工程

要求本标施工承包人自带一座4×3的混凝土拌和楼，拌和楼系统布置位于右岸坝轴线下游约400m处(直线距离)的田坝，布置场地地形高程约310.00m，相应拌和楼地面高程约310.00m；系统暂定运行时间为2007年9月至2012年12月底，该混凝土生产系统主要担负本标及左岸一期主体及导流工程约43.0万m3混凝土的生产任务(其中需要进行预冷的混凝土约26.4万m3)，本系统由本标承包人负责设计、设备提供、建安、运行与维护及拆除。

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