明渠工程施工

第五章明渠工程施工5.1概述5.1.1工程简介本标段明渠共10段，总长为2626.138m（含渐变段长度）。五段明渠桩号分别为：第一段：13+107.45~13+862.62，长755.17m；第二段：14+133.18~14+328.24，长195.06m；第三段：15+094.18~15+356.17，长261.99m；第四段：16+437.30~17+070.08，长632.78m；第五段：17+451.10~17+674.45，长223.35m；第六段：18+057.01~18+167.77，长110.76m；第七段：18+311.77~18+328.27，长16.50m；第八段：18+580.19~18+772.44，长192.25m；第九段：19+010.31~19+234.70，长224.39m；第十段：22+755.13~22+760.00，长4.87m；5.1.2本标明渠工程主要工程量本标明渠工程主要工程量见表5-1-1。表5-1-1渠道工程主要工程量表序号项目名称单位数量备注1土方开挖m3381562石方开挖m3890303C20喷砼护坡m3561厚8cm4钢筋网制安t17Φ6.5@20cm5砂浆锚杆根777Φ22，L=3m6石渣填筑m3445957渠顶泥结石路面m2331厚12cm，宽3.5m8级配碎石基层m1466厚18cm，宽3.5m9C15砼（渠道底板）m365110C15砼（渠道边坡）m3203511C15砼（渠道压顶）m340930*30cm12C20砼矩形渠道m337613C20砼框格梁m34603*3m，30cm14钢筋制安t58.515橡胶止水带GB651-2m8916聚硫密封胶m3122*6cm17聚丙烯土工格栅m242784单向160KN18复合土工膜m28415两布一膜，500g/m219草皮护坡m2653220高密度聚乙烯闭孔泡沫板m2826厚2cm21PVC排水管m3753Φ7.5，L=3m，间排距3m22M7.5浆砌块石排水沟m3320323M7.5浆砌块石护坡m3126624M7.5浆砌块石边墙m335785.1.3水文气象和工程地质资料5.1.3.1水文气象西梓干渠位于四川盆地西北部，气候属中亚热带季风湿润气候，四季分明，且秋暖，春旱，夏长，霜雪少。多年平局气温在16.5℃，极端最高气温39.5℃，极端最低气温-6.7℃。常年日照数1357h，一年中最冷月出现在1月，最热月出现在7、8二月。多年平均蒸发量1211mm。相对湿度76~83%，无霜期日数280d。历年平均风速1.6m/s，瞬时最大风速16.0m/s（NE），常年多偏北风。多年平均降雨量为924.3mm，年内分配极不均匀，七、八、九月三个月占年降雨量的62.6%。多年平均蒸发量1211mm，四、五、六三个月为451.8mm（占37.4%）。西梓干渠13标段沿线大部分通过斜坡山麓或平台，少部分通过河流、溪沟、洼地等地段，除倒虹吸管穿过梓潼江和马鸣河外，其余的都是小溪沟。另外，沿渠线的坡面径流洪水按集水面积大小进行了分块，集水块坡度大，洪水陡涨陡落，历时很短，洪水流量也不大。5.1.3.2工程地质招标渠段位于四川盆地北部，处于培江以及支流梓潼江右岸，总的地势北高南低。海拔高程540~700m，相对高差60~160m，为浅切割丘陵区，具构造剥蚀和侵蚀堆积地貌景观，山脊多为不规则条形山脊、或树枝状山脊、圆顶山包和侵蚀洼地相间的地貌。出露基岩为白垩系下统城墙岩群剑阁组（Kljg）之砖红色粘土岩，泥质粉砂岩与紫红、灰黄中厚层状长石砂岩、长石岩屑砂岩呈不等厚互层。坡、洪积堆积成（Q4dl+pl）之粘土、粉质粘土、粉土等，主要分布在九根柏等侵蚀洼地、冲沟一带；坡、残积堆积层（Q4dl+el）之褐黄、紫褐色可塑状粉质粘土，分布在斜坡、平台和洼地边缘。5.2土石方开挖工程5.2.1开挖施工布置5.2.1.1道路布置在明渠沿线设施工便道，方便人员及机械设备进出，同时与明渠开挖边线保持一定距离，以免影响明渠施工。5.2.1.2供电及施工排水（1）施工用电主要为施工区内排水、石方开挖设备和夜间施工照明，施工用电从开挖作业面附近的变压器接线至各用电点。详见第二章施工总平面布置。（2）施工排水施工排水以“截、疏、抽、排”相结合。开挖施工前先形成边坡截水沟，将边坡集水汇集后排出开挖面以外；基坑开挖中各开挖层采用排水沟领先，集水井汇水，水泵抽排至渠道以外沟渠中，施工面局部积水采用潜水泵导入集水井，由排水泵站统一排放，尽量保证开挖在干地施工。5.2.1.3开挖设备布置在石方开挖作业面附近，布置4台10m3/min移动式空压机供风，满足开挖供风需要。5.2.1.4渣场布置渠道开挖时，严格按批准的施工措施计划确定的堆渣地点、范围和堆渣方式进行堆存，渣料堆体应保持边坡稳定。5.2.2土方开挖5.2.2.1开挖原则和有关规定（1）开挖原则①开挖遵循分期、分段、分层的原则，自上而下进行开挖施工。②开挖施工满足施工总进度计划要求。③开挖顺序和开挖方式与出渣道路和施工作业面协调，并保证施工道路的布置合理，交通畅通。④开挖一段，成型一段，尽早提供混凝土浇筑的施工作业面。（2）有关规定①开挖施工时必须特别注意尽最大的实际可能保护清理区域范围外的天然植被。②场地清理中对文物古迹按相关规定执行，不得擅自破坏。③开挖表土按设计开挖深度执行，开挖料运至指定地点堆放。表土堆积体不宜过高，防止冲刷流失。④边坡开挖前应详细调查边坡岩石的稳定性，包括设计开挖线对施工有影响坡面和岸坡等。对有不安全因素的边坡，必须进行处理和采取相应的防护措施。⑤随着岸坡开挖高程下降，应及时对坡面进行测量检查以防止偏离设计开挖线，避免在形成边坡后再进行处理。⑥在施工期间直至最终工程验收，如果沿开挖边坡发生滑坡或塌方，应及时报告监理人，并按监理人批准的措施对边坡进行处理。5.2.2.2开挖分区、分层根据现场地形条件，以及不同的断面形式，分区分段施工，土方开挖按200m~250m分为一段，分层高度3m一层。5.2.2.3开挖方式本工程土方开挖采用自上而下、分层开挖的方式进行。土方开挖使用CAT323、CAT360、PC220等液压反铲挖掘机开挖装料，10~15t自卸汽车运输至指定渣场堆放，逐层开挖至设计建基面高程。土方开挖一般施工程序为：场地清理→测量放线→开挖装车→出渣→坡面清理与修整→坡面验收→边坡支护及验收→下一循环作业或完工。土方开挖施工工艺流程见图5-2-1：图5-2-1土方开挖工艺流程图5.2.2.4表土清理采用人工辅助推土机进行主体工程开挖区施工场地清理。地表植被清理范围延伸至离施工图所示最大开挖边线外侧或建筑物边线外侧至少5m的距离；须予挖除树根的范围应延伸到离施工图所示最大开挖边线、填筑边线外侧3m的距离；并注意保护清理区域附近的天然植被，凡属无价值的可燃物，尽快在有消防安全措施的保护下将其焚毁，凡属无法烧尽或严重影响环境的清除物，在监理工程师指定的区域内进行掩埋。按照监理工程师指示的表土开挖深度进行主体工程施工场地的表土挖除,并将有机土壤运到指定地区妥善存放,以防止土壤冲涮流失。5.2.2.5土方开挖方法土方开挖应自上而下分层进行，施工中随时作成一定的坡势，以利排水，同时在开挖的过程中应避免边坡及马道上形成积水；对于边坡易风化崩解的土层，若开挖层不能及时回填或支护的应预留保护层。自卸汽车运土施工准备施工排水测量放线修筑道路反铲挖装人工修整（1）土方开挖的施工方法土方明挖采用SD220推土机逐层剥离集料，液压反铲挖掘机挖装10t~15t自卸汽车运输至业主指定的渣场。渠道边坡及底板开挖时预留30cm左右的保护层，在砼衬砌前边坡采用削坡机自上而下分层削坡，底板采用液压反铲挖掘机开挖。开挖渣料符合填筑质量要求的用于渠堤填筑，不符合填筑质量要求和多余部分采用液压反铲挖掘机装渣，10t~15t自卸汽车运输至弃渣场堆放，弃渣场配备1台ZL50装载机平场。（2）土质边坡稳定与安全应急措施在土质边坡开挖过程中，如出现裂缝和滑动迹象，立即暂停施工并采取应急抢救措施，使危害减到最少，并及时通知监理工程师。必要时，按照监理工程师的指示设置观测点，及时观测边坡变化情况并做好记录。对于浅表性滑动面，采用液压反铲削除滑动体，降低滑动体高度，必要时在处理后的坡面上喷5~8cm厚砼或钢纤维砼护面。5.2.3石方开挖5.2.3.1开挖原则根据施工总进度要求及开挖的难易程度，采用自上而下分段分层开挖，结合渠道施工确定合理的施工顺序，在开挖过程中严格按照设计施工图和本标工程招标文件《技术条款》要求，结合工程实际和明渠施工需求情况，做到有安排、有秩序、有措施，高效快速的合理开挖。5.2.3.2开挖分区、分层根据现场地形条件，以及不同的断面形式，分区分段施工，石方开挖按200m~250m分为一段，分层高度按2.5~3m一层。5.2.3.3开挖方法石方开挖爆破主爆孔采用YT28手风钻，边坡采用手风钻浅孔光面爆破，光爆孔采用手风钻沿开挖设计边线进行造孔，采用毫秒梯段微差爆破。石方槽挖普遍较浅，采用手风钻造孔，浅孔梯段微差挤压爆破。距离隧洞较近的石方开挖段，可与隧洞开挖共用空压机，距离较远的开挖段则使用移动式空压机供风。梯段高度H=2.5m，钻孔L=2.7~3.0m，孔径42mm、孔距α=1.8m，排距b=1.4m，抵抗线ω=1.5m，堵塞长度80cm，每孔装药量Q=2.84kg，单位耗药量q=0.35kg/m3，采用非电微差挤压爆破，连续装药，微差分段间隔时间25~50ms。手风钻浅孔光面爆破参数初步拟定如下：边坡坡面采用光面控制爆破，手风钻凿孔，孔径42mm，孔距α=40~50cm，药卷直径d=22mm，不偶合系数Dd=1.91~2.27，线装药密度Qx=250g/m，堵塞长度50cm，软弱岩层采用竹片支持间隔装药，炸药2#岩石硝铵炸药，导爆索起爆。以上爆破参数仅供参考，应在实际施工中，根据岩石强度等具体情况，以及爆破后的效果对爆破药量、爆破方式等爆破部份的参数作相应调整，务必做到装药恰当，成型良好，减少周边围岩破坏，提高爆破效果。初拟钻孔布置、爆破参数及爆破网路详见附图。石方开挖工艺流程见图5-2-2。图5-2-2石方开挖施工工艺流程出渣采用液压反铲挖机装自卸汽车运至指定弃渣场或堆放场。下一循环作业施工准备测量放线造孔装药联网起爆安全处理挖、装、运石渣5.2.3.4基础及周边岩体的保护所有建基面开挖均作基础保护，软弱建基面破碎基础留10~30cm的撬挖层，采用人工或风镐撬除，坚硬岩石基础范围内严格控制装药量，少药量浅孔多循环松动爆破，防止对基础产生震动破坏。严格遵照《水工建筑物岩石基础开挖工程施工技术规范》（SL47-1994）有关规定执行。5.3土石方填筑工程本标段明渠回填利用开挖料，开挖产生的渣料在去除不合格料后，完全能满足回填需要，剩余合格土石料可堆存于业主指定料场。由于明渠填方渠段两侧渠顶施工断面较窄，先分层填筑至设计高程，再使用长臂挖机开挖渠道，边坡外缘预留30cm，内边坡预留20cm，人工开挖削坡。5.3.1基础清理（1）渠堤填筑前，按设计文件要求进行基础清理，基础表层的淤泥、腐殖土、泥炭土等不合格土和草皮、杂填土等杂物必须清除。清基深度达到设计图纸要求。（2）严格按设计文件要求在清基后进行平整压实。平整压实采用15t振动碾压实，满足设计图纸要求和监理人要求的压实指标。（3）渠堤基础开挖中清除的弃土、废物、废渣等，按监理人的要求，运至其指定场地堆放，清基过程中如发现化石和文物，按招标文件的规定办理。（4）对于地质条件较复杂的堤基，如软弱堤基（包括软粘土、淤泥、泥炭土等）按《堤防工程施工规范》（SL260-1998）第5章的要求进行防渗处理，并通过现场试验取得有关技术参数，满足工程质量要求。基础经监理人验收合格后，方可进行渠堤填筑。5.3.2渠堤填筑（1）填筑施工方法：以一段作为一填筑区全断面逐层填筑，填筑料每层铺料厚度不大于60cm，以10～15t自卸汽车运输填筑料，填筑料质量符合设计文件要求。以20