厂房二期开挖施工方案(共13页)

1、尼泊尔上马相迪A水电站土建、金属结构及机电安装工程 厂房二期开挖施工方案尼泊尔上马(shng m)相迪-A水电站BOOT项目土建、金属结构及机电设备安装(nzhung)工程（合同(h tong)编号：SHR-UMHPBOOT-007）厂房二期开挖施工方案 批准： 审核： 编制：中国水利水电第十一工程局有限公司上马相迪A水电站项目部2014年2月28日目 录 TOC o 1-2 h z u HYPERLINK l _Toc385081229 1 概述(i sh) 厂房(chngfng)二期开挖(ki w)施工(sh gng)方案1 概述1.1 工程基本情况上马相迪A水电站位于尼泊尔西部GANDA

2、KI地区马相迪河的上游河段上，是一座以发电为主的径流引水式枢纽工程，控制流域面积2740km2，主要由泄水闸坝、引水系统、发电厂房和开关站等建筑物组成。厂房布置在坝址下游约5km处河床左岸，距Khudi Khola支流与马相迪河交汇点上游约300m，厂房内安装两台混流式机组，装机容量225MW，主要建筑物有主厂房、副厂房、安装场、尾水建筑物、132kV户内升压开关站等。主厂房长42.80m，布置有蝶阀层、水轮机层、发电机层共三层，副厂房分别布置在主厂房上游侧及主厂房右侧厂区位置，安装场设在主机间右侧， GIS开关室位于主厂房右侧副厂房三层。厂房二期开挖顶部高程为786.75m，机组建基面开挖高

3、程为763.513m，集水井底部高程为760.55m，最大开挖高度为26.2m。厂房二期以石方开挖为主，边坡开挖坡比主要为垂直坡，部分为11；土方主要分布原始边坡表面及尾水渠部分，土方开挖坡比除尾水渠底板为13外，其余部分均为11。1.2 水文、地质条件发电厂房位于马相迪河的左岸，根据招标文件提供的相关地质资料，高程835m以上为基岩陡坡，山坡坡度4550，高程835m以下至河床为覆盖层，植被发育，山坡坡度3035，河床地形相对平缓。厂址区分布的主要地层岩性有：崩坡积碎石土夹块石(col+dlQ)、冲积砂卵石夹漂石(alQ)、石英岩(Sc)等。其中崩坡积碎石土夹块石主要分布在高程835m以下河

4、床，整体呈松散稍密状态，局部中密状态。冲积砂卵石夹漂石主要分布于厂房外侧的河床，最大厚度超过35m，勘探期间未揭穿。石英岩主要分布于厂房内侧陡壁或覆盖层之下，灰白色，岩层以中厚层状为主，岩层产状N5070W、NE2030，整体倾向坡内偏上游。弱风化石英岩饱和抗压强度102121MPa，平均值111MPa，属坚硬岩。马相迪河为恒河左岸根德格河上游干流纳拉亚尼河右岸支流，即恒河的二级支流。河长150km，流域面积4100km2，坝址以上流域面积2740km2，多年平均流量97.3m3/s，多年平均径流量30.7亿m3，多年平均径流深为1121mm。马相迪河流气候一年分为三个季节，4月6月为热季，7

5、月10月为雨季，11月次年3月为凉季。6月份的降雨已开始比较多，约80的降水集中在6月9月。多年平均情况下，82.1的径流量集中在6月10月，坝址以上流域多年平均降水约为1600mm左右。根据水文气象局资料，坝址年最高气温29.6（出现在6月），年最低气温5.9（出现在1月），最大相对湿度84%，最小相对湿度52%，年平均水面蒸发量为1400mm。2 施工(sh gng)布置施工(sh gng)用风：厂房二期开挖钻孔(zun kn)以液压钻机为主，施工用风主要为局部开挖钻爆及锚喷支护用风，拟配置23m3/min和11m3/min的移动式、油动空压机各1台。施工用电：厂房二期开挖期间的施工用电主

6、要为基坑排水与夜间施工照明等。由于系统电源容量及电压均有限，仅能用于施工照明与小功率电器供电，因此二期开挖施工用电拟在布置在厂房上游侧、进厂公路旁约795m高程的柴油发电机站(350KVA和200KVA的柴油发电机组各1台)供给，施工工作面用电，拟自柴油发电机站向工作面附近敷设普通低压电缆并设置配电盘，用电设备自配电盘接入，以满足厂房二期开挖施工用电需求。施工道路：二期开挖上部拟利用一期开挖期间已形成的进厂公路延长段，下基坑施工道路由于受现场地形及厂房开挖结构限制，无法修筑至厂房建基面高程，拟分两个阶段进行规划，其中涸水期自进厂交通洞进口，经厂房区贝雷桥左岸桥头，沿河流左岸、上游围堰通往基坑约

7、768m高程左右，768m高程以下部分开挖出渣则由反铲分次倒运；汛期则自进厂公路向上游围堰修筑一条可供反铲、装载机通行的临时施工道路，具体详见附图：下厂房基坑施工便道布置示意图。3 主要施工方案及方法厂房二期开挖遵循“自上而下、由河床向山体侧、分区分层”的施工原则，土方明挖由反铲直接挖除，石方则采用钻孔梯段微差爆破法进行开挖，出渣采用反铲装车、自卸汽车运输并弃至指定的弃渣场。边坡锚喷支护则在分层开挖过程中逐层进行。3.1 土方开挖土方开挖自上而下分层分段依次进行，严禁自下而上或采取倒悬的开挖方法，施工中随时做成一定的坡势，以利排水。当土层较厚 (大于5m)时，土方应在石方爆破前进行开挖；当土层

8、较薄时，在石方爆破后与石方一起挖除。土方开挖采用PC200液压反铲分层挖装，分层厚度34m，当自卸汽车可以直接到达工作面时，则由反铲直接装车，当自卸汽车无法通往工作面时，则由反铲分次甩至下方施工道路，再由反铲二次装车，15t自卸汽车运输并弃至指定渣场。在土方开挖至设计边坡线时，应预留20cm厚的保护层，保护层在边坡支护前由人工修整开挖，以保护坡面原状土不受扰动，同时确保开挖坡比及不平整度满足设计要求。对于土方中出露的孤石采用手风钻造孔小孔爆破法破碎挖除。3.2 石方明挖3.2.1 主要施工方案根据厂房二期开挖边坡马道（或平台）的设置情况，结合钻孔机械设备的性能，边坡开挖拟“自上而下、分区分梯段

9、”法进行爆破开挖。具体为局部小方量开挖区、水平建基面保护层或液压钻机无法到达的部位，采用YT-28型手风钻、QZJ100DB型潜孔钻等钻孔设备进行爆破开挖，而在具备液压钻机施工作业区，则采用HCR1200-ED型液压钻机进行深孔梯段爆破。边坡控制以深孔预裂爆破为主，当主爆区由手风钻造孔采用浅孔梯段爆破时，则利用光面爆破技术进行边坡控制。出渣则采用PC300液压反铲配合15t自卸汽车弃运至指定的弃渣场。3.2.2 施工工艺（1）石方(shfng)明挖施工工艺流程石方明挖施工(sh gng)工艺流程见下框图。测量放样钻 孔装 药下一循环工作面清理边坡支护出 渣联网起爆安全检查（2）主要(zhyo)

10、工艺描述1）工作面清理：施工前，利用反铲或人工清理工作面上的浮渣或边坡挂渣、松散岩块等，以消除工作面附近的安全隐患，同时为钻孔施工创造条件。2）测量放样：利用现场提供的水准点，在施工现场设置测量控制网，明挖测量采用全站仪、水准仪进行施工控制，控制放样精度不大于1cm，同时利用红油漆将开挖边线的特征点，如起点、终点、拐点、变坡点等的高程、桩号在现场标识清楚。3）钻孔：明挖钻孔主要采用HCR1200-ED型液压钻机进行钻孔，同时备用QZJ100B型潜孔钻机和YT-28手风钻以便进行小方量开挖及水平建基面保护层的开挖造孔。钻孔应严格按爆破设计方案进行，各钻孔尽可能保持平直，均匀布置，钻孔深度需保证每

11、层孔底高程一致，使爆破后的岩面平整，方便下一循环作业和满足建基面开挖要求。对于光爆或预裂孔更应严格控制，做至“准、齐、平、直”，确保开挖面平顺，减少超欠挖量。开钻前首先按照设计图纸进行现场放线，标出边坡开挖线，确定开挖范围轮廓和钻孔深度、角度，然后根据放样的孔位进行钻孔作业。为保证钻孔精度，采用“三次校杆法”控制钻孔精度，即在刚开钻时只旋转不冲击，待钻头钻进岩层进行第一次校核，钻孔精度满足要求再开冲击，等冲击器钻进岩层，第二次进行校核，精度满足要求再进行钻进，待第一根钻钎钻进岩层，再进行第三次校核钻杆精度，满足要求才能继续钻进。4）装药：由于本工程仅能采购到32mm、25mm两种型号的乳化炸药

12、，深孔爆破主爆孔选用432mm200g型乳化炸药，浅孔爆破主爆孔选用32mm200g型乳化炸药，预裂和光爆孔均选用25mm125g型乳化炸药。装药时，应严格控制炸药量及堵塞长度，除爆破工之外，设备及施工人员均需撤离至施工区以外的安全地带，并安排34人进行爆破警戒。5）联网起爆：装药结束，由爆破员根据爆破设计进行爆破网络的联接，起爆网络连接完成后必须至少检查两遍并确认无误后，方可按爆破安全警戒的约定，准确、清晰地发出“预告起爆解除警报”信号进行爆破作业。6）安全检查：爆破后，首先由爆破工及安全人员进入爆破区进行安全检查，对发现的问题如盲炮、险石等进行处理，对由于地质原因形成的边坡塌方，应立即报告

13、主管领导，确定处理方案。7）出渣：采用液压反铲配合自卸汽车，将爆破(bop)石渣运弃至指定的弃渣场。8）边坡支护：每次爆破(bop)出渣后，对于开挖边坡出露的锚杆、挂网喷混凝土等系统锚喷支护(zh h)在开挖面四方联合验收合格后应立即进行施工，必要时征得监理、设计工程师的同意进行随机支护施工，以确保开挖边坡的稳定。3.2.3 典型梯段爆破设计（1）梯段高度的确定根据厂房二期开挖边坡马道（或平台）的设置情况，结合钻孔机械设备的性能，边坡开挖采取以“深孔预裂爆破为主，浅孔光面爆破为辅”的梯段爆破开挖方案，当采取深孔爆破时，每级马道开挖预裂爆破一次到位，而主爆区的梯段高度则根据马道（或平台）的设置取

14、611.5m；当采取浅孔爆破时，主爆与光面爆破的梯段高度均按34m进行控制。附图：厂房二期开挖分层示意图（2）爆破参数根据我公司以往在类似工程施工中积累的成功经验，在厂房二期开挖施工前期，初拟爆破参数如下，在实际施工中应根据现场具体情况对其进行相应的调整，以期取得更为经济、合理、安全的爆破参数。1) 浅孔梯段爆破 主爆孔爆破参数浅孔梯段爆破采用YT-28型手风钻进行钻孔，选用32mm200g型2#岩石乳化炸药连续耦合装药，毫秒延期导爆管雷管分段微差起爆。表1初拟浅孔梯段爆破参数表参数名称符 号单 位参数值备 注梯段高度Hm3.04.0钻孔倾角度7090钻孔长度Lm3.33.6超深hm0.30.

15、5堵塞长度L2m0.81.5孔径Dmm40孔距am1.21.8排距bm1.01.5底盘抵抗线W底m2.03.0药卷直径dmm32单孔药量Q孔kg1.24.2单耗qkg/m30.300.40 光面爆破(bop)参数浅孔光面爆破采用YT-28型手风钻钻孔(zun kn)，选用25mm125g型2#岩石(ynsh)乳化炸药间隔不耦合装药，导爆索起爆。表2初拟浅孔光面爆破参数表参数名称符 号单 位参数值备 注台阶高度Hm3.04.0钻孔倾角度计算等于设计边坡坡度钻孔长度Lm计算H/Sim+h超深hm0.150.3堵塞长度L2m0.60.8孔 径Dmm40孔 距am0.350.7药卷直径dmm25不耦合

16、系数1.6光爆层厚度光m0.61.0线装药密度线g/m160250以全孔总药量与全孔长度的比值进行计算2) 深孔梯段爆破 主爆孔爆破参数深孔梯段爆破采用QZJ100B型潜孔钻机或古河牌液压钻机进行钻孔，由于本工程无法采购到大直径的炸药和散装炸药，故选用432mm200g型2#岩石乳化炸药连续耦合装药，毫秒延期导爆管雷管分段微差起爆。表3初拟深孔梯段爆破参数表参数名称符 号单 位参数值备 注梯阶高度Hm611.5钻孔倾角度7090钻孔长度Lm6.612.5超深hm0.61.5堵塞长度L2m2.03.5孔径Dmm90孔距am2.53.0排距bm2.02.5底盘抵抗线W底m3.54.5药卷直径dmm

17、432单孔药量Q孔kg1272单耗qkg/m30.350.60 深孔预裂爆破(bop)参数深孔预裂爆破(bop)采用QZJ100B型潜孔钻机或古河牌液压钻机进行钻孔，选用25mm125g型2#岩石乳化炸药间隔(jin g)不耦合装药，导爆索起爆。表4初拟深孔预裂爆破参数表参数名称符 号单 位参数值备 注台阶高度Hm计算等于设计一级马道的高度钻孔倾角度计算等于设计边坡坡度钻孔长度Lm计算H/Sim+h超深hm0.20.5堵塞长度L2m1.01.5孔 径Dmm90孔 距am0.71.0药卷直径dmm25不耦合系数3.6线装药密度线g/m350500以全孔总药量与全孔长度的比值进行计算附图：典型梯段

18、爆破炮孔布置及装药结构示意图典型梯段爆破起爆网络示意图。3.2.4 沟槽开挖沟槽开挖拟由手风钻造孔，采用浅孔梯段爆破法进行开挖，两侧边坡采用光面爆破技术进行控制，由毫秒延期导爆管雷管微差爆破侧进法进行开挖，并遵循先中间后两边的“V”型起爆方式。炸药选用32mm200g型（主爆孔）、25mm125g型（光面孔）2#岩石乳化炸药，并严格控制最大单响药量和总装药量。沟槽爆破的装药形式和爆破参数参照手风钻梯段爆破开挖参数，在此不再叙述。附图：典型沟槽爆破炮孔布置及起爆网络示意图3.2.5 保护层开挖根据水工建筑物岩石基础开挖工程施工技术规范(DL/T5389-2007)相关条款，并结合我公司在类似工程

19、中的施工经验，在开挖至厂房水平建基面时，应预留2.5m左右的岩体保护。保护层开挖可根据现场实际情况采用下列方案中的一种。方案一： 保护层一次爆破开挖(ki w)技术其施工(sh gng)方法是在孔底设柔性垫层，通过“多造孔、均装药”的方法达到控制目的。柔性材料可依次优先选用泡沫、锯末、两端带节的竹筒等，并通过现场爆破试验(shyn)选取爆破参数，初拟选用的爆破参数如下表所示，在实际施工中应根据现场具体情况对其进行相应的调整，以期取得更为经济、合理、安全的爆破参数。表5保护层一次爆破开挖法爆破参数表爆破参数单位参数值爆破参数单位参数值保护层厚度m2.5药卷重量g200柔性垫层厚度cm20炸药类型

20、/2#岩石乳化炸药孔 深m2.7不耦合系数/1.25孔 距m1.0堵孔长度cm90排 距m1.0每孔分段段2最小抵抗线m1.0上段药量g900钻孔倾角90下段药量g450钻孔直径mm40单孔药量g1350药卷直径mm32单 耗kg/m30.54附图：保护层一次爆破开挖法炮孔布置、装药结构及起爆网络示意图方案二：水平预裂爆破开挖法根据本工程的特点，水平预裂爆破拟采用QZJ100B型潜孔钻机造孔。水平预裂爆破的前提条件是，要先行开挖一可供架设水平钻孔设备的“先锋槽”，“先锋槽”一般宽2.53.0m，长度可根据爆破分区情况进行确定，槽底高程一般低于需进行水平预裂爆破面20cm，以便开孔。紧临水平预裂

21、层的梯段爆破采用液压钻机钻孔，初拟爆破参数如下，在实际施工中应根据现场具体情况对其进行相应的调整，以期取得更为经济、合理、安全的爆破参数。表6水平预裂爆破参数表参数名称符号单位参数值备注梯段爆破孔水平预裂孔梯段高度Hm4.0/孔径Dmm9090药卷直径dmm43232间距am2.03.00.81.2排距bm2.03.0/孔深Lm3.510.015.0堵塞长度l2m1.72.01.21.5线装药密度Q线g/m/350600不耦合系统/2.8单耗qKg/m30.350.45/附图：保护层水平预裂爆破开挖法炮孔布置及起爆网络示意图3.3 开挖(ki w)施工期临时排水 在保证厂房基坑开挖(ki w)

22、及土建工程的正常施工，在厂房基坑外围修筑一座土石围堰，具体详见厂房围堰施工方案及厂房围堰高压旋喷施工措施。在开挖支护施工期间主要应考虑基坑经常性排水，即基础渗水(shn shu)、天然降水、施工废水和其它外来水对施工的影响。为避免雨水冲刷围堰背水侧边坡，拟对该坡面采取锚喷支护进行防护，具体锚喷支护参数为：整个背水侧边坡设253m3m、L=1.0m的土锚钉，挂6.520cm20cm，喷射8cm厚 C25混凝土，排水孔为402m2m、L=30cm。基坑开挖应在围堰“闭气”后进行，每层开挖前，先沿开挖区域开挖环形排水沟及集水坑，排水沟应低于开挖面12m，并就近向集水坑找坡，集水坑则尽可能的深，其深度

23、应大于每层开挖高度23m。根据厂房基坑开挖结构及现场实际施工条件，基坑开挖过程中，集水坑拟布置在厂房基坑下游侧，其结构尺寸不小于857m，集水坑随基坑开挖深度的增加而降低。开挖期间，拟配置扬程不小于35m、流量不小于300m3/h的离心式水泵5台，另配备24吋的小型潜水泵20台。排水主管布设3道，排水管拟选用273mm的钢管。4 质量保证措施厂房二期开挖的质量控制重点主要为施工测量、土方开挖与石方开挖的质量控制工作，拟采取以下措施：(1) 建立内部“三检制”和验收把关制度。(2) 实行“质量一票否决制”，参与施工的人员出现质量缺陷、事故者，一律不得参与当月的评先、评优与进度奖励等激励活动。(3

24、) 加强测量放线和检查复测工作，确保开挖测量放线精度符合规范要求。(4) 开挖过程中，特别是反铲开挖临近设计开挖结构线和人工进行保护层修整时，测量人员进行全程跟踪控制。(5) 爆破参数的合理选择是控制开挖质量的前提条件，因此，爆破开挖时，应严格按照爆破设计进行布孔、装药、连接爆破网络，同时应结合实际围岩地质条件进行相应地调整，最终经检查无误后，方可起爆。(6) 对于钻孔环节应严格控制钻进的孔深、孔的倾斜角度，尤其是光面和预裂孔更应严加控制，做到“准、齐、平、直”，对于主爆孔应均匀地布设在爆破区域内，控制好孔底高程，尽可能使各孔的孔底处于同一平面（或斜面）内，保证爆破后开挖成型规则。对于裂隙层面

25、小溶洞发育、软弱夹层等不良地段，应根据实际地质情况，相应地增加炮孔（如在光爆或预裂爆破中增加导向孔）或调整炮孔的孔位与孔向（主要是针对主爆孔而言），以提高爆破效果。(7) 装药是控制开挖质量的关键环节，要确保装药质量达到爆破参数要求的标准，装药前须对各钻孔进行认真清理，以确保设计孔深。在进行光爆或预裂孔的药卷安装时，应采用竹片等辅助物件进行固定药卷，从而确保装药符合爆破设计要求。(8) 加强堵塞质量控制，提高爆破效果。良好的堵塞质量可以(ky)防止冲孔现象、有效在控制爆破飞石，也可大幅提高炸药的能量利用率、进而爆破效果，因此在施工过程中，对堵塞质量应严加控制。(9) 良好的起爆网络与合理的微差

26、延时时间是提高(t go)爆破效果的有效途径，也是控制最大单响药量和爆破质量的最后一道环节，由于先起爆区域可为后起爆区域创造了新的自由面而提高爆破效果，而合理的微差延时时间可以使岩石在爆破过程中发生相互碰撞而提高破碎效果，降低大块率。(10) 爆破施工中队责任工程师应组织作业人员对爆破后的岩面进行勘察(knch)，仔细检查预留开挖面的爆破情况，通过认真分析每次爆破的效果，为下次的爆破参数的拟定提供实际经验数据。5 安全生产及文明施工(1) 施工中队配备兼职安全员，施工过程中兼职安全员跟班作业，项目部专职安全员加强安全巡视，确保施工安全。(2) 进入现场所有人员必须按要求正确佩带安全帽、脚穿劳保

27、鞋，严禁酒后及穿托鞋者进入施工现场进行施工作业。(3) 所有机械操作人员必须持证上岗，并加强设备的维修保养，使之处于良好的状态。(4) 施工现场所有用电设备必须按要求装设漏电保护器，现场接线工作必须由专业电工操作，严禁私拉乱扯，用电设备故障检修过程中，必须切断电源。(5) 现场各种材料的堆放整齐有序，保证作业环境的整洁。(6) 为了保证施工安全，边坡开挖禁止采用自下而上的施工方法，而应采用自上而下分梯段开挖。(7) 在开挖爆破设计时应考虑爆破飞石、空气冲击波以及炮烟对爆破区内人员和设备的影响，严格计算并控制好最小抵抗线的大小和方向。(8) 爆破作业时，应选用经过专业培训并取得爆破员或爆破技术人

28、员资格证书的施工人员进行装药、堵塞、联线、起爆等工作。(9) 爆破时间不应超过规定的对外公布的爆破时间区间，并在起爆前做好安全警戒，按规定要求爆破前必须同时发出清晰音响和视觉信号，即预告、起爆和解除警戒信号；在警戒范围内严禁人员、车辆停留，待警戒解除后才能进行其他作业。(10) 孤石爆破时，严格控制装药量与单位炸药消耗量，避免爆破飞石超出(choch)预定的范围，伤及人员、设备及建(构)筑物的安全。(11) 禁止(jnzh)夜间进行爆破作业。(12) 施工垃圾定期清运至指定的地点进行(jnxng)掩埋，分项工程完工后再进行彻底清理，做到“工完、料净、场地清”。6 环境保护与水土保持厂房二期开挖可能产生环保、水保方面的问题有扬尘、噪声、振动以及固体废弃物等，在施工过程中，拟采取以下措施确保环保、水保方面满足当地法律、法规要求：(1) 配备5t洒水车一辆，在旱季每天定时给施工道路洒水46次，在雨季或施工高峰期，视路面扬尘情况，在弃渣道路沿线居民居住区、施工生活办公区等特殊路段，相应增加洒水次数，避免扬尘对周围环境空气的污染。(2) 尽量避免夜间进行强噪声作业，施工车辆特别是重型弃渣车辆经过居民区时限速、匀速行驶，行