乌江银盘水电站三期基坑开挖与支护施工组织设计.doc

1. 基坑开挖11.1 概述11.1.1 工程概况11.1.2 工程量11.1.3 主要建筑物工程地质条件11.1.4 主要施工项目21.2 施工难点、重点及对策31.2.1 难点及重点分析31.2.2 相应施工对策31.3 施工布置41.3.1 场内施工道路布置41.3.2 施工风、水、电布置41.3.3 施工排水51.3.4 弃渣场布置及规划51.4 施工方案61.4.1 施工程序61.4.2 开挖施工作业流程61.5 开挖施工方法71.5.1 开挖分层71.5.2 开挖分块81.5.3 施工方法81.5.4 特殊部位开挖81.5.5 开挖运输出渣91.6 钻孔爆破参数101.6.1 主要技术措施101.6.2 控制爆破参数101.7 渣场管理与维护111.7.1 渣场维护121.7.2 渣场管理121.8 与相关标段的协调和配合131.8.1 安全生产协调配合131.8.2 施工道路协调配合131.9 施工进度计划、施工强度及设备配置分析141.9.1 进度编制原则141.9.2 施工关键线路141.9.3 施工进度安排141.9.4 施工强度分析151.9.5 开挖设备配置151.10 质量与安全保证措施161.10.1 质量保证措施161.10.2 安全保证措施161.11 土石方开挖施工设备171.12 土石方开挖劳动力配置182. 基础缺陷处理192.1 概述192.2 建基面地质缺陷处理192.2.1 基础缺陷清理192.2.2 地质缺陷浅层处理192.3 溶洞、勘探平洞及勘探孔回填处理202.4 危岩及边坡不稳定岩体处理212.5 质量与安全保证措施212.5.1 质量保证措施212.5.2 安全保证措施213. 支护工程233.1 概述233.1.1 范围233.1.2 工程项目233.1.3 主要工程量233.2 施工布置233.2.1 施工平台搭设布置233.2.2 制浆系统布置233.2.3 锚杆加工、运输243.2.4 供水、供电与供风243.3 施工程序243.4 锚杆施工243.4.1 材料243.4.2 工艺流程253.4.3 锚杆的钻孔253.4.4 锚杆安装与注浆253.4.5 质量检查263.4.6 锚杆的验收273.5 喷混凝土施工273.5.1 喷射混凝土支护范围型式及部位273.5.2 工艺流程273.5.3 材料273.5.4 配合比283.5.5 配料、拌和及运输283.5.6 喷射混凝土的准备工作283.5.7 喷射混凝土293.5.8 养护293.5.9 质量检查293.5.10 完工验收293.6 质量、安全保证措施303.6.1 质量保证措施303.6.2 安全保证措施303.7 资源配置303.7.1 人员组织301. 基坑开挖1.1 概述1.1.1 工程概况三期工程基坑开挖主要为泄洪坝段及船闸坝段开挖及基础地质缺陷处理，施工范围包括：泄1012号坝段及下游泄洪消能区、船闸坝段等主体工程开挖，以及三期标段内的冲沟、溶沟、溶槽、断层、夹层及破碎带的石方开挖（槽挖）等。三期工程基坑开挖工程工程量为m3，其中：（1）泄洪坝段及下游泄洪消能区石方开挖量为35630 m3，保护层开挖量13600 m3，混凝土凿除970m3；缺陷处理4000m3。（2）船闸坝段石方开挖量为m3，保护层开挖量24810m3，混凝土凿除1820m3；缺陷处理30000m3。1.1.2 工程量三期工程基坑开挖工程量详见表1.1-1。开挖施工中工程量若有变化以实际发生和监理工程师签证为准。表1.1-1 三期工程基坑开挖工程量表（单位m3）部位石方开挖保护层开挖混凝土凿除地质缺陷备注船闸坝段24810182030000地质缺陷按招标文件量泄洪坝段22030136009704000合计38410279034000总计注：1、保护层开挖含坑槽、齿槽、竖井开挖；2、泄洪坝段石方开挖含纵向围堰堰脚回填石渣开挖。1.1.3 主要建筑物工程地质条件（1）溢流坝段右区（泄1012号坝段）溢流坝段右区位于一期工程导流明渠内，坝段长45.00m，分3个坝块，建基面高程175.00m，坝顶高程227.5m，最大坝高52.50m。坝段地面高程为176.50m，坝基岩体主要为O2+3灰岩，为类岩， O2+3灰岩层岩体平均纵波速度54005850m/s，岩石完整性系数0.630.81，O2+3灰岩层岩溶发育，坝基岩体钻孔揭露溶洞多达19个，一般洞高0.301.80m，最高3.04m，累计洞高19.29m，遇洞线率5.9，发育高程154.82212.47m，大部分发育在高程175.00m以上，设计建基面以下见8个，分别位于ZK33孔深44.2046.0m，高程164.25166.05m；ZK35孔深57.3058.05m，高程154.82155.57m；ZK49孔深46.056.5m，高程164.04174.54m，洞高0.201.80m，均为黄泥半充填，洞壁附钙华。坝基O2+3灰岩钻孔发现溶蚀裂隙52条，溶蚀线率15.8条/100m，岩体透水性大，q3Lu试段占总数的27.0，q3Lu试段底板高程157.99m，说明O2+3灰岩岩溶强烈发育。O2+3层高程175.00m至地表为强岩溶区，高程170.00175.00m为中等岩溶区，并发育KW64岩溶系统，总体上呈顺层分布。（2）通航建筑物船闸主要布置在导流明渠中，建筑物地段地形坡角5°30°，出露岩体O1d、O2+3和S1Ln层砂页岩、灰岩。O2+3灰岩层共揭露溶洞54个，溶洞发育最低下限高程150.87m，O2+3层岩溶于近地表十分发育，随高程降低岩溶发育逐渐减弱，KW64岩溶系统总体顺层分布，出口为KW64岩溶泉。系统具有规模大且顺层延伸远的特点，该系统与乌江有管道性通道连通。在一期工程导流明渠、纵向围堰开挖时，已对岩溶系统中的部分洞穴进行处理。船闸主体段长181.00m（招标文件），迎水面宽49.00m，建基面高程147.00m155.90m161.50m176.50m，轴线走向NE32°。闸基岩体主要为O2+3灰岩层，O3W炭质页岩，属类岩体。O3W页岩层中上部发育一厚2.0m5.0m的层间挤压破碎带，页岩失水后易快速风化崩解。O2+3灰岩层岩溶发育，溶洞发育在溢流坝段与船闸坝段交界处，呈顺层发育，对闸基岩体完整性有一定影响。1.1.4 主要施工项目1.1.4.1 主要施工项目三期基坑开挖工程主要施工项目如下：（1）泄洪坝段右区：1）基础岩石开挖；2）保护层开挖；3）混凝土凿除；（2）船闸工程：1）基础岩石开挖；2）保护层开挖；3）岩石坑槽、墩基础、竖井开挖；4）混凝土凿除；（3）地质缺陷处理：1）泄洪坝段右区地质缺陷处理岩石槽挖等；2）船闸工程地质缺陷岩石槽挖；1.2 施工难点、重点及对策1.2.1 难点及重点分析三期基坑开挖施工难点及重点分析如下：（1）三期基坑开挖工程量较为集中、开挖面狭小、施工时段短、坑槽开挖量大。2个月内完成基坑坑槽、竖井开挖量达20万m3，施工难度大，基坑开挖能否顺利完工是制约本标混凝土如期开浇的关键，因此应合理安排施工。（2）工期要求：根据业主要求及2011年进度计划安排，在2011年4月初三期上游围堰应具备挡水发电条件，2011年汛期前上、下游围堰应填筑至设计高程；根据工期要求，三期上、下游围堰填筑及加高施工与三期基坑开挖基本同时进行，相互之间存在一定的施工影响。（3）三期基坑各坝段开挖体型结构复杂，基础保护层开挖工程量大（3.841万m3），工作面狭小，工期紧、坑（齿）槽及竖井交替、施工要求高、质量控制严格，是标段开挖施工控制的难点及重点，应采取合理的开挖施工方案，确保基础开挖的进度和质量。1.2.2 相应施工对策针对上述施工难点及重点，相应施工对策如下：（1）合理安排三期基坑开挖施工，制定合理的分层及分块，采用高速钻机造孔，合理配置挖掘机和自卸汽车等较大型设备联合作业，科学精细地组织施工，确保开挖施工能够按既定计划顺利实施。（2）协调好标段内上、下游围堰施工与三期基坑开挖之间的关系，上、下游围堰加高填筑与三期基坑开挖同时进行时，基坑开挖可利用渣料主要用于围堰加高填筑施工，两者共用基坑内施工道路，加强相互间的生产协调，尽量减少施工影响。（3）对于体型复杂的结构面及基础保护层开挖，为确保开挖施工质量和工程进度，拟采用控制爆破技术，临近建基面部位采用小梯段开挖，基础面预留的保护层采用手风钻造孔、小台阶爆破后用风镐开挖，并加大设备资源的投入，尽量展开多个工作面同时施工，保证基坑开挖施工如期完成。1.3 施工布置1.3.1 场内施工道路布置三期基坑开挖主要布置R1和R2两条施工道路：R1施工道路：自上游围堰右端高程195.00m沿围堰背水侧向基坑内下卧至高程176.50m形成R1施工道路，R1道路上游段随围堰填筑上升，最终经S1施工道路与1#公路相接。基坑开挖过程中，R1道路逐渐向基坑延伸，承担基坑高程176.50161.50m段开挖出渣和上游围堰加高填筑渣料运输任务。R1施工道路总长度约484.00m，路面宽度8.00m，最大纵坡11.6%，泥结碎石路面。R2施工道路：自下游围堰偏右端高程189.00m沿下游围堰背水侧向基坑内下卧至高程176.00m形成R2施工道路。R2道路下游段段随围堰填筑上升，最终经S2施工道路与3#公路相接。基坑开挖过程中，R2道路逐渐向基坑延伸，承担基坑高程176.50147.00m段开挖出渣和下游围堰加高填筑渣料运输任务。R2施工道路总长度约396.0m，路面宽度8.0m，最大纵坡11.2%，泥结碎石路面。自上下游R1、R2施工道路高程176.50m、175.50m分别向基坑下卧至开挖工作面形成R3临时施工道路。随着基坑开挖下降，R3道路向基坑施工面延伸下卧形成临时施工支路。R3施工道路主道总长度约430.0m，路面宽度5.0m，最大纵坡12.4%，泥结碎石路面，为临时路，开挖结束后拆除。三期基坑高程开挖施工道路布置详见图纸三期基坑开挖施工道路布置图。1.3.2 施工风、水、电布置1.3.2.1 施工供风三期基坑开挖梯段爆破造孔以CM-351高风压钻机为主，YQ-100B潜孔钻、YT-28手风钻为辅，YQ-100B潜孔钻主要用于预裂孔施工，手风钻主要用于基础面预留保护层、地质缺陷坑槽等开挖。高风压CM-351钻机利用自带空压机供风，因此，本工程仅考虑为YQ-100B潜孔钻和YT-28手风钻供风。根据施工进度及强度，本标开挖高峰阶段总需风量约90m3/min，主要采用3m3/min移动式空压机供风，同时配置部分12m3/min移动式空压机辅助供风。1.3.2.2 施工供水、供电本工程开挖施工用水量较少，主要用于设备保养。在基坑上下游形成设备保养平台，用100mm钢管将水源从主供水管路接到保养平台供给设备集中保养。另用50mm的白