施工导流及水流控制措施

施工导流及水流控制5.1导流建筑物施工该工程导流建筑物重要由上、下游围堰和导流明渠构成，已由其它承包商承建完毕并投入正常使用。5.2基坑经常性排水本项目是指施工期基坑的经常性排水，排水时段为年4月至年11月15日河床电站下闸。5.2.1排水强度计算基坑施工期的经常性排水，积水来源重要有上、下游围堰渗水，施工期弃水，雨季地表汇流水和基坑开挖渗水，分别计算以下：1.围堰渗水围堰渗水根据技术规范规定，上游围堰总渗水不不不大于300m3/h，下游围堰总渗水不不不大于100/h。截流龙口位置在左岸，C1标上游围堰渗水按上游围堰总渗水量的2/3考虑，下游围堰渗水按下游围堰渗水总量的1/2考虑，上、下游围堰渗水分别取200/h和50/h，则Q1=250/h。2.降雨根据坝区数年降水资料，日降雨量最大值为q=68.3mm，基坑汇水面积F约为8.6万，取φ=0.9，日最大降雨排水量为：Q2=F.q.φ/(1000.H)=86000×68.3×0.9÷1000÷20=265/h3.施工弃水施工弃水重要是砼养护弃水，砼浇筑高峰期月强度N为31000，每方砼冲洗及养护用水q按1.0估算，汇水强度计算以下：Q3=N.q.K1.K2/(K.H)=31000×1.0×1.2×1.5÷30÷20=93/h4.基坑开挖渗水参考我局中标承建的导流明渠Ⅰ标开挖施工渗水，初定为Q4=40m3/h，综合以上四项计算成果，总计经常性排水强度为Q=Q1+Q2+Q3+Q4=648m3/h5.2.2排水设施布置为施工方便，考虑布设二个排水系统，分别设在上、下游围堰坡底处。基坑上游排水总强度约为240m3/h，基坑下游排水总强度约为408m3/h。在上、下游围堰内坡底处附近各挖一条截水槽，根据地形在最低处挖集水池，布设泵站，集中排水，将水抽到黄河。具体见《供水供电及排水布置图》(图号：****-TB-SPT/C1-02)。为避免雨季基坑外部雨水流入基坑，必须在靠近基坑范畴以外开挖截水沟以拦截水流，自流入上、下游围堰外的黄河。5.2.3重要排水设备配备基坑上、下游排水根据围堰高度和排水总强度，上游选用1台排水能力约为100m3/h的4"离心泵(型号为IS125-100-315)和1台排水能力约为200m3/h的5"离心泵(型号为IS150-125-315)；下游选用1台排水能力约为200m3/h的5"离心泵(型号为IS150-125-250)和一台排水能力约为400m3/h的6"离心泵(型号为IS200-150-250)，进行基坑经常性排水作业，泵站内各配一台2"潜水泵，以利离心泵的启动。5.2.4设备材料重要设备和材料见表5-1。设备和材料表表5-1序号名称设备型号流量/h扬程m电动机功率kw单位数量备注14"水泵IS125-100-3151003215台125"水泵IS150-125-3152003230台2备用1台35"水泵IS150-125-2502002018.5台146"水泵IS200-150-2504002037台2备用1台52"水泵潜水泵台4备用2台64"钢管DN100m10075"钢管DN125m20086"钢管DN150m1009电缆16mm2m20010电缆35mm2m4005.3施工期渡汛5.3.1防汛方法本标段施工总工期41个月，工程从年4月1日开工至年9月30日竣工，共有3个汛期。该标段施工始终在上、下游围堰的防护下进行，运行期长；为确保上游围堰在汛期安全运行，将在左岸1241m高程以上选择适宜地段(交通方便、场地相对开阔)，准备防汛材料；预先制订切实的防汛方法，报现场监理工程师同意后实施。对可能发生有冰凌凌汛的河流采用有效的排凌方法，并在每年凌汛前备足必要的排凌材料和设备，确保上游围堰在凌汛期安全运行。5.3.2防汛组织机构(1)建立防汛指挥机构，明确防汛负责人。(2)根据防汛任务，建立若干支防汛抢险队伍。(3)设立专职水情预报人员，随时和业主、监理工程师及上游电站或水文站获得联系，及时掌握水情状况，分析上游来水趋势及可能发生的流量状况，为工程施工安全防汛提供具体的决策根据。(4)建立专用防汛通讯系统及水情报警系统。(5)随时检查、维护上游围堰的运行状况，确保基坑不进水，安全度汛。5.4下闸5.4.1下闸前工程主体形象本标段工程自开工至年7月31日，主体一期砼全部浇筑完毕；至年9月30日，各门槽二期砼全部浇筑完毕。年11月15日前上下游进出水口拦污栅、闸门、启闭机安装完毕，并进行试运行检查验收。5.4.2闸门和启闭机的检查下闸前，对电站进口拦污栅、进口检修闸门、尾水出口事故闸门及门槽、坝顶2×1000kN双向门机和2×1000kN单向门机进行全方面具体的检查，并做具体的统计报送监理。若发现有不合格部件将采用有效方法及时进行修复或更换。5.4.3施工区内的清理下闸前，对施工区域的水库沉没范畴进行清理工作，拆除坝前和坝后的门机，并及时解决门机基础使其达成规定；拆除沉没区内的一切临时建筑物，施工道路，排水设施；去除一切有碍水电站运行安全的施工废弃物和建筑垃圾。废弃物和垃圾采用一台TY220推土机集料、一台CAT-980F装载机，20t自卸汽车5台，运到左岸C1标弃碴场。5.4.4电站临时封堵本项目是发电机组上游检修闸门和下游尾水事故闸门在下闸蓄水前的临时封堵。上游电站进水口检修闸门临时封堵采用业主提供的四套永久检修闸门及四套预制混凝土叠梁门，下游电站尾水事故闸门临时封堵采用业主提供的两套永久事故检修门及两套钢构造叠梁门封堵。5.4.4.1上游检修闸门临时封堵预制钢筋混凝土箱梁在预制厂先期预制，达成强度后运至现场安装。预制混凝土箱梁的运输、堆放、吊运、安装等严格按施工图纸和技术规范施工。5.4.4.2下游尾水事故闸门临时封堵下游尾水事故闸门临时封堵，由业主提供两套(14m×16.8m、14m×7.8m)叠梁门，根据招标文献规定，需承包商制造一节(14m×6.2m)钢构造叠梁门组合成两套尾水闸门。叠梁门的制造按施工图纸及监理工程师的批示，在金构造加工厂进行加工，合格后运至现场，现场运用已安装就位的尾水门机逐节进行安装。5.5上游围堰拆除布置及施工5.5.1拆除布置在河床电站下闸蓄水前，对上游围堰进行拆除，拆除方量约81000。根据本标段技术规范规定，上游围堰右岸拆除高程为1228m，左岸拆除高程为1232m，拆除日期为年11月中旬至12月下旬，共一种半月。围堰自上而下分两层拆除，同时考虑宁、蒙灌区冬灌黄河下泄流量较大，拆除分为三个区域。1234m高程以上部分为一层(Ⅰ区)；1234m高程下列部分为一层，截流戗堤为Ⅱ区，其它部分为Ⅲ区。上游围堰拆除工程量见表5-2，分区及拆除方式见《上游围堰拆除分层分区示意图》。上游围堰拆除工程量表表3-2编号名称单位工程量1干砌石拆除m346052铅丝笼子拆除m310003砂卵石拆除m3743724混凝土防渗墙拆除m29145混凝土四周体拆除个406铅丝笼防护m35405.5.2上游围堰拆除办法上游围堰堰顶高程为1241.00m，堰顶长约220m，顶宽为11m，上游侧坡比为1:2，下游侧坡比为1:1.75，最大拆除深度13m。Ⅰ区拆除，采用两台CAT-980F装载机，20t自卸汽车20台，自左岸至右岸挖碴运到左岸C1标弃碴场。Ⅱ区拆除，同Ⅰ区拆除办法，砼防渗心墙、混凝土四周体及大块石采用手风钻造孔，装药爆破松动后再进行挖碴作业；钢筋铅丝笼先用气焊割除后再进行挖碴作业。Ⅲ区拆除，配一台PC-400小松反铲和一台CAT-240C反铲、20t自卸车20台，自右岸至左岸退挖装车出碴到左岸C1标弃碴场。第六章坝基开挖、支护及土石方回填6.1施工特性本标段坝基开挖重要有覆盖层开挖及基岩开挖。其中覆盖层涉及(Q4)冲积、风积和人工堆积松散堆积物，砂砾石及(C1q)泥岩，基岩重要由泥、页岩等软岩构成，局部夹泥质灰岩、灰岩、泥质粉砂岩、砂岩等。受区域构造持久挤压破碎带、节理裂隙发育。岩体中裂隙、隐微裂隙发育，完整性差。除靖远组下部砂岩集中段以次块状或碎裂构造外，坝基其它部位岩体以散体构造为主，局部地段碎屑构造。坝基开挖及支护重要工程量有：砂砾石开挖27.561万，岩石开挖48.358万，土石方回填19720，锚杆安装3107根，钢筋网制安22t，喷混凝土C203965。重要工程量见表6-1。坝基开挖及支护重要工程量表表6-1项目序号项目名称单位工程量1砂砾石(弃料)2556102砂砾石(可用料)03岩石开挖4532204岩石撬挖222605岩石齿槽开挖81006土石方填筑197207锚杆、ф25、L=3.0m根28078锚杆、ф25、L=2.0m根2009锚杆、ф25、L=4.0m根10010锚筋网ф6@200t2211喷混凝土C20(抗硫酸盐，厚10cm)356512喷混凝土C20(抗硫酸盐，厚7cm)20013喷混凝土C20(抗硫酸盐，厚15cm)2006.2施工布置6.2.1施工道路场外施工道路由上下游围堰、进场道路互相连通，经导流明渠桥、美丽渠桥、进场道路通往C1标弃碴场及左岸砂砾料场。进场道路北端与C1标弃碴场相接。一期砂砾石开挖时由上、下游围堰左端头沿原美丽渠1232m高程各修一条施工道路至开挖面，坡比≤10%，路宽8m，泥结石路面。施工早期尽量使用上游施工道路，以减少出碴运距，在上游道路不能满足施工规定时再使用下游施工道路。二期基坑开挖时可在基坑上、下游方向各布置一条主干施工道路，泥结石路面，路宽8m。在开挖区内，根据工作面的需要分别形成S形的临时出碴支路。路端高程可随开挖面的减少而延伸，满足坡度≤10%。基坑开挖道路布置见《基坑开挖道路布置图》。在出碴路两侧修建临时排水沟，以利于边坡的稳定及排除坡底的积水。6.2.2碴场碴场有二处，分别为C1标弃碴场及左岸可运用砂砾料场。(1)C1标弃碴场该碴场从导流明渠桥头开始沿进场道路至弃碴场，其运距约2.6km。此料场为基坑一期开挖弃料堆放和其坑二期开挖料堆放场地。堆碴前将碴场推平，确保运输车辆顺利通过。(2)左岸可运用砂砾料场左岸可运用砂砾料场位于筛分用混凝土拌合区西侧，其运距约1.5km，重要为基坑一期开挖可用料寄存场地。可用料分层堆起，并在料场区设立临时排水设施，以防可用料被污染和侵蚀。以上碴场由专人负责管理，确保满足弃碴和自卸车辆运行规定。6.2.3施工供风供风设备选用4台英格索兰20m3/min移动式油动空压机，重要供4台CM351潜孔钻机进行本标段内的岩石开挖，另在左岸坝头布置2台25min空压机及2台移动式18m3/min电动空压机，重要用于手风钻钻孔、基础开挖、基础锚杆、北干电站左岸和隔墩坝段右岸喷锚支护、临时边坡锚杆支护及开挖边坡的临时支护，施工用风从空压机站布设一趟4″焊接钢管到施工工作面。6.2.4施工用电及照明基坑开挖重要用电设备有排水泵、电动空压机、电焊机和现场施工照明。施工用电运用基坑左岸上下游已布设的两台变压器供电，施工照明运用左岸架设的太阳灯照明。6.2.5施工用水施工用水重要为喷混凝土用水。从左岸已布置的施工用水系统水管接2″钢管至施工场地，提供施工用水，水压、水量均可满足施工规定。6.2.6基坑抽排水基坑抽排水重要考虑开挖时的岩石渗水。在开挖时使开挖面保持一定的坡度，结合永久排水设施的布置设立临时集水坑槽，设4台1″泵将基坑内零星积水抽到临时集水坑槽，然后用1台3″泵将集水坑槽内的积水排到永久集水坑。6.3开挖程序及开挖办法6.3.1施工程序基坑开挖施工采用自上而下，分层分段多工作面进行，其开挖施工程序为：表层土方开挖—→砂砾石层(含可运用料)开挖—→基岩开挖—→保护层开挖。6.3.2开挖办法6.3.2.1表层土方开挖土方开挖重要位于北干安装间及北干电站，在开挖时将其作为一层开挖。开挖设备重要采用PC-400反铲和CAT980F装载机挖装，20t中环自卸车运输的施工办法，设计边坡运用反铲修整，人工配合，以确保坡面平整，坡比符合设计规定。6.3.2.2砂砾石开挖砂砾石层的开挖按弃料与可运用料分为两层开挖，弃料层作为一次开挖，可运用料重要分布在北干电站及安装间，分两层开挖，在施工时根据现场挖探坑拟定分层厚度，开挖自上而下进行。河床电站砂砾石层一次性开挖完毕。开挖采用PC-400反铲和CAT980F装载机挖装，20t自卸汽车配合运输。边坡部位人工配合反铲按照设计坡比规定及时进行削坡。6.3.2.3基岩开挖根据基坑开挖断面图及地质资料附图，基岩顶部高程为1233.0~1224.0m，基坑开挖最低处高程为1202.5m，为了充足运用机械，使机械发挥最大的效率，对基岩开挖采用分分辨层开挖，多工作面同时施工，将基坑开挖区域分为两个区(Ⅰ区和Ⅱ区)。每个区内根据左岸边坡建基面台阶高度分为5层，层厚普通为5m左右，其中Ⅱ区第一层最大厚度为8m。开挖分分辨层见《开挖分分辨层图》(图号：****-TB-SPT/C1-10)。考虑到上游出碴路较近，因此Ⅱ区开挖时第一层以坝0+70.00为中心线从左岸向右岸方向开挖出先锋槽，然后以先锋槽为临空面对上下游同时扩挖。第二层以坝0+56.00为中心线，第三层以坝0+44.00为中心线，第四层以坝0+34.00为中心线从左岸向右岸方向开挖出先锋槽，然后以先锋槽为临空面对上下游同时扩挖。(1)基岩大面开挖开挖采用CM351型潜孔钻机造孔，爆破挖除，边坡及底部均预留保护层，保护层为建基面以上1.5m的一层。保护层以上1.5m的一层，采用手风钻造孔，毫秒导爆雷管分段起爆，钻孔不能穿入保护层内，其最大一段起爆药量由现场爆破实验拟定。。弃碴用正铲及CAT980F装载机挖装，自卸汽车拉运至弃碴场。(2)保护层开挖开挖分两层进行。表层0.8m采用推土机犁挖，推土机集碴，下层泥岩采用人工用风镐和撬挖相结合的办法挖除。弃碴用正铲及CAT980F装载机挖装，自卸汽车拉运至弃碴场。保护层分层开挖完毕后，及时采用塑料薄膜覆盖，保持泥岩的天然含水量不发生变化。撬挖完毕后6小时内泥岩建基面浇筑10cm厚混凝土覆盖。(3)基岩边坡保护层开挖基岩边坡开挖采用预裂爆破进行控制，由于岩性特殊，在开挖前需要进行爆破实验，以获得合理的爆破参数。1)预裂爆破实验实验目的：通过预裂爆破实验，结合现场实际地质状况，拟定预裂爆破的最佳爆破参数，满足设计及施工规定。实验内容：首先选一处或二处岩石边坡部位，按照初拟爆破设计和图纸设计边线，进行布孔、钻孔、装药。实验过程中必须严格按照爆破设计规定控制，统计实验数据。爆后对现场爆破效果进行分析统计，如：不平整度合格率，残留炮孔痕迹保存率，1mm以上裂隙条数等，二处实验可作对比分析。最后对初拟爆破设计参数进行修正或进一步拟定预裂爆破方案。预裂爆破效果，必须符合以下规定：残留炮孔痕迹保存率根据岩体地质状况的不同有不同规定，相邻两炮孔间岩面的不平整度不不不大于15cm，孔壁表层不产生明显的爆破裂隙。2)爆前爆后纵波检测实验测试目的：通过爆破实验测定爆前、后岩体内不同深度的纵波速度变化，来判断破坏范畴，选择最优的爆破参数，采用有效的防护方法，确保施工质量，加紧施工进度。实验内容：纵波检测共分6组(每组3孔)，单孔孔深6m，爆前由药包底部标高算起，向下每隔0.5m测量一次水平方向纵波速度，始终测到孔底。爆破后扫通原孔，在相似部位重复爆破前的测量，从而求出爆破前后纵波速度变化率，随深度的变化曲线图。3)边坡保护层开挖边坡保护层开挖自上而下进行，设计边线预裂孔采用潜孔钻造孔，其它孔为手风钻造孔，非电毫秒导爆雷管微差爆破。在不适宜用爆破办法挖除的地方，预留的保护层采用人工用风镐和撬挖相结合的办法挖除。每层边坡开挖完后立刻进行喷锚支护，以确保下一层的开挖安全顺利进行，然后再进行下一层的边坡开挖。在造孔时严格控制钻孔角度，每开挖完一层，立刻对坡面进行测量检查，如发现偏离设计开挖线，及时解决并达成设计规定。(4)岩石齿槽开挖岩石齿槽最大顶宽17.1m，最小顶宽10.85m，最大底宽11.25m，最小底宽5m，深度6.2m。开挖时先沿齿槽中心线用潜孔钻开挖出先锋槽，在边坡和底板预留保护层，预留的保护层按照保护层开挖的办法施工。6.4钻爆参数选择及爆破设计6.4.1基岩大面积开挖基岩大面积开挖，采用CM351潜孔钻机钻孔，导爆管毫秒微差爆破开挖。根据开挖面与否有水分别采用2#岩石硝铵炸药及乳化防水炸药。考虑边坡台阶高差，开挖分层厚度为5m左右。紧邻建基面一层的开挖时，严格控制钻孔孔底不能低于建基面以上3m的高程。为减少开挖爆破对基岩造成的震动，在爆破过程中严格控制最大单响药量。根据我局承建***导流Ⅰ标岩石开挖施工经验取爆破参数见表6-2。在先锋槽及齿槽开挖时单耗可适宜扩大，初步定为0.5Kg/m3。爆破设计见《开挖开挖爆破设计图》。岩石大面积开挖爆破参数表表6-2项目孔径孔深间距排距单耗单孔药量倾角最小抵抗线最大单响单位mmmmmkg/kg度mkg爆破孔1005430.424802.81206.4.2保护层以上一层的开挖爆破采用浅孔密孔少药量导爆管毫秒微差爆破，并在现场做爆破实验，通过实验拟定最佳爆破参数，以满足设计及施工规定，同时控制最大单响药量，使爆破对基岩的震动减少到最低点。初拟爆破参数见表6-3，爆破设计见《开挖开挖爆破设计图》。手风钻开挖爆破参数表表6-3项目孔径孔深间距排距单耗单孔药量倾角最小抵抗线最大单响单位mmmmmKg/m3Kg度mKg爆破孔421.51.51.00.380.86801.04.36.4.3岩石边坡的控制爆破为了保持开挖出的岩石边坡基岩的完整性和开挖面的平整度，对边坡部位预留的1.5m保护层采用手风钻造孔，预裂爆破的办法进行控制，爆破参数见表6-4，爆破设计见《开挖开挖爆破设计图》。岩石边坡开挖爆破参数表表6-4项目孔径孔深间距单耗线装药密度单孔药量倾角最小抵抗线最大单响单位mmmmkg/g/mkg度mkg爆破孔423.51.50.382450.710预裂孔1003.50.83201.12455.66.4.4齿槽开挖齿槽开挖的先锋槽采用潜孔钻造孔，非电毫秒导爆破雷管微差爆破。具体爆破参数见表6-5。齿槽开挖爆破参数表表6-5项目孔径孔深间距排距单耗单孔药量倾角最小抵抗线最大单响单位mmmmmkg/m3kg度mkg爆破孔1003.2320.428701.640以上爆破参数均需经现场爆破实验验证并做适宜调节后再用于施工。6.5岩石支护施工方法本标段内的岩石支护重要涉及基础锚杆、北干电站左岸和隔墩坝段右岸混凝土喷锚支护及开挖边坡的临时支护。6.5.1喷射混凝土6.5.1.1喷混凝土施工程序水泥砂水水泥砂水骨料拌合运输喷锚机喷头受喷面速凝剂风水按喷混凝土部位不同分为喷素混凝土和挂钢筋网喷混凝土。喷射混凝土采用水泥裹沙法施喷，施工作业分段分层依次进行，每层边坡喷护自下向上进行。喷射混凝土在保护层开挖完后立刻进行。喷射前，要去除开挖面的浮石、坡脚的石碴和堆积物，对岩石面使用压风进行全方面清理，对于土质边坡在喷护前将边坡整平、压实，并按岩石基础开挖验收原则进行验收。在指定部位挂钢筋网，并埋设检查钢筋条，然后用喷混凝土机分两层进行喷护，后一层在前一层混凝土终凝后进行。自喷混凝土终凝后2小时开始洒水养护7天后来进行验收。喷混凝土混合料采用现场搅拌机按设计配合比配料、拌料。为减少回弹，施喷迈进行特性喷射实验，以进一步优化混凝土喷护料的配合比、调节喷射角度、喷射口与岩面之间距离、一次喷射厚度等参数。6.5.2锚杆施工6.5.2.1锚杆施工程序施工准备施工准备测量定位布孔钻孔验收清孔注浆锚杆安装抽检、验收不合格6.5.2.2锚杆施工办法(1)钻孔本标段锚杆重要为北干电站左岸边坡及隔墩坝段右岸边坡