船閘工程土石方工程施工方案.doc

船閘土石方工程施工方案1工程概況1.1平面結構簡述船閘布置在主河道右岸，閘軸線與壩軸線正交，船閘左側與泄水閘相接，右側與右岸土石壩連接段相接。船閘由上下游隔水墻和靠船墩、上下游主副導航墻、上下閘首、進出水段和閘室等組成，其中主體工程全長1438m。主體部位布置情況為：緊靠上閘首上游側為進水段，緊靠下閘首下游側為出水段。緊臨左側進出水段為上、下游主導航墻，上游主導航墻長154m，下游主導航墻長155m。緊臨右側進出水段為上、下游副導航墻，上、下游副導航墻布置為不對稱型，上游副導航墻長153.58m，下游副導航墻長147.98m。上閘首平面尺寸：44.028.0(垂直流向順水流向)、閘室有效尺寸180233.5(長寬門檻水深)、下閘首平面尺寸44.025m(垂直流向順水流向)。采用閘墻廊道側支孔分散輸水系統(tǒng)。船閘出口處布置有消力池消能，消力池長43m，為鋼筋砼底板。消力池以下航道底高程在49.051.5m。船閘年設計通過能力：768萬噸。1.2工程地質船閘位于主河床右側，船閘區(qū)地面高程51.0m57.0m；覆蓋層上部為中細砂，厚04m；覆蓋層下部為砂礫石，厚01.0m；基巖頂面高程49.557.0m，巖性為硅質白云巖、白云巖夾灰質白云巖、巖性堅硬，巖石承載力高。閘基持力層巖溶很發(fā)育，順白云巖、灰質白云巖發(fā)育強烈，硅質白云巖發(fā)育相對較弱。閘基巖體除斷層部位局部呈強風化狀態(tài)外，其余部位巖石均呈弱風化狀態(tài)，巖性堅硬，強度較高。受巖溶影響，閘區(qū)巖石透水性強，25m深度范圍內一般為中強透水帶，相對不透水帶起伏較大，一般為1834m。1.3土石方開挖特點船閘土石方開挖總量為54.26萬m3，土方開挖量為52.23萬m3，石方開挖量為2.03萬m3。其開挖特點具體表現(xiàn)在以下幾個方面：(1)開挖范圍大：順水流方向長1438m；開挖部位眾多，上下游隔水墻和靠船墩、上下游主副導航墻、上下閘首、進出水段和閘室，造成基坑開挖的復雜性。(2)基坑開挖工期緊，且開挖過程中還要進行泄水閘、廠房工程的土石方和基礎混凝土澆筑施工，干擾比較大，爆破作業(yè)風險性高，施工安全管理工作繁重。(3)基坑開挖時段可能會遇暴雨，且雨量大，降雨日長，嚴重制約施工進展，造成基坑開挖的不連續(xù)性。(4)基坑所處地段地質條件復雜，施工排水工作和基坑開挖的難度較大。2施工布置2.1施工布置原則(1)結合前期階段性施工組織設計中施工總布置，做到技術可靠、經濟合理、規(guī)模適中、干擾比較小且便于施工總布置中各相關設施相互銜接。(2)利于充分發(fā)揮臨時設施的生產能力，滿足施工總進度中土石方明挖強度的要求。(3)依據(jù)謝家臺碴場棄碴規(guī)劃方案合理規(guī)劃施工碴場。(4)臨時設施不應設置于：嚴重不良地質區(qū)域或滑坡體危害地區(qū)；泥石流、受土石方開挖爆破或其他因素嚴重影響的地區(qū)。2.2碴場與出碴道路的布置2.2.1碴場布置船閘前期開挖料主要用于下游土建標施工場地回填及平整，多余開挖料則作棄料運往謝家臺棄碴場。關于謝家臺棄碴場規(guī)劃可參考謝家臺碴場棄碴規(guī)劃方案。2.2.2出碴道路布置為適應大方量、高強度開挖及全天候、大噸位汽車運輸?shù)囊螅⒖紤]到施工總布置，船閘基坑內設置2條施工主干道路與5條基坑直進式臨時施工支路相結合的循環(huán)交通網(wǎng)布置形式。2.2.2.1船閘施工主干道路 (2)L6#道路：上游下船閘道路。起點與L4#道路相接，沿開挖邊坡，至下游船閘閘室中部。該道路全長約400m，路面高程7554m，路寬9m，前期用于船閘主體工程的開挖棄渣料運輸，后期用于上下閘首、閘室段的回填料、混凝土及金屬結構安裝等運輸，2006年10月2008年9月。 (1)L7#-2道路：上游下船閘基坑道路。L7-2#道路全長約1026m，路面高程為58m53m(基坑)，路寬9m，前期用于船閘主體工程的開挖棄渣料運輸，后期用于船閘混凝土澆筑、金屬結構安裝運輸、護底塊石料、填筑料等運輸，使用時段2007年1月2008年10月。(2)L8#道路：下游下船閘基坑道路。L8#道路全長約767m，路面高程為58m5352.5m，路寬9m，前期用于船閘開挖棄碴料運輸，后期用于船閘混凝土澆筑、金屬結構安裝運輸、護底塊石料、填筑料等運輸，使用時段在2007年1月2008年10月。2.2.2.2船閘施工支線道路依據(jù)我部投標文件中基坑開挖總布置及總進度計劃的要求，船閘基坑開挖于2007年1月3月進行施工，2006年10月2007年11月進行上游引航道(B0-47.89以上) 、下游引航道(B0+216.11以下)施工。為便于迅速進行基坑開挖，開挖道路采用施工支線連接先鋒槽直進方式入基坑施工。具體實施過程如下：由Z6-1#施工支線道路入49.1m船閘基坑，再引Z6-1-1# 、Z6-1-2#分別入43.0m上閘首灌漿廊道及45.0m下閘首基坑。由Z7-3-1#施工支線道路入46.3m上游主導航墻基坑，再入上游輔導航墻基坑。由Z8-4-1#施工支線道路入46.6m下游主導航墻基坑，再入45.4m下游輔導航墻基坑?；痈鞑课换?、邊坡的開挖可隨相應的先鋒槽的開挖同時進行，且待各部位基槽、邊坡開挖及大部分基礎混凝土澆筑完畢后，再從低到高依次將相應的先鋒槽修整到設計坡比，再進行此處的混凝土澆筑。出碴道路布置詳見圖2-1船閘開挖道路布置圖。2.3供風布置主導鉆孔設備CM351型分離式高風壓鉆機，帶有配套的空壓機。對大型鉆機不方便施工的部位，采用快速鉆或手風鉆造孔，建基面局部欠挖采用風鎬處理。快速鉆、手風鉆和風鎬供風，配備10m3/min移動式空壓機4臺(不包括CM351型分離式高風壓鉆機自帶)。用推土機等機械設備牽引至各工作面。2.4供電布置船閘工程的施工電源為右岸施工現(xiàn)場附近一座開閉所提供，施工供電電源電壓等級為10KV。2.4.1 供電范圍(1)供電范圍船閘施工區(qū)用電由業(yè)主提供的10KV開閉所電源接線，在上游右岸布置4#配電室，在上游基坑布置5#配電室；在下游右岸布置8#配電室，在下游基坑布置6#配電室，施工低壓電再由各配電室接線，形成安全高效的電網(wǎng)。(2)主要用電戶配置設備功率統(tǒng)計門機： 400V的810kw。施工現(xiàn)場小型設備用電：100 kw。2.4.2供電系統(tǒng)、配電室設置及配電線路工程(1)供電系統(tǒng)6KV供電系統(tǒng)：主要用電設備有1臺DMQ600B型門機和2臺BYQ電吊。從10KV開閉所架設 “T”接6KV架空線路至5#、6#、8#配電室，通過配電裝置，由6KV電纜向各用電設備供電。 (2)施工備用電源選用3臺200KW和3臺100KW柴油發(fā)電機組作為施工備用電源。供電布置見圖2-2施工供電布置圖2.5施工供水根據(jù)施工布置，本工程在右岸上游設集中供水設施，供水設施包括取水泵站、供水池及供水管道等。取水泵站設于右岸臨時碼頭上游，用水泵從漢江河道直接取水到供水池。供水池設于1#場地砂石加工系統(tǒng)的毛料堆場外側，布置高程為80m左右。水池設2座，一座為1#預沉淀池，一座為2#清水池，容量均為1000 m3。取水泵站內安裝4臺8SAP-7B型水泵(Q=300m3/h，H=63m，N=75KW) (1臺備用)，通過DN300供水管抽取漢江水經DN300至1#預沉淀池內，生產用水經1#水池沉淀處理后流至2# 清水池內。利用安裝在泵站內的IS150-125-315(Q=200m3/h，H=32m，N=30KW)型加壓泵抽取清水池水，通過一路DN250供水主干管，沿上下游交通公路(L4#道路)，經混凝土拌和系統(tǒng)，一直至下游圍堰附近的金結堆放場，再從供水主干管接DN100和DN150供水支干管自流至施工區(qū)，在船閘上、下游各布置一套支管供水(DN150)，用（DN150）接至各施工作業(yè)面，供后期砼清基、沖倉使用。2.6排水布置由于強制性排水主集水坑底部高程較高，隨著開挖的作業(yè)面的降低，仍需對下部開挖部位的積水進行施工期經常性抽水；另在圍堰主基坑強制性排水后，圍堰內外水位差增大，此時滲透流量相應增大，排除此部分滲水是施工期排水的主要任務。對比各區(qū)開挖設計高程，擬在1段（上閘首）、3（下閘首）段兩處高程較低處布置排水設施。船閘上閘首基坑開挖底部高程高于相鄰的船閘基坑底板高程，此處基坑排水可利用船閘基坑排水系統(tǒng)強制抽水抽排至下游圍堰主集水坑； 下閘首基坑為船閘下游面開挖最低點，下游面排水在此處設置22KW浮排式強制排水，抽排至主排水溝通過自流至主集水井通過強制抽水抽排至漢江。施工排水布置見2-3施工排水系統(tǒng)布置圖3土石方工程施工船閘工程分為上游引航道邊坡、上游導航墻基礎、船閘主體工程、下游導航墻基礎、下游引航道5個部分進行開挖，分區(qū)見圖3-1。各區(qū)開挖量。見表3-1表3-1 船閘工程分區(qū)開挖工程量表分區(qū)施工部位工程量(萬m3)備注1上游引航道邊坡10.052上游導航墻基礎9.61段（上閘首）1.1其中石方1.9萬m32段（閘室）4.43段（下閘首）1.21下游導航墻基礎9.582下游引航道邊坡12.953.1分區(qū)施工方法3.1.1上游引航道開挖上引航道邊坡及底板設計高程59.23m以上部分，采用1.62.0m3挖掘機配合20T自卸汽車按設計邊坡、臺階，分65.5m、59.23m兩層直接開挖至設計邊線，棄料或表土剝離由L-1施工道路接入207國道運至謝家臺渣場。設計高程59.23m以下部分及上主副導航墻、靠船墩基礎，在一期圍堰基坑形成后開挖。上引航道邊坡坡角處基平臺為深0.8m、寬0.8m槽挖結構，采用1.2m3反鏟在引航道底板上按設計斷面，進行土方明挖，直接開挖成型。上游靠船墩基礎設計底高程為49.1m，地面高程在50.0m52.5m間，開挖深度為13.5m，采用1.4m3挖掘機按設計斷面進行開挖。上導航主副墻基礎開挖分49.1m、46.3m兩層開挖至設計線，由L6-3-1#開挖道路引入便道接入主、副導航墻底部，采用1.62.0m3挖掘機配合20T自卸汽車直接開挖。進水墻基礎設計高程為48.5m，采用1.6m3挖掘機按設計斷面進行開挖。見圖3-1。 3.1.2船閘主體工程基礎船閘主體工程基礎上部為土方砂礫石開挖，閘室、下閘首下部基礎為石方開挖。L6-1# 開挖道路接入船閘基礎49.1m處，首先采用1.2反鏟一次開挖至基巖面，兩側土方形成1：2設計邊坡，然后再進行基礎底部石方開挖?；A開挖方法為：(1)閘室基礎開挖閘室基礎分為底板(49.1m)、右墻體(47.6m) 、左墻體(47.6m45.4m)三層開挖，見圖3-1。第一層(49.1m以上)以土方開挖為主，第二、三層全部為石方開挖。第一層閘室底板開挖，至49.1m，為由L6-1# 開挖道路接入，49.1m以上，局部超高位置，采用風鎬鑿除。第二層進行閘室兩側側墻基礎平臺開挖。采用小孔徑CM351分離式高風壓鉆機配合YT-28型手風鉆進行淺孔爆破，鉆孔孔徑為7642mm，孔深2.0m左右，孔距a=1.52.0m，排距b=1.22.5m，爆破巖石單位耗藥量q=0.450.55kg/m3，采用柔性墊層保護層爆破法一次性鉆爆至設計高程，爆破后基面局部欠挖，采用風鎬鑿除。兩側垂直石方邊坡，采用YT-28型手風鉆鉆機，孔徑42mm，孔深1.9m，孔距0.4m，進行邊坡預裂或光面爆破。由1.21.6m3反鏟配合20T自卸汽車從49.1m平臺通過L6-1# 開挖道路出渣。第三層進行左側側墻基礎開挖，開挖至45.4m，由L6-1#開挖道路接入47.6m，采用小孔徑CM351分離式高風壓鉆機配合YT-28型手風鉆進行淺孔爆破，1.2m3反鏟配合20T自卸汽車從47.6m平臺通過L6-1# 開挖道路出碴。(2)上閘首上閘首基礎分兩部分開挖，上游48m平臺和上游主導墻基礎同時開挖，下游側46.3m開挖和閘室基礎第二層同時進行開挖。(3)下閘首下閘首開挖，由L8-2#開挖道路接入49.1m，開挖至46.4m,最低處開挖至44.9m設計高程。采用小孔徑CM351分離式高風壓鉆機進行淺孔爆破，鉆孔孔徑為76mm，孔深2.04.0m，孔距a=1.82.0m，排距b=2.03.0m，爆破巖石單位耗藥量q=0.450.55kg/m3，采用柔性墊層保護層爆破法一次性進行鉆爆，爆破后基面局部欠挖，采用風鎬鑿除。兩側垂直石方邊坡，采用CM351鉆機鉆機，孔徑76mm，進行邊坡預裂或光面爆破。由1.21.6m3反鏟配合20T自卸汽車通過L8-4# 開挖道路出渣。3.1.3下游引航道開挖(1)一期圍堰內下游引航道一期圍堰內下游引航道部分包括：下游導航墻基礎、下游引航道底板及下游靠船墩基礎三部分開挖，一期圍堰形成后即開始開挖。下游導航墻基礎和上閘首同時進行開挖，上部土方采用1.21.6m3直接進行開挖，底部石方采用小孔徑CM351鉆機進行淺孔梯段爆破。兩側垂直石方邊坡，采用CM351鉆機鉆機，孔徑76mm，進行邊坡預裂或光面爆破。采用1.21.6m3反鏟配合20T自卸汽車挖運，通過L6-1-1# 開挖道路出渣，見圖3-1。下游引航道底板設計底高為50.9m，開挖高度2m左右，均為土方開挖，采用1.4m3挖掘機配20T自卸汽車直接至設計高程，由L8-1#開挖道路出渣。引航道底板開挖至50.9m后，進行靠船墩基礎開挖?？看栈A設計底高為48.2m，開挖深度為2.7m，采用1.6m3挖掘機直接進行開挖成型。下游主輔導航墻基礎分49.4m、47.9m(46.6m)兩層分別開挖至設計高程。(2)一期圍堰外下游引航道基礎開挖07年11月20日左右，船閘下游圍堰閉氣、排水，并完成此段一期圍堰占壓部位拆除后，由L8-1#開挖道路接入船閘下游臨時圍堰基坑底部，采用1.2m3挖掘機，配合20T自卸汽車進行臨時圍堰內下游引航道底板和靠船墩基礎開挖。3.2施工方法3.2.1土方明挖3.2.1.1土方明挖工藝流程土方明挖施工工藝流程，見圖3-2所示。原始地形復測修建施工道路植被清理表土清挖測量放線分部位逐層開挖邊坡人工修整測量開挖平剖面圖質量檢查和驗收不合格圖3-2 土方明挖工藝流程圖3.2.1.2場地清理植被清理樹木、灌木叢、草皮均用人工清除，對無價值的可燃物，采取必要的防火措施后進行焚毀；對無法燒盡或嚴重影響環(huán)境的清除物運至按工程師指定的地區(qū)進行掩埋方法處理，不妨礙自然排水或污染河川。清理中發(fā)現(xiàn)的文物古跡，按合同相關條款辦理。地表的植被清理范圍，除工程師另有指示外，施工場地延伸至離施工圖所示最大開挖邊線或建筑物基礎邊線(或填筑坡腳線)外側至少5m的距離；船閘工程挖除樹根的范圍延伸至離施工圖所示最大開挖邊線、填筑線或建筑物基礎外側至少3m的距離。表土清挖表土指含細根須、草本植物及覆蓋草等植物的表層有機土壤。施工前按工程師指示的表土開挖深度進行開挖，并將開挖的有機土壤運到指定地區(qū)堆放。防止土壤被沖刷流失。采用推土機集堆后，再用反鏟輔配20T自卸汽車清除開挖區(qū)局部殘留和回填區(qū)陸域部分的腐植土等有機土壤，清理的表土運至發(fā)包人指定的地點堆放。堆存的有機土壤用于工程后期的環(huán)境保護。按合同要求和業(yè)主、工程師確定的環(huán)境整體規(guī)劃，合理使用有機土壤。3.2.1.3土方開挖土方開挖施工方法土方開挖，按進度計劃安排分區(qū)、分層開挖至基巖出露或設計高程。土層較薄時采用推土機集料再用反鏟挖裝，土層較厚時直接用挖掘機挖裝，20T自卸汽車運輸。每層土方開挖，挖至距設計邊坡輪廓3.05.0m范圍時，進入該層土方邊坡開挖，土方邊坡的開挖方法：測量放樣，對邊坡開口線進行現(xiàn)場放樣、標識。人工配合反鏟開挖邊坡。反鏟挖至距邊坡輪廓0.20.4m范圍，余下用人工按設計坡比修坡。人工配合推土機開挖邊坡對坡比緩于14的土質邊坡，采用推土機推除距設計邊坡線0.20.4m以上的土方，最后用人工按設計坡比修坡。土層中間出現(xiàn)滲水的土質邊坡開挖對局部出現(xiàn)集中滲水的邊坡，邊坡開挖前，對滲水采用水管集中引排法，邊坡開挖后重新設置好引排水管，避免滲水直接從土坡上流出，確保邊坡安全穩(wěn)定。土方開挖部位排水措施土方分層開挖部位上的表面均形成0.20.3%的坡度，以便自然排水。表層清除的腐植土棄渣場和回填區(qū)表面平整并形成0.20.3%的坡度，便于表面排水。邊坡開挖前，根據(jù)要求在開挖輪廓線外坡頂結合永久排水系統(tǒng)設置截(排)水溝，防止雨水對開挖邊坡的影響。隨著邊坡的形成，在坡腳挖排水溝，并將邊坡上滲水引流到排水溝及施工區(qū)外。如遇到邊坡上較大地下滲流時，按監(jiān)理人指示采取有效的疏導和保護措施。安排專人負責修建和維護排水設施，坡頂設截洪溝，坡腳設排水溝及集水井，并配備充足排水設備，保持工地良好的排水狀態(tài)，確保邊坡不受雨水、地下滲水沖刷破壞，建(構)筑物基礎及其他設施不受雨水影響，防止水土流失。棄渣場做好排水設施，周圍挖排水溝，防止或減少雨水沖刷棄渣邊坡，棄渣邊坡坡大于1：1.5，邊坡表面采用采挖石渣料覆蓋。棄渣場平臺上向四周形成12緩坡，便于自然排水。3.2.2 石方開挖3.2.2.1 爆破施工方案爆破施工方案選擇根據(jù)招標文件要求和現(xiàn)場地形、地質條件、周圍環(huán)境，結合我公司長期的施工爆破經驗，確定船閘工程石方明挖采用梯段微差擠壓爆破，永久邊坡和溝槽爆破采用預裂爆破或光面爆破，重要部位開挖在主炮孔和預裂孔(光面孔)間布設緩沖爆破孔；接近建基面時采用柔性墊層法進行保護層一次性開挖，1020cm欠挖部位采用風鎬處理。船閘工程爆破施工采用防水的乳化炸藥或銨油炸藥，毫秒微差非電網(wǎng)絡，塑料導爆管起爆。必要時采用孔外、孔內分段控制最大一段起爆藥量，以滿足臨近建(構)筑物對爆破振動的要求。爆破施工工藝流程石方明挖爆破施工工藝流程，見圖3-3所示。起爆爆破設計現(xiàn)場爆破試驗爆破方案報工程師批準預裂、光面爆破鉆孔梯段、緩沖、保護層爆破鉆孔布孔間隔裝藥連續(xù)裝藥堵孔、聯(lián)網(wǎng)警戒安全檢查、處理圖3-3 爆破施工工藝流程3.2.2.2爆破試驗施工初期，結合石方開挖施工進行生產性爆破試驗，通過爆破試驗調整鉆爆參數(shù)和炸藥單耗，以獲得最優(yōu)爆破參數(shù)。爆破試驗鉆爆參數(shù)，暫按3.2.2.3節(jié)中各種爆破暫定參數(shù)進行。具體試驗場地和爆破設計，現(xiàn)場確定，并報工程師審批后實行。3.2.2.3施工爆破設計梯段爆破梯段爆破設計梯段爆破設計程序，見圖3-4。根據(jù)地形、地質確定根據(jù)爆破設計確定根據(jù)爆破 網(wǎng)絡確定梯段高度H鉆孔傾角a超鉆深度h孔 徑D孔距a排距b裝藥結構鉆孔深度L單孔藥量Q1炸藥單耗q延時順序單響藥量Q起爆方式布孔形式堵塞長度Lc底盤抵抗線 圖3-4 爆破設計程序梯段爆破主爆孔孔內裝藥結構船閘工程主體工程基礎開挖石方集中在基礎底部，多為淺孔爆破，開挖深度小于5m。采用小孔徑CM351型高風壓鉆機進行鉆孔，孔徑7689mm；采用人工裝藥方式，暫定設計參數(shù)、孔內裝藥結構，見表3-2。梯段爆破布孔與起爆網(wǎng)絡寬孔距小排距微差擠壓爆破，能充分利用爆破能量，能較好地控制爆渣塊度，堵塞段加輔助藥包解決堵塞段巖體的大塊率，在爆破工程中已被越來越廣泛的運用。根據(jù)施工實踐經驗，采用以下效果好的布孔形式和起爆，見網(wǎng)絡圖3-5梅花形布孔一字型起爆網(wǎng)絡圖(一排一段起爆)和圖3-6長方形布孔V型起爆網(wǎng)絡圖。起爆采用爆破延時技術。根據(jù)我公司長期施工實踐，船閘工程爆破延時選用5075ms為宜。表3-2 淺孔爆破參數(shù)表名稱符號單位取值范圍裝藥結構示意圖梯段高度Hm25 導爆管 堵塞段 主爆孔炸藥 起爆藥包非電雷管 孔距am2.53.5排距bm1.22抵抗線Wm1.22.0鉆孔傾角a75單耗QKg/m30.350.55孔徑mm7689堵塞長度Lcm1.82.5注：軟石單耗0.300.40kg/m3；次堅石單耗0.400.50kg/m3；堅石單耗0.500.6kg/m3。113355注：圖中1、3、5為起爆雷管段號。圖3-5梅花形布孔一字型起爆網(wǎng)絡圖6789567835671356356756786789注：圖中1、3、5、6、7、8、9、為起爆雷管段號。圖3-6 長方形布孔V型起爆網(wǎng)絡圖緩沖爆破緩沖爆破是為了減少主爆炮孔爆破對后側邊坡的影響，在主爆孔(梯段爆破)與邊坡開挖爆破孔(主要為預裂爆破孔)之間增加12排緩沖爆破孔，其規(guī)模比主爆孔(梯段爆破)爆破規(guī)模要小。緩沖爆破暫定鉆爆參數(shù)緩沖爆破排數(shù)與主爆孔的孔徑有關，主爆孔孔徑越大，緩沖爆破排數(shù)越多。船閘工程梯段爆破主爆孔孔徑f76f89mm，設1排緩沖爆破孔，孔徑f76mm，孔距為1.02.0m、排距1.21.5m，單耗藥量，一般為主爆孔的0.70.8倍，即為q=(0.300.45)kg/m3。爆破參數(shù)將在施工現(xiàn)場，根據(jù)地質情況和爆破試驗成果及時修正。邊坡爆破布孔形式邊坡預裂爆破孔、緩沖爆破孔、主爆孔(梯段爆破)布孔形式和起爆網(wǎng)絡、起爆順序，詳見圖3-7(a)、(b)。(a)鉆孔剖面圖 (b)鉆孔平面圖注：圖中1、2、3為起爆順序。圖3-7 邊坡預裂爆破布孔形式圖預裂爆破預裂爆破參數(shù)線裝藥密度，采用經驗公式：Q線=0.042a20.6壓0.5式中：Q線計算線裝藥密度(kg/m)，結合預裂爆破試驗確定；壓巖石極限抗壓強度(MPa)；a2 孔距(m)。注：Q線系采用胺油炸藥或乳化炸藥，如實際使用其他炸藥應按炸藥換算系數(shù)e進行折算。具體根據(jù)現(xiàn)場爆破實驗效果及施工中巖石鉆孔情況，現(xiàn)場調整。預裂爆破參數(shù)，詳見表3-3。表3-3 預裂爆破參數(shù)表參數(shù)名稱單位取值范圍裝藥結構示意圖孔深m同邊坡斜高導爆索堵塞段頂部裝藥段中部裝藥段孔底加強裝藥段 孔徑mmf76f89孔距cm6080(圓弧)80100(直線)藥卷直徑mmf32不耦合系數(shù)2.3752.78125線裝藥密度g/mQ線頂部裝藥密度g/m(2/31/2)Q線堵塞長度m0.62.0光面爆破光面爆破也是控制開挖輪廓的爆破方法之一，光爆孔的爆破是在開挖主爆破孔的藥包爆破之后進行。光面爆破有兩個自由面，光爆孔與開挖主爆破孔用毫秒雷管分段起爆。光爆層就是邊孔與主爆孔之間的巖石層，光爆層的厚度就是邊孔(光爆孔)的最小抵抗線。光爆層的厚度W與周邊孔的間距E有著密切的關系，可用兩者的比值K=E/W來表示，K稱為周邊孔(光爆孔)的密集系數(shù)，通常取K=0.8左右。光面爆破采用與預裂爆破相同的間隔裝藥，裝藥結構一般分為孔口堵塞段，正常裝藥段及底部加強段，孔底放12個標準藥卷，堵塞段一般為炮孔深度的1/41/5。光爆孔采用導爆索同時起爆，在需要控制一次起爆藥量的部位，進行分段起爆。保護層開挖進行保護層開挖的部位在重要的建筑物接近建基面時，為保證建基面完整性，進行保護層開挖。保護層開挖設計原則運用可靠成熟技術，在確保建基面開挖質量的情況下，盡量降低工程成本，保證工程施工進度。保護層爆破方案的選擇土建施工中常用的保護層爆破方法有常規(guī)保護層爆破開挖法、水平預裂開挖法、保護層一次性爆破開挖。鑒于保護層一次性爆破開挖具有適應性好，能進行規(guī)模生產作業(yè)，能有效保護保留巖體，保護層一次挖除，施工簡便，成本低，適應大規(guī)模作業(yè)，船閘工程保護層開挖采用一次性開挖法施工。保護層一次爆破開挖技術的核心，是采用小孔、密孔、小梯段、小藥量、低單耗的爆破方式，達到炸藥能量在被爆巖中均勻分布，降低爆轟波強度，同時根據(jù)實際情況在孔底加柔性墊層等措施，減少爆破能量對保留巖石破壞。鉆爆參數(shù)保護層開挖采用CM351高風壓鉆機(更換小孔徑鉆頭)或YT-28型手風鉆鉆孔造孔，孔徑D=4276mm，裝藥直徑d=3260mm。根據(jù)臨空面坡度情況，使抵抗線均勻，鉆孔傾角與坡度角一致，鉆孔傾角75。爆破采用單耗0.350.50kg/m3，孔底放置柔性墊層，在保證安全的前提下，減少堵塞長度，以減少大塊率。建基面完整性控制措施建基面完整性是保護層一次爆破開挖控制的關鍵，控制途徑主要通過標高控制鉆孔深度、墊層長度、裝藥結構控制。鉆孔深度：通過孔口測量，嚴格控制超鉆深度在建基面以上。柔性墊層：柔性墊層采用預先加工，長度暫定為20cm，具體長度根據(jù)爆破試驗效果確定。裝藥結構：裝藥采用不耦合裝藥，降低爆破應力波對建基面的破壞。標高控制標高控制主要控制鉆孔深度，在保證超挖小于20 cm的前提下，盡量減少欠挖。局部欠挖采用風鎬或人工清撬處理。大塊石解小對直徑大于80cm的塊石，挖掘機在開挖過程中挑出集堆，采用手風鉆解小。采用YT-28型手風鉆打孔解炮時，孔深為大塊石厚度的2/3，孔距a0.7m，排距0.5m。大塊石解炮單位耗藥量計算公式：q=kfq式中：q大塊石解炮單位耗藥量kg/m3；q梯段爆破時，巖石爆破單位耗藥量kg/m3；Kf爆破自由面修正系數(shù)，系數(shù)值，詳見表3-4。表3-4 爆破自由面修正系數(shù)表自由面(個數(shù))123456Kf1.000.900.660.500.400.25以上各種爆破方法的鉆爆參數(shù)，在開工后，通過至少進行12次生產性的爆破試驗，取得較好的爆破效果并經業(yè)主、監(jiān)理審批后，全面推廣施工，以滿足工程質量要求。3.2.2.4爆破施工方法鉆孔淺孔爆破，采用小孔徑CM-351型高風壓鉆機配合YT-28型手風鉆鉆孔。鉆孔直徑4289mm。對于保護層的開挖爆破，用采用小孔徑CM-351型高風壓鉆機或YT-28型手風鉆鉆孔。鉆孔直徑4276mm。預裂爆破，邊坡預裂鉆孔，采用小孔徑CM-351型高風壓鉆孔，CM-351型鉆孔難以就位或孔深較淺時，采用KQ100B快速鉆或YT-28手風鉆鉆孔。鉆孔直徑為4289mm。設計建基面局部欠挖采用風鎬或人工清撬處理。裝藥預裂爆破和光面爆破，按照本節(jié)3.2.2.3、表33中爆破設計要求的裝藥結構和施工程序進行孔內裝藥。梯段爆破，按本節(jié)3.2.2.3、表32中梯段爆破設計的裝藥結構、裝藥量進行裝藥。炮孔裝藥時，使用木棍或竹桿裝藥。禁止使用石塊和易爆材料堵塞炮孔。警戒爆破區(qū)周圍設置200m300m范圍的爆破警戒區(qū)。爆破前，無關人員立即撤出危險區(qū)外；起爆5min后，爆破員檢查，確認安全后，方發(fā)出解除警戒信號，施工人員才能通行和進入施工現(xiàn)場。起爆采用毫秒微差塑料導爆管雷管網(wǎng)絡連接，根據(jù)最大一次起爆計算，分段起爆。3.3 施工進度計劃3.3.1施工進度計劃船閘先進行上下游引航道邊水上邊坡開挖，基坑排水完成后進行水下邊坡開挖，開挖合格粘土料作為一期土石圍堰回填粘土料，不合格料作為棄料棄往錢營變電所東側沖溝回填，多余棄料則運往謝家臺棄碴場。上游引航道開挖時段為2006年10月3日2007年11月15日，下游引航道開挖時段為2007年1月3日2007年12月31日。07年1月3日，圍堰閉氣、排水完成，基坑內進行施工支線和開挖臨時道路修筑，作好開挖準備工作。07年1月25日，閘室及上下閘首開挖開始。07年2月10日，開始基礎底部石方鉆爆施工.07年3月1日，閘室底板第二、三、四塊開挖完成，開始砼施工。07年3月1日， 上下閘首基礎開挖完成，開始進行砼施工。07年6月10日，閘室基礎開挖完成。07年8月30日，船閘上游導航墻基礎開挖完成。07年9月30日，船閘下游導航墻基礎開挖完成。07年11月15日，上游引航道開挖完成。07年12月31日，下游引航道開挖完成。3.3.2強度分析船閘開挖強度高峰出現(xiàn)在2007年2月，月開挖強度6.2萬m3,鉆爆1.7萬m3，開挖高峰月強度見表3.3-6表3.3-6 船閘開挖強度表高峰時間土方開挖強度(萬m3/月)石方開挖強度(萬m3/月)土方開挖強度(萬m3/天)石方開挖強度(萬m3/天)07年2月9.251.70.3080.0683.3.3鉆孔機具、挖裝與運輸設備施工能力3.3.3.1鉆孔機具(1)CM351型高風壓鉆機造孔，鉆孔孔徑7689mm，平均臺班進尺90m。梯段高度按3.0m計，爆破鉆孔孔徑7689mm，孔距a=3m，排距b=1.8m，孔深L=3m，每孔鉆爆石碴31.83=16.2m3。梯段高度按12m計，爆破鉆孔孔徑115138mm，孔距a=4m，排距b=6m，孔深L=12.8m（考慮超深0.8m），每孔鉆爆石碴4612=288m3。CM351型高風壓鉆機鉆孔孔徑7689mm，考慮爆破、炮位清理等耽誤鉆孔時間，日鉆孔進尺約為200m，日鉆爆方量按1100m3計。(3) YT-24型手持式風動鑿巖機42mm，平均臺班鉆孔進 尺20m。3.3.3.2挖掘機械1.2m3挖掘機 每臺班挖裝土方550m3或石碴370m3(自然方) (3)自卸汽車20T自卸汽車 每車可裝石碴7.5m3(自然方)運距2km20T自卸汽車每臺班可運16次 7.5m316次=120m3/臺班運距5km20T自卸汽車每臺班可運12次 7.5m312次=105m3/臺班以上各種施工機械生產能力，每月統(tǒng)一按25天計，鉆孔機具、挖裝與運輸機械設備每班按7小時計，開挖高峰時每天3班作業(yè)，其余時段考慮2班作業(yè)。擬配置3臺1.2m3挖掘機 日挖裝方量為 55032=3300m3 擬配置15臺20T自卸汽車 日運輸能力 105152=3150m34資源配置4.1土石方開挖主要施工機械設備配置4.1.1開挖機械配置根據(jù)土石方開挖中，高峰月強度以及鉆孔機具、挖裝、運輸設備的施工能力和開挖梯段高度，配置相配套的施工機械，詳見表4.1-1所示。表4.1-1 主要土石方開挖施工設備表序號設備名稱型號、規(guī)格數(shù)量備注1高風壓鉆機CM351(7689mm)12鑿巖機YT-24(42mm)203風鎬104空壓機20m3/min5其中1臺為CM351自帶5液壓挖掘機1.2m336自卸汽車20t207推土機 162KW28油罐車5000L19灑水車6000L15質量控制技術措施5.1 土石方開挖質量控制措施船閘基礎開挖線嚴格按設計要求進行，自上而下分層開挖，控制開挖線的坡度、高度、表面平整度，確保穩(wěn)定。每層土方開挖，挖至距開挖線輪廓3.05.0m范圍時，進入該層土方開挖線開挖，對開挖線開口、底口進行測量放樣、標識。機械挖至距邊線輪廓0.20.4m范圍，余下用人工按設計坡比修坡。在開挖過程中，嚴格控制超欠挖，滿足設計要求。在開挖過程中，如出現(xiàn)裂縫或滑動跡象，及時通知工程師，按工程師指示進行處理，并做好相關記錄。5.2石方爆破開挖質量控制措施5.2.1梯段爆破質量控制(1)梯段爆破鉆爆參數(shù)按照要求進行爆破設計，爆破試驗成果經業(yè)主、監(jiān)理審批后，再進行大規(guī)模開采鉆爆施工。(2)嚴格按爆破設計進行鉆孔質量驗收，孔位按20cm和孔深按15cm控制。(3)通過梯段爆破試驗，主要調整梯段高度、孔排距和單耗，以獲取最優(yōu)爆破參數(shù)。(4)對少量大塊石，在挖裝過程中用挖掘機械分選集中，采用手風鉆進行二次解小。5.2.2建基面高程控制(1)測量放線控制建基面開挖面積比較大的部位，按2020m網(wǎng)格控制，網(wǎng)格交叉點上設明顯標志注明開挖深度和高程；建基面比較狹窄的部位(馬道平臺)按開挖輪廓線設置明顯的測量標志；(2)負責鉆孔的現(xiàn)場施工員，按爆破設計的要求，在現(xiàn)場負責監(jiān)督、檢查鉆孔孔位、孔深、孔徑和傾角等質量，及時指導鉆孔施工，嚴格控制鉆孔不得伸入馬道平臺建基面以下。5.2.3建基面完整性控制(1)建(構)筑物重要部位的建基面，采用孔底加柔性墊層法進行保護層一次性開挖；(2)邊坡預裂爆破設置的緩沖爆破，對造孔和裝藥量嚴格控制，使主爆破(梯段爆破)不影響馬道平臺和邊坡基巖的完整性。6安全控制技術措施6.1爆破振動安全(最大一段起爆藥量的控制)主要類型的建(構)筑物，地面質點的安全震動速度根據(jù)爆破安全規(guī)程GB6722-2003規(guī)定如下：一般磚石建筑物、構筑物所在地表的允許最大質點振動速度取V23cm/s；鋼筋混凝土框架房屋V5cm/s；新澆筑混凝土基礎面上的安全質點振動速度按規(guī)范(SL47-94)表C1執(zhí)行。見表6.1-1。表6.1-1 安全質點振動速度混凝土齡期(d)0337728V(cm/s)1.52cm/s2557在石方開挖爆破施工中，不得對鄰近的新澆混凝土產生損壞性影響。對于新澆混凝土，安全質點振動速度按上表控制。當新澆混凝土取V=2.0 cm/s,根據(jù)招標文件中提供的資料，船閘巖基為堅硬巖石，我公司爆破施工經驗，結合現(xiàn)場地形、地質情況，取 K=150，a=1.5，當R=50m，按控制最大一段起爆藥量公式得出單段最大一段起爆藥量為22.2kg。對R為不同距離時，最大一段起爆藥量見表6.1-3。進場后，我公司將進行現(xiàn)場爆破試驗，測定爆破區(qū)巖石振動衰減規(guī)律、確定K、a的取值范圍。再按公式計算出不同距離的允許最大一段起爆藥量。在新澆混凝土附近施工爆破時，嚴格按工程師批復的爆破方案，嚴格控制最大一段起爆藥量。最大一段起爆藥量，按以下公式進行計算。爆破振動衰減規(guī)律公式Qmax=R3(V/K)3/a式中：Qmax最大一段起爆藥量(kg)；R 構筑物至藥包中心距離(m)；V 質點振動峰值速度(cm/s)取值按建(構)筑物地面質點安全震動速度規(guī)定；K 為振動速度衰減規(guī)律中的常數(shù)；a 為振動速度的衰減指數(shù)。K、a值，詳見表。表6.1-2 爆區(qū)不同巖性的k、a值表巖 性Ka堅硬巖石501501.31.5中硬巖石1502501.51.8軟巖石2503501.82.0表6.1-3 單段最大一段起爆藥量表(V=2.0 cm/s, K=150，a=1.5)R(m)203050100120 Qmax (Kg)1.424.822.2177.8307.26.2爆破飛石安全距離深孔梯段爆破飛石安全距離，按R200m控制。淺孔爆破和手風鉆大塊石解炮飛石距離，按R300m控制，R系指警戒距離。6.3爆破安全措施對船閘附近新澆混凝土部位，嚴格按上述爆破參數(shù)，嚴格控制爆破震動和爆破飛石，做好爆破安全工作：(1)調整梯段臨空面方向，減少梯段爆破時正面飛石對新澆混凝土及設備的影響。前排孔根據(jù)抵抗線情況，嚴格控制裝藥量，減少飛石。(2)加大堵孔長度和提高堵孔質量，必要時在孔口以沙袋或廢舊輪胎覆蓋，減少孔口飛石。(3)距離建筑物較近的部位，采用小孔徑，密孔，小藥量控制每次爆破規(guī)模。必要時，爆破前對臨近建筑物迎炮區(qū)側，采用擋飛石排等進行防護。(4)進行爆破施工前，以公告的形式，向周圍居民進行爆破信號意義和爆破安全知識宣傳。6.4火工材料安全管理火工材料的采購、保管、運輸和使用嚴格按GB6722-2003爆破安全規(guī)程控制執(zhí)行。(1)火工材料庫，為當?shù)厥泄簿謱傧碌拿癖矩撠煿芾?，火工材料運由民爆公司送至施工現(xiàn)場，負責將剩余材料回收。(2)押運員、保管員和爆破員必須經過培訓、考試，持證上崗；(3)建立火工材料收發(fā)流水帳、三聯(lián)式領用單和退料單制度，定期核對帳目，做到帳物相符；(4)火工材料檢測，火工材料從炸藥倉庫領回，按爆破安全規(guī)程(GB6722-2003)中有關規(guī)定進行檢測。變質的和性能不符的火工材料，按有關規(guī)定及時退庫處理；(5)爆破作業(yè)結束后，將剩余的火工材料如數(shù)及時退回庫存。6.5現(xiàn)場爆破安全管理措施(1)認真貫徹執(zhí)行爆破安全規(guī)程和當?shù)毓膊块T有關爆破工程中所用的火工材料的領取、運輸、保管和使用等有關制度；(2)嚴格遵守爆破安全規(guī)程和安全操作細則；(3)大霧天、黃昏和夜晚等能見度較低的天氣時，禁止進行露天爆破，遇雷雨天氣時停止爆破作業(yè)，并迅速撤離危險區(qū)；(4)同一爆破施工作業(yè)面上至少有兩名以上有實際爆破操作經驗并持有“爆破員作業(yè)證”的爆破員進行爆破工作；(5)嚴格按照爆破設計的裝藥量、裝藥結構及網(wǎng)絡結構進行爆破作業(yè)。雷管在裝入孔前要檢查雷管段號，聯(lián)網(wǎng)后要檢查聯(lián)網(wǎng)線路是否正確，嚴格按爆破設計要求，控制單段起爆藥量。(6)爆破警戒與信號爆破區(qū)周圍設置200m300m范圍的爆破警戒區(qū)，交通道口設立警示牌。進入爆破作業(yè)時掛紅旗。放炮前用哨聲發(fā)出預告信號，并發(fā)出第一次警報，危險區(qū)內無關人員及設備及時撤離；爆破裝藥作業(yè)即將結束，向危險區(qū)邊界派出警戒人員，無關人員立即撤出危險區(qū)外；爆破裝藥及聯(lián)網(wǎng)作業(yè)結束，安全撤離及安全防護已具備起爆條件時用口哨聲發(fā)出起爆信號，并發(fā)出第二次警報，警報結束起爆員起爆，等炮響完后經檢查確認安全后，方準發(fā)出第三次警報，解除警戒。(7)盲炮處理，發(fā)現(xiàn)有盲炮立即報告并及時派有經驗的爆破員處理。(8)嚴禁在殘孔上鉆孔，炮孔裝藥時只能使木棍或竹棍裝藥，禁止使用石塊和易爆材料堵塞炮孔。(9)爆破結束后，將剩余的火工材料當天在工地交給民爆公司帶回，并辦好退庫手續(xù)。7環(huán)?？刂萍夹g措施7.1施工棄碴的治理措施7.1.1項目部按合同的規(guī)定和工程師的指示做好施工棄碴的治理，保護施工開挖邊坡的穩(wěn)定，防止料場、建筑物和施工場地的開挖棄碴沖蝕河床或淤積河道。7.1.2項目部按工程師批準的專項施工措施計劃中對碴料利用的安排，采取合理的爆破、裝運和堆碴措施，提高碴料的利用率，減少棄碴。7.1.3棄碴分層堆放，周轉堆存料和永久棄碴分區(qū)堆放，并設置標志和隔離措施，防止周轉存料受到污染。7.1.4施工棄碴運到指定的棄碴場，在運送過程中采取措施防止掉碴。7.1.5及時對棄碴場頂面進行平整、防止施工棄碴堆放不到位。7.1.6保持施工碴場邊坡穩(wěn)定，排水暢通，防止棄碴受雨水沖刷。7.2廢水治理及防止水污染措施7.2.1項目部對員工進行節(jié)約用水、保護水源的教育，不發(fā)生飲用水污染事件，項目部采取各種有效的措施防止任何污染物質(污染物質是指會導致水源或水質惡化的任何物質，無論它是固體還是液體，無論是由于細菌的、有機物的，還是無機物的)直接或間接地進入水源。7.2.2污水排放口遵守國家和地方有關規(guī)定以及工程師的規(guī)定，擇地排放。7.2.3施工廢水的排放先匯流到集水坑，經沉淀處理，達到排放標準后排放。7.2.4食堂設隔油池，生活污水經隔油池沉淀后排放，隔油池由專人及時清理。7.2.5各種環(huán)境保護措施貫徹于整個施工期間，并防止因項目部的勞力、設備和施工方法造成的污染。預防的污染源包括衛(wèi)生與生活設施、車輛設備等。7.3燃料和油控制措施7.3.1除非工程師另有批準，潤滑脂、汽油、柴油或其它燃料儲油罐的布置在距任何地表水源（諸如水槽、渠道、河流和水井等）至少150m的地方。7.3.2項目部機電物資部負責燃料和油的采購、管理等工作，裝卸和加油方法使地面和水不受污染。7.3.3防護圍堤所有燃油罐放置在防滲墊上，并有足夠高度（最低高度0.6m）的防滲圍堤圍住，空間不小于油罐容積的110%。若在圍堤區(qū)內圍有不只一個油罐，圍堤有足夠高度來容納最大油罐容量加上所有其它油罐總容量的10%或最大油罐容量的10%，取大者。所有土建圍堤內邊線間的距離至少是罐高的一半。7.3.4廢棄的油和潤滑油由項目部物資部門組織及時回收，放置專用密封油桶內，并做好危險廢物標識。，并按工程師批準的方法進行處理。7.3.5項目部機電物資部油庫保管員對儲油罐系統(tǒng)實施每日檢查， 以便24小時內出現(xiàn)大于正常損耗量（正常損耗量是指油罐容量的1%或通過儲油罐系統(tǒng)轉運量1%兩者中大者）或任何溢出（溢出是指任何超過70升的損失量）立即被檢查出來，并及時處理和清除。項目部對這類事件作詳細報告報工程師。7.3.6調運或存放燃料油之前，項目部向工程師呈交一份工程師可接受的為解決燃料或油溢出問題的應急計劃，避免各類事故的發(fā)生。7.3.7對設備維修和固定設備配備接油盤、桶，防止廢油污染環(huán)境。7.3.8項目部在儲油罐系統(tǒng)停產之日起的30天內放空系統(tǒng)的所有油料，從地面移走油罐和聯(lián)接管道