厂房及尾水箱涵基础开挖施工方案

1沟口水电站厂房及尾水箱涵基础开挖施工方案一、概况（一）、工程概况沟口水电站工程位于重庆市石柱县境内的沙子河段（小地名，新屋坝），距沙子镇3.5km。坝址以上控制流域面积138km2，多年平均流量为3.57m3/s，主河道长26.7km。电站厂址位于坝址下游2.2km。厂址以上控制流域面积150km2，沟口站设计为径流式电站。电站总装机容量为5000kw（2×2500）。厂区枢纽主要包括主副厂房、升压站、尾水建筑物防洪堤以及生活办公，绿化等组成。主厂房长54.9m，宽19.06m，高25m。厂内装两台2500kw卧轴混流式水轮发电机组，总装机容量5000kw，主厂房水轮机、发电机共一层布置，发电机出线沿上游侧引出至副厂房开关室。主厂房内设置30/10T单梁桥式起重机一台，其跨度为12.0m；上游侧布置进水阀、集水井，下游侧布置调速器和吊运主通道。安装间位于主厂房上游端，长12.6m，宽13.66m，墙侧设大门与进厂公路相通。副厂房位于主厂房下游侧，一层分别布置机组自动屏及厂用电室、开关室、机修间、开关室和中控室。尾水建筑物由尾水室、尾水箱涵组成。两台机组尾水通过尾水箱涵接至高台二级引水明渠再直接接入引水隧洞（1#无压隧洞）。明渠为C15砼重力式边墙，明渠净宽2.8m，净高3.0m。（二）、土石方工程施工范围、施工内容1、围堰填筑及防渗处理。2、发电厂房主副厂房、及尾水渠开挖支护；3、导流明渠的开挖、支护。（三）、现场自然条件1、工程地质条件厂区位于沙子河右岸,沙子镇场下游约5.5km处，河流在此处流向168゜，河床高程约939m，水面宽30～40m。为狭窄U型横向谷，右岸山体雄厚。厂区地面高程940-945m，相对高差5m，地形上为河滩地，平地，厂房出露侏罗系中统上沙溪庙组（J2s）砂质泥岩为第四系砂卵石层，厚度约3-5m。岩层产状N30°E/NW∠10°基础开挖后，将在厂房后形成约5～10m高的边坡,上部为砂卵石边坡，在雨季易产生滑坡，下部为砂质泥岩形成的逆向坡，整体稳定较好，有少量掉块现象，因此，开挖后应及时支护、衬砌。2、水文气象条件2龙河流域属亚热带湿润气候区，具有气候温和、雨量丰沛、四季分明，春雨、夏伏旱、秋绵雨、冬干的气候特点。冬季受偏北气流控制，气温低，降水少。春分以后，降水天气系统逐渐加强，太平洋副高北跃西伸；副高西部的西南气流，将孟加拉湾、南海的水汽不断输入，并与高空低槽和地面冷锋相配合，或受副高与西藏高压之间的低压系统控制并持续时，低压系统的上升运动结合局地对流运动的发展，形成强烈的复合运动，可在本流域形成较强的暴雨或大暴雨。7月中旬至8月下旬，由于太平洋副热带高压和西藏高压相继控制，流域内出现连续高温天气，常有伏旱发生。9月以后，太平洋副高压南移，导致本流域降雨显著增加，但强度一般较小，多为绵绵秋雨。二、施工布置（一）施工道路布置施工区离沙子镇5.5km,并有县道通过，工程对外交通较方便。基坑开挖结合现场情况，从已有高台电站无压洞进口施工道路接尾水箱涵修一条3.5m宽施工便道至基坑。（二）施工供电施工用电由业主提供10KV高压输电线至施工区，并安置好箱式变压器。我部从变压器低压侧牵至施工现场。（三）施工供水厂房施工用水可直接从龙河和附近溪沟及山平塘提取至厂区水池，水池布置在厂房施工区以外10m位置。（四）施工供风在厂房施工区外布置一台22m³移动式空压机供风。（五）混凝土拌制在厂房基坑喷射混凝土搅拌站布置高台无压洞进口弃渣场上，布置一台350自落式搅拌机。1.2施工导流设计标准厂房枢纽导流建筑物级别为Ⅴ级。厂房基坑防围堰和尾水渠出口临时围堰挡水标准均采用下游电站回水最高水位1678m。（六）施工围堰方案1、结合施工总进度计划安排，施工导流方案为：2014年11月上旬至2015年5月下旬导流，上、下游围堰利用原始地形挡水围，纵向在厂房尾水箱涵设计结构线10m外修建围堰与上下游原始地形连接挡水，堰体迎水面铺土工膜防渗，原河床过流，填筑围堰前，梳理河床内大块石，降低河床水位壅高。3（1）导流标准：导流时段为2014年11月上旬～年2015年5月下旬，采用纵横向围堰挡水，束窄原河床过流。采用枯期10年一遇洪水标准。上游围堰堰顶高程943.2m，下游围堰堰顶高程942.7m，纵向围堰与上、下游围堰顺坡连接。2、导流建筑物布置枢纽工程施工导流布置见厂房施工布置平面示意图。3、围堰结构根据地形、地质条件及建筑物结构布置，围堰采用土石围堰结构。围堰轴线长124.5m,堰顶高程942.7m～943.2m,堰顶宽4.5m。堰体迎水面坡比为1：2.0，背水面坡比为1：1.5，堰体防渗采用土工膜进行防渗。堰面采用干砌石防护。4、导流建筑物主要工程特性表1围堰主要工程特性表围堰建筑物名称建筑物级别堰前水位堰顶高程防渗形式备注厂房基坑围堰Ⅴ941.8m942.7m土石堰体及土工膜表2围堰工程量表工程部位工程项目单位工程量备注厂房围堰土石填筑m32762.34抛石石护坡m3150土工膜m2311.25围堰拆除m32762.345、厂房围堰拆除厂房围堰拆除时间为2015年6月1日～2015年6月11日。围堰拆除利用反铲从上游向下游方向边退边挖，分层开挖至设计高程。挖除料利用自卸汽车运到指定渣场。（七）厂房基坑排水厂房基坑排水主要排除厂房基坑施工过程中从地基渗透进入基坑的渗水、施工生产废水、降雨积水等。经计算经常性最大排水强度为25m3/h，配置2台QDX25-17-2.2污水泵（其中一台备用）经常性排水，可满足排水要求。施工期排水历时210d，时段为2014年11月上旬～2015年5月31日。厂房基坑开挖至基岩面后，基坑周围人工开挖截水沟，截水沟宽×深=30×20cm。渗水通过截水沟引入厂房下游施工期永久集水坑，集水坑设置在厂房下游侧基岩出露比较低的地方，上口尺寸为2m×2m，深1.2m，直接利用反铲开挖或爆破后挖除。每层岩石钻爆开挖前，沿开口线先利用反铲开挖截水沟，并与右下游侧临时集水坑联接。对局部低洼地带的积水，利用1.5″污水泵引排至集水坑，再4污水泵抽排至龙河。（八）导流工程施工机械设备表导流工程施工机械设备见表3所示。表3导流工程施工机械设备表序号名称规格单位数量备注1液压反铲三一270台12装载机50B台13自卸汽车15T辆44水泵QDX25-17-2.2台2基坑排水5污水泵1.5″台3工作面排水三、施工程序根据工程地形地质条件和施工要求，采用自上而下逐层开挖逐层支护的施工方法。主厂房基础开挖要做到边开挖边支护，基坑开挖过程中注意排水。本工程土方开挖量为1368m3，石方开挖量为302m3。开挖施工程序图框如图：四、施工方法（一）厂房基坑及尾水箱涵基础开挖施工准备测量施工道路修筑验收交面开挖及支护施工程序图土方开挖石方开挖锚喷支护51、厂房及尾水箱涵土方开挖采用自上而下分层开挖的施工方法，分层厚度4.0m（视距建基面厚度调整），选用三一265型液压反铲开挖，装10t自卸汽车出渣，运至弃渣场。2、开口线形成后，按施工分层的要求形成初始台阶，按4.0m一层分台阶从高到低逐层下降开挖。石方明挖自上而下分层开挖。一般石方采取梯段微差爆破，梯段高度3.0m；边坡坡面采取预裂爆破，基础按预留保护层方法施工。保护层预留厚度0.5～0.7m厚，保护层由人工加风镐撬挖。开挖渣料用三一265液压反铲装料，10t自卸汽车运输。在开挖前，应根据地质情况及钻机情况，进行爆破设计，并做好爆破安全警戒工作，明确爆破信号，只有在确认安全后方可进行爆破作业，初步拟定爆破参数(见表4、表5和表6)。表4预裂爆破参数表钻孔机型预裂厚度（m）孔深（m）孔距（m）孔径（mm）药卷直径（mm）不偶合系数线装药密度g/m单孔量（kg）堵塞长度（m）YT-283.03.20.45φ42φ251.682000.740.5备注：爆破参数将在施工中根据爆破效果进行相应调整。表5梯段微差爆破参数表钻孔机型孔深（m）孔距(m)排距(m)密集系数孔径（mm）药卷直径（mm）单耗kg/m3单孔装药量kg堵塞长度(m)Y1253.02.52.01.3φ90φ320.406.00.8表6保护层开挖钻爆参数表台阶高度（m）0.50.8孔间距（m）0.40.6孔排距（m）0.40.5堵塞长度（m）0.30.4单孔装药量kg0.050.15备注：爆破参数将在施工中根据爆破效果进行相应调整。3、基坑开挖期间应设集水井，施工集水井与开挖面以排水沟连通，排水沟底高程较开挖面低0.5m～1.0m，施工集水井较开挖面先下一层。（二）厂房及尾水箱涵基础边坡支护1、素喷c20混凝土6①喷射混凝土配合比，应通过室内试验和现场试验选定，并应符合施工图纸要求，在保证喷层性能指标的前提下，尽量减少水泥和水的用量。速凝剂的掺量应通过现场试验确定，喷射混凝土的初凝和终凝时间，应满足施工图纸和现场喷射工艺的要求，喷射混凝土的强度应符合施工图纸要求。②受喷面清理人工清理撬除开挖面上浮石和松动石块，用高压风水枪吹洗受喷面上附着的岩屑、岩粉及其他污物。③混凝土拌合喷射混凝土选用350自落式搅拌机拌合，拌合时间120s。④施喷在边坡搭架子后，选用pz-5喷射机施喷，喷枪应基本垂直壁面，喷嘴距壁面0.8～1.0m，喷枪做螺旋状运动，由低向高施喷，先填平凹坑，然后再喷到设计要求厚度5cm。反弹料应及时清除，作弃渣处理。喷射分区与喷射顺序:为减少喷射混凝土因重力作用而引起的滑动或脱落现象，喷射作业应按照分段、分部、分块、自下而上的原则进行。要求每一分部终凝后才可进行该位置下一高度或第二层喷射。五、施工质量保证措施（一）土石(钻孔爆破)开挖工程质量保证措施本工程主要为明挖,主要控制边坡光爆效果，减少超欠挖、控制坡比。〔1〕爆破施工前均须进行爆破试验，方可施工，在施工中根据地质等情况进行及时调整。〔2〕严格按爆破试验后确定的爆破方案进行钻孔、装药、连网。〔3〕边孔在断面轮廓线上开孔，沿轮廓线的调整范围的孔位偏差不大于5cm，其它炮孔孔位偏差不大于10cm。〔4〕炮孔经检查合格后，方可装药爆破。炮孔的装药、堵塞和引爆线路的联结，由经过考核合格并持有上岗证的炮工负责施工，严格按爆破图的规定和要求进行作业。〔5〕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，通过观测爆破对岩体完整性的影响，对爆破参数进行适当调整。〔6〕炮孔痕迹保存率：完整岩石在80%以上，较完整和完整性差的岩石不小于50%，较破碎和破碎岩石不小于20%。相邻两孔间的岩面平整，孔壁没有明显的爆震裂隙。相邻两茬炮之间的台阶或7最大外斜值小于10cm。〔7〕认真填写爆破记录。（二）初期支护质量保证措施〔1〕按照有关规定进行喷射混凝土施工质量抽样试验，抽样试验报告报送监理工程师。〔2〕检查喷层厚度，对不合格的，进行补喷。〔3〕对检查发现喷射混凝土中的鼓皮、剥落、强度偏低或有其它缺陷的部位，及时予以清理和修补，并经监理工程师检查签认。六、安全文明施工保证措施（一）土石方开挖工程⑴开挖过程中，按施工组织设计要求合理布置施工道路，在危险地段设置安全警示牌、安全围栏等措施，加强对机械设备的安全检查，确保机械设备完好的安全运行。⑵应特别注意滚石、塌渣对河道的影响；派专职安全员持对讲机与开挖作业人员沟通，做好爆破和向下甩渣时的安全警戒工作，防止落石伤及施工人员。⑶开挖施工时将设计边线处至少2米范围内的浮石、杂物清除干净，边坡危石要及时清除；做好边坡防洪排水措施，施工前挖好截水沟、防止雨水冲刷破坏边坡和造成安全隐患。⑷开挖时，严禁开挖面出现倒坡；每次放炮后，对爆破面进行安全处理后才能进行下一工序作业。爆破方案要精心设计、严格审查，并满足有关安全操作规程的要求；放炮作业实行“统一指挥、统一时间、统一警戒”；所有爆破操作人员必须持证上岗。⑸随着开挖面的下降，边坡防护措施及时跟进，在有设计要求的边坡支护部位，为保证施工安全必须遵循上层的支护未完成不得进行下一层开挖的原则。加强边坡稳定监测，并设专人巡视，及时发现并排除险情；⑹按照技术条款和安全规程，布置足够的照明设施，确保夜间和洞