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双牌阳明山水电站
湖南阳明山水电站厂房开挖施工技术措施
2002-YM-QP-09-W02
广西水电工程局湖南阳明山水电站工程经理部
2002年11月6日
批准:
审定:
校核:
编写:
湖南阳明山水电站厂房
开挖施工措施
一、概述
阳明山水电站位于湖南省双牌县茶林乡境内,装机容量2×1250kW,属高水头引水式电站。
主厂房(长×宽×高)为36.1×14.6×20.34m,副厂房(长×宽×高)9.24×14.6×16.54m,升压站(长×宽)为51.0×35.3m。
开挖坡顶高程为▽302米,底部高程为▽234.5米。
开挖工程量见(表一)。
主要工程量表表一
序号
工程项目
单位
工程量
备注
1
土方开挖
m3
27330
67780
2
石方开挖
m3
40450
二、施工依据
图《厂区开挖平面布置图、主要特征点坐标、施工说明》(阳施—水工—厂区--01)
三、地质及水文条件
地质条件:
厂址位于浮江茶林上游公路边,其下游为茶林滑坡体,原公路后面的山坡基岩裸露,岩石倾向为顺坡向,岩体受区域断裂影响,裂隙发育,对厂区高边坡稳定影响较大。
厂房基础置于强风化、弱风化的岩体上。
水文气象条件:
阳明山流域位于中亚热带季风湿润气候区,气候垂直变化大,年平均气温14.2℃。
最冷天气出现在1月份,最热天气在7、8月份。
四、施工准备工作
1.测量准备:
对设计院提供的施工坐标控制点进行复核,然后建立符合规范要求的施工放样的控制网,同时对开挖场地原地形进行测量。
2.技术准备:
对开挖图纸进行会审,制定切实可行的施工措施,并进行交底。
(准备工作计划见表二)
准备工作计划表表二
序号
内容
接受任务单位
负责人
完成时间
1
人力及机械调遣
经理部
林型琬
9月15日
2
图纸会审及技术交底
技术部
周连荣
9月15日
3
测量控制网建立、定位及地形测量
测量班
谢伟强
9月12日
4
场地平整及施工道路修建
土厂方施工队
9月15日
5
施工用电线路布置及架设
综合施工队
9月15日
6
生活营区建设
综合施工队
9月15日
五、施工布置
1.场内施工道路
厂区现有公路到施工现场,施工利用此路作为进场施工道路,为方便施工,在施工中须增加上①▽280米高程及②下基坑的两条施工道路。
上▽280米高程施工道路:
从厂房下游进场公路沿山坡修上行道,到下游滑坡体▽260米高程后,回头到场内▽280米高程。
道路长约250米,i≤15%,路基宽4.5米。
主要用于▽270米高程以上出渣及刷坡。
下基坑施工道路:
从进厂公路沿山坡修下行道,高程随开挖逐步降至▽235米高程,路基宽度为6米,主要用于▽247米以下的土石方开挖及出渣运输。
▽247米高程以上出渣运输利用现有的进场道路。
场内施工道路布置详见《厂区开挖施工道路布置及开挖程序图》
2.风、水、电布置
供风:
在厂房上游与旧桥头边布置两台10m3/min电动空压机,供风能力为20m3/min。
用φ100管路引到施工作业面。
供水:
从流经厂房顶▽350米高程的当地引水渠取水,用φ50钢管接到工作面。
供电:
建设方已在旧桥两头各设一台容量为200kVA的电力变压器。
已满足厂区的施工用电。
六、施工措施
测量放样
运至弃渣场
土方开挖
挖至岩石面
测量放样布孔
钻孔
装药布网爆破
运至厂区回填
运至弃渣场
石碴开挖
建基面清理
土石方开挖流程图
1.土方开挖
作业程序:
验收
分层开挖
边坡修整
施工准备
施工方法:
在人工清除开挖区内的植被、杂物、树林后,采作全站仪进行开挖断面核实(见施工测量措施及施工测量成果)及边线放样,并采用液压反铲自上而下随梯段开挖的下降而逐层剥除。
边坡采用工人配合反铲进行刷坡。
2.石方开挖
作业程序:
钻孔
爆破
出碴
验收
放样
爆破设计
施工方法:
石方开挖采用钻爆法施工,采用YQ-100B潜孔钻钻孔和手风钻钻孔,自上而下分层梯段微差松动爆破开挖,采用预裂爆破、光面爆破和保护层开挖等技术进行坡面和建基面开挖保护,开挖石碴用反铲装5t自卸汽车运至指定弃渣场,或反铲、推土机翻碴到出渣平台后再用反铲装车运输。
开挖石碴用于本工程站前升压站等位置填筑,不合格及多余石碴运到指定弃渣场。
开挖石碴尽量用于填筑,无法直接填筑时,也应就就近堆放,减少二次倒运。
设计图中,在▽290.00、▽280.00、▽270.00、▽260.00米位置分别设宽度为1米的马道,变坡折线设在▽246.88米上,水轮机层为▽238.20米,尾水管基面为▽235.00米。
根据以上要求并结合施工实际,开挖共分为①▽290.00以上、②▽290.00~▽280.00、③▽280.00~▽270.00、④▽270.00~▽260.00、⑤▽260.00~▽252.00、⑥▽252.00~▽246.88、⑦▽246.88~▽238.20、⑧▽238.20~▽235.00八个开挖台阶。
详见《厂房开挖施工程序图》
2.1预裂爆破设计及施工
采用YQ—100B支架式潜孔钻沿设计开挖线钻孔,φ32药卷不耦合间隔装药,毫秒雷管联网起爆。
预裂爆破与梯段爆破在同一爆破网络中起爆,预裂爆破应先于相邻梯段爆孔起爆时间为100—150ms。
预裂爆破参数:
钻孔直径:
φ80mm
孔距:
0.8----1.2m
孔深:
按设计马道及变坡点高程确定孔深(超钻长度为0.8米)
装药直径:
φ32mm
不耦合系数:
2.5
装药结构:
间隔@400---600mm,底部加强药包450g。
线装药密度:
200g/m----300g/m
堵孔长度:
1.2---1.6m
起爆联网和方式:
非电毫秒雷管,导爆索联网,火雷管起爆
2.2深孔微差松动爆破
采用YQ—100B支架式潜孔钻进行钻孔,钻孔深度为划分的台阶高度加上孔内淤碴高度(0.6米)。
在梯段爆破孔与预裂孔之间设一排缓冲孔,不耦合装药,以避免对保留岩体造成破坏,缓冲孔与爆破孔一起爆破。
为减少爆破对周边岩体及建筑物的影响,梯段爆破一次起爆药量不大于250kg。
梯段爆破及缓冲孔爆破参数如下:
梯段爆破参数:
梯段高度:
10.0m
孔径:
φ80mm
孔深:
10.6m
孔距:
3.0m
排距:
2.6m
单耗药量:
0.4kg/m3
单孔装药量:
31.2kg
缓冲孔爆破参数:
梯段高度:
10.0m
孔径:
φ80mm
孔深:
10.6m
孔距:
1.5~2.0m
排距:
1.2~1.5m
单孔装药量:
4.5~7.5kg(单耗药量0.25kg/m3)
起爆网络:
塑料导爆管串并联形成孔间、排间微差爆破网络。
2.3保护层开挖
建基面以上1.5米作为保护层开挖,按规范要求分两层浅孔少药量爆破开挖,底部留30cm岩体撬挖层。
保护层爆破开挖采用手风钻钻孔,严格控制钻孔密度。
根据我局的施工经验,采用保护层一次钻爆法可提高生产效率,拟采用保护层一次开挖方法进行保护层开挖。
钻孔后,装药时底部设柔性垫层,爆破后石碴采用推土机辅助集碴,挖掘机装自卸汽车运输出碴。
大方量石方开挖完成后人工清理建基面,高压风、水冲洗干净。
保护层一次开挖钻爆参数:
保护层厚度:
1.5m
钻孔孔径:
φ45mm
钻孔深度:
1.5m
钻孔排距:
0.8m
钻孔孔距:
1.0m
底部柔性垫层长度:
0.2m
药卷直径:
直径32mm药卷炸药
堵塞长度:
0.5m
单位耗药量:
0..25~0.4kg/m3(由试验确定药量)
起爆方式:
“V”型或“斜线”型网络连接,采用非电毫秒微差起爆网络。
七.开挖施工围堰
该施工围堰为扶壁式挡土墙施工用,顶宽4米,堰顶高程为▽234.5米,为土石粘土心墙围堰。
因围堰线上有较厚的河卵石及石碴,透水较大。
为减少水的渗透量,在填筑前,首先在右岸深挖一条水渠,使水流改道,同时降低河床水位;其次用反铲清理石碴及河卵石,然后回填粘土筑成围堰。
此围堰将与厂房挡土墙一起施工。
围堰的布置见《厂房开挖施工平面布置图》。
八.施工排水
设计厂房建基面高程为▽235.00,与现的河床水位持平,施工排水相对容易。
在主厂房与尾水出口之间上游设一集水井,将基坑内渗水引到集水井中,用抽水机抽水排到基坑以外。
九.质量及安全保证措施
1.开挖质量保证措施
(1)开挖前准确测定开挖区开口线,并以转折点为准每隔1~2m插杆明示,确保边坡开口定位准确。
(2)优先做好边坡截水沟及布好开挖区临时排水沟避免集水、渗水影响边坡质量。
(3)开工前认真做好爆破方案设计和控制爆破的参数设计,并通过实践不断优化参数。
(4)钻孔严格按照设计钻爆图施工,各钻手分区、分部位定人定位施钻,每排炮由值班工程师按“平、直、齐”的要求进行检查。
(5)对土质边坡,采取施工测量同步跟踪开挖的全过程监控方法,以及时纠正开挖下降过程中的坡面质量和体型偏差,减少二次修坡量。
(6)针对本工程特点,为实现高边坡稳定,对岩石坡面以采取预裂爆破为主,对部分预裂条件不好的采取预留保护层开挖。
(7)邻近水平建基面的基础开挖,预留1.5m保护层按分层小药量爆破和人工撬挖挖除。
(8)作好成型坡面的施工期监测,发现问题及时处理,以防坡面移位或塌滑。
2.爆破安全措施
(1)各种爆破作业均使用符合国家标准或部颁标准的爆破器材。
(2)凡从事爆破工作的人员,都必须经过培训,考试合格并持有合格证后,才能上岗。
(3)爆破工程技术人员应由经过爆破安全技术培训考试合格的工程师、技术员担任。
(4)制定严格的安全检查制度(尤其是对装药量的控制检查),设立专职的安全检查人员。
一切爆破作业应经安全检查员检查签证后才能进行爆破;
(5)加强对爆破材料使用的监管,对爆破材料的采购、验点入库、提领发放、现场使用以及每次爆破后剩余材料回库进行全面监管和清点登记,防止爆破材料丢失;
(6)根据施工现场的具体条件,对爆破的危险程度作出估计,计算出相应的个别飞石的飞落距离,确定警戒距离,警戒线以内的施工机具和人员都应撤至安全距离以外,对无法撤离的施工机械设备也要采取可靠的防护措施。
(7)放炮信号、旗语明显,统一时间,施工机具人员必须在解除信号拉响后才得以进入现场。
(8)爆破时间:
上午6:
30~7:
30,中午11:
30~12:
30,下午17:
30~18:
30。
3.爆破警戒范围:
北:
茶林大桥北端侧的茶林乡入口处;
西南:
浮江电站南侧:
东:
茶林大桥南端。
4.边坡施工安全保证措施
(1)认真做好排水工作,以免雨水及施工用水下渗,影响边坡稳定。
设置天沟;在开挖工作面设置排水沟将雨水、施工废水导出工作面以外;在边坡上布置排水孔将地下水导入排水沟。
(设计图上未示,应予考虑)
(2)严格按设计要求进行爆破作业。
边坡预裂爆破或光面爆破保护,主爆孔采用孔间或排间微差爆破网络,严格控制单响药量,减少爆破震动。
(3)加强对边坡的变形观测,发现有危及边坡稳定的过大变形及时报告建设、设计、监理单位,并及时采取相应的应急措施,防止边坡塌方。
(4)施工自上而下进行施工。
十.施工进度安排
施工时间为9月16日至11月30日。
厂房开挖预裂面积较大,预裂孔钻孔工序是控制工期的关键,因此,在钻孔工序安排上,将进行三班循环作业,并加强
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