拱座开挖专项施工方案.doc
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拱座开挖专项施工方案.doc
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目录
1、工程概况 1
2、工期安排 2
3、组织机构 3
4、施工总体安排 3
5、出碴方案的比选 8
6、施工工艺 11
6.1基坑开挖工艺流程 11
6.2爆破方法及工艺 13
6.3出碴方法及工艺 29
7、施工人员及机械 29
8、质量控制要点 30
9、施工安全措施 31
10、环保措施 35
11、深基坑开挖事故应急预案 35
11.1、目的、原则 35
11.2、适用范围 36
11.3、组织机构 36
11.4、应急救援领导小组及专业救援组职责 36
11.5、应急准备及措施 38
11.6、应急预防 38
11.7、应急响应程序 39
11.8、检查和教育 39
11.9、相关文件和记录表格 40
12、爆破事故应急预案 44
12.1、目的、原则 44
12.2、适用范围 44
12.3、组织机构 44
12.4、应急救援领导小组及专业救援组职责 45
12.5、应急预案的装备、防护用品 46
12.6、应急预案的技术措施 48
12.7、检查和教育 48
7
拱座开挖专项施工方案
1、工程概况
(1)结构特点
XX特大桥位于河曲县龙口水库上游6.5Km,属于库区范围,主桥采用钢管提篮拱结构形式一跨跨越黄河,拱座编号为5#(东岸)、6#(西岸),拱座尺寸为35×23.6×20.3米,基坑最大开挖尺寸49.4×45.5m和45.5×38.8m,开挖深度33~40m,开挖量共计土方3500m3,石方94318m3,属于深、大基坑爆破开挖。
拱脚基坑平面立面图见图1-1、图1-2。
(2)地形地貌
桥址处河道横断面成U型,河道上口宽330米,下口宽300米,两岸悬崖陡壁,岸边高出河底约65米;蓄水水位线标高898.25m,超出基底标高1m。
5#拱座位于东岸,距离河岸线25.52m,为台阶状地形;6#拱座位于西岸,距离河岸线11.38m,处在冲沟沟底,基础两侧为陡坡,高约40m。
(3)气候水文条件
施工地区属中温带亚干旱区,区内降雨稀少,气候干燥,夏季炎热,冬季寒冷,冬春两季多风,蒸发量大;7~9月偶有暴雨,因地表植被不发达,暴雨天气地表水流量较大,易形成冲沟。
(4)地质条件
所处地面新黄土及强风化岩,最大厚度为7米。
基顶覆岩厚度为16~18米,节理较发育,有明显裂隙,抗压强度在60~80MPa左右,普氏等级系数f为6~8;基顶至基底段均为弱风化石灰岩,岩层产状平缓稳定,节理不发育,无断层、明显裂隙、地下水等不良地质情况,6#拱座距基顶往下约5m深处有一深1m左右、半径约15m的溶洞,基底持力层为完整连续的弱风化石灰岩,抗压强度在80~100MPa左右,其普氏等级系数f为8~10;整个岩体自然稳定坡角线为75°。
2、工期安排
总工期安排:
2009年10月01日~2010年03月15日
东岸(5#):
第一层爆破:
2009年10月01日~2009年10月10日
第一层出碴:
2009年10月11日~2009年11月18日
第二层爆破:
2009年11月19日~2009年11月30日
第二层出碴:
2009年12月01日~2009年12月18日
第三层爆破:
2009年12月19日~2009年12月31日
第三层出碴:
2010年01月02日~2010年01月15日
第四层爆破:
2010年01月16日~2010年01月25日
第四层出碴:
2010年01月26日~2010年02月10日
基坑修整:
2010年02月11日~2010年02月20日
西岸(6#):
刷坡防护、场地修整:
2009年10月20日~2010年12月31日
第一层爆破:
2010年01月01日~2010年01月10日
第一层出碴:
2010年01月11日~2010年01月30日
第二层爆破:
2010年01月31日~2010年02月05日
第二层出碴:
2010年02月06日~2010年02月15日
第三层爆破:
2010年02月16日~2010年02月20日
第三层出碴:
2010年02月21日~2010年02月28日
第四层爆破:
2010年03月01日~2010年03月05日
第四层出碴:
2010年03月06日~2010年03月10日
基坑修整:
2010年03月11日~2010年03月15日
附:
施工进度横道图。
3、组织机构
图1-3基坑开挖组织机构图
项目经理
现场负责人
钻
孔组
24
人
爆
破
组
8
人
土
石
外
运
组
30
人
测
量
组
4
人
施
工
协
调
组
2
人
技术负责人
质
量
检
查
组
2
人
4、施工总体安排
基坑开挖施工平面立面布置见图4-1至图4-4
拱座地表土及松散的风化岩石用挖掘机清除,基坑口至拱座混凝土面以上的基坑坑壁为有个别裂隙的石灰岩,采用1:
0.26的坡度放坡开挖,拱座混凝土范围内的基坑坑壁为完整岩石,按设计基础轮廓线开挖。
基坑开挖采用预裂(光面)爆破与深(浅)孔松动爆破相结合的方法施工。
根据工程特点及地质情况,分为放坡爆破段和垂直爆破段。
标高919.75m以上采用1:
0.25的放坡爆破,坡脚留3.5m宽平台作为缓冲以及浇筑混凝土时搭设脚手架,平台上砌筑0.5m高片石混凝土挡墙;919.75m以下采用垂直分层爆破的方式。
5、6#拱座均分为四层进行爆破,其中第一次爆破由地面至基顶,第二、三、四次爆破根据基础形状进行分层,爆破深度6~7m,受基坑尺寸制约,考虑到潜孔钻机的作业空间,第二、三、四次爆破的预裂爆破应作一次爆破;以上均属于深孔爆破;考虑到岩层厚度在0.5~1m范围内,基底留1.5m进行浅孔松动爆破,最下0.5m采取人工配合机械破碎的方式开挖,以防止基底岩层受到破坏。
6#拱座位于冲沟内,基底距冲沟坡顶高差达80m,地形条件极其困难,施工防护工程量巨大,各基坑施工及缆塔施工相互影响,因此本方案中特做现场布置说明,见图4-4。
基坑出碴选用履带吊垂直出碴,挖机配合开挖装车,自卸汽车外运;东岸设挖机进出马道,西岸以履带吊吊运挖机进出基坑。
5、出碴方案的比选
综合本桥特点、工期要求、技术条件及类似工程施工经验,对深基坑出碴方案进行以下比选:
1.修建马道出碴
⑴方案概述
在基坑爆破开挖过程中,修建10%~15%出碴马道,自卸汽车通过马道进入基坑,挖掘机直接装车,自卸汽车外运。
⑵施工特点
①施工条件
出碴马道需满足10%~15%的纵坡坡度,据此,东岸马道需修建350米马道,爆破工程量为49875m3;西岸拱座位于冲沟内,由拱座基坑底到便道需克服70m的高差,需要开山爆破修建约400米长马道,爆破工程量达到161200m3。
由于马道亦需要进行边坡防护,增加了巨大的额外工程量,临时占地面积大,需征用山坡林地,征地困难;两岸马道必须临近河岸,大方量的开山爆破对库区环境造成非常严重的影响;东岸因河岸线在冲沟处断开,修建马道则会占用预拼场地。
②施工效率
出碴快。
自卸汽车直接装车外运,省去垂直运输工序,出碴速度和普通基坑开挖接近。
不需要起重设备,直接一次装车外运。
⒉汽车吊、塔吊出碴
⑴汽车吊出碴:
QY50汽车吊月租5W,最大臂长42m,最大臂长起重量942Kg,最大爬坡能力32%,最小转弯半径24m。
考虑到QY50汽车吊起重量过小,出碴效率低,如采用更大功率汽车吊,则费用会大大增加,且对场地要求更高,因此排除汽车吊出碴方案。
⑵塔吊出碴:
①场地要求
塔吊占地面积小,对基础要求较高,塔吊进场困难、安装占用工期时间长;由于塔吊固定在基坑附近,基坑石方爆破对塔吊造成影响。
②施工效率
考虑工期及基坑开挖尺寸,不发生二次水平装运,塔吊出碴要求塔吊50m臂长处最大起重量大于5t,据此,选择TC7052型塔吊。
塔吊提升速度为0~53m/min,回转速度0.72r/min,速度较慢,出碴效率较低。
⒊履带吊出碴
⑴方案概述
本出碴方案采用履带吊作为垂直运输设备,施工前在基坑周围修建履带吊施工平台;施工时挖掘机在基坑内装斗,履带吊提升吊斗,垂直运输装车,自卸汽车外运;东岸基坑开挖完毕后,挖掘机通过简易马道出基坑;西岸挖掘机通过履带吊吊出基坑。
⑵履带吊选用
东岸采用QUY50履带吊,西岸采用QUY100履带吊。
履带吊规格:
(见下表)
QUY50履带吊25m臂长工况下主要技术参数表
项目
数值
项目
数值
主臂长度(选用)
25m
最大回转速度
3.0rmp
最大起重量×幅度
27.5t×5.5m
单绳起升速度
120m/min
最大幅度×起重量
14m×7.8t
接地比压
0.066MPa
最大行走速度
1.6Km/h
爬坡能力
40%
QUY100履带吊40m臂长工况下主要技术参数表
项目
数值
项目
数值
主臂长度(选用)
42m
最大回转速度
1.9rmp
最大起重量×幅度
46.9t×9.3m
单绳起升速度
110m/min
最大幅度×起重量
30m×10.5t
接地比压
0.085MPa
最大行走速度
1.6Km/h
爬坡能力
30%
⑶施工特点
①施工条件
自拆装功能,能实现完全自装拆;各卷扬机构制动器、平衡阀的启动时间任意可调,能够达到最佳匹配效果;行走机构能实现直线行走、单边转向、差速转向、原地转向、带载行驶等动作,具有高度的机动性和灵性。
体积小,爬坡能力大,可适应本工程复杂地形下的进场条件。
需沿基坑周围修建一条宽8m的工作平台,以满足履带吊拱移动工作需要。
路基承载力要求:
大于88KPa。
②施工效率
具有自由落钩的功能,提升、回转速度快;起重量大,最大工作幅度处起重量分别为7.8t和10.5t。
③辅助设施
本出碴方案用挖掘机辅助装车,施工时修建70%坡度马道,供挖掘机出入基坑。
预计马道石方爆破量:
16543.75m3。
⒋方案选定
对比马道出碴和履带吊出碴方案,马道出碴虽然省去了起重设备,但是对马道要求较高,土石方量及防护工程量大,而且需要征地,费用反而增加;并且马道的爆破作业时间增加,自卸汽车需从马道里绕行而上,而履带吊出碴因为起重量大,移动灵活,起升、回转速度快,在出碴效率上并不比马道出碴慢;马道修建对环境影响大,不利于水土保护。
履带吊出碴与汽车吊比较,履带吊具备施工方便、效率高、费用低、技术条件要求低的优点。
其主要缺点为需要修建挖掘机出坑马道,增加额外工程量。
从工期、技术、环保等方面考虑。
通过方案分析对比,选择履带吊出碴方案。
6、施工工艺
6.1基坑开挖工艺流程
基顶防护、排水
测量放样
场地平整、刷坡
图6-1工艺流程图
施工准备
浅孔松动爆破、出碴
是否开挖至浅孔爆破设计标高
是
监理工程师检查、签认
钢筋、拱脚预埋件安装
模板安装
大体积混凝土浇筑
养护、监控、拆模
机械破碎至基底
修整钻孔平台
爆破方案设计
基坑预裂爆破
坑壁临时防护
主爆孔松动爆破
是否开挖至深孔爆破设计标高
否
基坑出碴
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- 开挖 专项 施工 方案