进水口开挖施工措施221.docx
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进水口开挖施工措施221
进水口开挖施工措施
1工程概况
电站进水口位于印基西河的左岸、坝轴线上游约20m处。
进水口建筑物布置有拦污栅、事故闸门、闸门启闭机房等。
进水口底板顶高程为341.00m,检修平台高程为359.80m,底板长度为30.4m,宽度由31.5m渐变为10.0m。
进水口基础开挖高程为338m,边坡开挖坡比为1:
1.2、1:
0.5、1:
0.3。
2施工布置
2.1施工道路
采用场内1#路(即上坝路)和坝肩359.8m处由上坝路向上游修路环绕至进水口山根处作为开挖施工道路。
2.2施工供风
采用2台移动式12m3/min空压机供风。
2.3施工供水
进水口石方明挖通风条件较好不采用湿钻法钻孔,则不考虑钻孔用水,打钻时带好防护面具。
支护施工用水采用拉水车拉水。
2.4施工供电
进水口边坡开挖时可不考虑用电,基础开挖时临时性排水用电可直接从左坝肩已安装完成的变压器接电至作业面。
2.5基坑排水
进水口基础开挖在一期围堰内进行,在围堰内下游侧设有集水坑,水流入集水坑后用水泵将水抽至印基西河河内,水泵的规格型号及数量也由围堰渗水情况决定。
3土石方开挖
3.1土石方开挖程序
进水口开挖同左坝肩开挖统一考虑进行,进水口开挖时先进行359.8m高程以上土石方开挖,再进行359.8m高程以下土石方开挖,最后进行基础石方开挖。
具体开挖程序如下:
359.8m高程以上土方开挖→359.8m高程以上石方开挖→359.8m高程以上锚喷支护(包括锁口锚杆支护)→359.8m高程以下土方开挖→359.8m高程以下石方开挖→359.8m高程以下锚喷支护(包括锁口锚杆支护)→基础石方开挖。
3.2土方明挖
3.2.1施工工艺
土方明挖施工工艺流程框图
3.2.2施工方法
结合工程实际情况,此地区覆盖土均较厚,故土方开挖采用自上而下分层开挖,开挖时充分利用场内形成的施工道路,若有条件可在开挖区域内形成开挖支道路以满足开挖。
在边坡开挖过程中若运渣车辆能直接开到开挖作业面上,直接用挖掘机挖装至自卸车运至弃渣场。
在运渣车辆无法到达开挖作业面上的情况下,若开挖边坡较缓用挖掘机将土方直接倒运至开挖道路上(或运渣面上),然后用装载机集料后装自卸车运至弃渣场,若开挖边坡较陡用挖掘机挖土方甩至原土坡上自然滑落至开挖道路上(或运渣面上),然后用装载机集料后装自卸车运至弃渣场。
进水口开挖时要和左坝肩开挖统一考虑。
3.3石方明挖
3.3.1石方明挖施工工艺
石方明挖施工工艺流程框图
3.3.2石方开挖依据
石方开挖依据采用中国规范、规程及标准,具体如下:
(1)《爆破安全规程》GB6733-86;
(2)《水工建筑物岩石基础开挖工程施工技术规范》SL47-94;
(3)《水利水电工程爆破施工技术规范》DL/T5135-2001;
(4)《爆破作业人员安全技术考核标准》GA53-1993。
3.3.3施工方法
石方明挖(爆破)前进行爆破试验选择合理的爆破参数。
为使岩石开挖断面符合施工图纸中设计要求的几何尺寸,保持开挖后基岩的完整性和开挖面的平整度,采用预裂爆破技术;对于不适宜采用预裂爆破的开挖部位,预留保护层;对预留保护层的开挖方法,其上部开挖的炮孔不穿入保护层,保护层分层开挖,无论采用何种开挖爆破方法,钻孔均不得钻入建基岩面。
石方明挖采用手风钻钻孔,人工装药,毫秒非电雷管微差爆破施工。
爆破的石料均采用1m3反铲装20t自卸车运至弃渣场。
钻孔、爆破、出渣、支护各工序协调施工,形成开挖工作面多工序的平行流水作业。
开挖自上而下进行,高度较大的边坡,分梯段开挖,开挖深度较大时,采用分层开挖方法。
边坡梯段开挖爆破施工示意图如下:
开挖轮廓尺寸应符合施工图纸中的规定和要求。
开挖后的岩石表面应干净,岩石中的断层、裂隙、软弱夹层清除到施工图纸规定的深度。
开挖采用预裂爆破,相邻两炮孔间的岩面不平整度应不大于15cm;水平建基面的开挖偏差应不大于±15cm;设计边线的开挖偏差超挖应不大于20cm,不允许欠挖。
基础及沟槽开挖采用掏槽爆破法施工,先在两侧设计坡面进行预裂,预裂孔可一次打到设计高程,然后按留足垂直保护层进行中部分层梯段爆破,最后进行沟槽两侧缓冲爆破或光面爆破(如未进行预裂爆破的)采用毫秒非电雷管联网起爆。
遇有不良地质情况时,采取小间距、少装药、弱爆破的办法施工;对边坡保护采取临时锚喷支护措施或采取设计要求的支护措施,进行加固处理。
每个梯段开挖完成后,对山坡上所有危石和不稳定岩体,全部采用人工撬挖排除,经安全检查确认无隐患后及时进行支护施工,边坡的护面和加固在雨季前施工完成,达到设计图纸要求。
在边坡工程开挖过程中,定期检查开挖边坡软弱岩层及破碎带等不稳定岩体的处理质量,经复查确认安全后,再继续向下开挖。
4支护施工
4.1施工程序
进水口支护采用锚喷混凝土,若岩石条件较差时采用挂钢筋网锚喷混凝土。
在边坡开挖过程中,若岩石条件较好采用全部开挖完成后进行一次性支护,若岩石条件差采用随边坡开挖进度分层支护,确保施工安全。
具体施工程序如下:
一次性支护:
施工准备→随机锚杆(或系统锚杆)→(挂钢筋网)→喷混凝土。
分层支护:
施工准备→随机锚杆(或系统锚杆)→(挂钢筋网)→喷混凝土→下一循环开挖支护。
4.2砂浆锚杆施工
4.2.1砂浆锚杆施工工艺
先注浆后插锚杆施工工艺流程
4.2.1砂浆锚杆施工方法
(1)布孔:
在开挖验收合格后的岩面,根据图纸的设计要求,放线布孔并用红漆作出明显标记,钻孔应清除岩面上的浮石和危石,锚杆孔方向应与边坡相垂直,局部根据岩体情况与岩层主要节理裂隙面垂直。
(2)钻孔:
钻孔设备采用手风钻钻孔,钻孔的深度,孔径应符合施工和设计要求,孔距误差要小于10㎝,孔深偏差值要不大于5㎝,孔斜不得大于3°,钻孔要平直,孔径要求比锚杆直径大15㎜以上,孔径误差不大于2㎜,锚杆孔必须经验收合格后才能安插锚杆。
(3)清孔:
在注浆前,利用清水及高压风把孔内的岩粉和积水清除干净。
(4)锚杆制作、运输:
钢筋按设计尺寸下料,汽车运至工作面,钻孔验收合格后,人工搅拌水泥砂浆进行孔内注浆。
(5)制浆:
根据施工要求,现场拌制“水泥砂浆”。
施工所选用砂子、水泥需经项目部同意后方可使用,锚杆砂浆配比为水泥:
砂:
水=1:
1:
0.5,砂浆应随用随拌制。
(6)注浆:
采用注浆机注浆,砂浆严格按设计要求,拌和均匀,并随拌随用,不得超过初凝时间。
(7)插杆:
安装锚杆之前,应先检查孔内注浆是否足够,锚杆是否符合质量要求,然后由人工缓缓插入。
在钻孔内注满浆后立即插杆,锚杆插送方向要与孔向一致,插送过程中要适当旋转(人工扭送或其他工具扭转);锚杆插送速度要缓、均,有“弹压感”时要作旋转再插送,尽量避免敲击安插。
4.2.2具体要求
注浆开始或中途停止超过30min,重新开始注浆前,应用清水或者用水灰比0.5~0.6的水泥浆润滑注浆罐及管路。
注浆时,注浆管应插入距孔底10~20㎝处随砂浆的注入缓慢而均匀的拔出,严防拔管速度快,造成砂浆脱节使注浆不够饱满,注浆时孔口处应留有空间,其长度为孔深的1/4左右,使锚杆插入后砂浆外溢填满,若插入锚杆孔口处无砂浆溢出。
说明孔内砂浆尚未注满。
应及时补注,并调整孔口处的预留空间。
4.2.3锚杆安装注意事项
锚杆应随注浆及时插入,尽量使杆体插入钻孔中心,其插入长度不得小于设计孔深的98%。
锚杆外露长度应不大于该部位的喷混凝土层的厚度。
4.3喷混凝土施工
4.3.1施工工艺流程
喷混凝土均采用“湿喷法”进行,按如下工艺流程进行施工:
喷混凝土一般施工工艺流程框图
(2)喷混凝土施工
各工序作业首先要认真遵照设计文件和施工规范要求进行。
结合以往施工经验,各工序作业要点如下:
1)准备工作
埋设好喷厚控制标志,喷前要检查所有机械设备和管线,确保施工正常。
对渗水面做好处理措施,备好处理材料,联系好仓面取样准备。
2)拌和及运输
拌和配料严格按试验确定的配合比精确配制搅拌,搅拌要均匀,搅拌时间要足够。
拌合料运输、存放要防雨、防污染,入机前严格过筛,其运输、存放时间应符合有关技术指标。
运输采用混凝土搅拌运输车运输。
拌和用水泥选用符合国家标准的普通硅酸盐水泥,其标号不低于42.5级。
拌和用细骨料应采用坚硬耐久的粗、中砂,细度模数宜为2.5~3,含水率控制在5~7%;粗骨料采用坚硬耐久的卵石或碎石,最大粒径不超过15mm。
混凝土配合比的要求:
水泥与砂石之重量比宜为1∶4~1∶4.5;砂率宜为45~55%;水灰比宜为0.4~0.45;速凝剂掺量应通过试验确定或按说明掺量。
拌和用水应符合相关规范规定。
速凝剂的质量应符合施工图纸要求并有生产厂家的质量证明书,初凝时间不得大于5min,终凝时间不得大于10min,选用外加剂须经监理人批准。
速凝剂应在喷头或输料管的适当部位加入。
3)清洗岩面
清除开挖面的浮石、墙脚的石渣和堆积物;处理好光滑开挖面;安设工作平台;用高压风水枪冲洗喷面,对遇水易潮解的泥化岩层,采用高压风清扫岩面;埋设控制喷射混凝土厚度的标志;在受喷面滴水部位埋设导管排水,导水效果不好的含水层可设盲沟排水,对淋水处可设截水圈排水。
仓面验收以后,开喷以前对有微渗水岩面要进行风吹干燥。
4)钢筋网
钢筋网由光面钢筋加工而成。
钢筋网按设计留好保护层后尽量紧贴岩面挂钢筋,对有凹陷较大部位,可加设膨胀螺杆拉紧钢丝网,再挂铺钢筋网,并与锚杆和附加插筋(或膨胀螺栓)连接牢固,然后进行施喷达到设计厚度。
5)喷射要点
喷射混凝土作业分段、分片依次进行,喷射顺序自下而上,避免回弹料覆盖未喷面。
分层喷射时,后一层在前一层混凝土终凝后进行,若终凝1h以后再行喷射,应先用高压风水冲洗喷层面。
喷射作业严格执行喷射机的操作规程:
应连续向喷射机供料;保持喷射机工作风压稳定;完成(或因故中断)喷射作业时,应将喷射机和输料管内的积料清除干净,防止管道堵塞。
为了减少回弹量,提高喷射质量,喷头应保持良好的工作状态。
调整好风压,保持喷头与受喷面垂直,喷距控制在0.6m~1.2m范围,采取正确的螺旋形轨迹喷射施工工艺。
刚喷射完的部分要进行喷厚检查(通过埋设点、针探、高精度断面仪检测)不满足厚度要求的,及时进行复喷处理。
挂网处喷至无明显网条为止。
混凝土喷射时,喷至岩面的混凝土不得出现离析现象。
喷射作业紧跟开挖工作面时,混凝土终凝到下一循环放炮的间隔时间不宜小于4h。
6)养护、检测
喷射混凝土终凝2小时后,应喷水养护,养护时间一般不得少于14天。
及时取芯检测、按期汇总检测报告,并及时进行质量评定和工程质量验收。
所有钻芯取样的部位,应采用干硬性水泥砂浆回填。
5进水口开挖及支护资源配置
主要机械设备配备表
序号
名称
型号
单位
数量
1
挖掘机
1m3
台
1
2
推土机
TY220
台
1
3
装载机
ZL50C
台
1
4
自卸车
20t
台
4
5
移动式空压机
12m3/min
台
2
6
砼喷射机
HPZ30B
台
1
7
气腿钻
YT28
台
8
8
钢筋切断机
台
1
9
注浆机
台
1
10
制浆机
与注浆机配套
台
1
11
水泵
4、6寸
台
8
主要劳动力配备表
序号
工种
单位
中方
刚方
备注
1
风钻工
人
2
6
2
电工
人
2
3
挖掘机司机
人
1
4
装载机司机
人
1
5
自卸车司机
人
1
3
6
推土机司机
人
1
7
空压机工
人
2
8
机械修理
人
2
4
9
砼喷射工
人
2
10
普工
人
5
合计
人
13
19
6进水口开挖质量及安全保证措施
6.1质量保证措施
(1)施工中严格按照设计文件和监理工程师批准的文件进行,并严格遵守有关技术要求;开挖施工应符合《水工建筑物岩石基础开挖工程技术规范》、《水工建筑物地下开挖工程施工技术规范》、《水利水电地下工程锚喷支护施工技术规范》;
(2)施工中贯彻执行“百年大计,质量第一”的方针,设立质量监督检查机构,加强干部职工质量教育,提高质量意识,建立健全技术责任制、质量三检制。
(3)爆破开挖时作现场试验,选择合理的爆破参数,以确定其钻孔和爆破参数。
(4)开挖施工中应严格控制周边孔与底孔的施工质量,严格控制光面爆破参数,认真检查爆破网络连线质量,以控制超欠挖并防止瞎炮。
(5)锚杆安装严格按有关规程规范和施工工艺措施执行。
锚杆选用Ⅱ级螺纹钢筋;水泥选用强度等级42.5以上的普通硅酸盐水泥。
(6)锚杆钻孔孔位、角度、深度、孔径严格按照设计图纸进行,控制孔位偏差不大于10cm,孔深偏差值不大于5cm,随机加固锚杆的孔向与可能滑动面的倾向相反,其交角必须大于45°。
(7)注浆锚杆的钻孔孔径要大于锚杆直径,孔内积水和岩粉要吹洗干净,采用“先注浆后安装锚杆”的方法施工,钻头直径要大于锚杆直径15mm以上。
(8)锚杆安装注浆前孔位经监理验收合格并冲洗干净。
注浆的水泥砂浆配合比要在规范要求的范围之内,并通过试验确定,注浆后立即插杆。
锚杆安装后,孔口加楔固定封严,72h内避免扰动。
在锚杆施工20m范围内的爆破作业须当锚杆内砂浆达到设计强度的75%以上时,方可进行钻爆。
(9)砼喷射前,先清除浮石、墙脚石碴和堆积物等,并用高压风水枪冲洗岩面,对易潮解的泥化岩层、破碎带和其它不良地质带用高压风清扫。
(10)喷射混凝土作业分段分片依次进行,喷射顺序自下而上,一次喷射厚度为4~6cm,分层喷射。
(11)施工中严格执行喷射机操作规程,保证连续向喷射机供料,保持喷射机风压稳定。
完成或因故中断喷射作业时,要将喷射机和输料管内的积料清除干净。
6.2安全保证措施
(1)进水口开挖前,要仔细勘察山坡岩石的稳定性,并对危险部位进行处理和支护。
(2)在边坡开挖过程中,要根据地质情况的变化及时改变钻孔和爆破技术,修正爆破参数,以保证爆破后获得良好的开挖面。
钻孔爆破技术和参数的改变,需经监理工程师的同意。
(3)爆破工程的爆破材料运输、储存、加工、装药、连线、起爆及瞎炮处理等,均按有关安全规程进行,爆破时认真做好警戒工作,专人负责,统一信号。
(4)进行爆破时,人员应撤至受飞石、有害气体和爆破冲击波的影响范围之外,且无落石威胁的安全地点。
(5)施工人员必须经过培训持证上岗,必须配备必要的劳动保护用品;施工机械、设备要严格按照使用说明和操作规程使用。
(6)加强用电线路的文明施工管理,严格按有关安全要求进行敷设。
(7)在施工过程中经常检查已开挖岩面的围岩稳定情况,清除可能塌落的松动岩块。
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