挡水坝土石方开挖支护施工方案
1.工程概况及工程量 1.1 工程概况
*********水库工程水库枢纽位于距*********城83.0km的*********5社的******************处。引水干渠于坝址库内左岸取水,经*********隧洞,穿越分水岭观音山后到赤水河北岸之海涯寨电站前池,左右支渠分别沿赤水河左岸上下游展开。
本工程施工项目主要包括*********挡水坝工程、取水建筑物及引水洞等工程。
*********水库大坝为砼拱坝,挡水坝由左岸非溢流坝段、溢流坝段、右岸非溢流坝段和坝下护坦组成。坝顶高程1043.0m,坝顶宽度5.0m,坝顶弧长186.51m,最大坝高60.0m,坝底宽度20.0m,建基高程983.00m。大坝两端为非溢流坝段,左岸非溢流坝长76.41m,右岸非溢流坝长67.60m。大坝河床段为溢流坝段,设有开敞式溢洪道,其宽度为42.50m(含2个1m厚的桥墩),上设5.7m宽的交通桥,溢洪道堰顶高程1035.00,采用挑流消能,挑射角10°,挑坎高程1030.45m。坝下游设置砼护坦,护坦长22m,宽41.0m,厚度2.0m,末端设3m深的齿墙和3m高的尾坎。 1.2 工程地质
坝址区出露基岩主要为三叠系下统嘉陵江组(T1j)、三叠系中统雷口坡组(T2l)、三叠系上统须家河组(T3xj)及第四系松散堆积层(Q)。
坝址区位于河坝向斜南翼,岩层产状N78°E/NW∠65~70°。岩层走向与河谷近于垂直,据地质测绘,坝址区无断层发育,受褶皱构造的影响,岩体层间挤压破碎带与构造裂隙较发育。
⑪、左岸坝基段
岸坡陡峻,自然坡角48°~55°,坡高260m,基岩裸露,基岩为三叠系上统须家河组(T3xj)第5段工区第5-8层厚~巨厚层岩屑长石石英砂岩、工区第5-7层薄层岩屑长石石英砂岩与工区第5-6层厚层岩屑长石石英砂岩夹薄层岩屑长石石英砂岩。岩层产状N78°E/NW∠65~70°,岩层走向与岸坡呈大角度相交,岩层倾向上游偏右岸,谷坡总体稳定性较好。据钻孔及平
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洞揭示:在1035m高程以下,强风化带水平宽1.2~2.1m,弱风化带水平宽15~27m,卸荷带水平宽13~27m;在1035m高程以上,由于受侧向风化的影响,风化卸荷带较严重,强风化带沿轴线水平宽28~42m,弱风化带沿轴线水平宽20~45m,卸荷带沿轴线水平宽24~45m。
据地质测绘,左坝基无断层,发育有NY1、Y1、Y2、Y3等4条软弱夹层,顺层分布,厚5~90cm。其中1条泥夹岩屑型(NY),3条岩块岩屑型(Y)。岩体中发育有四组构造裂隙,其中两组缓倾角裂隙,即N10~13°E/NW∠20~28°与N20°W/SW∠11°,裂隙间距0.5m~2m,延伸一般2m~3m,个别>5m,裂隙呈断续状延伸,连续性差,坝肩滑移边界条件不完善两坝肩的软弱结构面主要顺层分布,走向与岸坡近于垂直,倾角60~70°,边坡发育有四组构造裂隙,存在不利的结构面组合,但裂隙总体延伸较短,连通性差,边坡无变形岩体,整体稳定性较好,但不排除局部由于卸荷裂隙与缓倾角裂隙组合形成的小型危岩体。据压水成果资料,在弱卸荷带内以中等~强透水为主,部分弱透水,新鲜岩体以弱透水为主,多小于5Lu。
⑫、河床坝基段
据钻孔揭示,河床覆盖厚2.26~3.7m,覆盖层主要由漂卵砾石夹砂组成,漂卵砾石成分为砂岩、粉砂岩等,次棱角状,漂卵砾石等粗颗粒构成骨架,充填细砂或泥砂,结构松散,透水性强,存在不均一变形、渗漏与渗透变形问题。
河床坝基基岩以三叠系上统须家河组(T3xj)第5段工区第5-8层厚~巨厚层岩屑长石石英砂岩为主,前部坝基弧形部分为第5段工区第5-9层薄层岩屑石英砂岩,据统计薄层砂岩约7.76%。岩层倾向上游,倾角66~70°。据钻探揭示:河床无强风化岩体,弱风化带垂直厚3.4~7.6m,弱卸荷带垂直厚2~2.6m。有3条软弱夹层(NY4、Y1、Y2)穿过坝基,其中NY4为泥夹岩屑型,厚0.05m;Y1与Y2均为岩块岩屑型,厚度均为0.2m。据钻孔压水试验成果统计分析,中等透水下限深度为基岩面以下4m~5m,透水率q≥10Lu;在钻孔揭示深度内均为弱透水层,透水率为1.2~9.1Lu。透水率q≤3Lu,岩体埋深62.0m(基岩面起算)
⑬、右岸坝基段
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岸坡陡峻,自然坡角42°~63°,坡高大于160m,基岩裸露,基岩为三叠系上统须家河组(T3xj)第5段工区第5-8层厚~巨厚层岩屑长石石英砂岩、工区第5-7层薄层岩屑长石石英砂岩与工区第5-6层厚层岩屑长石石英砂岩夹薄层岩屑长石石英砂岩。岩层产状N78°E/NW∠65~70°,岩层走向与岸坡呈大角度相交,岩层倾向上游偏右岸,谷坡总体稳定性较好。据钻孔及平洞揭示:强风化带水平宽1.5~2.35m,弱风化带水平宽10~13.5m,卸荷带水平宽8~11.7m。
据地质测绘,右坝基无断层,发育有NY1、Y1、Y2等3条软弱夹层,顺层分布,厚5~20cm。其中1条泥夹岩屑型(NY),2条岩块岩屑型(Y)。岩体中发育有四组构造裂隙,其中两组缓倾角裂隙,即N10~13°E/NW∠20~28°与N20°W/SW∠11°,裂隙间距0.5m~2m,延伸一般2m~3m,个别>5m,裂隙呈断续状延伸,连续性差,坝肩滑移边界条件不完善两坝肩的软弱结构面主要顺层分布,走向与岸坡近于垂直,倾角60~70°,边坡存在不利的结构面组合,但裂隙总体延伸较短,连通性差,边坡无变形岩体,整体稳定性较好,但不排除局部由于卸荷裂隙与缓倾角裂隙组合形成的小型危岩体。 1.3 工程量
本标挡水坝坝基开挖支护施工内容主要包括:
⑪、大坝左右坝肩的开挖及边坡支护:包括土石方明挖、锚杆、锚束、喷混凝土、打排水孔等;
⑫、护坦的土石方开挖;
⑬、灌浆平洞、电梯井的开挖支护。
挡水坝土石方开挖及支护工程量见下表1.3-1,本方案上报时,大坝施工蓝图尚未齐全,工程量计量以实际发生为准。
表1.3-1 挡水坝土石方开挖及支护工程量表
项目 一 1 2 3 4 部位 土石方明挖 河床土方明挖 护坦土方明挖 岸坡石方明挖 河床石方明挖 m³ m³ m³ m³ 7938 2130 49811 11907 3
单位 工程量 备注 左岸35600m³,右岸14211m³
5 二 1 三 1 2 3 4 5 6 7 8 护坦石方明挖 地下洞室开挖 石方洞挖 支护工程 锚杆(φ=25,L=6m) 锚杆(φ=25,L=4m) 锚杆(φ=28,L=8m) 锚杆(φ=28,L=9m) 锚杆(φ=25,L=3m) 锚束(2000KN,L=50m) 边坡支护C20喷砼 坝基排水孔(D150mm) m³ 8519 m³ 1317 根 根 根 根 根 根 m m 3618 309 770 770 230 110 468 3135 2.本工程坝基开挖的主要特点、难点及相应对策 2.1 坝基开挖的主要特点和难点
本工程坝基开挖的主要特点和难点有以下几个方面:
1、坝址处两岸山体极为陡峭,自然条件非常恶劣,坝肩开挖区基本为陡壁悬崖,无法进行正常的临时施工道路布置,从而给坝肩开挖的人员、设备材料的进入带来很大的困难。
2、受地形条件的限制,设计布置的坝肩坡度较陡,大坝基础开挖难度大,因此给开挖设备的架设、工作面翻渣、爆破材料的运输带来了极大的困难,同时增加了支护工作的难度。
3、由于拱坝对拱座基础岩石的完整性和平整度要求很高,在基础开挖过程中必须采取专门爆破措施,保证拱坝拱座基础岩石的完整性和平整度;
4、大坝开挖量较大(大坝开挖约8万m3),工期紧,任务重受汛期影响较大。
2.2 对工程特点和难点的处理对策
根据本工程存在的特点和难点,我部将采取以下措施予以解决。 1、针对坝址处两岸山体极为陡峭,自然条件非常恶劣,坝肩开挖区基本为陡壁悬崖,无法进行正常的临时施工道路布置的特点和难点,我部采取修筑临时施工便道,利用施工便道布设风管后进行左右岸EL1043以上的坝
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头开挖,利用施工便道将施工设备、材料运至工作面,尽可能做到机械化作业。
当开挖作业面下降时,在已形成的开挖坡面上,根据实际地形情况搭设行人爬梯,供施工作业人员上下交通用。
2、针对受地形条件的限制,设计布置的坝肩坡度较陡,大坝坝肩开挖难度大。因此给开挖设备的架设、工作面翻渣、爆破材料的运输带来了极大的困难,同时增加了支护工作难度的特点和难点,我部采取如下措施:根据设计提供的图纸和坐标,提前做好不同地形条件下的拱槽开挖施工便道,并根据坝肩坡度较陡的特点采用预裂爆破和抛掷梯段爆破相结合的方式尽可能减少翻渣量,从而加快开挖施工。
3、针对拱坝对基础岩石的完整性和平整度要求较高,在基础开挖过程中必须采取专门措施,以保证拱坝基础岩石的完整性和平整度的特点和难点,我们将采取如下措施:
1)根据设计提供的图纸和坐标控制点,认真做好测量放样工作,确保坝基开挖的位置和形体;
2)坝肩开挖边坡采用三向预裂爆破方式一次性成型;
3)河床坝基上下游边坡采用预裂爆破一次性成型,平面采用预裂爆破成型;
4)开挖过程中,特别是边坡转折位置,根据测量放样的结果,认真做好爆破孔位、方向、高程、孔深等的控制工作。确保爆破后形成的形体满足设计要求;
5)在爆破作业过程中,严格按照试验确定的爆破参数进行爆破作业,控制单响药量、振动速度。
4、针对大坝开挖量大(大坝开挖约8万m),工期紧、任务重,受汛期影响的特点和难点,我部采取加大机械设备投入,保证左右岸同时施工,加快施工进度。 3.施工布置 3.1 施工道路布置
根据现有交通条件,目前左岸下游有1条现有乡村道路至EL1043并与
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上游乡村道路相通,*********右岸有1条乡村道路,左右岸主要靠坝前漫水桥连通,但坝前漫水桥年久失修,已不能确保我部交通需要。根据实际交通条件,项目部计划在左右岸分别修筑临时便道进行挡水坝左右坝肩开挖,并在大坝上游另修筑一漫水桥做出渣道路。 3.1.1左坝肩开挖施工道路布置
大坝左坝肩EL.1043以上土石方开挖利用左岸简易公路扩挖后形成的2#路进行施工。在开挖区修便道,到开口位置,利用反铲甩料到EL.1043m高程,部分石渣再装车运到渣场,未能装车部分渣料翻渣下河,以便形成下一层的开挖道路。
大坝左坝肩EL.1010m~EL.1043m之间的开挖,利用布置在EL.1010m的3#道路从开挖区修路到高程1043m,从EL.1043m开始逐层甩料,开挖渣料部分进入河床,部分渣料通过3#道路装车将渣运往渣场。
大坝左坝肩EL.1010m以下的土石方开挖,从基坑EL.990修路到EL.1010m,从EL.1010m开始逐层甩料,利用布置到基坑的现有道路装车将渣运往渣场。
3.1.2右坝肩开挖临时道路布置
大坝右坝肩EL.1043m以上开挖利用大坝上游修筑的5#、6#临时便道进行施工。钻爆机械通6#便道进入坝肩开口线。EL.1043m以上开挖料利用反铲甩料到EL.1043m,而后甩料至基坑内。
大坝右坝肩EL.1020.0m~EL.1043m之间的开挖,利用布置在EL.1025.0m高程的4#道路,从1010m高程在开挖区布置机械行走道路,从1043m高程开始逐层甩料,将渣料甩入基坑里,基坑内渣料根据实际情况进行出渣,出渣经右岸现有乡村道路。
大坝右坝肩EL.990.0m~EL.1020m之间的开挖,从基坑990m高程修路到到1020m高程,从1020.0m高程开始逐层甩料,截流之前通过现有乡村道路出渣,截流以后通过围堰经3#路出渣。 3.1.3基坑开挖施工道路布置
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大坝基坑在河道截流后从上游围堰修建施工道路至基坑,以便进行大坝坝肩EL.990m高程以下的大坝基坑及护坦开挖出渣通道。
施工临时道路布置详见附图1《施工总平面布置图》、附图2《土石方开挖施工道路布置图》。 3.2 供风布置
土石方明挖及支护施工供风采取分散布置,左右岸各布置2个供风机,供风主管路采用φ50胶管,开挖用风分别就近从左右岸空压站引用。
左岸供风站2台18m³移动式空压机,供风站分别布置在左岸EL.1043及EL.1010施工道路旁边。
右岸布置2台18m³移动式空压机,供风站布置在EL.1040及 EL.1020施工便道内侧。
空压机位置根据实际施工情况进行适当调整。 3.3 供水、排水布置
挡水坝土石方明挖及支护施工用水包括钻孔、除尘、岩壁基岩面冲洗,施工供水结合喷锚支护、混凝土养护等用水。由左右岸施工供水系统通过主管引接至各工作面,再布置叉管接至各用水点,主供水管管径为φ100mm,叉管管径φ50mm。
左岸供水采取山泉水,在左坝肩上游修筑1座50m3水池蓄水;右岸供水自*********内抽水至右岸20m3蓄水池,右岸蓄水池设置在EL1043。
基坑下部开挖时,每层较低部位布置2个1.0m×1.0m×1.5m(长×宽×深)集水井,采用18.5kw污水泵进行抽排水,集水井的积水分别抽入上下游积水坑,沉淀后经水泵抽排入河。 3.4 供电布置
挡水坝施工用电主要为供风站、辅助系统、开挖及支护现场照明等。开挖及支护施工用电分别从左岸变压器接线至施工现场,项目计划在左坝肩上游布置1座630KVA变压器。现场供电布置见附图1《施工总平面布置图》。 3.5 渣场布置
渣场位于大坝库区上游部位,具体位置见附图1《施工总平面布置图》。 3.6 炸药库布置
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经过现场查勘,本标邻居标“观音山隧洞施工标段”设有1座炸药库,考虑到现场征地范围较小,项目部计划与观音山隧洞施工标共用1座炸药库。 4.控制性节点工期
根据招标文件要求,本标2013年10月29日大坝具备浇筑条件。为相应招标文件要求,项目部计划2013年3月4日进行左坝肩开挖,2013年9月30日完成左坝肩基础开挖支护;2013年4月9日开始右坝肩基础开挖,2013年9月28日完成右坝肩基础开挖支护,2013年10月1日截流并打设围堰,2013年10月13日进行大坝基坑开挖,2013年10月29日完成大坝基础开挖并具备浇筑条件。 5.土石方明挖总体施工规划 5.1 土石方明挖施工程序
土石方明挖施工前先进行地形复测,开挖施工完成边坡截水沟,布置好开挖用风水电安装施工。
左、右岸先开挖坝肩EL.1043m以上部位,开挖弃渣部分运至渣场堆存,右岸部分用反铲甩料下河,以便于机械行走便道的修建。
左、右岸接着开挖坝肩EL.990m~EL.1043m以上部位,开挖弃渣采用反铲甩料下河,甩入基坑的渣料根据实际情况进行出渣。
坝肩EL.990m高程以下及基坑和护坦部位,从基坑道路出渣,运往渣场。 5.2 土石方明挖总体施工方案
大坝左、右坝肩槽EL.1043m高程以上开挖施工道路从1043m高程道路2#、6#路顺接,在开挖范围内修“之”字路到开口线,路面宽度4.5m石渣路面,以供翻渣甩料设备行走用。开挖采取自上而下分层开挖,土石方开挖采取1.4m³反铲挖翻渣,开挖料翻渣至基槽内,根据堆渣量采用20t自卸汽车出渣。
开挖分层高度3m左右,石方明挖采取抛掷梯段爆破+边坡预裂爆破。预裂孔和主爆孔采用KZS-100Y潜孔钻钻孔,建基面保护层采用YT28手风钻钻孔爆破。开挖分层高度不超过10m,在变坡点设置分层线。石渣采用1.4m³
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反铲甩料,甩料至基坑内,后运至弃渣场。
大坝左右坝肩槽EL.990m高程以上开挖,施工道路从990m高程道路3#、4#路顺接,在开挖范围内修之字路到开口线,以供翻渣甩料设备行走用。开挖采取自上而下分层开挖,土方开挖采取1.4m³反铲挖装料。在河床中装车进入渣场。
EL.990m高程以下的开挖渣料,利用在河床布置基坑道路出渣。 5.3 开挖分区、分层布置
本项目开挖分区包括右坝肩、左坝肩、基坑。土方开挖采用1.4m³反铲挖装,20t自卸汽车运输,挖装分层高度为3m左右。石方开挖采用预裂加深孔梯段爆破,底部预留保护层的方法开挖。开挖分层高度不超过10m,在变坡点和马道部位设置分层线。岩石建基面采用预留厚2.0m左右的基础保护层,进行水平光面爆破。水平建基面预留保护层的具体厚度,根据开挖揭露的实际地质情况和爆破试验最终确定。大坝开挖分层布置见附图3《大坝开挖分层示意图》。
⑪ 左、右坝肩槽开挖分层布置
左、右坝肩槽EL.1043m高程以上石方开挖分层高度按10m以内控制,在变坡点和马道部位设置分层线。左、右坝肩槽EL.1043m以下开挖分层布置,见表5.3-1。
表5.3-1 左、右坝肩槽EL.1043m以下开挖分层布置表
部位 左、右坝肩槽第1层 左、右坝肩槽第2层 左、右坝肩槽第3层 左、右坝肩槽第4层 左、右坝肩槽第5层 左、右坝肩槽第6层 起点高程(m) 1043 1035 1026 1017 1008 999 终点高程(m) 1035 1026 1017 1008 999 990 梯段高度(m) 8 9 9 9 9 8.5 ⑫ 基坑开挖分层布置
基坑EL.990m高程以下土方开挖分层高度按3m控制,石方开挖分层高度按4~7m控制,在变坡点和马道部位设置分层线。
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由于基坑开挖深度小,最大深度7m,预留2m保护层后,土石方只剩下5m,因此土方和石方分别按一层施工完成。 6.土石方开挖施工 6.1 土石方明挖施工流程
土石方明挖施工流程见图6.1-1。
地形复测放样
开挖临时道路修建
地表植被清理
修建边坡截水沟
土方分层开挖
梯段边坡预裂
石方分层钻孔、爆破、出渣 建基面保护层开挖 人工清理建基面 图6.1-1 土石方明挖施工流程图 6.2 大坝开挖施工方法
大坝开挖施工前对地形进行复测,对开挖边线外5m范围内的植被采用人工进行清理。土方开挖前在边坡外修建边坡截水沟,清理植被的弃料按监理要求进行处理。
土方开挖采用1.4m³反铲甩料至基坑内,根据基坑内堆渣料情况采用1.4m³反铲配合20t自卸车装渣。土方分层高度为3m。
石方明挖采取梯段爆破+边坡预裂的爆破的方法施工,预裂孔采用100B潜孔钻钻孔,主爆孔主要采用KZS-100Y潜孔钻机钻孔,建基面采用YT28手
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风钻钻孔爆破,开挖分层高度不超过10m,在变坡点和马道部位设置分层线。爆破施工采用人工装药,炸药选用乳化炸药和铵梯炸药,起爆采用非电起爆系统,预裂孔、光爆孔装药结构采用不耦合间隔装药结构。
大坝坝肩槽EL.1043m以上开挖施工道路修建好后,在开挖范围内修之字路到开口线,路面宽度4.5m的石渣路,作为反铲翻渣道路。开挖采取自上而下分层开挖,石方明挖采取梯段爆破+边坡预裂爆破的方法开挖,出渣采取反铲甩料至基坑,基坑内20t自卸汽车运输出渣。
大坝坝肩槽EL.1043m以下坝肩槽部位,分别在左右岸EL.1043m和EL.1020m布置开挖施工道路,在开挖区修建4.5m宽反铲行走道路,进行翻渣、甩料进基坑后装车运走。开挖设备随开挖面下降而下降。作业面出渣采用1.4m³反铲翻渣下基坑,坝肩槽EL.1043m至EL.1020m部分开挖时,先不出渣,渣料堆在基坑内。坝肩槽EL.1020m至EL.990m部分下部开挖时,从堆渣体上修施工便道上下作业面。基坑内出渣采用1.4m³反铲挖装,20t自卸汽车运输,弃渣主要堆存在坝上游弃渣场。 6.3 灌浆平洞施工方法
左右岸灌浆平洞石方洞挖主要采用手风钻钻孔爆破,直孔掏槽,周边光面爆破开挖。洞内采用ZL30装载机装料出洞,在洞外5t自卸汽车出渣。 6.4 爆破施工 6.4.1 爆破施工方案
⑪ 爆破方案
石方明挖采用梯段爆破;齿槽梯段开挖采用专门设计的槽挖爆破方案;边坡采用预裂爆破;保护层采用光面爆破;槽挖采用光面爆破;大块石采用手风钻解炮。
⑫ 火工材料的选用
炸药选用铵梯炸药和乳化炸药;雷管选用毫秒延时的非电雷管系列;传爆专用导爆管及导爆索。
⑬ 起爆网络
起爆网络为非电起爆网络。
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⑭ 钻机的选用
钻机KZS-100Y潜孔钻及YT-28手风钻。 6.4.2 爆破试验 6.4.2.1试验目的
① 确定梯段爆破钻爆参数,爆破石渣料粒径大小适中。
② 确定预裂和光面爆破钻爆参数,满足预裂或光面爆破后边坡设计坡比和平整度要求。
③ 确定不同保护层开挖方法的钻爆参数;确保建基面以下保留岩体完整性。不允许建基面欠挖和严格控制超挖。 6.4.2.2 编制爆破试验方案的依据
① 合同文件(施工图纸及技术要求)。 ② 爆破安全规程、规定。
③ 我方长期积累的工程爆破施工实践经验。 6.4.2.3 爆破试验要求
通过爆破试验,掌握各种爆破获得最佳参数组合,掌握有效控制爆破地震效应对新浇混凝土及爆破附近建(构)筑物安全充许震动的单响起爆药量、起爆时差等爆破参数。 6.4.2.4 爆破试验方法
① 组成爆破试验小组,负责组织、落实爆破试验各项具体工作。 ② 按监理人批准的爆破试验设计方案进行爆破作业,对作业过程的各道工序质量严格进行检查验收,并作好记录。
③ 分析、总结爆破试验成果,并报监理人审批后,指导爆破施工。 (5) 试验的内容
爆破试验的主要内容:爆破材料性能试验,包含雷管准爆率,导爆索浸水试验,爆速试验;爆破参数试验,包含梯段爆破试验,预裂爆破试验,保护层开挖爆破试验,沟槽爆破试验;爆破破坏范围试验和爆破地震效应试验。
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6.4.3 爆破参数
⑪ 爆破设计流程
梯段爆破设计,按图6.4-1爆破设计程序框图进行。
梯段爆破设计,根据开挖高度、设计轮廓、钻孔机具、挖掘机械的性能和施工进度确定。实施梯段爆破时,其钻孔与装药排数,根据梯段高度、临空面条件、地质条件、岩石性质、钻孔直径、施工强度要求等因素设计。
爆破设计审批程序:爆破工程师进行爆破设计、总工程师审核、监理工程师审批;审批完的爆破设计由爆破工程师对钻队、爆破队进行技术交底。
根据地形地质确定 梯段高度H 根据爆破设计确定 根据梯段爆破网络确定 布孔形式 延时顺序 起爆方式
底盘抵抗线 超钻深度h 钻孔深度L 孔距a 排距b 单孔药量Q1 堵塞长度Lc 装药结构 钻孔倾角 孔 径D 炸药单耗q 单响药量Q 图6.4-1 梯段爆破设计程序框图
⑫ 梯段爆破参数
梯段爆破主爆孔,采用人工装药。梯段爆破设计参数、孔内装药结构,见表6.4-1。
表6.4-1 10m以内梯段爆破参数表 名称 梯段高度 孔距 排距 抵抗线 钻孔倾角 单耗 钻孔超深 孔深 孔径 堵塞长度 符号 H a b W q h L D Lc 单位 M M m m kg/m³ m m mm m 取值范围 5~10 3~5 2~3.5 2~3.5 75 0.35~0.55 0.5~1.0 5.5~11 φ100 2.1~3.3 13
装药结构示意图
注:软石单耗0.3~0.4kg/m³;次坚石单耗0.35~0.45kg/m³;坚石单耗0.45~0.55kg/m³。
宽孔距小排距微差挤压爆破,能充分利用爆破能量,较好地控制爆碴块度,堵塞段加辅助药包解决堵塞段岩体的大块率,在爆破工程中已被越来越广泛的运用。梯段爆破适用于大坝石方开挖。
⑬ 预裂爆破参数
缓冲爆破是为了减少主爆炮孔爆破对后侧边坡的影响,在主爆孔(梯段爆破)与边坡开挖爆破孔(主要为预裂、光爆或边坡开挖炮孔)之间增加1~2排缓冲爆破孔,其规模比主爆孔(梯段爆破)爆破规模要小。
① 缓冲爆破钻爆参数
梯段>5m的深孔爆破,设1排缓冲爆破孔,其孔径为φ100mm、孔距为1.5~2.0m、排距1.2~1.5m,其它均与梯段爆破参数相同。爆破参数在施工现场,根据地质情况和爆破试验成果及时修正。
② 高边坡爆破布孔形式
边坡预裂爆破孔、缓冲爆破孔、主爆孔(梯段爆破)布孔形式和起爆网络、起爆顺序,见附图4《石方明挖梯段爆破与预裂爆破典型设计图》。
预裂爆破参数,见表6.4-2。
表6.4-2 预裂爆破参数表 参数名称 孔深 孔径 孔距 药卷直径 不偶合系数 线装药密度 顶部装药密度 堵塞长度 单位 m mm cm mm g/m g/m m 取值范围 同边坡长度 φ100 80~100(直线段) φ32 3.18 Q: 250~300g/m (2/3~1/2)Q 0.6~1.0 孔底加强装药段 中部装药段 装药结构示意图 导爆索 堵塞段 顶部装药段 预裂爆破线密度一般取250~300g/m。预裂爆破网络、布孔详见附图《石方明挖梯段爆破与预裂爆破典型设计图》。预裂爆破适用于边坡成型施工。
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⑭ 光面爆破参数
底板的保护层爆破一般采用光面爆破施工,光面爆破参数,见表6.4-3。光面爆破适用于建基面保护层开挖,临空面形成等。
⑮ 槽挖爆破参数
止水槽、截水沟槽、破碎带、集水井等开挖属掏槽爆破,一般情况下,先进行中间梯段爆破,最后进行沟槽边墙和底板光面爆破,采用非电毫秒雷管联网起爆。
表6.4-3 光面爆破参数表 参数名称 孔深 孔径 孔距 药卷直径 不偶合系数 线装药密度 堵塞长度 单位 m mm cm mm g/m m 取值范围 <4m φ42 40~60 φ32 1.3 Q: 150~200g/m 孔底加强装药段 中部装药段 装药结构示意图 导爆索 堵塞段 顶部装药段 0.3~0.6 槽挖爆破参数详,见表6.4-4。
表6.4-4 槽挖及保护层爆破参数表
部位 槽挖 孔径孔距(MM) (M) 1.0~爆破孔 42 1.2 光爆孔 42 0.6 钻孔 类型 排距(M) 1.0~1.2 孔深堵塞单耗线密度单孔药最大单(M) (M) (KG/M) (G/M) 量(KG) 响(KG) 0.4~2.5 0.4 2.2 20 0.5 150~随边坡 0.3 8 200 ⑯浅孔爆破
主要用于斜坡地段,其目的是为深孔梯段爆破提供临空面,浅孔爆破采用梯段爆破方式爆破,浅孔爆破开挖深度较小,采用较小孔径的钻孔进行爆破,根据本标段钻机配置情况,选用孔径为Φ42或100mm;经计算浅孔爆破的爆破参数,见表6.4-5。
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表6.4-5 浅孔爆破参数表 名称 梯段高度 孔距 排距 抵抗线 钻孔倾角 单耗 钻孔超深 孔深 孔径 堵塞长度 符号 H A B W Q H L D Lc 单位 m m m m kg/m³ m m mm m 取值范围 ≤5 2.0~3.0 1~1.5 2~2.5 75 0.4~0.65 0.2~0.5 1.2~5.5 76 1.8~2.5 装药结构示意图 6.4.4 爆破施工方法
⑪ 爆破施工程序
爆破施工程序,见图6.4-2。
安全检查、处理 解除警报 图6.4-2 爆破施工程序框图
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作业面清理、测量放样 爆破设计 交底、布孔、钻孔 装药 预裂孔间隔装药 梯段孔连续装药 堵孔、联网 警戒 起爆
⑫ 爆破施工程序说明 ① 作业面清理、测量放样
作业面的清理采用推土机或反铲。放样时测量队根据作业面部位进行相应的放样施工,梯段爆破要求放出台阶的高程,预裂爆破和光面爆破要求放出每个孔的孔深、钻孔角度、钻孔方向及开口孔位。
② 爆破设计及交底
根据爆破方案对钻孔部位进行爆破设计,并对钻机队进行技术交底。爆破设计方案必须上报审批,审批的爆破设计方可进行施工作业。
③ 钻孔
A浅孔梯段爆破、钻机无法上去的开挖部位和为深孔梯段爆破开挖形成临空面的开挖采用手风钻钻孔,钻孔直径φ42mm;
B 深孔梯段爆破,开挖深度5m以上时,采用KSZ-100Y型快速钻机钻孔,钻孔直径φ100mm;
C 对于小断面的爆破开挖,如坝基断层、岩脉和排水廊道等槽挖、建基面保护层分层开挖或3m厚度保护层一次性开挖和大粒径块石解炮,用YT-28手风钻钻孔,钻孔直径φ42 mm。
D 预裂爆破和光面爆破,用于边坡预裂或光爆钻孔,主要是采用KSZ-100Y快速钻,钻孔直径为φ100mm。用于水平保护层预裂或光爆和齿槽开挖的预裂或光爆钻孔一般采用手风钻KSZ-100Y型、气腿钻YT-28型,钻孔直径为φ42,100 mm;
E 以上各种钻机、钻具钻孔均要满足爆破设计要求的孔径、倾角和钻深精度要求。
④ 装药及堵塞
A 预裂爆破和光面爆破按照本章中爆破设计要求的装药结构和施工程序进行孔内装药;
B 深孔梯段爆破,按本章梯段爆破设计的装药结构,装药量进行装药; C 炮孔装药时使用木棍或竹杆装药。禁止使用石块和易爆材料堵塞炮孔。
⑤ 联网
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联网由有经验的炮工进行操作,联网完成由队长进行复检,合格后方可进行下道工序。为避免瞎炮和盲炮,爆破网络采用复式网络。
⑥ 警戒
爆破区周围设置200m~300m范围的爆破警戒区,交通道口设立警示牌。爆破区钻孔时挂红旗,放炮前改成挂白旗。放炮前用警报系统发出预告信号,向危险区边界派出警戒人员,将无关人员立即撤出危险区外;具备起爆条件时用警报系统广播发出起爆信号,准许起爆员起爆,等炮响完后爆破员检查,如发现有盲炮立即报告并及时派有经验的爆破员立即处理,经检查确认安全后,方准发出解除警戒信号。施工人员才通行和进入施工现场。
⑦ 起爆
石方爆破,采用非电导爆毫秒雷管网络连接,根据最大一次起爆计算,进行孔外或孔内分段。电导爆管起爆器起爆。
⑧ 爆后检查及警戒解除
露天爆破后,爆破员必须按规定的等待时间进入爆破地点,检查有无盲炮现象。如发现有盲炮,立即报告,派有经验的爆破员处理,未处理前爆破警戒区继续警戒,经检查确认安全后,方准发出解除警戒信号。 6.4.5 火工材料管理
⑪ 运输管理
爆破材料的运输采用专用车辆进行运输,专用车辆除配备必要的交通标识外,灭火器、雷管箱必须配备。
雷管与炸药、人员不可混运。
爆破材料车在行走时,工区时速不得超过30km/h。 材料运输时,押运员必须跟车。 ⑫ 保存管理
爆破材料保存在大桥沟旁炸药库,现场不单独设临时炸药库。 炸药与火工材料的领用与存放必须服从炸药库的统一管理。出入炸药库人员必须登记清楚。
雷管放置在雷管箱中,现场联网前取出,检验后进行联网。 现场装药时,炸药与雷管摆放必须间隔一定的安全距离。
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⑬ 使用管理
爆破队作业前,根据领料单到炸药库领取炸药,装药完毕,多于炸药必须退回炸药库,不得随意摆放私自存放。炸药、雷管的领取,退库由爆破队材料员办理。
爆破作业时,爆破现场周围设立警戒线,无关人员不得进入作业现场,爆破作业人员佩戴袖章。
⑭ 账目管理
爆破材料的管理须建立专门的台帐,领取、退库记录详细。
爆破材料的入库、出库记录清晰,每个月盘存一次,所有材料必须一致。爆破队统计每个月的使用量,库管员盘存每个月的出入库和库存量。 6.4.6 警报系统
⑪ 人员、车辆管理
警报系统配备专门的人员和车辆,操作人员按警报制度规定进行操作。警报系统的专车不得挪用。
爆破时,警报系统管理人员对爆破区域进行巡视,对存在的安全隐患及时协调。
警报系统配备通讯系统,便于联系各个施工单位现场作业人员。 ⑫ 爆破联系管理
所有明挖爆破必须上报警报系统管理人员,根据爆破部位,警报时必须通过警报系统通知各个作业现场的是个单位做好避炮工作。
爆破作业单位通过联系单通知爆破影响范围的施工单位,联系单上标明爆破规模、炸药吨位、爆破方向、爆破影响范围、周围的建筑物和起爆时间。
⑬ 警报制度
确定警报系统管理负责人,播音员和该岗位的岗位职责。
爆破时间安排早上、中午和晚上三次,暂定时间安排为早上6∶30~7∶00,中午11∶30~12∶00,晚上17:30~18∶00。根据具体白天时间长短和夏时制进行调整。调整时间须提前一个星期通知到现场所有单位。
警报为3声信号,第一声为开始警报信号,爆破影响范围内的设备和人员开始撤离,爆破队人员开始警戒。第二声为起爆信号,在第二声结束后,
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爆破部位起爆。第三声为爆破结束的信号。警报操作指令由警报系统管理负责人下达。
6.5 边坡危石处理措施
由于挡水坝两岸山体陡峭、岩石表层风化速度快,挡水坝两岸岩石基础开挖后,有可能存在一些不稳定岩石,对下方施工可能存在较大的安全隐患。为此我部应对两岸高边坡危石进行处理,并做好高边坡悬石隐患排查、排除及相关安全防范工作。
边坡危石清理采用人工直接撬除法或爆破法施工,对人工可撬动的危石,由人工直接撬除;人工不可撬动的危石,先钻孔爆破,再人工撬除。 ⑪人工直接撬除法
在安全员的监督下,由工人身系安全绳用撬棍自上而下撬除危石,使其顺山坡下滚至安全位置并及时清理。 ⑫爆破法
对于人工无法撬动的危石采用爆破法进行清除。由人工搬运手风钻至钻孔部位,在安全员的监督下,风钻工身系安全绳按爆破设计进行钻孔,孔深为大块石厚度的2/3,孔距a≤0.7m,排距≤0.5m,钻孔结束经质检员验收合格后,爆破工按爆破设计装药爆破。爆破所用炸药以乳化炸药为主,雷管采用电雷管。
爆破后,在安全员的监督下,由工人身系安全绳用撬棍自上而下撬除危石,使其顺山坡下滚至安全位置并及时清理。 6.5.1 危石处理注意事项
⑪、危石清理由上至下进行,避免在不同高度立体作业,严禁在不同高度同一坡度线进行清理作业。
⑫、进入施工现场的施工作业人员必须配戴基本劳动保护用品(如安全帽、安全带、工作服、防滑鞋、手套等),身系安全绳。
⑬、危石清理前及时清除危险区内的人员或机械设备,在危险区边界设立警戒哨、警示标志或拉设安全警示带。
⑭、危石清理时,区域范围内严禁进行施工作业。
⑮、危石清理施工机械设备停放在适当的位置,并做好必要的安全防护。
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⑯、项目部建立专门的安全作业指挥机构,明确施工人员的职责分工;
在爆破危险区边界设立警戒哨和警示标志;严格按时爆破,爆前督促人、畜撤离爆破危险区。
⑰、在装药前质检员根据爆破工程师所作爆破设计验孔,全部钻孔合格后才可装药;
⑱、爆破作业时严格按照爆破设计的装药量、分配方法和要求执行。雷管在装入孔前要检查雷管分段,联网后检查联网线路是否正确,严格控制最大一段起爆药量。
⑲、装药联网完毕经质检员和爆破队长检查合格后才可进行警戒工作。 ⑳、严禁进行药包裸露爆破,严禁在雷雨天气、大风、大雾天气进行爆破。
7.坝基基础支护施工 7.1 概况
本方案适用于本合同施工图纸所示的所有土石方明挖、地下洞室开挖后的围岩永久支护及施工期的临时支护。主要支护类型包括砂浆锚杆、预应力锚索以及边坡喷护混凝土。锚杆为φ=25,L=4、6m,φ=28,L=8、9m,φ=25,L=3m,锚束(2000KN,L=50m),边坡喷护C20混凝土几种支护类型。 7.2 锚杆施工 7.2.1 施工方法
施工锚杆时为减少脚手架搭设工作量,部分边坡锚杆紧随开挖进行,同时做好锚杆的保护工作,避免爆破对锚杆造成松驰带来的失效隐患,在施工前应进行锚杆材质及注浆密实度检查,只有通过监理工程师确定后方可进行正式施工作业。
7.2.2 砂浆锚杆施工工艺
普通砂浆锚杆采取先注浆后插锚杆的方法施工,其主要工艺流程见图7.2-1。
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制浆 验 孔 施工准备 测量 放线 搭脚手架 钻 孔 清 孔 注 浆 安装 锚杆 试验 检查 验 收 图7.2-1 砂浆锚杆施工工艺流程图
7.2.3 砂浆锚杆施工方法
A、材料:
①锚杆:锚杆的材料应按施工图纸的要求,选用Ⅱ级普通螺纹钢; ②水泥:锚杆所用的水泥砂浆应采用强度不低于42.5的普通硅酸盐水泥;
③水泥砂浆:砂浆标号必须满足设计图纸的要求; 水泥砂浆配合比:水泥∶砂,1:1~1:2(重量比); 水泥浆配合比:水泥∶水,1:0.35~1∶0.40; ④砂:采用最大粒径小于2.5mm的中细砂。
⑤外加剂:在注浆锚杆水泥砂浆中添加的速凝剂和其它外加剂,其品质不得含有对锚杆产生腐蚀作用的成分,并符合DL/T5100-1999标准。所用外加剂必须通过有资质的检测单位或检验合格,生产厂家应具有一定生产规模和完善的质量保证体系,产品质量稳定。
B、钻孔
①锚杆孔的开孔位置应按施工图纸布置或监理人指示的位置的钻孔位置进行,其孔位偏差不应大于100mm。
②锚杆孔的孔轴方向应满足施工图纸的要求。施工图纸未作规定时,其系统锚杆的孔轴方向应垂直于开挖面;局部加固锚杆的孔轴方向应与滑动面的倾向相反,其与滑动面的交角应大于45°。钻孔的偏差应符合设计要求。
③注浆锚杆的钻孔孔经应大于锚杆直径,采用“先注浆后安装锚杆”的施工程序,钻头直径应大于锚杆直径15mm以上,并应满足施工图纸要求。
④锚杆孔深度必须达到施工图纸的规定,孔深偏差值不大于50mm。 ⑤锚杆拟采用常规方法施工,4m以下(包括4m)的砂浆锚杆孔采用YT-28
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锚杆制作
型气腿钻造孔;6m以上锚杆孔平地采用100B支架潜孔钻机造孔。
C、安装与注浆
①锚杆在加工厂根据设计长度下料,运至施工现场分类堆放待用。 ②钻孔完成后,用压力风将孔内岩粉和水吹洗干净,并用水或稀水泥浆润滑管路,并将孔口作临时性封堵以防异物掉入孔内。
③砂浆应拌制均匀并防止石块或其他杂物混入,随拌随用,初凝前必须使用完毕。砂浆采用JJS型搅拌机拌制,2SNS型砂浆泵灌注。
④先注浆的永久支护锚杆,应在钻孔内注满浆后立即插杆。
⑤锚杆安装采用“先注浆后插锚杆”的程序,先将注浆管插至距孔底50mm~100mm,随砂浆的注入缓慢均匀拔出,浆液注满后立即插杆。
⑥锚杆注浆后,在砂浆凝固前,不得敲击、碰撞和拉拔锚杆和悬挂重物。 ⑦锚杆安装及注浆必须在有监理人旁站的情况下进行施工。 ⑧砂浆锚杆安装,拟采用先注浆后插杆的方法进行施工。 ⑨9m长的锚杆须带排气管和注浆管,注浆时,先插杆再注浆。 ⑩易塌孔部位的锚杆孔,采取先插杆后注浆的方法进行施工,灌浆管、排气管与锚杆同时安装。 7.2.4 砂浆锚杆质量检验方法
砂浆锚杆在施工过程中,应会同监理人进行以下项目的质量检查: ①锚杆钻孔规格的抽检:根据现场钻孔情况,按照监理工程师指示对锚杆孔的钻孔孔径、深度和倾斜度进行抽查。
②每批锚杆材料应附有生产厂的质量证明书,并按监理工程师指示的抽检数量检验锚杆性能。
③现场锚杆长度和注浆密实度检测,砂浆锚杆可采用物探方法检查锚杆长度和砂浆密实度。
④边坡和地下洞室内支护锚杆,监理工程师认为有必要检测时,可采用拉拔力试验。 7.3 预应力锚索施工
锚索为2000KN,长度50m。
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7.3.1 施工工艺
预应力锚索施工工艺流程图7.3-1。 锚孔定位编号 锚固段灌浆 锚索体制作 钻机就位 待凝 造孔 清孔 下锚 补偿张拉 自由段注浆 图7.3-1 预应力锚索施工工艺流程图 张拉 封锚 7.3.2 预应力锚索孔定位编号
(1)锚索孔编号
锚索孔编号严格按照设计图纸已给编号进行,对设计图未进行编号的按部位依据从上到下、从低到高的方法进行排列。
(2)锚索孔测放定位
预应力锚索孔钻孔的位置、方向、孔径及孔深,应符合施工图纸要求。钻孔偏差不得大于10cm,孔深不允许欠深,超深不得大于20cm,端头锚固孔的孔斜误差不得大于孔深的2%,钻孔孔经不应小于施工图纸和厂家产品说明书规定的要求。 7.3.3 锚索孔钻机就位
(1)严格按照施工图纸给出部位进行钻进。
(2)为使锚索孔在施工过程中及成孔后其轴线的倾角、方位角符合设计及《水电水利工程预应力锚固施工规范》要求,须严格控制钻机就位的准确性、稳固性。
7.3.4 预应力锚索孔造孔技术参数
⑪孔径:按照设计要求执行。
⑫锚孔方位角、俯角严格执行设计要求。 ⑬锚固段长度:按照设计要求执行。
⑭锚索孔深度:50m,预应力锚索的锚固段应位于满足锚固设计要求的岩体中,若孔深已达到预定深度,而锚固段仍处于破碎带或断层等软弱岩层时,应进行灌浆固结或延长孔深,继续钻进,直至监理工程师认可为止。
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⑮钻进方法
采用YG80风动潜孔锤冲击锚固钻钻进方法。 ⑯造孔设备、机具
①设备:YG80风动潜孔锤冲击锚固钻。
②机具:与施工设备配套且满足施工需要的钎头。 ⑰钻进工艺参数
①钻进压力:开孔时,使钎头紧贴岩面低压冲击,平稳缓缓推进即可;正常钻进时Pf=2~4KN。
转速:开孔转速n=0;正常钻进转速n≯90r.p.m。 ②风量:Q风=12m³/min。 ⑱造孔注意事项
①开孔前,清除孔口附近松动岩块,填筑混凝土等强后开孔。 开孔时,在设计孔位上,人工或用风钻凿出与孔径相匹配的10cm左 右深的槽(孔),以利于钻具定位及导向。
②每钻进≯1m,缓慢倒杆>1m,往返不少于2次,直至孔口无岩粉返出,以利充分吹粉排渣,避免卡钻及重复破碎。
③勤检查钻杆、钻具磨损情况,对磨损严重的钻杆、钻具予以更换,尽量避免孔内事故的发生。
④在钻进过程中,不宜一个钎头打到底,否则终孔孔径与开孔孔径相差过大,使得下锚时困难。可备2~3个钎头,每个钎头打10~15m左右,就轮换一个。
⑲破碎地层段的钻进措施
在钻遇破碎地带时,钻具会发生跳动,钻进负荷加大,甚至会发生坍孔、卡钻、埋钻事故,给正常钻进带来不利影响。为保证成孔质量及效率,进行固结灌浆,待凝等强后继续钻进。
在钻进过程中,认真做好钻孔记录,为分析孔内地质条件提供依据。 对于破碎带或渗水量较大的围岩,在安装锚索前,应按SL46-94第3.3节的规定对锚孔进行灌浆处理以保护孔壁,减少渗透加强锚束的永久性防护,同时还可以加固基岩,减少预应力损失。固结灌浆应采用纯压法用浓浆
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单孔单灌,灌浆压力采用0.3~0.5MPa,当注入率不大于0.4L/min,灌浆30min后,即可结束灌浆。若遇到难以成孔或注浆量大等特殊情况,应及时报知监理人共同研究处理措施。 7.3.5 清孔、检测
钻孔完毕时,应连续不断地用水和空气彻底冲洗钻孔,直至回水澄清并将孔风干后才准按装锚索。在安装前,应将钻孔孔口堵塞保护。
钻孔清孔完毕,会同监理进行钻孔检测,合格后方能进入下锚工序。 7.3.6 锚索体制作与安装
(1)注意事项:
①按施工图纸所示的尺寸下料,下料前应检查钢丝或钢绞线的表面,没有损伤的钢丝或钢绞线方可使用。
②沿锚索的轴线方向每隔1~2m设置隔离架或内心管,锚固段每隔2m设置隔离板一块。
③锚索的钢丝或钢绞线应按一定的规律编排并扎成束。
④钢丝或钢绞线两端与锚头嵌固端应牢固联结,两嵌固端之间的每根钢丝或钢绞线长度应一致。
⑤锚索捆扎完毕,应采取保护措施防止钢丝或钢绞线锈蚀。运输中应防止锚索发生弯曲、扭转和损伤。
⑫预应力锚索组装(图7.3-2)
①按照隔离架上对应位置安放顺直注浆管,同时注意使注浆管在锚索体中的相对位置满足要求,隔离架按锚固段1~2m,自由段2m的间距安置。
②锚固段顶部安装导向帽。
图7.3-2 锚索体组装示意图
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③在两隔离架中间使用黑铁丝将其捆扎成纺锤型,不得使用镀锌铁丝作捆绑材料。
④在锚索体外侧安置对中架,以使预应力锚索体在钻孔内居中放置。 ⑤对组装好的锚索按照对应的锚索孔进行编号,并妥善放置,防止锚索弯曲、扭转和损伤。 7.3.7 下锚
清理干净锚具、工作夹片及钢绞线表面,保证夹片及锚具锥孔无泥砂等杂物。将钢绞线按周边序和中心序顺序理出,穿入锚具,套上夹片。将锚具推入与锚板槽内平面接触。用尖嘴钳、改刀等调整夹片间隙,使其对称。 7.3.8 锚固段灌浆
⑪锚索孔灌浆工作开始前,应通过灌浆管通入压缩空气,将钻孔孔道的积水排干。
(2)锚索孔采用水泥浆或纯水泥浆进行灌注,所用水泥应为不低于P.O42.5的普通硅酸盐水泥。浆液的配比应经试验确定,若采用纯水泥浆灌注索孔段,其水灰比应取0.4~0.45,按施工图纸要求,浆液中可掺入一定量的膨胀剂和早强剂。水泥砂浆或纯水泥浆胶结材料的结石抗压强度等级应不低于35MPa。
(3)无粘结型预应力锚索孔灌浆采用先放锚索后一次性灌浆方式,即锚索按放好后,将无粘结型预应力锚索的锚固段与封孔灌浆一次性施灌。采用孔口封闭有压灌浆,灌浆压力不小于0.4MPa。
(4)锚固段灌浆工作开始前,应通过灌浆管送入压缩空气,将钻孔孔道的积水排干。
(5)有粘结型预应力锚索孔灌浆
向下倾斜的锚孔,内锚段采取注浆的方式形成。注入锚固段的浆液量应进行精确计算,确保锚索放入后,浆液能充满锚固段。浆液注入锚固段后应尽快下放锚索,保证锚束安放到施工图纸规定的位置。灌浆采取自下而上一次施灌,进浆必须连续。当孔内积水很难排尽时,可采取先放锚束后灌浆的施工方法,放束后应及时灌浆。
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水平孔及仰孔的锚固段,采用压力灌浆的方法施工,安放锚束时,必须设置阻塞器。阻塞器位置应准确,在有压灌浆时,阻塞器不得发生滑移、漏浆现象。
(6)为保证所有空隙都被浆液回填密实,在浆液初凝前必须进行不少于2次的补灌,当浆液凝固到不自孔中回流出来之前,应保持不小于0.4MPa的压力进行并浆。
(7)锚索孔灌浆应在有监理人在场的情况下进行。 7.3.9 张拉
⑪锚索张拉设备和仪器均应进行标定,标定不合格的张拉设备和仪器不得使用,标定间隔期不得超过6个月。
⑫锚固段的固结灌浆、承压垫座混凝土、混凝土柱状锚头等的承载强度未达到施工图纸的规定时,不得进行张拉。
⑬张拉必须在锚固段强度达到设计要求后进行。张拉设备选择:YCW350千斤顶配ZB2×2-500型高压油泵。
⑭张拉力应逐级增大,其最大值为锚索设计荷载的1.05~1.1倍,稳压10~20min后锁定。锁定后48h内,若锚索应力下降到设计值以下时应进行补偿张拉。
(5)应根据监理人的指示进行试验束的张拉,试验束的数量和位置有监理人确定。每次进行试验束的张拉,必须有监理人在场时进行,试验成果应及时报送监理人。
7.3.10 封孔回填灌浆和锚头保护
(1)封孔回填灌浆在补偿张拉工作结束后28天进行,封孔回填灌浆前应有监理人检查确认锚束应力已达到稳定的设计值。
(2)封孔回填灌浆材料与锚固段灌浆的材料相同。
(3)封孔回填灌浆应尽量采用锚束中的灌浆管从锚具系统中的灌浆孔施灌,灌浆管应伸至锚固端的顶面,灌浆必须自下而上连续进行,压力不小于0.8MPa。
(4)为保证所有空隙都被浆液回填密实,在浆液初凝前必须进行不少于2
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次补灌,当浆液凝固到不自孔中回流出来之前,应保持不小于0.4MPa的压力进行并浆。
(5)张拉或封孔回天灌浆完成后除用于安全检测的锚索外,锚具外的钢绞束除留存15cm外,其余部分切除。
(6)外锚具或钢绞束端头,应按施工图纸要求用混凝土封闭保护,混凝土保护层厚度不应小于15cm。 7.3.11 锚索质量检查与验收
⑪预应力锚索施工过程中,应会同监理人进行以下项目的质量检查: ①每批钢丝和钢绞线到货后的材质检验;
②预应力锚索安装前,每个锚索孔钻孔规格的检测和清孔质量的检查; ③预应力锚索安装入孔前,每根锚索制作质量的检查;
④锚索孔灌浆前,抽样检验浆液试验成果和对现场灌浆工艺进行逐项检查;
⑤预应力锚索张拉工作结束后,对每根锚索的张拉力及补偿张拉效果进行检查。
⑫验收试验检查和抽样检查
①预应力锚索验收试验:预应力锚索施工中,应按施工图纸和监理人指示随机抽样进行验收试验,抽样数量不应小于3束,对高边坡预应力锚索验收试验必须在张拉后及时进行;
②完工抽样检查:完工抽样检查的合格标准,应以应力控制为准,实测值不得大于施工图纸规定值的5%,并不得小于规定值的3%。当验收试验与完工抽样检查合并进行时,其试验数量应为锚索总数量的5%。当完工抽样检查的锚索中有一束不合格时,应加倍扩减,扩检不合格,必须按监理人指示进行处理。 7.4 边坡喷混凝土 7.4.1 喷混凝土
喷混凝土在锚杆注浆后进行。 a、施工工艺
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喷射混凝土施工均采用湿喷工艺,其工艺流程如图7.4-1所示:
施工准备
混凝土拌制
混凝土运输 向喷射机喂料 分层喷射施工 养护 质量检查验收 图7.4-1 喷射混凝土施工工艺流程图
b、主要工序施工方法 (1)配合比试验
喷射混凝土的配合比由现场试验室确定。 (2)受喷面清理
喷混凝土前,清除基岩面上各种浮石和爆破振松的岩块,以及墙脚的石渣和堆积物,处理好光滑岩面。拆除妨碍喷射作业的各种障碍物,清除受喷面上的岩粉、岩碴和其它杂物,妥善处理严重污染的岩面。对遇水易潮解的泥化岩层,采用高压风清扫岩面。
(3)设置喷层厚度标志
为了保证喷射混凝土的喷层厚度满足设计要求,施喷前,要设置喷层厚度的测针,有锚杆的部位,锚杆经加长后加以标注,无锚杆部位,在原
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开挖面验收 受喷面清理、验收 设置喷层厚度标志 配合比试验及钢纤维选型 签发开仓证 机具人员准备 做混凝土级配
基础上安设插筋或在受喷面上敷设砂浆桩,用以控制喷层厚度。
(4)混凝土拌制及运输
混凝土拌制严格按试验室出具的级配单进行。拌和前,要对拌和系统进行性能检测,确保各拌和料计量准确。混凝土的拌和工艺流程如下:
石子+砂+水泥(搅拌)→+75%水(搅拌)→减水剂+剩余的水(搅拌)→均匀出料。
混凝土采用自卸汽车运输。 (5)分层喷射施工
喷射设备采用PZ-10C混凝土喷射机,采用“湿喷法”施工。 喷射混凝土施工分段分片、自下而上、先凹后凸依次进行。喷射作业紧跟开挖工作面,混凝土终凝至下一循环放炮时间不小于3h。
当喷层厚度大于5cm时分层喷射,第一层喷射厚度以喷层不产生坠落和滑移为原则,后一次喷射在前一层混凝土终凝后进行,一次喷射厚度按GB50086-2001表8.5.1规定数据选用。施喷时,喷嘴与受喷面尽量保持垂直,距离在0.6m~1.2m之间。混凝土料的坍落度控制在120~140mm之间。
(6)养护
喷射砼终凝2小时后,开始喷水养护,喷水量和喷水次数以混凝土表面保持湿润为准,养护时间一般不少于7天。气温低于+5℃,不得喷水养护。
(7)质量检查
喷混凝土质量检查包括混凝土抗压强度、喷层厚度、喷射混凝土与岩石间以及喷层之间的粘结力。抗压强度以试验室所取试块的实测数据为准,其强度必须满足设计要求。喷层厚度采用针探或钻孔等方法进行,其平均厚度不小于设计值。粘结力检查采用钻孔取芯作抗拉试验。 7.4.2 挂钢筋网喷射混凝土施工
a、施工工艺
挂钢筋网喷射混凝土施工工艺流程下图7.4-2所示。
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开挖面地质验收
受喷面浮石处理、清洗、验收 签发开仓证 配合比确定
机具人员准备 设喷层厚度搅拌站拌制喷砼料 自卸汽车运输
仓面验第一层喷射施工 喷砼机喂料 挂网钢筋绑扎 第二层喷射施工 养 图7.4-2 挂网喷射混凝土施工工艺流程框图
b、主要工序施工方法 (1)挂网钢筋绑扎
挂网钢筋采用人工铺挂,采用升降平台车或架子车作为施工平台,并与锚杆焊接固定。钢筋网的规格、网格间距及搭接长度等参数按设计要求确定。钢筋网绑扎时,可用榔头击打钢筋,使之尽量紧贴岩面。
(2)喷射混凝土
同 “喷素混凝土施工”。 主要工艺流程如下图7.4-3:
粗骨料
水 水 外加剂 图7.4-3 喷混凝土施工程序图 32
细骨料 搅拌机拌 空压机 砼喷射速凝剂 压缩空喷嘴 受喷射
(3)施工要求
a.喷混凝土在施工前必须先将受喷面松动岩块,浮碴等杂物清除、冲洗干净,如遇地下涌水时,必须采用断源截流、打孔引流、埋管导流等有效措施处理后才能喷射。
b.同一作业面射混凝土应自下而上分段分片依次进行,一次喷射层厚按4~5cm控制,后一层在前一层混凝土终凝生进行,若终凝1h后进行喷射,应先用风水清洗受喷面。
c.喷射混凝土终凝2h后开始喷水养护,养护时间一般不小于14天,主要部位不小于21天。养护派专人负责、责任到期人,确保养护面湿润。
d. 喷混凝土强度控制:按设计规定标号,提前做好配合比试验。 e. 水泥:选用普通硅酸盐水泥,其标号选用PO.42.5级。 8.质量保证措施 8.1总体要求
⑪、认真阅读设计图纸和设计文件,做好技术交底工作;
⑫、严格施工测量复核制度,避免测量出错,测量人员认真负责,精心操作,满足精度要求,保证测量误差在允许范围内;
⑬、建立健全质量保证体系,配备专职质检人员,制定切实可靠的质量管理制度,开展TQC活动,充分发挥QC小组的作用;
⑭、制定每个工序的作业指导书,开挖严格按照施工技术要求认真操作,符合设计要求及有关规范的规定;
⑮、严格执行质量“三检制“,做好交接班工作,实行谁施工谁负责的责任制度;
⑯、本工程的所有开挖坡面均采用预裂爆破技术,保证坝基基础面平整度要求。
⑰、洞室周边开挖孔均采用光面爆破技术,以形成光滑的最终开挖面,使开挖超挖量在允许误差范围之内,并达到最小的爆破应力和裂缝。
⑱、配齐为鉴定、测试本工程所用材料的性质、力学指标和工程质量所必须的仪器、设备、劳力、材料和试验样品,使工程质量随时处在
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可控状态,严格把好质量关;
⑲、尽量采用新技术、新工艺、新材料,对于工程质量中的重大难题,组织科技人员进行技术攻关。 8.2光面爆破质量保证措施
⑪、严格按施工图纸及相关技术规范的要求施工,现场设专职质控人员对施工过程进行全过程控制。
⑫、在每个开挖面进行钻孔、爆破时,均严格按照监理工程师批准的爆破方案进行钻孔、装药、连网。
⑬、周边孔钻孔时,定人、定区域,并设专人检查钻孔质量,做到定岗定人;同时,做好施工记录,以保证轮廓线的开挖质量,最大限度地减少超挖。
⑭、钻孔质量控制
①钻孔孔位要依据测量放出的中心线、腰线及开挖轮廓线确定,以保证钻孔精度,包括孔位、孔向、深度等。
②周边孔在断面轮廓线上开孔,沿轮廓线调整的范围和掏槽孔的孔位偏差不大于5cm,其他炮孔的孔位偏差不大于10cm。
③炮孔的孔底落在爆破图规定的平面上。
④炮孔的装药、堵塞和引爆线路的联结,由经过考核合格的炮工负责,并严格按爆破图的规定和要求进行作业。
⑤炮孔经检查合格后,方可装药爆破。爆破装药时,一定要按经爆破试验调整确定后的爆破参数进行,为了防止因导爆管质量引起某一个或几个炮孔拒爆,爆破的引爆系统采用复式串、并连接法连接,每个炮孔内安装2~3枚导爆管作为保险。
⑮、每次爆破后,对岩石爆破的效果进行现场实地调查并作出评价,通过仪器测定爆破对岩体完整性的影响(岩体声波测试),对爆破参数进行适当调整。
⑯、光面爆破效果达到下列要求:
①残留炮孔痕迹在开挖轮廓面上均匀分布;
②炮孔痕迹保存率:完整岩石不少于80%,较完整和完整性较差的不
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少于50%,较破碎和破碎岩石不小于20%;
③相邻两孔间的岩面平整,孔壁没有明显的爆震裂隙; ④相邻两茬炮之间的台阶小于10cm。
⑰、为提高洞室轮廓面开挖施工质量,对周边光爆施工质量控制制定专门的奖罚制度,拿出专项资金用于轮廓面开挖的质量奖励。 8.3边坡预裂爆破开挖质量保证措施
(1)、各施工队必须安排两名专职人员负责预裂孔施工组织协调,并对所管辖施工部位的预裂孔造孔用的潜孔钻机进行统一编号,定人定机,注明各钻机施工负责人和操作人员姓名,形成内部的质量管理网络图。
(2)、钻机架设前,各施工队提前将边墙附近作业场地的浮渣清除干净,便于测量放样和钻机布置。
(3)、边坡预裂孔施工按照每10m为一施工段,测量人员预先测放边坡的设计轮廓线、孔位和高程,并用红油漆在地板上作好标志,并提供每只孔的钻方向资料。操作人员按照轮廓线和钻孔方向资料安装钢管样架,固定钻机,进行钻机就位。
(4)、钻机样架安设完毕,由质量部门进行检查验收,主要检查其稳定性,即扣件的连接以及其他的连接是否牢固,并且利用工程检测尺,吊线锤等检查钻机安装位置,确保钻杆轴线和设计开挖轮廓线在一个平面上,且垂直相交。
(5)、测量队负责对孔位进行复测,并用测量仪器对钻机安装位置进行校核。各施工部位根据校核情况对钻机进行调整、矫正。为确保测量精度,减少系统误差,测量队对测量人员统一进行技术培训和测量基准点交底。
(6)、钻进1.0m后,由质检人员对钻机的位置再一次进行校核,并填写检查记录,确保钻孔方向满足设计要求。符合要求,继续施工,否则及时停止钻设,并在左右两侧规定的范围进行补钻。
(7)、每个孔钻完后,施工队技术员对每个孔的孔深、孔距、角度进行自检,合格之后孔口加以保护,不合格的孔及时补钻。一个施工段全部钻孔完成之后,施工队技术员申请质检部验收,全部合格后方可以拆除样
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架,并及时对孔口进行封堵保护,防止杂物落入孔内。检查完后,质检人员要对每个孔做好原始记录,详细注明孔位、孔距、孔口高程、孔深、施工单位和责任人等。
(8)、为提高预裂孔钻孔质量,投入一定资金,采用高精度潜孔钻机和工程检测尺,专门用于现场质量检测。
(9)、预裂孔内严格按照设计装药结构和线装药密度进行装药,各施工单位或爆破单位必须有施工技术员现场指导和监控,所有药卷必须用导爆索串联后绑扎在竹片上,经检查符合要求后才能放入预裂孔内,质检人员负责监督。
(10)、爆破网络必须采用接力复式起爆方式,间隔时间为50ms。网络连接好后,由质检人员,施工技术员对网络进行联合检查,检查无误后才能起爆。
(11)、为加强预裂孔现场质量控制和检查力度,由专职人员负责预裂孔施工质量巡检,实行24小时值班制度,确保全过程质量控制。
(12)、为提高预裂施工质量,对预裂孔施工质量控制制定专门的奖罚制度,拿出专项资金用于预裂孔的质量奖励。 9.安全保证措施
⑪、爆破作业严格按照《爆破安全规程》有关规定执行;
⑫、爆破后及时清除边坡浮石和不稳定岩块,确保下一工作面安全。 ⑬、严格控制边坡孔向、孔深与装药量,确保边坡稳定。最大段药量一般不超过300kg。
⑭、定期对边坡的稳定进行监测,如出现不稳定迹象时,应及时通知监理,立即采取有效措施,确保边坡的稳定。
⑮、因坝基开挖采用翻碴,河床部位应设挡措施,并切实做好安全维护工作。
⑯、开挖与支护做到有机配合,规定统一的放炮时间,做到人员、设备等及时撤离现场,确保人员设备的安全。
⑰、因本工程河床狭窄,左右岸爆破作业时,对对面的工作面都有影响,故必须做好安全警戒工作。
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⑱、坝基开挖时,由于拱肩开挖边坡非常陡峭,为防止上部落物伤及下部工作人员,在开挖工作面的上部平台边口上搭设拦渣(石)坎。并在拦渣坎上设置明显警示标志。
⑲、派专人对上、下作业面进行巡视检查,发现问题及时通知下方施工人员做好安全防护和撤离工作。
⑳、在施工区域的要道口上设置警卫岗,做好施工区域的安全保卫工作,阻止闲杂人员进入施工区域内,告知非施工作业人员不得进入施工作业面和作业面上方进行活动。
⑴、加强安全操作知识的培训,提高施工人员的安全素质;定期进行安全检查、消除大小安全隐患。
⑵、施工过程中,为确保当地交通不受影响,项目部特编制了《保通措施》,具体保通措施详见《[2013] 技案002号》。 10.文明施工环境保护措施 10.1文明施工
⑪、遵守业主制定的相关文明施工的规定,加强现场管理,施工人员统一着装。
⑫、挂牌施工,渣场、施工营地、导流洞进口、施工支洞口、临时混泥土土拌合楼等处设置标语牌。
⑬、严格按照业主制定的渣场管理规定进行弃渣、弃土的堆放,弃渣时服从渣场管理人员指挥有序堆渣;严禁沿途、沿河及沿沟随意弃渣。
⑭、配备洒水车,对出渣道路采取洒水等措施减少扬尘,改善道路运行环境。
⑮、施工现场区域设置环保型移动厕所和垃圾箱,确保各施工场地保持良好的环境卫生状况。
⑯、洞室工程开挖期间,配备足够的通风设施,加强通风,降低洞内废气浓度,钻爆施工采用湿法作业,降低粉尘。
⑰、施工作业区、施工道路,特别是地下工程作业区设置足够的照明,照明度满足要求。
⑱、工作完成后,做到工完、料尽、场地清。
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10.2环境保护措施
⑪、遵守国家、地方有关环境保护和水土保持的法律、法规和规章,做好工程施工区的环境保护和水土保持工作,防止由于开挖施工造成施工区附近地区的环境污染和破坏。
⑫、施工生产废水尽量处理后循环利用,未经处理达标禁止向附近水体直接排放油类、酸液及其它有毒或不允许排放的废液和污染物。
⑬、施工开挖现场设置洒水除尘装置,钻爆作业采取湿法作业,以降低粉尘。
⑭、施工道路的场地清理物,如表土、草皮、树木和垃圾等运到指定地点废弃,避免妨碍施工及环境。
⑮、开挖钻机、空压机、通风机等高噪音机械安装必要的降噪装置或隔声设施,同时加强设备的维护和保养,保持机械润滑,减少运行噪音。
⑯、合理安排施工时间,避免夜间22:00~次日7:00进行露天爆破。 ⑰、开挖弃渣及时运至指定地点堆存,并做好施工弃碴的治理措施,防止开挖弃碴淤积河道。
⑱、临时公路均按稳定边坡进行开挖,及时设置挡墙、护坡等对开挖、回填形成的土质边坡进行防护,并修建路基边沟、排水沟、截水沟。公路开挖土方尽量回填,或就近用于施工场地平整。
⑲、加强对机械维修车间及临时油库的管理,避免因机械施工产生的漏油、弃油及冲洗汽车对江水造成污染,严禁乱倒弃油,弃油经集中处理达标后排放。
⑳、施工现场设置临时卫生设施,并定期清理打扫,保护施工区的环境卫生,保障工人的劳动卫生条件。
⑴、工程完工后,及时拆除施工临时设施,清除施工区及其附近的施工废弃物,并按要求进行环境恢复。 11.主要劳动力配置
为满足大坝基础开挖与支护需要,用于大坝坝基等的开挖与支护的主要劳动力配置如表11-1所示。
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表11-1 主要劳动力配置表 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 工种名称 风钻工 炮 工 撬挖工 电 工 管路工 重机司机 压风工 汽车司机 人 备 数 注 15 10 10 4 4 6 6 20 序号 9 10 11 12 13 14 15 工种名称 修理工 混凝土喷射工 测量工 普 工 灌浆工 运转工 合计 人 数 4 10 5 20 20 6 140 备 注 12.主要施工机械
主要施工机械见表12-1。
表12-1 主要施工机械设备表 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 名 称 反铲 装载机 潜孔钻 手风钻 电动空压机 自卸汽车 自卸汽车 砂浆搅拌机 锚固钻 砂浆泵 水泵 搅拌机 张拉千斤顶 张拉千斤顶 高压油泵 高压油泵 混凝土喷射机 型号、规格 PC300 ZL50 KZS-100Y YT-28 18m³/min 红岩 5t JJS-2 YG80 2SNS IS200-150-315 JDY-350 YCW350 YCW700 ZB2*2-500 ZB4-800 单位 台 台 台 台 台 台 辆 台 台 台 台 台 套 套 台 台 台 数量 2 2 10 15 4 15 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 备 注 1.4m³ 20t 配ZB2*2-500 配ZB4-800 PZ-10C
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