大坝土石方开挖施工方案模板.doc

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目 录
1 编制依据及编制原则 2
2 工程概述 2
3 开挖程序和方法 3
3.1 开挖施工程序 3
3.2 土石方施工方法 3
4 施工布置 7
4.1 施工道路布置 7
4.2 开挖施工风、 水、 电布置 8
4.3 基础抽排水系统 9
5 弃渣场规划及管理 10
5.1 弃渣场规划 10
5.2 弃渣场管理 10
6 爆破工艺措施及技术要求 10
6.1 控制爆破工艺措施 10
6.2 石方明挖技术要求 11
7 开挖及支护进度计划 13
8 开挖资源配置 13
8.1 主要施工机械配置 13
8.2 劳动力计划表 16
9 施工质量控制和施工安全措施 16
9.1 施工质量管理控制 16
9.2 施工安全措施 17
10 需协调的相关事宜 19
大坝开挖施工方案
1 编制依据及编制原则
(1) 《爆破安全规程》( GB6722— ) ;
(2) 《建筑地基基础工程施工质量验收规范》( GB50202— ) ;
(3) 《水电水利工程施工通用安全技术规程》( DL/T 5370- ) ;
(4) 《水利工程工程量清单计价规范》( GB50501- ) ;
(5) 《水电工程施工组织设计规范》( DL/T5397— ) ;
(6) 《水利水电工程天然建筑材料勘察规程》( DL/T 5388- ) ;
(7) 《水工建筑物岩石基础开挖工程施工技术规范》( DL/T 5389- ) ;
(8) 《水电水利工程爆破施工技术规范》( DL/T5135- ) 。
(9) 水利水电工程施工组织设计手册;
(10) 新疆沙尔布拉克水电站工程大坝工程招标及合同文件;
(11) 新疆沙尔布拉克水电站工程大坝工程坝基开挖图( HND/J043S-4-13～17) ;
2 工程概述
(一) 主要内容
根据总进度计划要求, 沙尔布拉克大坝 10月31日前需完成左右岸坝肩及基坑开挖任务。
(二) 工程量
大坝基础石方开挖约8.0万m3, 具体工程量分布详见图表1。
图表1 石方开挖工程量表
序号
施工部位及施工项目
工程量
备注
单位
数量
1
大坝左岸
m3
22406
EL752.5以上
2
大坝右岸
m3
16829
EL752.5以上
3
大坝基坑

40880
EL752.5以下
合计
m3
80115

3 开挖程序和方法
3.1 开挖施工程序
根据坝基分区、 分层布置, 各部位开挖施工时, 按自上而下、 由外向内的原则进行, 坝基开挖程序为: 先开挖左岸肩( EL752.5以上) , 次开挖右岸肩( EL752.5以上) , 最后开挖基坑( EL752.5以下) 。开挖的工序为: 场地清理g土方开挖g梯段钻爆开挖g建基面保护层开挖。施工时按各道工序依次进行, 形成多工作面流水作业。具体开挖程序详见附图: 01《沙尔布拉克水电站大坝工程开挖平面布置图》和附图: 02《沙尔布拉克水电站大坝工程开挖分区分层示意图》。
3.2 土石方施工方法
1、 场地清理
施工前由测量放出设计开挖边线, 对开挖范围内的原始地形、 地貌进行复测, 核实开挖原始断面, 确定开挖及清理范围, 人工配合液压反铲挖掘机清理开挖区内的植被、 杂物, 并在开挖开口边线外按设计要求做好排水沟。
2、 土方开挖
本标土方开挖为局部覆盖层开挖。首先进行测量放样, 标识出开挖范围和位置, 然后用人工结合机械清理开挖区域内的树木和杂物, 清理范围延伸至开挖线外侧3m, 并将开挖区域上部孤石、 险石排除, 较大块石用小炮清除。开挖区域清理完毕后, 按设计要求设置施工边坡上部地面排水系统。
覆盖层开挖采用CAT330反铲削坡, 人工配合修整边坡。按照测量放样开口线沿马道方向形成边坡开口, 然后自上而下分层开挖。同一层面开挖施工, 按照”先土方开挖, 后石方开挖, 再边坡支护”的顺序进行, 使开挖面同步下降。开挖土料翻落至下部集渣平台或直接装车。
土方边坡开挖接近设计坡面时, 按设计边坡预留0.2m～0.3m厚度的削坡余量, 再人工整修。人工整修边坡的控制方法为: 制作一个与设计边坡相同坡比的角尺, 削坡时, 用角尺检查边坡的超欠情况, 边检查边整修。在修整过程中, 每隔3米高差, 用测量仪器检查校核一次削坡情况, 形成达到设计要求的坡度和平整度为止。雨天施工时, 施工台阶略向外倾斜, 以利于部位排水。在开挖施工过程中, 根据施工需要, 经常检测边坡设计控制点、 线和高程, 以指导施工, 并在边坡地质条件较差部位设置变形观测点, 定时观测边坡变形情况, 如出现异常, 立即向监理工程师和业主报告并采取应急处理措施。土方开挖采用自上而下分层开挖的方式进行。施工程序详见图表2。
图表2 土方开挖施工程序框图
施工道路修建
直接挖装运输
集 渣
挖装运输
人工配合反铲修坡
边坡处理

3、 石方开挖
根据分层、 分区布置, 结合施工道路布置情况, 石方开挖采用自上而下、 由外向内的顺序进行施工。各区、 层的开挖按钻孔、 爆破、 出渣等各道工序依次进行, 形成多工作面流水作业。石方开挖施工程序见图表3。
图表3 石方开挖施工程序框图
工作面平整
测量放线、 布孔
装药、 爆破

反铲配合推土机集渣
直接挖装或推土机配合集渣
钻 机 钻 孔
安 全 处 理
自卸车运输
下一循环

4、 钻爆参数设计
根据我局多年的爆破施工经验, 并综合考虑主要岩性为混合岩、 片麻岩, 属中至厚层状夹薄层状岩体的物理力学特性, 初拟爆破试验参数如图表4～7。钻爆设计见附图03《梯段开挖钻爆设计图》( 图号: SEBLK/A-开挖-02) :
图表4 深孔梯段爆破试验参数
梯段
高度
钻孔
深度
最小
抵抗线
孔间距
孔径
孔排距
单耗
堵塞
高度
起爆
网络
起爆
方式
(m)
(m)
(m)
(m)
(mm)
(m)
(kg/m3)
(m)
电起
爆网络
排间
微差
8
10
2.0
3.0
φ115
2.7
0.4
1.5-2.0
说明: 对该爆破参数试验成果进行分析, 编制爆破参数作业指导书。
图表5 深孔预裂爆破试验参数
梯段
高度
钻孔
深度
最小
抵抗线
孔间距
孔径
线装药密度
堵塞
高度
起爆
网络
起爆
方式
(m)
(m)
(m)
(m)
(mm)
(kg/m)
(m)
导爆
索起爆
齐爆
8
10
1.2
0.80
φ90
0.23-0.3
0.8-1.2
说明: 对该爆破参数试验成果进行分析, 编制爆破参数作业指导书。
图表6 水平保护层开挖钻爆参数
类别
炮孔深度( m)
孔径( mm)
孔间距( m)
孔排距 ( m)
药卷直径 ( mm)
装药密度
堵塞长( m)
装药结构
光爆孔
2-11
42或90
0.8
/
Ф32
250～300g/m
0.5
间隔装药
爆破孔
2-11
42
1
1.2
Ф32
0．35Kg/m3
1
连续装药

图表7 光面爆破钻爆参数表
梯段
高度
钻孔
深度
最小
抵抗线
孔间距
孔径
线装药密度
堵塞
高度
起爆
网络
起爆
方式
(m)
(m)
(m)
(m)
(mm)
(kg/m)
(m)
导爆
索起爆
导爆索起爆
8
10
1.2
1.5
φ90
0.4
1.5-2.0

边坡大面石方开挖采用梯段爆破、 边坡预裂的方式进行施工, 梯段高度一般为5-10m。
钻孔: 主爆孔采用CL351钻机造孔, 钻孔直径为φ115mm, 间排距为2.5-3m, 排距为3.5～4m; 岩石边坡采用预裂爆破, 造孔采用CL351钻机造孔, 钻孔直径为φ90mm, 间距0.8-1m左右, 对于较薄及边角边坡开挖部位, 采用手风钻造孔; 为减小爆破对边坡破坏, 爆破孔与预裂孔间设一排缓冲孔。
装药: 爆破孔单耗根据右岸坝肩的开挖经验, 按0.3-0.35kg/m3控制, 装药采用直径φ90mm的药卷连续装药; 预裂孔采用竹片绑扎, 导爆索串联φ32mm乳化药卷间隔装药, 线装药密度为230～300g/m控制。
起爆方式: 采用毫秒延期非电微差起爆网络, 最大单响药量按不大于200kg控制。开挖爆破设计见附图: 03《梯段开挖钻爆设计图》。
出渣: 左岸坝肩开挖, 分别在EL804高程、 EL784高程和EL756高程设置三道截渣平台, EL804高程截渣平台利用现有L3左岸上坝公路开挖拓宽后形成, EL804高程以上范围内的石渣翻入EL804.00m的截渣平台, 石渣由L3施工道路将石渣运至左岸上游弃渣场。EL784高程截渣平台为由右岸上坝公路沿冲沟以10%的坡度修筑一条施工便道(L3-2), 到达坝基EL784高程后拓宽形成, EL784.00m～EL804.00m高差范围内的石渣翻入EL784.00m的截渣平台, 由L3施工道路将石渣运至左岸上游弃渣场。EL756高程截渣平台利用左岸下游EL756.00m施工道路延伸拓宽后作为截渣平台。由L2施工道路将石渣运至左岸钢栈桥下游弃渣场, 当有部份石渣落入河床内时, 及时进行清理, 保障河道畅通; 右岸坝肩开挖石渣直接用挖掘机翻渣至右岸EL762平台, 利用现有右岸EL762.00m施工道路拓宽后作为截渣平台, EL762.00m～EL810.00m高差范围内的石渣翻入EL762.00m的截渣平台, 由EL762.00m的截渣平台出渣, 石渣由L1施工道路运至右岸导流洞进口上游Ⅱ弃渣场, 当有部份石渣落入河床内时, 及时进行清理, 保障河道畅通; 基坑开挖利用L4基坑施工道路出渣, 无用料直接运至弃渣场, 可用料直接用于围堰填筑。石方开挖出渣主要采用CAT330反铲挖掘机, 配15t自卸车运输。
5、 保护层及基坑开挖方法
为确保马道或基础建基面不遭受破坏, 临近边坡马道或基础建基面时, 预留1m厚岩体保护层, 保护层开挖方式主要采用水平钻孔或垂直钻孔两种方式, 其中马道采用深孔水平光爆法施工, 由于原河床至底部开挖厚度为2m左右, 因此基坑开挖采用垂直预裂爆破施工。
钻孔: 水平钻孔采用手风钻造孔, 钻孔直径为φ42mm, 垂直预裂孔采用CL351钻机造孔, 钻孔直径为φ90mm, 孔深控制在10-15m, 孔距0.8-0.9m;
装药: 爆破孔装药采用竹片、 导爆索绑扎直径φ32mm药卷间隔装药;
起爆方式: 采用毫秒延期非电微差起爆网络, 最大单响药量不大于50kg。详见附图: 《预留保护层开挖钻爆图( 水平光面爆破法) 》( SEBLK/B-开挖-04) , 《预留保护层开挖钻爆图( 垂直孔底柔性垫层法) 》( SEBLK/B-开挖-05)
出渣: 出渣主要采用CAT330反铲挖掘机, 配15t自卸车运输; 保护层开挖先采用人工配合翻渣, 然后再进行机械出渣。
6、 齿槽、 止水槽及断层开挖方法
钻孔: 造孔采用手风钻, 采用小药量、 小单响的爆破, 周边采用预裂孔爆破, 爆破孔间排距为1.8×1.8m, 的方形布孔,
装药: 爆破孔装药采用竹片绑扎串联直径φ32mm药卷连续装药, 预裂孔采用竹片绑扎, 导爆索串联φ32mm药卷间隔装药;
起爆方式: 爆破网络采用拉槽钻爆, 炸药单耗比常规梯段爆破略大, 取q= 0.6kg/m3, 爆破网络采用接力式非电导爆管雷管, 爆破网络详见附图: 《拉槽钻孔及起爆网络典型示意图》( SLBLK/B-开挖-06) 。
出渣: 出渣主要采用CAT330反铲挖装, 15t自卸车运至渣场。
4 施工布置
4.1 施工道路布置
根据施工总进度计划要求、 开挖程序及开挖工作面数量的布置, 结合各弃渣场的容量和土石方平衡调配计划, 主要的开挖施工道路有:
L1施工道路: 导流洞出口至导流洞进口, 沿右岸河边修筑一条施工道路, 作为右岸开挖出渣的主要道路, 长度约为0.7km。
L2施工道路: 现有左岸施工道路至大坝坝基的延伸段, 作为左岸坝肩EL752.50m～EL784.00m高差范围内开挖出渣的主要道路, 长度约为0.3km。
L3左岸上坝公路: 为中水十局修筑, 作为挖掘机和钻机进场道路, 当前已基本形成, 部分用于EL804.00m～EL834.00m高差范围内开挖出渣的主要道路, 长约2.5KM。
L3-1施工道路: 由L3左岸上坝公路开挖一条施工便道至左岸坝基开挖开口线EL834高程, 作为挖掘机和钻机进场道路, 长度约为0.2km。
L3-2施工道路: 由右岸上坝公路沿冲沟以10%的坡度修筑一条施工便道, 主要用于EL784.00m～EL804.00m高差范围内开挖出渣的主要道路, 长度约为0.25km。
L4施工道路: 为基坑开挖施工道路, 根据现场土石方平衡计划, 基坑开挖石渣主要用于大坝上游围堰填筑, L4施工道路拟从基坑最低高程EL744.5随围堰填筑加高至EL758.0高程左右, 道路平均坡比10%, 长度约为0.15km。
L5施工道路: 导流洞进口至右岸坝肩施工道路, 作为挖掘机和钻机进场道路, 长度约为0.5km。
具体施工道路布置见附图: 01《沙尔布拉克水电站大坝工程开挖平面布置图》。
4.2 开挖施工风、 水、 电布置
(一) 施工供风
根据 3月30日上午在业主会议室召开的用电负荷讨论会, 业主方提出: 施工用电线路准备于4月15日开始施工, 最快也要到8月15日, 按正常情况要到 8月底才能提供电源, 故开挖期间必须配备移动式柴油动力压风机, 根据施工进度安排, 配备2台21m3/min富盛-750移动式柴油动力压风机和1台17m3/min富盛-550移动式柴油动力压风机可随时供风。
(二) 施工供水
左、 右岸下游布置一个5m3水箱供水, 施工用水直接用潜水泵从河床抽取。
(三) 施工供电
(1) 开挖期间主要施工用电主要为夜间照明和抽水用电, 用电量为1*20=20KW, 正式供电线路完工前拟采用发电机临时供电, 在左岸各布置一台20KW柴油发电机, 供大坝左岸施工用电; 正式供电线路完工后, 左岸由3#变配电所供大坝左岸施工用电, 右岸由4#变配电所供大坝右岸施工用电。
4.3 基础抽排水系统
(一) 初期抽排水
抽排流量计算公式Q=ηV/T
式中Q─初期排水流量( m3/s) ;
V─基坑的积水体积( m3) ;
T─初期排水时间( s) ;
η─经验系数, 主要与围堰种类、 防渗措施、 地基情况、 排水时间等因素有关, 一般取η=3～6。当覆盖层较厚, 渗透系数较大时取上限。由于本工程在上下游围堰合拢后即开始基坑初期排水工作, 围堰只采用粘土闭气, 综合考虑本次计算取η=4。
基坑积水量: 基坑( 戗下游侧至下游围堰之间区域EL753.0高程) 平面面积15000m2
水深: 水面高程753.0-河床高程752.4=0.6m
V=15000m2×0.6m=9000m3
初期抽排水时间: 按3天排干计算
初期排水量:
Q5=( 9000×4) /( 3×24×3600) =0.139 m3/s =500 m3/h
因此初期抽排水拟配置的抽水设备详见图表8。
图表8 基坑初期抽排水拟配置抽排设备表
名称
流量
( m3/h)
数量
( 台)
合计流量
( m3/h)
扬程
( m)
功率
( kw)
备注
离心泵
220
2
440
32
37

潜污泵
180
2
360
20
18.5

总 计

4
800

111

(二) 经常性抽排水
已完成上游围堰采用复合土工膜结合高喷灌浆防渗墙型式防渗( EL757高程以下采用高压旋喷灌浆, 以上采用复合土工膜) 和下游围堰采用粘土心墙结合高喷灌浆防渗墙型式防渗( EL754高程以下采用高压旋喷灌浆, 以上采用粘土心墙) 。预计上游围堰渗水量不大, 少量基坑渗水出现在下游围堰, 当基坑内集水较多时, 采用开挖集水坑, 并用潜水泵将水抽出堰外。拟在坝0+110基坑上、 下游侧分别设置一个1m×1m×1m的集水坑, 并分别在上、 下游侧集水坑各设置两台7.5kw潜水泵用于基坑经常性抽排水。
5 弃渣场规划及管理
5.1 弃渣场规划
考虑到本年度大坝围堰土石方填筑量大, 施工任务非常紧张, 大坝所有的弃渣约8万方, 都可利用于围堰填筑, 因原设计规划的下游右岸共用弃渣场距围堰填筑区域较远, 为确保围堰填筑施工进度, 弃渣场拟调整为位于主坝上游围堰附近区域的1#、 2#、 3#、 4#弃渣场, 具体位置详见附图: 01《沙尔布拉克水电站大坝工程开挖平面布置图》。1#弃渣场位于大坝左岸上游围堰上游冲沟处, 主要容纳左岸坝肩EL784m高程以上的开挖弃渣, 弃渣运距为150m; 2#弃渣场位于左岸钢栈桥下游, 主要容纳左岸坝肩EL752.5～EL784.5m高程范围内的弃渣, 弃渣运距为700m; 3#弃渣场位于右岸导流洞进口上游, 主要容纳右岸坝肩EL768.5m高程以上的开挖弃渣以及导流洞开挖部分弃渣, 弃渣运距为450m; 4#弃渣场位于右岸钢栈桥下游, 主要容纳右岸坝肩EL752.5～EL768.5m高程范围内的弃渣以及右岸上坝公路开挖的部分弃渣, 弃渣运距为800m。
5.2 弃渣场管理
在主坝开挖施工过程中的弃渣服从监理人的调配, 对监理人已确认的可用料, 在开挖、 装运、 堆存和其它作业时, 采取可靠的保质措施, 保护该部分渣料免受污染和侵蚀, 有用料和无用料应分开堆存并服从监理人的安排, 如部份弃渣可直接用于上、 下游围堰的填筑或服务于本工程的其它部位填筑。弃渣场应堆放整齐, 表面平整, 边坡安全, 并设置完好的截、 排水系统, 并根据监理人的指示做好施工弃渣的治理措施, 保护施工开挖边坡的稳定, 防止施工场地的开挖弃渣冲蚀河床或淤积河道。
6 爆破工艺措施及技术要求
6.1 控制爆破工艺措施
( 1) 地震波控制
采用斜孔爆破, 使爆破地震波尽可能多的向地心方向传播, 降低面波强度, 其次采用微差爆破技术, 最大限度地控制单响药量, 并实现单孔单响, 降低了地震波峰值, 同时在装药结构上采用间隔装药等方法, 单孔药量减少, 以上措施可保证附近场地地表质点振速控制在5cm/s以内, 不会造成附近场地内建筑物基础性和结构性损坏。
( 2) 飞石控制
根据能量守恒原理及岩石抗压、 抗拉强度, 在试验的基础上优选钻爆参数, 使每个炮孔内炸药所产生的能量与破碎炮孔周围岩石所需的最低能量相等, 破碎后的岩石难以获得抛掷所需的动能, 或获得的动能很小, 难以长距离抛掷, 同时控制最小抵抗线方向。爆破作业在严格控制的工艺流程中施工, 不会危及警戒区以外人员及机械设备的安全。
( 3) 噪音控制
在优选钻爆参数后, 炸药的能量将主要用于岩体的破碎, 且我方深孔爆破在靠近孔口段均为不偶合装药, 并堵塞完全, 不会产生空气冲击波, 只产生爆破噪音( 噪音在160dB) , 当噪音传播到200m以外的警戒线时, 噪音强度已衰减至120dB以下, 且作用时间很短( 3秒以内) , 符合中国《工业卫生标准》, 不会对警戒线以外的人员造成伤害。
6.2 石方明挖技术要求
( 1) 钻孔作业
本工程的钻孔包含预裂孔、 光爆孔、 爆破孔三种, 预裂孔的钻孔直径为76mm, 光爆孔直径为40mm, 爆破孔的钻孔直径为76mm; 钻孔机具采用露天潜孔钻和手风钻。
钻孔孔位、 角度和孔深应符合爆破设计的规定, 钻孔角度偏差一般不得大于30″, 开孔误差不应大于5cm; 已完成的钻孔, 孔内岩粉应予清除, 孔口加以保护; 对于因堵塞无法装药的钻孔, 应预重新扫孔, 并经检查合格后才可装药。主爆破的钻孔不得进入预留保护层内, 设置有马道时, 所有钻孔均不得超过马道面高程。布孔时, 在开挖线转角处或预裂面两端至少应布置一个导向孔, 避免爆破裂缝进入两侧保留岩体内。
( 2) 爆破作业
本工程的石方开挖均采取控制爆破, 为使开挖面符合施工图纸所示的开挖线, 保持开挖后基岩的完整性和开挖面的平整度, 应采用预裂爆破或光面爆破技术, 对于不适应采用预裂爆破的部位, 应预留保护层。采用预裂和光面爆破技术的相邻两炮孔间岩面的不平整度应不大于15cm, 孔壁表层不应产生明显的爆破裂隙, 残留炮孔痕迹保存率应控制在规范要求之内。与预裂爆破孔相邻的主爆破孔, 应严格控制其爆破参数, 避免对保留岩体造成破坏, 或使其间留下不应有的岩体而造成施工困难。
在爆破作业过程中, 为了确保高边坡的整体稳定和施工安全, 爆破装药量应严格遵循以下要求: 预裂爆破和光面爆破的最大段起爆药量一般不宜大于50kg, 光面爆破一般应与缓冲爆破结合使用, 光爆孔前的爆破孔一般不多于两排, 在前沿清理结束后施爆。梯段爆破采取分层开挖, 梯段高度不得大于10m, 爆破网络采取排间微差爆破技术。同时最大段起爆药量应满足现场实验确认的安全爆破质点振动速度的要求, 在现场爆破未取得正式结论前, 必须按质点安全振动速度表的控制标准执行。
( 3) 装药作业
装药前应对作业、 爆破器材堆放场地进行清理, 装药人员应对准备装药的全部炮孔进行检查。从装药运入现场开始, 应划定装运警戒区, 警戒区内应禁止烟火, 搬运爆破器材时应轻拿轻放, 不得冲撞起爆药包。在夜间装药施工时, 应有足够的照明设施, 严禁在能见度差的情况下进行装药作业。炮孔装药时采用木质或竹质炮棍辅助施工, 装药前应用炮棍检查炮孔深度, 查看炮孔是否堵塞。当装药发生卡塞时, 若在雷管和起爆药包放入之前, 可用炮棍处理, 装入起爆药包后, 不应用任何工具冲击、 挤压。在装药过程中, 严禁拔出或硬拉起爆药包中的导火索、 导爆管等脚线。
( 4) 填塞作业
除另有特殊要求外, 所有炮孔爆破装药后都应进行填塞, 不得进行无填塞爆破。不得使用石块和易燃材料填塞炮孔, 不应捣鼓直接接触药包的填塞材料或起爆药柱至孔口段直接填入木楔。填塞长度应严格按照设计要求执行。发现有填塞物卡孔应及时进行处理。
( 5) 爆后检查
岩体爆破后, 应等待15min的安全时间后, 对爆破进行检查, 确认是否有盲炮, 查看爆堆是否稳定, 有无危坡、 危石, 地下爆破时还应检查是否冒顶和危岩, 支撑是否破坏, 炮烟是否排除。检查人员发现盲炮及其它险情, 应及时上报处理, 处理前应在现场设立危险标志, 并采取相应的安全措施, 无关人员不得接近。发现残余爆破器材应收集上缴, 集中销毁。
7 开挖及支护进度计划
按照合同文件的总进度要求、 现场实际施工条件, 开挖施工进度计划安排如下:
主坝基础开挖: 计划 4月开始施工, 首先进行左、 右岸肩的开挖, 在 4月19日开始施工到 8月18日结束。其中土石方开挖39235m3。平均开挖强度为304m3/日。高峰期开挖强度为10648m3/月。基坑初期排水完成后进行大面积的基坑开挖, 基坑开挖时间为 9月22日到 10月31日, 其中土石方开挖为40880m3。平均开挖强度为584m3/日。高峰期开挖强度为31682m3/月。具体施工进度详见附图: 《大坝分层开挖进度图》( SEBLK/B-开挖-03) 。
8 开挖资源配置
8.1 主要施工机械配置
坝基土石方开挖施工机械主要为挖掘机、 钻机和运输机械, 按高峰月开挖强度4万m3进行配置。钻孔采用CL351履带钻和手风钻; 装运采用反铲挖掘机CAT330D进行挖、 装, 配15T自卸汽车进行运输。考虑到开挖强度和工作面布置情况, 按月工作时间按25天计、 每天实行两班制作业、 每班工作9小时的工作制度进行机械设备的配置。
8.1.1 挖掘机
1、 生产率计算
Pj=60 q n ke kc ky kz
q—铲斗几何容量, m3, CAT330D铲斗1.8m3;
n—挖掘机每分钟挖土次数, 取2次;
ke—土壤可松系数, 爆破不好的岩石取0.75;
kc—铲斗充盈系数, 爆破不好的岩石取0.7;
ky—挖掘机在掌子面内移动影响系数, 取0.95;
kz—掌子面高低与旋转角大小的校正系数, 取1.2;
根据上述系数计算:
CAT330D生产率: Pj=60×1.8×2×0.75×0.7×0.95×1.2=129m3/h( 自然方) ;
实际生产率为:
CAT330D生产率: P=9×0.9×129=1045m3/台班( 自然方) ;
2、 挖掘机需用量计算
挖掘机、 装载机需用量主要根据开挖量和机械生产效率来确定, 按下式计算:
N=Ksm/WPs Kt
m—月开挖的方量, 4万m3( 自然方) ;
Ks—岩石松散系数, 取1.45;
W—月台班数, 每月工作25天, 每天2台班;
Kt—时间利用系数, 取0.9;
经过计算, 并根据工作面的需要, 配置 CAT330D挖掘机2台能满足工程需求, 同时备用1台CAT330D挖掘机。
8.1.2 履带钻机
1、 生产率计算
P=9 V Kt
P—钻机生产率, m/台班;
V—钻机钻进速度, 履带站中硬岩石取30m/h;
Kt—时间利用系数, 取0.9;
根据上述系数计算:
生产率: P=9×30×0.9=243m/台班;
2、 钻机需用量计算
(1) 爆破孔钻机需用量
钻机需用量按下式计算:
N=L/P =Q/qP
Q--月开挖的方量4万m3;
q—每延米孔深爆破方量, 按岩石坚固系数10, 每12m3/延米;
P—生产率, 243m/台班;
则需履带钻机数量N1=40000/12/243/2/25=0.27台, 选配1台, 另外还选配了8把手风钻作为大块石解小及局部补充爆破钻孔。
8.1.3 自卸汽车
1、 生产率计算
本工程开挖区至弃渣场最大距离约1km, 考虑运输道路情况及施工条件, 每小时运4趟, 15t汽车载重按8m3( 自然方) ; 工作时间每月25天, 每天2台班, 每台班9小时计算, 则其生产率:
15t汽车生产率: P=25×4×9×2×8×0.8=11520m3/月;
2、 汽车需用量计算
汽车需用量按下式计算:
N=KSm/ P
m—月开挖强度4万m3( 自然方) ;
P—生产率, 15t汽车生产率11520m3/月;
则需: 15t汽车数量N=40000/11520=3.4台。工作面需要增加4台。则实际进场车辆为8台。
根据开挖施工进度安排, 采用加大施工机械投入来加以确保, 现按土石方高峰强度为4万m3/月。主要施工机械配置见图表9。
图表9 主要施工机械配置表
序号
设 备 名 称
型号规格
单位
数量
备 注
1
履带潜孔钻机
CL351
台
2

2
手风钻
YT28
台
8

3
空压机
21m3/min
台
2

4
空压机
17m3/min
台
1

5
反铲挖掘机
CAT330D
台
1

6
反铲挖掘机
HD215
台
1

7
装载机
ZL50
台
1

8
自卸车
15t
台
8

9
潜水泵
3kw
台
2

8.2 劳动力计划表
主要施工人员配置详见图表10。
图表10 主要劳动力组合表
序号
工种
单位
数量
备注
1
重机工
人
10
每天两班制
2
驾驶员
人
16

3
压风工
人
4

4
水泵工
人
4

5
重机修理工
人
6

6
履带钻工
人
4

7
风钻工
人
16

8
炮工
人
4

9
电工
人
2

12
合计
人
66

9 施工质量控制和施工安全措施
9.1 施工质量管理控制
为实现本项目工程 ”科学管理、 规范施工、 严格控制、 建造精品” 的质量方针和”土石方开挖工程优良率为95%”的工程质量目标, 爆破工程必须严格遵守国家规程规范要求, 其主要措施为:
1、 进场的全体职工进行质量方针、 质量意识、 质量目标、 质量管理的教育培训, 提高管理水平。从每一个人、 每一个环节把好质量关。
2、 对进场的施工机械设备, 测量、 检验和试验装置, 进行入场检查并建立台帐, 制定维护保养计划, 严格按计划实施, 确保设备处于良好状态。对测量、 检验和试验装置制定周期校验计划, 定期校验, 保证满足施工要求。
3、 对进场的产品和材料按照工程达标的规定和质量管理体系的要求, 进行严格的验证、 检验和试验, 确保不合格材料不得进场。
4、 认真进行每一道工序的施工, 强化过程控制和过程检查, 确保在上一道工序检验不合格的情况下不进入下一道工序施工。
5、 加强质量管理, 建立管理机构, 把质量职责的各项指标和质量目标分解到各职能部门、 施工队和施工班组, 并按动态考核要求定期检查, 实施重奖重罚。
6、 严格按照设计要求施工, 严格执行《强制性条文》, 并进行技术创新, 严格控制管理, 确保不发生重大质量事故。
7、 钻孔施工按设计孔位钻孔, 孔口偏差不大于5cm, 孔底偏差不大于10cm。
8、 装药前检查钻孔并作详细记录, 保护层开挖孔底柔性垫层材料应仔细测量, 以确保基岩面不受爆破地震影响。
9、 电爆网络联网后应检测网络电阻平衡, 非电网络严格专人联网, 以保证网络的安全可靠, 确保爆破质量。严格按爆破设计进行装药, 严格控制单响药量。
9.2 施工安全措施
安全是为了更好的生产, 特别是开挖爆破更应严格安全措施, 其主要措施如下:
1、 针对高强度的石方钻孔爆破、 装车挖运的车辆频繁作业、 大方量开挖强度和开采区及施工便道地形条件差等施工特点, 必须科学、 合理地组织施工, 制定严格的施工管理制度, 高度重视开挖与出碴的协调管理。严禁上下层在安全距离不足的情况下进行同时出碴和钻孔, 出碴运输在道路沿线设置醒目的安全警示标志牌, 并设安全专管岗, 实行装挖及车辆运输的协调管理。
2、 在施工前, 详细了解工程地质构造、 地形地貌和水文地质情况。基坑开挖期间对可能引起的滑坡和崩塌及时采取有效的预防性措施; 在基坑上下游陡坡下施工, 仔细检查边坡的稳定性, 如遇有孤石、 崩塌体等, 事先作好妥善清理和支护。爆破工程安全技术措施严格遵守《水利水电建筑安装安全技术工作规程》, 严格执行各项安全技术措施, 施工人员进入施工现场必须戴好安全帽, 高处作业必须系安全带, 按时发放和正确使用各种有关作业特点的个人劳动防护用品, 包括安全帽、 防护鞋、 工作服、 手套防尘面具等, 并按照有关劳动保护规定, 发给工作人员劳动津贴和营养补助。
3、 石方开挖分层进行施工, 严禁掏挖, 土质边坡刷坡及岩石边坡清除松动岩块时, 施工人员必须系安全带。高边坡开挖时, 上层边坡支护未完成, 禁止下一层开挖施工。加强边坡稳定性观测与分析, 将成果报送监理工程师, 遇到紧急情况, 立即疏散人员。石方开挖放爆时, 加强安全警戒, 禁止一切车辆和人员进入危险区和在危险区滞留。危险地带, 道路转弯等设置明显的安全标志。夜间施工, 施工区、 施工道路和渣场安设足够的照明设施。开挖完成后立即在坡脚及坡顶线上设立牢固的安全栏网, 并确保安全栏网在施工全过程中有效性。
4、 爆破材料的采购、 验点入库、 提领发放、 现场使用以及每次爆破后剩余材料退库进行全面监管和清点登记, 防止丢失。爆破材料必须在安全员监督下由开挖队派专人到业主统一设置的炸药库领取。
5、 在已有建筑物附近进行开挖时, 采取有效措施保护附近建筑物的安全和稳定, 如: 控制药量、 草袋装土或钢丝网覆盖炮孔防止飞石等措施。
6、 运输大型机械设备时, 对机械停放地点、 行走路线、 运料方式等均应制定施工安全措施, 大型设备经过或工作地点的路基, 必须有足够的承载力。按照机械保养维修规定, 对机械定期检查、 保养、 维修各种设备, 务使机械设备安全运行。加工机械旋转部位必须安装防护装置, 以防意外事故的发生。
7、 做好施工现场安全信号设置工作, 开挖爆破设置不小于300m的安全放炮警戒线, 并设置指示信号、 控制信号、 危险信号、 标准道路信号、 报警信号、 安全信号等信号标志, 并维护、 使用好, 做到信号齐全, 口哨、 袖章、 红旗、 人员齐备。现场设置的安全防护设施、 安全警示标志不得擅自拆除、 移动。如有变化须经工地负责人和安全部门同意, 并采取相应措施。对所有参加爆破作业的有关人员( 包括安全员) 必须持证上岗。
8、 在整个施工期间, 保持施工道路的畅通, 每次放炮后立即组织检查, 配备专门出碴机械, 随时进行路面或河道清障。同时, 在施工区域两端设立施工维护安全员, 指挥车辆、 协调行人经过, 并在各主要施工道路口设置《安全警戒牌》和《爆破安全公告》以确保施工作业期间的安全。
9、 由于本工程地理位置的特殊性, 10月底进行基坑开挖期间估计有少量牧民下山路经坝基, 开挖期间要加强现场施工管理, 进行有效交通疏导, 确保火工品、 牧民及牲畜安全通行。
10 需协调的相关事宜
根据施工用电要到 8月底才能提供, 大坝开挖供风要采用油动空压机, 供水和照明用电全部要发电机解决, 造成开挖的成本投入加大。