第3章 施工总布置规划
3.1 交通
3.1.1 对外交通
呼和浩特抽水蓄能电站位于内蒙古自治区呼和浩特市东北部的大青山区,距呼和浩特市中心约20km。电站的上水库位于大青山主峰料木山的东北侧,下水库位于主峰西坡下的哈拉沁沟峡谷中部,电站地下厂房和水道系统位于上/下水库之间的哈拉沁沟左岸山体内。呼和浩特抽水蓄能电站总平面布置图如图3.1.1所示。
呼和浩特市是中国西北地区的交通枢纽之一,京包、京兰铁路、京包高速公路、110国道和209国道从呼和浩特市通过。110国道和京包高速公路通过呼和浩特市的东北部,呼和浩特市二环路与110国道相衔接。110国道与电站上水库间现有两条公路线路相连接。线路一:呼和浩特市—110国道—京包高速公路涵洞—哈拉沁村—哈拉更村—706台公路—电站上水库,全长约25km;线路二:呼和浩特市—110国道—京包高速公路涵洞—哈拉更村—706台公路—电站上水库,全长约27km(自二环路起算)。呼和浩特市与电站下水库现无直通公路路线相连接。呼和浩特市二环路为二级公路,水泥混凝土路面,路面宽15m,路基宽20m;110国道为三级公路,沥青混凝土路面,路面宽7m,路基宽8.5m;内蒙古广电局706台上山公路为等外公路,泥结碎石路面。呼和浩特火车站具备足够的堆存场地和运力满足工程需要。
(1)对外物资运输总量及运输强度。
图3.1.1 呼和浩特抽水蓄能电站总平面布置图
施工期间外来物资主要为水泥、粉煤灰、钢筋钢材、木材、炸药和油料等,总运输量约为56.5万t。根据施工总进度安排,高峰年运输量约为22.43万t,高峰月运输量约为3.12万t。主要外来物资分项货运量见表3.1.1。
表3.1.1 主要外来物资分项货运量
注 其他物资包括化工产品、劳保用品、医药、工具、施工队伍转移等。
(2)重大件运输要求。
电站总装机容量为1200MW,采用单级混流可逆式水泵-水轮机组,单机容量为300MW。工程重大件中最重件为主变压器,最高件为钢岔管,最宽件为机坑里衬,最长件为桥式起重机梁。重大件运输特性详见表3.1.2。
表3.1.2 重大件运输特性
续表
(3)对外交通路线选择。
根据电站工程区对外交通状况及铁路、公路交通条件,电站对外物资运输方案采用铁路和公路运输相结合的方案,以呼和浩特市火车站北货场为主要物资转运站。选定呼和浩特市二环路、110国道为本工程对外交通路线。另外需要新建对外连接道路包括:
1)1号公路——哈拉沁村至电站上水库。1号公路为本工程新建的永久对外公路,路线连接哈拉沁村和上水库库盆,公路起点K0+000~K13+400段主要功用为上水库施工材料的运输及设备进场,K13+400~K17+792段主要功用为上水库库盆开挖、水道系统上部开挖运渣及施工材料运输。线路按山岭重丘三级公路标准,水泥混凝土路面设计。其中,K13+400~K17+792段汽车荷载等级为汽车-60级,其余为公路-Ⅱ级。公路起点K0+000~K1+900段和K13+400~K17+792段路面宽10m,路基宽12.0m;K1+900~K13+400段路面宽8.0m,路基宽9.5m。公路沿线有小桥2座,涵洞41座,路基与小桥涵的洪水标准为1/25。
2)2号公路——110国道至哈拉沁水库大坝。2号公路为新建的永久对外公路,路线从110国道经哈拉沁村至哈拉沁水库大坝左坝头,途中经过电站下水库库盆,全长约18.5km(其中6.1km为改扩建),主要功用为下水库施工材料运输、设备进场,下水库库盆区域部分路段用于拦沙坝、拦河坝、下水库库盆开挖出渣及拦沙坝、拦河坝混凝土浇筑。采用山岭重丘三级公路标准,汽车荷载等级为汽车-40级,水泥混凝土路面。路面宽8.0m,路基宽9.5m。公路沿线有小桥2座,涵洞30座,路基与小桥涵的洪水标准为1/25。
3)3号公路——哈拉沁大桥至泄洪排沙洞进水口。3号公路为2号公路至泄洪排沙洞洞口启闭机平台的公路,全长2.0km(其中约0.4km为下水库左岸环库公路),主要功用为拦沙坝、拦河坝左坝肩开挖及地下工程开挖运渣、混凝土浇筑及材料运输。采用山岭重丘三级公路标准,汽车荷载等级为汽车-40级。水泥混凝土路面,路面宽8.0m,路基宽9.5m。公路沿线有涵洞3座,路基与涵洞的洪水标准为1/25。
4)哈拉沁大桥——连接哈拉沁沟两岸2号公路和3号公路。哈拉沁大桥全长52m,为净宽8m装配式钢筋混凝土实心板桥,设计洪水频率为1/100,单跨跨径13m,共4跨,设计荷载为汽车-40级。
电站对外交通公路总长度38.29km,其中约6.1km为改扩建公路,其余均为本工程新建公路。对外交通公路特征见表3.1.3。
表3.1.3 对外交通公路特性
(4)施工物资运输转运站。
呼和浩特抽水蓄能电站上、下水库距离呼和浩特市中心公路里程均约30km,施工期主要外来物资水泥、粉煤灰、钢筋钢材、木材、炸药和油料等基本在市内市场或厂家供应仓库购买,通过汽车直接运抵工程现场的仓库里,只有部分机电、金属结构大件、钢管用钢材通过火车转汽车运至工地现场。呼和浩特市铁路货运北货场是市内最大的铁路运输货场,总面积18.7万m2,有10条装卸作业线路,年货物到发量500万t左右。所以,将呼和浩特市铁路货运北货场作为机电和金属结构大件设备转运站,由于站内装卸条件有限,重大件货物临时租用大吨位吊车卸货。
(5)重大件运输方式及措施。
工程重大件运输采用铁路与公路相结合的运输方式。
主变压器为工程运输最重及最大件。按整体运输设计,为了适应铁路运输标准界限的要求,采用的是适形结构,主变压器在拆卸外部大型部件,如各种套管、储油柜安全气道及冷却装置后,单独用特制的凹型平板台车,由始发站通过铁路运至作为物资转运站的呼和浩特市铁路北货场,其装卸作业租用大型吊车起吊,然后采用凹型平板或载重200t的普通平板挂车由市内公路经2号公路直接运到工地。
整体来看钢岔管为最高件,尺寸为6.24m×7.35m×5.52m,根据其他工程经验,采取分片运输,适应铁路运输的限界,在现场钢管加工厂内拼接成整体。最宽件基坑里衬,尺寸为ϕ7.8m×6.64m,采取解体分瓣由铁路运输或公路运输。最长件桥式起重机梁,尺寸为24.2m×2.0m×2.3m,可采用铁路D22-120t、25m长大平车运输。现场新建的1号、2号、3号主要对外公路纵坡、转弯半径及桥涵荷载标准均能满足大件运输通过要求。
重大件通过京包高速公路的桥涵时部分货物受限,采用方式:方案一,现哈拉沁沟外涵洞尺寸为7.3m×4m,将其下卧1~1.5m以满足最高件要求;方案二,沿110国道向东至罗家营立交桥,绕至京包高速公路回行,至哈拉沁沟外涵洞,并由预先填土形成的下行匝道进入高速公路里侧,再经2号公路到达电站。
3.1.2 场内交通运输
(1)场内交通运输量及运输强度。
工程施工期间,场内交通运输总量为3850万t,高峰年运输量为1827.8万t,高峰月运输量为254.1万t。场内交通均采用公路运输方式,场内公路长27.73km。
(2)上水库区场内交通布置。
上水库施工场地包括上水库库盆施工区、垫层料加工系统、混凝土生产系统、钢筋木材综合加工厂、水道系统上部施工区、机修及设备停放场、仓库等生产设施区。另外还有炸药库、1号渣场、2号渣场及6号渣场和上水库生活区等。
1号公路为上水库永久对外公路,上水库区域各施工场地由1号公路及其支线相沟通,主要承担上水库区对外物资运输、工程开挖出渣和大坝填筑用料等的运输。上水库垫层料加工系统及混凝土拌和系统、钢筋木材加工厂、机修及设备停放场、仓库、生活区、2号和6号渣场等均布置于1号公路两侧,通过1号公路与环库公路及外界相接。为工程施工以及连接各施工工厂需要,上水库区布置以下场内道路:
4号公路为新建临时场内公路,全长0.45km,为连接水道系统引水调压井上部井筒与1号公路的路线,主要用于调压井开挖出渣以及混凝土浇筑等任务。采用标准为矿山三级公路标准,路面宽6.0m,路基宽7.5m,泥结碎石路面。
5号公路为新建临时场内公路,全长1.3km,为连接高压管道上部施工支洞与1号公路的路线,主要用于引水隧洞、引水调压井开挖出渣、高压管道上斜段开挖设备进点、钢筋、钢管安装及混凝土运输。标准采用矿山三级公路标准,路面宽6.0m,路基宽7.5m,泥结碎石路面。
6号公路为连接1号公路与炸药库的道路,全长0.7km,路面宽3.5m,路基宽5m,泥结碎石路面。由于炸药采取民爆公司配送制度,炸药库一直未启用,6号公路也未形成。
另外,在上水库库盆施工作业区,由于上水库开挖及填筑工程量较大,需要在场内分层布置施工道路进行施工。工程完工后,对1号公路至706台间道路予以整修,并将1号公路与库顶环库公路相连接。
上水库区场内公路见表3.1.4。
表3.1.4 上水库区场内公路
(3)下水库及地下系统区场内交通布置。
下水库及地下系统区内布置有2条主要对外公路——2号公路和3号公路。其场内段为下水库和地下系统主要施工道路。地下系统区包括主副厂房、主变压器室、交通洞、通风洞及水道系统,均布置于下水库区哈拉沁沟的左岸,3号公路为电站永久对外交通公路,起点为哈拉沁沟大桥左桥头,经过交通洞与通风洞洞口至泄洪排沙洞进水口平台,主要承担地下系统的开挖出渣、混凝土浇筑及机电设备安装的运输以及下水库部分混凝土浇筑的运输等任务。地下系统钢筋木材综合加工厂、混凝土拌和系统及混凝土预制件厂也布置于3号公路两侧。2号公路两侧布置有下水库生活区、下水库机修汽修及设备停放场、钢筋木材综合加工厂、下水库区仓库、地下系统机修汽修厂以及油库等,场内段主要承担工程物资、坝基及库盆开挖和混凝土浇筑以及地下系统开挖出渣、混凝土运输等任务。另外,工程施工中心变电站布置在3号公路一侧,地下系统机电设备安装场、地下系统生活区布置在交通洞洞口下游哈拉沁沟左岸,均需要布置场内道路与3号公路相接。为确保下水库及地下系统施工、生产和生活形成有机联系的整体,除两条永久对外公路外,需要引接如下场内公路路线:
7号公路为连接高压管道中部施工支洞洞口与2号公路的公路,全长0.8km,主要承担高压管道上斜段和中平段开挖出渣、下斜段开挖设备进点、混凝土浇筑及钢管安装的运输等任务。路线采用矿山三级公路标准,路面宽6.0m,路基宽7.5m,泥结碎石路面。
8号公路位于大西沟内,连接2号公路与大西沟4号、5号渣场,全长1.3km,该线路与2号公路场内段、3号公路和下水库开挖出渣道路配合,主要承担地下系统和下水库开挖出渣的任务,另外,下水库砂石加工系统布置在大西沟内,结合8号公路作为系统运行和成品料运输的线路。路线采用矿山三级公路标准,路面宽10.0m,路基宽12.0m,混凝土路面。
9号公路为连接1号公路和哈拉沁水库大坝左坝头的公路,全长约7.1km,该线路在哈拉沁水库大坝左坝头与2号公路终点相接,主要承担上水库和下水库施工期间交通联系、钢管和少量材料运输任务。路线采用山岭重丘四级公路标准,路面宽6.0m,路基宽7.5m,混凝土路面。
2号公路至地下系统生活区(后期为机电设备安装施工营地)道路,长约300m,含漫水桥1座,路面宽6.0m,路基宽7.5m,泥结碎石路面。漫水桥长约40m,净宽6m,设计荷载汽-20级。
泄洪排沙洞的施工在枯水期进行,上游开挖渣料作为堰体堆料,进场利用哈拉沁沟底简易车道,出水口处需修建临时出渣道路接2号公路,长约300m,路面宽7.0m,路基宽8.5m。
在下水库两坝一盆施工作业区,开挖分四区分层进行施工,开挖道路是以2号、3号公路为主线路形成的支线公路。下水库库盆及坝基开挖施工道路包括12条,总长3.66km,按矿山三级公路标准,路面宽7.0m,路基宽8.5m,泥结碎石路面。下水库拦沙坝及拦河坝混凝土浇筑施工道路仍以2号、3号公路为主要路线形成的支线公路,下水库坝体混凝土浇筑施工道路布置9条,总长2.56km,按矿山三级公路标准,路面宽7.0m,路基宽8.5m,泥结碎石路面。下水库施工完毕,保留右岸由2号公路至库底施工道路,混凝土路面。下水库及地下系统区场内公路见表3.1.5。
表3.1.5 下水库及地下系统区场内公路