仙游抽水蓄能电站土石方明挖工程施工.docx
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1、仙游抽水蓄能电站土石方明挖工程施工1 概述主坝、虎歧隔副坝、湾尾副坝坝基土石方明挖;上水库进/出口土石方明挖;库区清理、库内拦渣坝及库内石料场土石方明挖;坝顶公路路基土石方明挖;坝后弃渣场及排水系统土石方明挖。上库主体工程土石方开挖工程量,见表9-1。表9-1 上库主体工程土石方开挖工程量表序号项目名称单位工程量土方开挖土方槽挖土方清理石方开挖石方槽挖1主坝m219894718685172虎歧隔副坝m4011533413虎歧隔副坝段库岸防护m2256618774湾尾副坝m919605导流工程m12300160026上水库库区m12268591000043762011005626007库内拦渣坝
2、土方开挖m1928308坝顶公路m23189810202036799上水库进/出水口m1043712435332523210坝后弃渣场及排水系统m15432823111弃渣场防护m26332012石料场开采m3778951166690合 计m230614110000438640182527728349 施工道路布置难度大是上水库土石方明挖的第一大特点施工道路对上水库各项工程的开工及施工作业面的拓展起控制性作用,特别是主坝开挖、坝顶公路开挖、进/出水口开挖、库区(主坝、进/出水口、1#-2#-3#拦渣坝包围区域)开挖等施工部位原始地形冲沟发育,坡度变化大,道路布置和修筑难度大。因此,必须保证关键
3、主干道路的按期完工,根据不同施工阶段特点统筹进行安排。进/出水口明挖必须抓紧工期是上水库土石方明挖的第二大特点进/出水口工程虽不在本工程关键线路,但工期十分紧张,对整个工程下闸蓄水同样起到关键性控制作用,在施工过程要引起特别重视,必须按施工进度计划安排进行控制。根据进/出水口“明挖工作面多易提前进度、洞挖工作面少易制约进度,混凝土工程量大、交叉作业易限制进度”的特点,“成事在人”,我们认为提高明挖施工速度是解决进/出水口施工工期的重要手段,在施工中必须多组织设备和人员加快进/出水口的明挖施工速度,我们承诺“保证按计划工期完成,力争提前一个月完成”。 库盆清理工程量大、支护工程量大,组织工作必须
4、合理,突出重点,统筹安排,是上水库土石方明挖的第三大特点库盆土石方开挖、清理工程量大、支护工程量大。在施工过程中,必须“突出重点,先难后易,统筹安排”,优先进行石料场、库区(主坝、进/出水口、1#-2#-3#拦渣坝包围区域)开挖和支护施工减少对主坝、进/出水口等关键部位施工的影响,后进行库区土方清理工作。 石方开挖可利用料能否最大限度的利用是上水库土石方明挖施工的第四大特点如何最大限度利用石方开挖可利用料,减少石料场的开挖量,以降低工程成本,必须在石方开挖过程中,区分好可利用料和弃料的界线,对爆破进行严格控制以获得合格的料源,做好料源在时间和空间的合理调配。特别是进/出水口弱风化岩石开挖量大,
5、可利用率高,施工时先剥离土方和全强风化岩石,后进行弱风化岩开挖,其弱风化岩石开挖阶段正好与坝体填筑时段吻合,可直接上坝利用,因此,施工过程中必须高度进/出水口弱风化岩石开挖与坝体填筑时间上的匹配问题。2 施工布置详见施工总平面布置道路设计,从各主干道上修建支路至各施工部位。另现场现有较多前期施工临时道路,可扩宽后使用,施工设备可方便到达施工部位。大量岩石开挖主要采用自带风CM351型液压钻机。在导流洞进、出口分别设置1#、2#供风站;在进/出水口设置3#供风站,详见施工总布置。小沟槽开挖、保护层开挖、较陡的山坡部位开挖采用手风钻机和YQ-100B型钻机,12m/min 或20m/min空压机供
6、风。(1)开挖施工用电内容主要包括:夜间施工照明用电、抽水机用电、机械修理用电、空压机用电。(2)用电线路布置由7#分区变架高压线至主要施工区域,在主坝施工区域设置4#变电所,布置1台500kVA变压器;在进/出水口施工区域设置5#变电所,布置一台500kVA变压器,由各变电所配电柜引线至相应施工区域。(3) 施工现场照明上库夜间施工采用太阳灯投照方法。主要考虑在上库主坝和进/出水口两个重点施工部位的夜间施工照明,分别在主坝左右坝肩和进/出水口上平台布置46处太阳灯塔。每个灯塔根据现场照明情况安装12盏太阳灯,每盏太阳灯为10kW,局部部位辅以1kW碘钨灯照明。(1)截(排)水沟的布置开口线上
7、部截(排)水沟未进入施工前,各施工部位上开口线外的截(排)水沟,按施工图的要求,首先建成,对于施工图没有布设永久截(排)水沟的部位,项目部按实际需要作出布置和排水沟结构设计,报监理人审批后实施。施工道路旁的排水沟上库临时施工道路均为沿山坡布设,道路靠山侧设置排水沟,暂考虑沟深0.2m0.4m,底宽0.3m0.5m,项目部按现场实际来水量确定。(2)边坡面的排水永久坡面的坡脚以及施工场地周边的坡脚,按施工图的要求建设排水沟,对于施工图没有布设永久排水沟的部位,项目部按实际需要作出布置和排水沟结构设计,报监理人审批后实施,以保护边坡的稳定。(3)坑槽的排水坝基坑挖,断层处理坑槽挖出现来水时,设集水
8、井用抽水机抽排,考虑开挖的坑槽规模不大,采用65WQ30型和50WQ25型潜水排污泵抽排,设备性能为: 65WQ30型潜水排污泵,流量30m/h,扬程30m,功率5.5kW。 50WQ25型潜水排污泵,流量20m/h,扬程28m,功率4kW。(4)作业场地的排水 开挖场地排水上库的开挖场地多为山坡开挖,自上而下各开挖层依次顺序开挖,每层的开挖按从外向里的顺序进行,开挖场地的布置做到外比里稍低,形成自流排水状况。 弃渣场弃渣层面的排水渣场底部的排水:按施工图要求,先搞好渣场底部排水,渣场底部排(滤)水设施按施工图要求施工,并通过监理人验收后,进入自下而上分层弃渣。弃渣层面排水:弃渣场每层弃渣,用
9、进占法,从里向外进占卸渣,堆土机及时平整,形成里稍高于外的自流排水层面。3 主坝土石方明挖施工上库主坝土石方明挖主要包括土方明挖21.99万m,石方明挖7.24万m,石方槽挖571m。根据技术文件,设计对主坝趾板开挖和趾板建基面开挖要求如下: 主坝趾板部位的基础开挖剥离表层覆盖物、全风化岩土后,对地形、地质测量,并将资料提交,进行趾板二次定线。 趾板保护层开挖 用中小直径药卷爆破下的保护层厚度不得小于1.5m。 紧靠建基面1.5m以上的一层可采用手风钻钻进,浅孔爆破。 建基面上1.5m以内的基础面保护层,采用手风钻逐层钻孔装药,浅孔密布方式爆破,每层孔深不超过50cm,火花起爆,药卷直径不得大
10、于32mm(散装炸药加工直径不得大于36mm),最后一层炮孔孔底高程可钻至建基面终孔。 施工道路布置是制约主坝开挖的关键因素,须根据主坝明挖施工各阶段的特点,保证关键道路的按期完工,合理布置支线和施工岔道,保证均衡生产。 主坝坝基及趾板开挖处于本工程的关键线路上,必须全力保证完成。趾板基础岩体的保护层开挖必须控制严格,在施工中要采取严格措施。 施工道路布置左坝基础开挖: 由L3施工道路进入。右坝基础开挖: 由L4-1施工道路进入。 施工供风坝后下游侧石方开挖爆破造孔和预裂造孔主要采用液压钻完成。主坝趾板岩石开挖和边角局部部位采用YT26型手风钻造孔,布置2台9 m/min移动式油动空压机供风辅
11、助(左右坝肩各一台)。 施工供电自主坝右岸4#变电所400V出线端立杆架设至用电施工部位。施工分区: 左、右岸两个开挖区同时施工。施工顺序: 先土方后石方、先两岸后河床、自上而下开挖施工。根据上水库施工导流要求分二期施工:第一期 施工导流完成前,进行坝肩及趾板开挖。第二期 施工导流完成后,进行坝基及趾板开挖,2009年10月15日至2009年12月31日施工。主坝土石方开挖主要施工流程:测量放样植被清理截排水沟开挖土方明挖土渣清运边坡支护马道修整单元验收地形测量、放样施工道路的修建及场地准备爆破设计并审批石方钻爆爆渣清运地质缺陷处理石方开挖验收。(1)主坝基础土方开挖采用1.21.6m反铲挖装
12、, 20t自卸车运输至上库1#弃渣场弃渣。开挖范围延伸至施工图所示最大开挖边线外侧5m(若开挖边线距征地线之间的水平距离小于5m,以征地线作为清理范围外边线)。(2)左岸坝轴线下游侧边坡石方开挖开挖坡比根据边坡地质条件不同分为1:1和1:0.75两种,并于EL736.50m、EL726.50m、EL716.50m、EL701.50m、EL686.50m设2.5m宽马道,于EL671.50m设开挖底部平台。石方开挖自上而下分梯段进行,梯段高度不大于10m,具体根据边坡结构体型特征而定。边坡采用预裂爆破,预裂孔间距80cm,采用英格索兰ECM580型液压钻机造孔,孔径D=90105mm,梯段爆破也
13、采用液压钻机造孔,孔径D=105mm,施工时先预裂后梯段。爆渣采用1.21.6m液压反铲挖装,20t自卸汽车运输。(3)趾板石方开挖石方开挖自上而下进行,趾板上游侧边坡分为1:0.75和1:1.5两种,下游侧边坡1:2,开挖断面较小,采用手风钻分层爆破。边坡采用手风钻预裂爆破,预裂孔间距50cm,梯段高度不大于3m。梯段爆破采用毫秒微差挤压爆破,手风钻造孔,孔间排距0.81.2m,孔深不大于3m,施工时先预裂后梯段进行。手风钻预裂爆破参数,见表9-2。表9-2 手风钻预裂爆破参数名 称符号单位取值范围梯段高度Hm3钻孔直径Dmm4042爆破孔装药直径dmm32预裂孔装药直径dmm22.625爆
14、破孔孔距am0.81.2预裂孔孔距am0.450.5排 距bmb=w=(2025)d=0.60.8m光爆层厚度hm预裂法 h=0.30.5m炸药单耗qg/m、g/m爆破孔q=0.550.65kg/m,预裂孔QX130150g/m趾板保护层开挖:底部预留2m的保护层,采用手风钻垂直分层爆破,分层爆破方法见表9-3。表9-3 保护层手风钻分层爆破参数开挖分层钻 孔 深 度装药直径起爆方式第一层钻至保护层厚度的1/2d=32mm毫秒微差挤压爆破第二层钻至距建基面0.5md=32mm单孔顺序起爆第三层钻至建基面,不得进入建基面,倾角60d=32mm单孔顺序起爆对于趾板轴线纵坡陡于1:3的趾板保护层开挖
15、,也可考虑采用手风钻预裂或光面爆破一次爆除施工。做为拟考虑的方案,在施工过程中可通过场外试验的方式确定其爆破参数和可行性。爆渣采用1.21.6m液压反铲挖装,20t自卸汽车运输。每一区域趾板开挖完成后,对开挖体型及超欠挖进行检查,对局部欠挖采用液压冲击锤进行处理。 坝基断层、破碎带或软弱夹层处理坝基土石方开挖完成后,根据揭露情况对坝基范围内的断层、破碎带、软弱夹层按表9-4所列方法进行处理。表9-4 坝基断层、破碎带或软弱夹层处理方法部位处理方法趾板上游开挖边坡范围挂网喷C25混凝土,厚15cm趾板基础范围加深开挖后回填C20混凝土塞趾板基础至趾板后0.4倍水头范围坝基回填C20混凝土塞,上部
16、铺设40cm反滤料和80cm过渡料趾板后0.4倍水头至下游坝基采用40cm反滤料和80cm过渡料进行保护,再向上填筑上部堆石体趾板基础范围内坝基的断层、破碎带或软弱夹层加深开挖方法,见图XY02SK/C1-09-01。 探硐、探槽、探坑、钻孔处理位于坝基、库岸防护范围内的探硐、探槽、探坑均须进行回填处理,处理方式见表9-5。表9-5 探硐、探槽、探坑、钻孔处理方法部位处理方法趾板及趾板后0.4倍水头坝基范围内探硐采用C15细骨料混凝土砌块石回填,并回填灌浆;探槽、探坑和竖井采用C15混凝土回填;钻孔先扫孔,再用M10水泥砂浆封堵全孔。趾板后0.4倍水头坝基范围外至下游坝脚的坝基和库岸防护范围内
17、探硐采用C15细骨料混凝土砌块石回填;探槽、探坑和竖井,按堆石填筑要求回填;钻孔,河床用砂砾石回填、岸坡M10水泥砂浆封堵。 坝肩及趾板开挖:2009年7月1日至2009年9月29日施工。土方开挖总量175915m,月均开挖强度:58638m,高峰期76229m/月;石方开挖总量57908m,月均开挖强度19302m,高峰期25093m/月。 上游围堰完成后,进行坝基及趾板开挖:2009年10月15日至2009年11月30日施工。土方开挖总量43979m,石方开挖总量14477m。 坝后弃渣场弃渣场土方开挖:2009年4月1日至2009年5月31日施工。土石方开挖总量26332m,月平均强度1
18、0532.8m,高峰强度13692.6m/月。主爆破及边坡预裂采用英格索兰ECM580液压钻机,趾板和局部边角部位采用YT26型手风钻造孔。主坝土石方开挖主要配备设备见表9-6。表9-6 拟投入主坝开挖施工的主要施工设备设备名称型号及规格单位数量进场时间备注液压反铲1.6m台32009.6液压反铲1.2m台12009.6自卸汽车20t台172009.6液压钻机ECM580台12009.6推土机TY320台12009.6液压冲击锤YS5000台12009.6欠挖处理手风钻YT26台162009.6趾板开挖空压机9m/min台22009.6手风钻供风4 虎歧隔副坝及湾尾副坝坝基土石方明挖施工虎歧隔
19、副坝为分区土石坝,坝轴线长70m,最大坝高15m。坝基及公路开挖边坡,覆盖层及全风化土层1:1,强风化层1:0.75。主要工程量:土方明挖6.27万m,石方明挖5218m。土方开挖采用自上而下施工,施工道路利用现有地方道路进入,采用1.21.6m反铲挖装,20t自卸车运输至上库1#弃渣场弃渣。石方开挖主要为副坝上游侧齿槽等部位石方开挖,开挖断面小,采用手风钻钻孔,边坡采用预裂爆破,梯段采用手风钻毫秒微差挤压爆破,建基面手风钻垂直分层钻爆施工。湾尾副坝位于主坝与上下库连接公路之间,为分区土石坝,坝顶全长24m,最大坝高3m。湾尾副坝土方明挖主要施工内容为坝基清表和土方开挖,后续工程有帷幕灌浆和坝
20、体填筑,湾尾副坝土方开挖工程量9196m。施工道路由L2道路、地方公路进入施工部位。土方开挖自上而下进行,配1台1.21.6m反铲挖装, 20t自卸车运输至上库1#弃渣场弃渣。坝基清理最小厚度不得小于50cm,要求清除表层腐植土、垃圾等杂质。虎岐隔副坝土方开挖,施工工期为:2010年4月1日2010年4月30日。土方开挖总量62681m,月平均强度62681m,高峰强度6万m/月。虎岐隔副坝石方开挖,施工工期为:2010年5月1日2010年5月30日。石方开挖总量5218m,月平均强度5218m,高峰强度5218m/月。湾尾副坝开挖:施工期2010年9月14日2010年9月30日,土方开挖工程
21、量9196m。5 进/出水口土石方明挖施工上水库进/出水口施工范围为K1+263K1+403,主要包括土方明挖10.4万m,石方明挖24.4万m,石方槽挖2.5万m。进/出水口土方明挖、石方明挖和槽挖工程量较大,但施工场地相对狭小,相互干扰大。其后续的施工有进/出水口洞室开挖、混凝土施工和金属结构安装。进/出水口施工虽不在关健线路上,但关系到上库下闸蓄水的节点工期,应重点关注,全力确保。 进/出水口明挖施工直接制约着洞挖施工开工时间,因此必须确保按照预定的节点工期完成,须尽快向洞挖施工交部位。 由于库盆右区邻近进/出水口,施工时应随进/出水口的梯段开挖同步下降。为提高上水库进/出水口弱风化岩石
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