水电站厂房开挖施工方案

'XX水电站厂房开挖施工方案目录1概述11.1工程概况11.2工程地质11.3主要工程量11.3.1土石方开挖11.3.2预裂（光面）爆破11.3.3永久边坡支护22施工平面布置32.1施工道路32.2临时设施32.2.1施工用电32.2.2施工用水、风32.2.3主要临时设施33土石方开挖53.1施工方法概述53.2主要施工方法53.2.1施工测量放样53.2.2清表53.2.3边坡开挖63.2.4基坑开挖63.3土方开挖63.4石方开挖63.5爆破施工63.5.1概述63.5.2预裂爆破73.5.3梯段爆破914 XX水电站厂房开挖施工方案4施工进度计划124.1编制说明124.2施工强度124.3施工进度125投入本项目的人员及机械设备145.1人员配置145.1.1主要管理人员145.1.2主要施工人员145.2机械设备配置1414 XX水电站厂房开挖施工方案1概述1.1工程概况XX水电站工程位于云南省红河干流、个旧市和金平县境内，上距元阳县城约50km，下距蛮耗镇约5km，处于红河干流元江的中下游段，为《云南省红河（元江）干流梯级综合规划报告》中推荐的近期开发方案之一。工程以发电为主，远期兼顾有防洪、供水、航运等综合利用效益。正常蓄水位高程217m，坝顶高程222.5m，最大坝高107.5m，水库总库容为5.51亿m3，年平均径流量为302m3/s，电站装机容量288MW，多年平均发电量13.0255亿kwh。厂房边坡开挖，最高开挖线高程▽215.0，基坑高程▽124.84，总开挖高度90.16m，基坑集水井高程▽122.24。其中高程164.6m以上永久边坡高约50.4m，为土质边坡；高程164.6m以下临时边坡高约42.36m，大部为岩质边坡。▽204.6高程设2.5m宽马道，坡比1:1.3；▽194.6高程设2.5m宽马道，坡比1:1.3；▽179.6高程设2.5m宽马道，坡比1:1.0；▽164.6高程设2.5m宽马道，坡比1:1.0；▽149.8高程设2.5m宽马道，坡比1:0.4；▽134.8高程设4.0m宽马道，坡比1:0.3；▽128.8高程设11.12m宽马道，坡比1:0.3。1.2工程地质厂房地面160m～210m高程，第四系残坡积层厚2m～10m，基岩为T2gc2中厚夹薄层白云石大理岩、T2gc3千枚岩、千枚状大理岩。建基面高程124.0m上覆岩体厚40m～60m，以强～弱风化岩为主，二者所占比例相当；建基面以下岩性为T2gc2弱风化中厚层夹薄层白云石大理岩，弱风化岩面埋藏深浅不一，西高东低，高差近40m。厂房124.0m～164.0m高程岩体为BⅢ1～BⅢ2类，主要为中～厚层弱风化白云石大理岩及薄层绢云白云石大理岩局部夹泥化大理岩。岩石抗压强度在40～70Mpa。1.3主要工程量1.3.1土石方开挖厂房土石方开挖工程量约39.7万m3，其中土方开挖约20.9万m3，石方开挖约18.8万m3。1.3.2预裂（光面）爆破厂房岩石边坡开挖要求采用预裂爆破控制规格。其中▽14 XX水电站厂房开挖施工方案164.6高程以下的预裂爆破面积约7000m2。1.1.1永久边坡支护厂房164.6m高程以上永久边坡为土质边坡，164.6m高程以下临时边坡大部为岩质边坡。为了防止土质边坡开挖后受雨水冲刷、侵蚀，同时保证边坡稳定和高边坡下施工安全，及时按照设计图纸对边坡进行支护。14 XX水电站厂房开挖施工方案1施工平面布置1.1施工道路厂房施工道布置如下：（1）1#施工道路：从厂房开挖边坡厂左0+120，194.6m高程修筑一条施工道路连接到现有该线公路204m高程，高差为9.4m，坡比为5%～10%，，总长120m。该施工道路主要用于厂房185.0m高程以上土石方开挖施工（2）2#施工道路：从厂房开挖边坡164.6m高程修筑一条施工道路连接到下游围堰150m高程，高差为14.6m，坡比为5%～10%，，总长200m，再经围堰至上、下游弃碴场。该施工道路主要用于厂房143.0～185.0m高程土石方开挖施工。（3）3#施工道路：从厂房尾水135.0m高程沿左岸河岸坡至厂右0-150，143.0m高程，高差为8m，坡比为6%～10%，总长100m，再经河床至上、下游弃碴场；下基坑施工道路从135.0m高程沿尾水护坦接至127.0m高程，高差为10m，坡比为10%～13%，总长80m。该施工道路主要用于厂房基坑124.0～140.0m高程土石方开挖施工。1.2临时设施1.2.1施工用电厂房开挖施工及右岸临时实施区用电均由左岸厂右0-100处变压器供电。开挖施工用电直接从该变压器房内的配电柜引一条线路至工作面，主要用于厂房开挖施工照明、边坡支护及基坑抽水等。同时拉线通过架空到右岸临时实施区，主要用于生活、机械修理厂等。1.2.2施工用水、风在厂房厂左0+140处布置一个50m3水池，用于厂房开挖及边坡支护施工。同时布置一台9m3电动空压机，用于厂房边坡支护施工。厂房钻爆开挖用液压钻钻孔，不需布置供风设施。1.2.3施工抽水厂房开挖施工抽水主要为基坑抽水，截流后厂房段河床已干涸，基坑水主要为河床和岸坡渗透水，渗水量较小，因此在厂房基坑厂左0+027.36、厂下0+026布置一台55kw的离心式水泵，同时配置5台7.5kw潜水泵。1.2.4弃渣场14 XX水电站厂房开挖施工方案厂房开挖弃渣场主要有3个，分别为：1#左岸下游冲沟弃渣场、2#右岸下游弃渣场、3#右岸上游冲沟弃渣场。根据厂房各阶段不同的开挖高程，选定合理的弃渣场，以便于弃渣。1.1.1主要临时设施临时设施布置于下游围堰往下游130米处，经挖回填后场地在▽164~168高程，场地占地面积约为4000m2。临时设施主要包括宿舍、机械修理厂、仓库、厨房、水池、厕所、浴室等。洗车台为露天，浇筑地面地沟一条，从山沟接管引水，高压水枪清洗保养。主要临时设施布置见附图《右岸临时设施平面布置图》，主要临时设施见表1。表1主要临时设施表编号项目建筑面积m2结构形式备注1宿舍530竹搭2机械修理厂250竹搭3仓库162竹搭4厨房80竹搭5水池86砖砌6厕所、浴室15竹搭14 XX水电站厂房开挖施工方案1土石方开挖1.1施工方法概述本项目厂房开挖采用自上而下分区、分层开挖。土方开挖采用反铲挖机开挖，局部人工配合。石方开挖采用液压钻钻爆为主，手风钻钻爆辅助，先用反铲挖机修整出施工平台，然后向下分层梯段爆破至基坑设计高程。（1）分区：共分为2个区即，Ⅰ区：164.6m高程以上永久边坡开挖部分；Ⅱ区：124.0~▽164.6m高程厂房临时边坡及基坑开挖部分。（2）分层：按照马道高程，每一层马道为一开挖层。1.2主要施工方法1.2.1施工测量放样1、进场后根据监理工程师提供的导线点及水准点的基本数据，复测原导线点及水准点，并将复测结果上报监理工程师。2、根据以上结果建立本工程测量控制网，以保证施工放样、定位的准确性。3、按测量技术规范要求的测量等级，进行网点的加密，并将控制网点加密施测，成果上报监理工程师。4、施工期间，对控制网点加以保护，并定期对控制网点的复测检查，以防控制点的变位和人为的破坏造成施工测量事故。5、在每一开挖单元开挖前，进行边线及高程放样，并对现场施工人员进行交底。6、开挖施工过程中进行定期或不定期的规格检查，并做好边线标志。7、土方开挖结束后，进行岩面地形测量，其成果作为竣工资料的一部分和土石方数量复核的依据，并作为土石方开口线放样确定钻孔参数的依据。8、在石方开挖前，根据岩基面的实际高程进行开口线及炮孔放样，除标记炮孔位置外，还应标出炮孔深度，并在工作面标出施工控制高程点，供施工调整炮孔位置时，确定炮孔深度，经检查无误后，对开挖施工人员进行交底。9、在边坡开挖过程中，定期检查开挖规格和边坡软弱岩层及破碎带等不稳定岩体的处理质量，经监理工程师复查确认安全后，才能继续向下开挖。10、边坡开挖完工后，进行边坡开挖工程的验收。1.2.2清表14 XX水电站厂房开挖施工方案首先根据要求，测量出清理范围，再根据清理对象不同，采用机械或人工清除范围内的全部树木、树桩、树根及其它有碍物。厂房边坡地形较缓，覆盖层较薄，利用挖掘机和人工进行对覆盖层进行清除，同时进行表土开挖。1.1.1边坡开挖覆盖层及表土清除以后，进行测量放样，确定出口线。土质边坡采用反铲挖掘机开挖、并按照设计坡比进行边坡修整。石方边坡采用液压钻钻爆开挖，以6m为一梯段，自上而下分层分梯段爆破开挖，采用预裂爆破控制边坡规格。1.1.2基坑开挖基坑覆盖层开挖完成后进行底板开挖，底板梯段开挖至距建基面时预留1m保护层。再进行保护层开挖，采用手风钻钻孔60~70cm、进行密孔距、小药量爆破，余下30~40cm由人工撬除。1.2土方开挖整体按先岸坡后基坑的程序进行开挖施工。各部位按自上而下分层的顺序施工。清表开挖完成后，采用反铲挖掘机进行厂房土方开挖。185.0m高程以上土方开挖利用1#施工道路运输到左岸下游冲沟弃渣场；143.0～185.0m高程土方开挖利用2#施工道路运输到右岸下游或上游冲沟弃渣场；124.0～140.0m高程土方开挖利用3#施工道路运输到右岸上游冲沟弃渣场。1.3石方开挖土方开挖完成后，进行石方开挖。大方量石方开挖主要集中在164.6m高程以下。采用深孔爆破法施工，液压钻钻孔，每6m为一梯段，马道及边坡均采用光面爆破或预裂爆破，以控制规格及确保边坡稳定。石方渣料主要利用2#、3#施工道路运输到右岸下游或上游冲沟弃渣场。对开挖出的石方进行合理利用，根据需要可挑选大块石用于围堰坡脚防护及汛期防洪备料。1.4爆破施工1.4.1概述厂房石方开挖主要采用爆破法开挖。岩石边坡采用预裂爆破控制开挖规格，边坡预裂一般按马道高程控制，采用分层预裂爆破，预裂孔深控制在6～814 XX水电站厂房开挖施工方案m范围内。预裂爆破选用液压钻钻机造孔，钻机就位时，采用样架尺对钻机、钻孔角度和定位点进行校对，开孔后进行中间过程的深度和角度校对，以便及时调整偏差。预裂爆破起爆网络采用非电导爆系统、导爆索传爆方式。梯段爆破分层开挖高度按6～8m高差控制。梯段爆破以液压钻机造孔，临近预裂面两排爆破孔，其孔径、装药量及孔网参数按缓冲爆破要求控制。梯段爆破采用微差爆破网络，1~20段非电毫秒雷管连网，非电起爆。爆破施工程序为：清理工作面→测量放样→钻孔→验孔→装药→联网→警戒→起爆→安全检查→出渣厂房开挖爆破示意图见图1。图1厂房开挖爆破示意图1.1.1预裂爆破1.1.1.1预裂爆破参数确定1、钻孔直径D本工程采用D7型液压钻钻孔，结合工程实际情况选用钻孔直径D=90mm。2、孔距a根据厂房地质情况，并结合右坝肩坝基预裂爆破开挖施工经验，取孔距a=100cm。3、药卷直径d按照现有的资源配置情况，选用药卷直径d=32mm。4、不耦合系数Dd根据经验公式Dd=D/d，有Dd=D/d=90/32=2.85、孔深H14 XX水电站厂房开挖施工方案按照现有的机械设备配置情况并结合右坝肩坝基开挖的爆破施工经验，为确保预裂爆破质量，取孔深H=6.0m。6、线装药密度QxQx=0.042(σp)0.63a0.60式中Qx——线装药密度，kg/m，系全孔装药量（扣除底部增加的装药量除以装药长度（不计堵塞段）；σp——岩石极限抗压强度，MPa，根据施工经验采用该强度值的70%~80%计算更为适宜。a——炮孔间距，m。在具体的预裂爆破施工过程中，根据开挖层的地质情况，估算出岩石的抗压强度，再由经验公式Qx=0.042(σp)0.63a0.60得出线装药密度Qx为预裂爆破装药结构提供依据。7、装药结构（1）本工程采用间隔装药，用竹片绑扎，使药卷居中。（2）孔底加强装药：在炮孔底部0.5~1.5m范围加强装药，装药增加系数按经验数据并结合现场岩石抗压强度情况取值，一般取系数为2~3，炮孔顶部1~3m的线装药密度作适当减少。（3）堵塞：在孔口段用岩屑堵塞，堵塞长度为0.6~1.0m。（4）联网起爆：采用导爆索连成起爆网络后同时起爆。预裂爆破装药结构示意图见图2。图2预裂爆破装药结构示意图预裂爆破参数见表2。14 XX水电站厂房开挖施工方案表2预裂爆破参数表类别钻孔直径mm孔距cm药卷直径mm不耦合系数孔深m孔底加强装药系数堵塞长度m线装药密度g/m预裂孔90100322.862～30.6～1.0150～4001.1.1.1预裂爆破施工质量控制1、严格按照选定的孔径D、孔距a、药卷直径d、不耦合系数Dd、孔深H等预裂爆破参数进行爆破施工，不能随意擅改。2、钻孔质量控制（1）先按照设计开挖线进行测量放样，用石灰标记出开挖轮廓线，然后用钢卷尺度量出钻孔间距，确定好孔位。（2）严格按照边坡设计坡比调整孔斜，通过液压钻钻臂上的角度显示仪控制孔斜，以确保预裂孔孔轴线在同一平面上。（3）通过钻杆钻进长度来控制钻孔深度，做到吹孔良好，同时用标示好刻度的长竹竿抽查孔深，以确保所有预裂孔孔底在同一水平面上。3、装药结构质量控制（1）根据现场的地质情况，确定出孔底加强装药系数。（2）先根据线装药密度及孔底加强装药系数确定单孔装药量，再结合炮孔堵塞长度由此可设计出预裂爆破装药结构。（3）严格按照装药结构进行间隔装药，用竹片绑扎牢固，竹片宽度3cm为宜。使药卷居中，同时要求导爆索连贯所有药卷。（4）装药完成后，在孔口段用岩屑堵塞，堵塞长度应满足爆破设计要求。（5）采用导爆索连成起爆网络，防止漏联和错联，确保导爆索与主导爆索的连接方向正确。1.1.2梯段爆破1.1.2.1梯段爆破参数确定1、钻孔直径D本工程采用D7型液压钻钻孔，结合工程实际情况选用钻孔直径D=90mm。2、炮孔布置14 XX水电站厂房开挖施工方案根据厂房地质情况，并结合右坝肩坝基梯段爆破开挖施工经验，取主爆孔孔距a为3.0m，排距b为2.5m，梅花型布置。3、药卷直径d按照现有的资源配置情况，选用药卷直径d=70~75mm。4、梯段高度H按照现有的机械设备配置情况并结合右坝肩坝基开挖的爆破施工经验，取梯段高度H=6.0m。5、单孔装药量由经验公式Q=qaW1H式中：q为松动爆破单位炸药消耗量（0.4～0.5），kg/m3；a为炮孔间距，m；W1为抵抗线，m；H为分层高度（梯段高度），6m。梯段爆破参数见表3。表3梯段爆破参数表类别D钻孔直径mma孔距mb排距md药卷直径mm堵塞长度mH梯段高度mQ单孔装药量kg主爆孔903.02.570~751.656.0Q=qaW1H1.1.1.1开口线及炮孔放样在石方开挖前，根据基岩面的实际高程进行开口线及炮孔放样，除标记炮孔位置外，还应标出炮孔深度，并在工作面标出施工控制高程点，供施工调整炮孔位置时，确定炮孔深度，经检查无误后，对开挖施工人员进行交底。1.1.1.2钻孔1、采用液压钻机钻孔，孔径ф90㎜，钻孔时应注意孔位的偏差不得超过规定值，钻孔的方向与爆破设计的规定保持一致，严格控制钻孔的方向。2、钻孔结束后，装药前，应检查孔位、深度、倾角是否符合设计要求，孔内有无塞孔，孔壁是否有掉块，以及孔内有无积水和积水深度，如有发现孔位和孔深不符合设计要求时，应及时处理进行补孔、透孔或调整个别的装药量或装药结构。14 XX水电站厂房开挖施工方案1.1.1.1装药本工程使用的炸药为岩石胶状乳化炸药，药卷规格：ф70～75㎜、1.5㎏/卷。采用人工装药，装药必须严格按照计算出的单孔装药量装药，并在装药过程中检查装药高度，如发现堵塞时，应及时处理。若装药长度无法满足药卷尺寸时，则拆卷装药，以保证单孔装药量。装药完毕后用岩屑堵塞，堵塞长度不小于1.0米。严禁不堵塞而进行爆破，堵塞时不得采用石块或易燃物。1.1.1.2联网起爆梯段爆破网路敷设前，必须事先对爆破器材检验，并应按设计要求进行，严格遵守《爆破安全规程》的有关规定，经检查确认起爆网路完好，具备安全起爆条件方准起爆。若预裂孔与主爆孔组成同一网路起爆，预裂爆破和梯段爆破都采用非电毫秒雷管（或导爆索）起爆，并通常分段并联法，预裂孔应超前第一排主爆孔75～100ms起爆。1.1.1.3安全检查炮响后，对爆破工作面进行检查，是否有盲炮、哑炮是否有岩石松动、电源线路是副产品的破损，工地设施是否有飞石危及安全的情况，若发现问题应及时处理。1.1.1.4出渣经安全员检查后，无发现安全问题，再进行出碴施工，出碴采用反铲PC400装渣，自卸汽车运至指定块石堆放场或弃碴场，推土机平整尾渣。14 XX水电站厂房开挖施工方案1施工进度计划1.1编制说明根据工程总进度要求2009年9月厂房具备底版混凝土浇筑条件，即要求在此之前厂房土石方开挖施工必须完成。2009年2月1日进行施工准备工作，2月16日开始进行厂房开挖施工，8月31日完成厂房开挖，总工期180天。1.2施工强度1、第一阶段：2009年2月16日～4月30日，主要进行施工道路及边坡清表及表土开挖工作。平均每天完成土石方开挖工程量约3000m3，折算为380车，每台班190车。弃渣场距离开挖工作面平均约2公里，每台车一台班可完成25车次，需要8台车，考虑到车辆的出勤率问题，需投入10辆奔驰自卸车运输车，1台PC400和1台EX450挖掘机才能满足施工要求。2、第二阶段：2009年5月1日～8月31日，主要进行边坡开挖、边坡修整、基坑开挖及边坡支护工作。平均每天完成土石方开挖工程量约2250m3，折算为300车，每台班150车。弃渣场距离开挖工作面平均约2公里，每台车一台班可完成25车次。需要6台车，考考虑到车辆的出勤率问题，需投入8辆奔驰自卸车运输车，1台PC400和1台EX450挖掘机才能满足施工要求。1.3施工进度1、2009年2月16日投入1台PC400进行施工道路开挖修筑，至2月28日完成施工道路布置。开挖渣料用奔驰自卸车运输弃于左岸下游冲沟弃渣场。2、2009年3月1日投入1台PC400进行厂房边坡清表及表土开挖工作，同时投入1台EX450进行基坑开挖范围内河床砂砾石开挖。至3月15日完成基坑砂砾石开挖，然后进行基坑石方开挖。根据不同的开挖部位，选择便利的弃渣场，分别将土石渣料用奔驰自卸车运输弃于左岸下游冲沟、右岸下游或上游冲沟弃渣场。3、2009年5月1日开始进行边坡开挖、边坡修整及边坡支护工作。至5月15日完成厂房194.6m高程以上边坡开挖及边坡临时支护工作，土石方渣料弃于左岸下游冲沟弃渣场。至5月31日完成厂房179.6m高程以上边坡开挖及边坡临时支护工作，土石方渣料弃于右岸岸下游弃渣场。该阶段需投入1台PC400、1台EX450、8辆奔驰自卸车运输车。14 XX水电站厂房开挖施工方案4、2009年6月1日开始进行厂房179.6m高程以下边坡开挖及边坡支护工作。至6月15日完成厂房164.6m高程以上边坡开挖及边坡临时支护工作，土石方渣料弃于右岸下游弃渣场。至6月30日完成厂房149.6m高程以上边坡开挖及边坡临时支护工作，土石方渣料弃于上游冲沟弃渣场。该阶段需投入1台PC400、1台EX450、8辆奔驰自卸车运输车。5、2009年7月1日开始进行厂房149.6m高程以下基坑开挖工作。至8月15日完成厂房基坑开挖工作，至8月31日完成基坑清基验收工作。该阶段需投入1台PC400、1台EX450、8辆奔驰自卸车运输车，土石方渣料弃于上游冲沟弃渣场。14 XX水电站厂房开挖施工方案1投入本项目的人员及机械设备1.1人员配置1.1.1主要管理人员表4投入本项目的主要管理人员表职务姓名公司职务、职称备注项目主管公司副经理、水工工程师项目技术负责公司工程部副部长、水工工程师调度主任兼工段长工段长办公室主任女工主任工程部长水工助理工程师经济部长公司经济部副部长、水工工程师设备物资部长公司设备物资部长、机械工程师财务部长公司财务部长、会计师安全生产部长安全督导1.1.2主要施工人员设一开挖工段下设两个施工班组，24小时分两大班，每班安排两人现场值班管理，负责现场施工。表5投入本项目的人员统计表现场管理技术员测量班修理重机司机钻机机手5247720121.2机械设备配置为了满足施工进度要求，根据厂房各时段开挖内容及施工强度科学合理地配置资源。厂房开挖所需的机械设备如下表：14 XX水电站厂房开挖施工方案表6投入本项目的机械设备表设备名称型号及规格数量（台）现在何地检修情况反铲挖掘机PC4001XX工地良好反铲挖掘机EX4501XX工地良好推土机D8N1XX工地良好推土机三推3201XX工地良好液压钻机D72XX工地良好液压钻机阿特拉斯2XX工地良好空压机W-3.5/53XX工地良好自卸汽车北方奔驰10XX工地良好油罐车东风1XX工地较差洒水车东风1XX工地较差其他辅助设备补轮胎、修理工具14'