坝基开挖与支护施工技术措施.doc

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EL1885m~EL1720m坝基开挖与支护施工方案1工程概况........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................、特点........................................................................................................................................................................................................................................3·2施工布置.......................................................................................................................................................................................................................................................、水、电布置......................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................5·3开挖与支护施工.................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................9石方开挖.............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................11预裂爆破................................................................................................................11梯段爆破................................................................................................................12保护层爆破设计....................................................................................................13控制爆破........................................................................................................................................................................................................................14锚索施工程序.....................................................................................................14主要施工方法.....................................................................................................15锚杆施工.............................................................................................................18喷射混凝土施工.................................................................................................20排水孔施工.........................................................................................................21马道找平混凝土施工.........................................................................................214进度计划及强度分析...............................................................................................................:..........................................................................................:.......................................................................................................:.......................................................................................................:..............................................................................225主要资源配置计划......................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................256建基面开挖控制技术措施.......................................................................................................257质量保证措施........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................28中国葛洲坝水利水电集团有限公司锦屏施工局 Page1of29CⅢ标大坝右岸工程 EL1885m~ 概况CⅢ标1885m~1720m高程大坝右岸开挖支护工程的边坡开挖开口线,已开挖完成的CII标右岸坝顶平台(1885m);上游侧与电站进水口、泄洪洞进口开挖支护工程相接。3右岸坝基EL1885m~,招标文件规定于2007年5月1日开工,初步定于2008年4月20日完工(中间控制性工期2008年3月31日开挖至1730m高程),总工期356天,下降高度165m。 编制依据1)设计蓝图:《CⅢ标1885m~1720m高程大坝右岸开挖图》、《CⅢ标1885m~1720m高程大坝右岸支护图》。2)投标文件。3)现场实际条件及情况。4)本单位在边坡开挖及支护工程施工中施工技术及经验。5)本单位可调动的设备、人员等资源。6)业主、设计及监理相关通知、会议纪要等。 主要工程量CⅢ标1885m~1720m高程大坝右岸开挖支护工程量见表 1-1。CⅢ标1885m~1720m高程大坝右岸开挖支护工程量表表1-=28,L==28,L=6m根4073=32,L=9m根2323=32,L=12m根8001000KN,L=30m束331000KN,L=40m束34锚索2000KN,L=30m束782000KN,L=35m束722000KN,L=40m束1542000KN,L=60m束80中国葛洲坝水利水电集团有限公司锦屏施工局 Page2of29CⅢ标大坝右岸工程 EL1885m~EL1720m坝基开挖与支护施工方案项目单位数量备注76,L=6m排水孔m40805C25喷混凝土32475m马道找平C20混凝土3483m6.******@15挂网钢筋t91注:以上为设计工程量。 工程难点、特点3(1)右岸坝基EL1885m~EL1720m高程开挖石方总量 万m,开挖时间约12个月,边坡开挖高度达165m,施工场地狭小,边坡陡峭,高差大,支护施工设备和材料运输困难,施工难度大;受现场地形限制,施工道路布置困难,部分边坡开挖必须进行翻渣作业。(2)坝基1750m~1720m开挖时,钻机、反铲和推土机等设备限制在作业面上,爆破时设备停放距离较近,安全隐患增大;受施工通道影响,设备维护、修理、加油难度大;同时左、右岸爆破作业距离近,现场施工存在一定的高差,同步起爆是保证爆破安全的重点与难点。(3)坝肩出渣与左岸基坑出渣干扰大,相互制约因素多。大坝1750m以及以上外沿出渣时,基坑出渣停止;基坑出渣时,坝肩翻渣受到影响,相互制约。(4)开挖与支护平行作业,相互影响大。支护工程量大,根据招标文件要求:永久支护中的系统锚杆和喷混凝土与开挖工作面的高差不应大于 10m~12m;永久支护中的预应力锚索与开挖工作面的高差不应大于 20m~24m,并满足边坡稳定和限制卸荷松弛的要求。支护施工直接制约开挖进度。(5)坝基开挖需兼顾灌浆排水洞及断层置换工程施工。(6)交通状况差,5S3、9S1内相邻标段正在施工,占用道路,严重制约道路运输能力。 拟解决对策(1)开挖时严格遵循从上往下开挖,上部开挖不结束,下部开挖不施工。开挖一部分,结束一部分。一旦开工,准备好精良设备和人员,精心组织施工;加强设备管理,确保设备出勤率;1777m至1720m的各级马道间布置之字型钢管踏步人行通道,便于人员、小型设备上下。开挖充分利用2007年11月提供的第一台缆机、贴坡交通台车、水平栈桥等。(2)在1750m~1720m爆破作业时,采取控制爆破手段,加强对设备的防护。①加强爆破警戒联系管理,统一时间,同时起爆;② 优化爆破网络与爆破中国葛洲坝水利水电集团有限公司锦屏施工局 Page3of29CⅢ标大坝右岸工程 EL1885m~EL1720m坝基开挖与支护施工方案参数,控制飞石;③ 设备采取防飞石措施等。(3)坝肩的翻渣,根据现场实际条件,与左岸标协调,翻渣与基坑出渣的施工安排,左右岸晚上时间同时翻渣;为兼顾环境与文明施工,翻渣时洒水控制扬尘,满足环保要求。(4)拱肩槽开挖时,支护施工配备较高强度的设备和人员。以保证随开挖下降。 施工道路布置目前利用从右坝肩现已开挖的 EL1841m处,以小于 12%的坡度修建 YL-2施工道路,宽 7~10m,泥结碎石路面,连接电站进水口、泄洪洞进口 R1施工道路,承担右坝肩 EL1885m~EL1825m开挖支护任务。待CII标电站进水口、泄洪洞进口引渠边坡开挖至EL1830m平台后,将JL-1施工道路与YL-2施工道路打通,承担右坝肩EL1825m~EL1750m开挖支护任务。在右坝肩EL1750m~EL1720m布置人行通道,保证人员和小型设备上下。 风、水、电布置(1)施工供风采用独立的供风系统,以固定式电动供风系统为主,移动式供风为辅。在右岸坝顶平台(1885m)布置空压站,安装5台40m3/min、2台30m3/min、5台20m3/min的电动空压机,总供风能力为360m3/min。采用DN200供风钢管从1885m平台空压站接至开挖区外,每30米高程设一个接口,再用DN100钢管和φ50mm的胶管接至各工作面。爆破孔钻孔供风采用移动式柴油空压机进行独立供风(由 CM351钻机和液压钻自带,3~4台)。(2)施工供水坝区供水工程2#蓄水池投入使用后,以2#蓄水池为水源,自2#蓄水池向相应高程布置DN100钢管(施工用水采用自流的方式通过),再通过φ50mm的胶管接至工作面。降尘用水分别在1815m、1777m高程,从拱肩槽上、下游供水主管向开挖区接DN76无缝钢管作为供水支管,至工作面水管采用Φ40mm橡胶管。其中1885m~1815m区域洒水降尘采用直接在系统供水主管焊接Φ40mm接口,在接口处安装球阀以控制水流。(3)施工供电在右岸坝顶平台建立一个变电站,高压供电线路采用 120mm2高压电缆,长约600m。变电站安装一台 1000KVA变压器、一台 1600KVA变压器、一台中国葛洲坝水利水电集团有限公司锦屏施工局 Page4of29CⅢ标大坝右岸工程 EL1885m~EL1720m坝基开挖与支护施工方案1250KVA变压器和一台500KVA变压器,供空压机用电和施工用电。照明方式采取镝灯进行大面积照明,碘钨灯进行局部照明。各开挖部位施工用电拟从空压机房变压器低压端引380V动力线至各用电点。开挖现场维护与维修等施工照明统一安排,设备维护根据需要临时从主供配电盘引用。施工道路、风、水、电的具体布置见附图《施工布置平面示意图》 。 渣场布置土石开挖料弃渣场主要为:右岸上游肖厂沟渣场及右岸下游的道班沟渣场。施工期弃渣路径如下:线路1:YL-2道路—R1道路—普斯罗沟—5#公路—肖厂沟渣场或道班沟渣场。线路2:YL-2道路—JL-1道路—9#公路—5#公路—肖厂沟渣场。根据现场实际情况,对于EL1885~EL1750m开挖料全部运至肖厂沟和道班沟渣场:EL1750m以下:主要采用“推渣下河,河床装渣”的方式进行出渣。按照招标文件的要求搞好弃渣场的环境保护,做好弃渣场的截排水施工。作好干砌石和浆砌石防护,以防弃料被冲刷流失,造成环境污染。渣场照明采用专线供电,。 营地布置(1)后方生活及办公营地的布置项目部生活及办公布置于 3#营地。(2)前方调度室的布置在右岸坝顶平台(1885m)布置前方调度室。 生产设施布置(1)钢筋及锚索加工厂布置钢筋加工厂及锚索加工厂布置在道班沟。(2)混凝土拌和系统布置利用道班沟布置的一座 HZS50型拌和站,进行混凝土拌制。(3)制浆系统布置锚索制浆站和水泥仓库布置在右岸坝顶平台( 1885m)。(4)机械及停车场布置于道班沟渣场。开挖与支护施工中国葛洲坝水利水电集团有限公司锦屏施工局 Page5of29CⅢ标大坝右岸工程 EL1885m~ 施工程序总体施工程序为先开挖再支护,开挖与支护自上而下施工,原则上每开挖一层梯段,并支护好此梯段边坡后才能进行下一梯段开挖。 开挖施工程序本工程总的开挖施工程序:先依次进行施工道路、集渣平台的施工,然后再进行主体工程开挖。竖向方向自上而下分台阶开挖, 台阶内再进行分层施工;水平方向原则上整体下降施工。坝基开挖主要施工流程如下图 3-1。钻孔 测放点线 施工道路 测量放线 场地清理爆破设计现场试验装药堵塞 连线 起爆 安全检查记录警报 人员机械撤离 出碴开挖结束 建基面清理验收 出碴 保护层开挖图3-1开挖工艺流程图 支护施工程序边坡支护自上而下逐段逐层进行,每一层边坡开挖验收后,便搭设钢管脚手架平台,然后进行支护施工。边坡支护均在脚手架平台上进行。支护施工程序见图3-2。测量放样 锁口锚杆施工 边坡梯段开挖平台搭设 测量放样 边坡验收锚索施工随机锚杆施工排水孔施工系统锚喷支护图3-2支护施工程序图中国葛洲坝水利水电集团有限公司锦屏施工局 Page6of29CⅢ标大坝右岸工程 EL1885m~,爆破梯段高度5~10m;开挖爆破分区按垂直水流方向15~20m,顺水流方向60~100m进行分区,同时兼顾钻爆及推渣、挖装运设备能满负荷循环运转等因素进行规划。(按一次爆破方量)。表3-1右岸明挖分层开挖布置表部位高程划分梯段爆破台阶划分预裂高度划分备注1885m~18501850m~1815根据拱肩槽的变坡按随台阶右坝基1815m~1777m10m梯段控制;靠边坡1777m~1750m外按10m~5m控制1750m~1720m 大坝右岸1885~1850开挖(1)施工流程大坝右岸1885m~1850m开挖施工流程见图 3-3。空压站完成,供风测量放样YL-1道路修建 1885m~1870梯段钻孔、预裂钻孔梯段爆破、开挖出渣至道班沟渣场预裂爆破 YL-1道路修建1870m~1860m钻孔测量 梯段爆破、预裂钻孔、爆破 部分翻渣至河床、部分翻渣至1840测量 1860m~1850m钻孔、爆破 开挖出渣至右坝肩后转至渣场马道预留保护层钻孔、爆破 开挖出渣至道班沟渣场马道锁口锚杆施工图3-3大坝右岸 1885m~1850m开挖流程图中国葛洲坝水利水电集团有限公司锦屏施工局 Page7of29CⅢ标大坝右岸工程 EL1885m~EL1720m坝基开挖与支护施工方案(2)施工方法大坝右岸1885m以下开挖前,布置供电、供风。测量人员对现场进行复测,并对开挖进行测量放样。石方采取分层梯段开挖,层高不大于5~10m,松动爆破。~3m保护层。第一层梯段高度5m,梯段孔钻孔采用CM351和R700钻机钻孔,预裂采用QZJ-100B支架式钻机钻孔,人工装药,边坡预裂爆破。~,部分利用临时施工道路,经1885m平台,走5#道路运至道班沟渣场。第二层梯段高度10m,钻孔、开挖施工方法同前。出渣利用进水口R1临时施工道路,走YL-2道路—R1道路—普斯罗沟—5#公路—肖厂沟渣场或道班沟渣场。第三层梯段高度11m,预裂钻孔预留马道保护层,保护层开挖采用手风钻水平光爆。开挖出渣方式同第二层。~1750m开挖大坝右岸1850m~1750m开挖流程见图3-4。石方采取分层梯段开挖,层高为10m,松动爆破。~3m保护层。1850m以下主要采用QZJ-100B支架式钻机钻孔,辅以气腿钻和手风钻造孔,人工装药,边坡预裂或光爆。马道保护层采用气腿钻造孔,水平光爆。梯段爆破钻孔采用 CM351和R700钻机钻孔。1850m~1750m开挖时,自卸车倒运部分爆渣,推土机推料最大距离为 40m,其余距离采用自卸车倒渣。1850m~1750m开挖与进水口开挖同步下降,拱肩槽爆破时设备避炮部位为进水口边坡处。翻渣施工中,采取洒水措施进行降尘,在爆渣下落口处两侧各布置一跟水管,采取高压水管对爆渣料湿化降低灰尘。~1720m开挖(1)施工流程大坝右岸1750m~1720m开挖流程见图3-4。中国葛洲坝水利水电集团有限公司锦屏施工局 Page8of291850m~1750m开挖1750m~1720m开挖CⅢ标大坝右岸工程 EL1885m~EL1720m坝基开挖与支护施工方案布置供风管、供水 修建马道排水沟测量放样10m梯段钻孔、爆破土方设备进水口避炮推土机推料、反铲倒料爆渣洒水测量放样下一级梯段钻孔爆破推土机推料、反铲倒料爆渣洒水马道保护层钻爆、推料爆渣洒水测量放样5~10m梯段钻孔、爆破土方设备炮区侧边避炮推土机推料、反铲倒料爆渣洒水测量放样下一级梯段钻孔爆破之字型人行通道推土机推料、反铲倒料爆渣洒水马道保护层钻爆、推料爆渣洒水开挖至1720m图3-4大坝右岸1850m~1720m开挖流程图(2)施工方法石方采取分层梯段开挖,层高为5~10m,松动爆破。1750m~1720m开挖,~3m保护层,保护层采用气腿钻进行水平光面爆破钻孔。坝基无马道部位可直接随梯段高度下降。每次爆破时,设备停放在爆破部位的侧边或后边,减少飞石对设备的影响。为保证安全,开挖设备要进行覆盖,现场摆放大量废旧轮胎和竹跳板,根据现场情况,对需要避炮设备进行加强覆盖。翻渣施工中,采取洒水措施进行降尘,在爆渣下落口处两侧各布置一跟水管,采取高压水管对爆渣料湿化降低灰尘。 开挖施工方法本工程开挖范围是1720m高程以上,最大开挖高程1885m,利用所建道路直接出渣与下部集渣平台间接出渣的方式联合出渣。根据现场地形特点修建1855m高程、 1825m高程、 1779m高程集渣平台。中国葛洲坝水利水电集团有限公司锦屏施工局 Page9of29CⅢ标大坝右岸工程 EL1885m~、梯段微差爆破自上而下分层进行。,保护层采用手风钻造水平孔预裂爆破。(1)造孔边坡开挖厚度较大时按梅花形布孔,主爆孔采用R700液压钻或CM-351造孔,孔径φ80~φ105mm,~×~(根据岩石情况,结合爆破试验定);预裂孔孔径φ90mm,采用QZJ-100B潜孔钻造孔,间距80cm。岩石或梯段钻孔深度≤。(2)装药、堵塞、联网一个爆区梯段造孔全部完成时进行装药,均采用人工装药,主爆破孔以乳化炸药为主,采用连续装药结构;预裂孔采用乳化炸药,采用不耦合间隔装药;~,最终单耗根据爆破试验确定。梯段爆破采用非电毫秒微差爆破网络,各孔用沙土良好堵塞,~,~。分段起爆药量按招标文件技术条款控制, 拱坝坝基面预裂孔最大单响药量暂按不大于 20kg控制;一般梯段爆破要求:距建基面 30m以外单响药量不大于100kg,30m~15m不大于75kg,15m以内不大于25kg。(3)、,20t 自卸汽车运输。EL1750以下的石渣采用 D9L(320KW)推土机、D85(167KW)、、,直接推渣到基坑由左岸标负责运输至渣场。,距离拱肩槽10m范围内采用QZJ-100B潜孔钻机造预裂孔,距离拱肩槽10m范围外主要采用QZJ-100B潜孔钻或CM351潜孔钻机造预裂孔。,装药之前孔底0