水电站高拱坝建基面预裂爆破质量控制

1、高拱坝建基面预裂爆破质量葛洲坝一公司大岗山爆破质量控制QC小组2013年8月目 录一、工程概况 二、QC小组简介三、选题理由四、活动目标和保证措施五、可行性分析六、QC 小组活动第一次PDCA循环（一）计划阶段（二）实施阶段（三）检查阶段（四）处理阶段第二次PDCA循环（一）计划阶段（二）实施阶段（三）检查阶段（四）处理阶段七、活动总效果八、今后打算一、工程概况大岗山水电站坝址位于四川省大渡河中游雅安市石棉县挖角乡境内，为大渡河干流规划的22个梯级的第14个梯级电站。电站枢纽主要由挡水建筑物、泄洪消能建筑物、引水发电建筑物等组成。挡水建筑物采用混凝土双曲拱坝，最大坝高210.00m，泄洪建筑物

2、由坝身四个深孔和右岸一条开敞式进口无压进口泄洪洞组成，引水发电建筑物布置于河床左岸，为地下厂房，电站装机容量2600M（4650MW），最大水头178.0m，最小水头156.8m，额定水头160.0m，发电引用流量1834m3/s（4458.5m3/s），保证出力636MW，年发电量114.30亿kW.h。二、QC小组简介小组名称 葛洲坝一公司大岗山爆破质量控制QC小组成立时间 2012.2 课题登记时间 2012.02 小组类型 现场 注册人数 8本次活动时间 2012.022013.01 本次活动开展次数 58 课题名称 精细控制高拱坝建基面预裂爆破质量 序号姓名年龄文化程度职称小组职务组

3、内分工QC教育时间（h)1王文华48大专工程师组长组织协调1752范庆27大专工程师副组长技术攻关1553李 伟32本科工程师组员工程管理1654柴新慧27本科工程师组员测量管理1595刘刚29本科工程师组员技术攻关1626王泽春38高中技工组员爆破工1437吴德真48大专助工组员质量检查1408田园园26大专助工组员资料整理150三、选题理由1. 工程地质原因：坝基岩性主要为微红色黑云二长花岗岩，中间穿插软弱发育辉绿岩脉。2. 施工技术难度大：拱肩槽开挖坡比较缓，最大坡比1:3.43，架钻困难、钻进过程中的掉钻现象难以控制；预裂钻孔时均要穿越层间层内错动带、挤压带、承压水等；边坡受结构面切割

4、、风化卸荷影响，爆破后极易在保留岩体中产生隐性裂隙，预裂面效果难以控制。3. 坝基稳定的需要：拱肩槽岩体比较破碎，预裂爆破控制得当，可以减少岩体的扰动，为今后大坝的稳定提供坚实的基础；4. 社会效益及经济效益的需要通过QC活动，总结出一套具有实际应用价值的高拱坝建基面预裂爆破经验，加以推广，为同类工程提供理论支持；建基面预裂超欠挖控制的好，可以直接节约混凝土浇筑方量，减少混凝土浇筑成本，实现可观的社会效益及经济效益。四、活动目标和实施措施（一）活动目标1、单元工程合格率100%，单元工程优良率90%以上，。 2、掌握特殊地质条件预裂爆破技术，总结出一套完善、系统的施工工艺和操作方法，为以后同类

5、工程提供理论和实践经验。 3、活动时间为：2012年2月下旬至2013年1月底。（二）具体措施1、施工前根据设计图纸、规范、施工方案以及地质情况，调整有关爆破参数，指导下一步各项工作。2、加强现场技术培训，进行详细的技术交底，使小组每个成员掌握施工工艺及操作方法。 3、对QC小组成员内部分工，责任到人，精细管理。 4、制定专项措施，明确奖罚制度，奖优罚劣，重奖重罚。 5、加强与设计、安全监测单位的联系，掌握岩体变化信息和爆破余震监测情况，用以指导施工生产。 6、技术、质检人员跟班作业，做好现场质量控制及原始资料的收集、汇总、分析等工作。 7、小组定期开展活动，针对施工中遇到的难点问题，按“人、

6、机、料、法、环”进行原因分析，找出主要原因，制定对策，并全面落实。 8、严格执行“一炮一设计”制度，规范作业行为。 9、 严格执行“一炮一评价”制度，对上一梯段存在的问题，进行分析，制定对应措施，达到持续改进的目的。 五、可行性分析1、组织机构健全 项目部组成了由项目经理任组长，总工、副经理任副组长、各部门长为成员的领导小组，对拱肩槽开挖进行统一的协调、指挥。2、技术力量雄厚 高级工程师2名，工程师7名，助理工程师11名，技工28名，具有丰富的施工经验，责任心强，并长期从事爆破施工作业 。3、设备精良：空压机、钻机等设备数量充足，其中90%的钻机、钻杆、套管为新购设备，运行良好，满足生产需要。

7、结论：质量管理体系完善，管理措施先进，技术力量雄厚，人员、机械设备等资源充足，可以实现课题目标。六、QC小组活动第一次PDCA循环时间：2012年2月2012年6月30日（一）计划（P）阶段1、现状调查2012年2月28日至3月15日，QC小组根据拱肩槽建基面已完成的EL1135.0EL1100.0两个梯段成形效果显示：半孔率较高，但是存在飘钻、孔距不均匀现象，平整度较差，超挖较大，爆后声波检测振速接近临界值。 根据设计图纸要求，拱肩槽建基面的结构处于逐渐变缓的趋势，最大坡比达到1:3.43，施工难度大，存在架钻及钻孔困难现象。2、分析原因 （1）、根据“预裂爆破的质量控制管理程序”，通过4M

8、1E的方法，全面查找原因。（见下图因果分析图1） (2)、要因确认 通过因果分析图，找出了影响质量的12个原因，经QC小组成员全体采用了“0,1”打分法独立进行投票，确定了 5条主要原因，见表2要因分析统计表序号原因小组成员打分情况综合得分要因确认1 2 3 4 5 6 7 8 9 1未严格按照爆破设计进行施工00010101032操作方法不精细01010010033机具不能满足施工要求00011000024样架与钻机固定不牢固11101010055空压机风压不稳定10110000036火工材料的质量影响10010000027爆破设计中的炮孔布置和起爆网络局部存在不合理10111010158孔

9、口开钻成型困难01010001039钻进速度过快100100101310钻杆角度不对111000101511地质破碎，岩脉较发育，爆破效果受到地质岩脉不同程度的影响111100101612根据设计地质预报显示，在EL970以下，破比减缓，会有山体承压水1011010105表2 注：4分（含4分）以上确定为主要原因，用“”表示。 3、制定对策，见下表3序号要因对策目标地点时间负责人1操作方法不精细加强培训、严格管理；预裂爆破作业规范、标准化项目部会议室施工现场11.3.1012.5.15王文华、李 伟、吴德真田园园 2机具不能满足施工要求结构进行了改进钻机的运行始终受控施工现场11.3.23-1

10、1.4.6王文华、刘刚、王泽春序号要因对策目标地点时间负责人3地质破碎，岩脉较发育，爆破效果受到地质岩脉不同程度的影响1.采用黄泥固壁，2.放慢钻进速度，3.对局部部位进行孔深、孔距和装药量的调整预裂爆破效果良好，预裂爆破面成形好，爆破振动控制满足相关要求施工现场11.5.2312.6.15小组全体成员4爆破设计中的炮孔布置和起爆网络局部存在不合理根据地质预报与钻孔显示实际地质情况，对爆破参数进行调整预裂爆破面成形好，爆破震动控制满足相关要求施工现场11.5.2312.6.15小组全体成员(二）实施对策（D）阶段1、针对操作方法不精细，我们在施工过程中分别采取了以下措施：、进行培训，加强管理监

11、督人工清理1m左右宽度基岩准备预裂孔放样、预裂孔孔位由测量逐孔放样逐孔放样并用铁钉固定标识施工现场悬挂“三定”牌子，提高责任心和质量意识。 、严格实行“爆破三证”、“三定”、“五次较钻”制度钻进过程中的五次钻杆倾角校核、由QC小组成员及专职质检人员对预裂孔药卷绑扎间距进行检查，并监督监督药卷绑扎间距现场炸药入孔情况。2、针对机具不能满足施工要求，我们在施工过程中分别采取了以下措施：、购置新的钻杆，对于变形钻杆予以更换、对钻机结构进行了改进，在钻机下部增加了限位板，并在钻机两侧各加焊了两根48的钢管，钢管与样架的立杆牢固连接，消除了钻进当中钻机摆动幅度大的缺陷。、样架采用48钢管搭设，使用手风钻

12、钻入基岩至少50cm，插入钢管抵紧孔底与基岩连接牢固，再把样架钢管固定在该钢管上。固定钢管一般3米一根，岩石破碎地带适当加密，确保了钻机运行中的稳定。、在坡比为1:2.21:3.43时，钻进过程中容易出现掉钻现象，钻杆连接处加装固定套管，加强钻杆刚度和整体性。3、针对地质破碎，岩脉较发育，爆破效果受到地质岩脉不同程度的影响，我们在施工过程中分别采取了以下措施：、采用黄泥或锚固剂固壁、放慢预裂孔钻进速度、对局部部位进行孔深、孔距和装药量的调整、边坡开挖结构线与该梯段拱肩槽开挖结构边线（阴角部位）预裂爆破一起进行，确保了拱肩槽的开挖成形效果。4、针对爆破设计中的炮孔布置和起爆网络局部存在不合理，我

13、们在施工过程中分别采取了以下措施：、采用非电网络进行爆破施工。选用的爆破材料有二级岩石乳化炸药、毫秒延期导爆管雷管和导爆索。 、根据地质预报与钻孔显示实际地质情况，及时对爆破参数进行调整。 对策实施后，小组成员于2012年2月30日，对已完成的EL1100.0EL1080.0二个梯段预裂爆破成形效果开展检查，检查结果见统计表4： （三）检查（C）阶段对策实施后，小组成员于2012年2月30日，对已完成的EL1100.0EL1080.0二个梯段预裂爆破成形效果开展检查，检查结果见统计表4：序号右岸拱肩槽梯段超、欠挖合格率平整度合格率半孔率爆前爆后声波衰减率1EL1100.0EL1090.074.

14、5%85.4%90.0%9.86%2EL1090.0EL1080.091.2%97.0%92.1%9.96%合格标准/70%70%90%80%10%（四）处理（A）阶段从上表可以看出，根据主要原因制定对策实施后，第一次PDCA循环中遇到的问题大部分得到解决，作业人员操作技能大幅度提升，管理人员的业务能力以及掌控工艺能力得到提高和加强，但是爆前爆后声波衰减率接近临界值没有得到很好的解决，达不到我们预期的目标值。为了使拱肩槽开挖质量得到有力的提高，我们及时进行了第二次循环。第二次PDCA循环循环时间：2012年7月2日2012年9月30日（一）计划（P）阶段1、现状调查从上次PDCA活动的效果来看

15、，超挖、欠挖、平整度比QC小组活动前质量大幅提高，但是爆前爆后声波衰减率接近临界值没有得到很好的解决，达不到我们预期的目标值。2、原因分析QC小组全体成员分析了影响爆前爆后声波衰减率的原因，找出了4条原因，具体见因果图23、找出主要原因从因果分析图可知，造成爆前爆后声波衰减率偏高的原因主要是爆破设计中的炮孔布置和起爆网络存在不合理。4、对策措施按上述原因制定对策表，见下表:序号要因对策措施负责人完成时间检查人1挖运不及时，造成声波检测周期过长增加挖运设备李伟在爆破后7天内完成声波检测部位的施工王文华2爆破设计中的炮孔布置和起爆网络存在不合理根据前面已完成梯段的总结改进措施情况邀请专家进行对爆破

16、设计的调整刘刚2011.72011.8王文华（二）实施对策（D）阶段实施一：由李伟负责挖运设备的调配，在声波检测周期内完成检测部位的挖运施工，由王文华负责督促检查。实施二：由刘刚根据前面已完成梯段的总结改进措施情况邀请专家对爆破设计进行分析讨论并做出调整： （1）根据得到的爆破振动衰减规律，经过计算最大允许单响药量由原来的25kg调整为16.4kg。（2）预裂孔联网同段爆破由“五孔一响”改为“三孔一响”。三孔一响，药量严格控制接头绑扎牢固（三）检查（C）阶段通过第二次PDCA循环，小组成员于2012年6月30日，对已完成的EL1080.0EL1060.0二个梯段预裂爆破爆后声波检测衰减率进行检

17、查。 爆后声波检测衰减率统计表序号右岸拱肩槽梯段爆前爆后声波衰减率1EL1080.0EL1070.07.86%2EL1070.0EL1060.06.96%合格标准/10%（四）处理（A）阶段经过两次PDCA循环后，影响拱肩槽建基面开挖质量的主要原因已全部整改完成，拱肩槽成形质量呈现每一梯段都有提高的良性循环，同时基本没有欠挖和修复处理，施工进度也得到了保证，检查结果满足设计要求。达到了本次QC小组活动的目标。为巩固QC小组取得的成果，结合现场实际情况，小组成员编制了一整套拱肩槽建基面开挖工程的管理及施工标准。七、活动总效果(一)拱肩槽建基面预裂爆破工程各项指标统计汇总情况1、爆破质点震动监测共

18、进行的38组、525点次的爆破振动监测，合格523点，合格率99.6%。2、爆前爆后波速的衰减共检测75组，合格74组，合格率98.7%。3、半孔率为83.5%95.9%，平均为91.93%4、平整度共检查1647点，合格点数1552点，合格率94.2%，平均值为7.88cm。爆前爆后波速的衰减合格率较高爆破后的建基面浮渣清理结构变线轮廓清晰、平顺超、欠挖共检查5440点，合格点数4881点， 检测合格率89.7%，超挖平均值为15.98cm， 欠挖值平均值为-6.37cm。穿过灰绿岩脉的预裂面平整度、半孔率较高（二）质量评定情况拱肩槽开挖工程共完成25个单元，单元工程合格率100%，单元工程优良率92.0%。（三）系统的管理方法1、严格执行拱肩槽开挖专项控制措施和预裂爆破作业质量控制二十一项硬性规定2、培训的标准内容：宣贯质量管理制度，重点宣贯质量奖罚规定预裂开挖爆破作业流程钻机的改造标准各工艺质量标准和要求3、施工过程的质量控制标准：由测量队进行逐孔放点，放完的点用电钻在点位处钻孔，插入钢钉，上面涂上红油漆，对每个孔位进行编号，并做好孔位点的保护； 严格执行开挖爆破施工“三证”管理（即准钻孔证、准装药证、准爆破证）和“三定”制度（定人、定机、定孔作业），并严格执行前三根钻杆的“五次较钻”（开口时使用弱冲击慢钻进的方法，钻进深度达到20cm、50cm、100cm、200 cm、