堆石坝施工方法.doc
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堆石坝施工方法.doc
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堆石坝施工程序
路面砼施工
坝顶填筑
“L”墙施工
周边缝,A、B缝施工
钢筋砼面板施工
上游面垫层固坡
固结帷幕灌浆
坝体填筑
下游护坡砌筑
固结帷幕灌浆试验
坝料碾压试验
砼趾板施工
坝料爆破试验与开采
坝基开挖
4.3土石方开挖
1、工程量
土石方开挖工程量见表4-1。
土石方开挖工程量表
表4-1
施工项目
单位
数量
备注
覆盖层开挖
m3
59386
坝基一般石方开挖
m3
18954
趾板基坑石方开挖
m3
4206
2、大坝基础开挖
施工顺序自上而下,先两岸坝肩后坝基的原则,根据导流渡汛要求,截流前先开挖两岸坝肩部分,截流后开挖河床坝基部分。
1)、两岸坝肩开挖:
左岸开挖高程555m,开挖高度103m。
右岸开挖高程542m(高程542m以上部分为侧槽溢洪道开挖),开挖高度90m。
开挖前人工在设计线挖截水沟,人工配合1m3反铲剥离覆盖层并挖装,15T自卸车运碴,运至坝体下游3#弃碴场弃料,运距1895m。
基岩开挖采用手风钻爆破,梯段高度5m,边坡和底板采用光面爆破,底板光面爆破有困难时,可以预留1-1.5m保护层,离建基面30cm左右预留撬挖层、人工撬挖和翻碴,断层保留40-50cm撬挖层由人工撬挖,炸药为2#岩石硝铵炸药,一般开挖为非电毫秒雷管起爆,保护层开挖为火花起爆,出碴方法同上,初步确定爆破参数如下,在施工过程中调整到最佳爆破参数。
配备机械设备有1m3反铲2台,15T自卸车6辆,手风钻8台。
爆破参数见表4-2:
爆破参数表
表4-2
项目
方式
孔径(mm)
孔深
(m)
孔距
(m)
排距
(m)
单耗
(kg/m3)
线装药密度(g/m)
药径
(mm)
单孔装药量(kg)
一般爆破
42
1-5
0.8-1.2
0.6-1.0
0.35-0.4
32
0.19-2.4
光面爆破
42
1-5
0.5-0.6
250-350
20
0.25-1.75
2)、坝基开挖:
坝基开挖高程450m左右。
坝基开挖先开挖上游趾板和趾板下游50m,后开挖下游,开挖前在设计线外用1m3反铲挖集水井和排水沟,排水沟的水流向集水井,经排水泵站排至堰外。
采用T140推土机集料,2m3装载机装车,20T自卸车运料和1m3反铲挖装,15T自卸车运料,直接运至下游3#料场弃碴,平均运距150m。
基岩开挖采用手风钻爆破,在趾板部位沿水流方向掏槽二个工作面,然后扩成四个工作面,分别向岸坡和河床中间开挖,开挖方法、爆破参数和火工材料与坝肩开挖相同,配备机械设备有2m3装载机1台,1m3反铲2台,T140推土机2台,15T、20T自卸车5辆,手风钻6台。
4.4施工排水
利用基坑排水泵站排水,汛前利用上游排水泵站向上游基坑充满水,形成水垫后撤出泵站,汛后重新安装泵站排水,并清理基坑。
4.5料场石料开采
大坝填筑料料源主要是位于坝轴线上游约500m处的主料场,其储量和质量均能满足本工程的施工需要,石料开采根据各区级配和风化程度等要求,设计各区填筑爆破参数,经过爆破试验后,确定填筑料最佳爆破参数,并开采出合格的填筑料,以供碾压试验和上坝填筑,初步确定爆破试验做三场,其中:
过渡料1485m3,上游堆石料2100m3,下游堆石料2475m3,经级配筛分试验后将试验成果报送监理工程师批准后,才能开采上坝填筑料。
初定爆破参数如表4-3:
爆破参数表
表4-3
项目
名称
孔径(mm)
孔深
(m)
孔距
(m)
排距
(m)
单耗
(kg/m3)
药径
(mm)
堵塞长度
(m)
单孔装药量(kg)
过渡料
100
12-15
2
1-1.5
1
50
2
24-45
上游堆石料
100
12-15
2-2.5
1.5-2.0
0.7-0.8
70
2.5
25.2-49
下游堆石料
100
12-15
3-3.5
2-2.5
0.6
70
3
43.2-54
1、开采方法
根据主料场的地形地质条件及料场征地范围,在开挖范围内设置安全护栏,人工在规划开采边线外挖截水沟,人工配合1m3反铲剥离覆盖层,一般方法开挖钻爆弃料1m3反铲挖装,15T自卸车运碴到上游4#弃碴场弃碴,运距500m,坝体填筑料采用深孔梯段微差挤压控制爆破法(在施工条件与地质条件符合洞室爆破时,进行小规模洞室爆破试验,试验时邀请监理工程师和业主参加,成功后进行开采),高速台钻造孔,炸药为2#岩石销铵炸药,电毫秒雷管起爆,料场工作面开出后,沿南溪分两个工作面向上下游开采,采取自上而下梯段开采,边坡坡比为1:
0.3-0.5,开挖高度30m时留一马道,马道宽1.5m,梯段高度12m-15m,1m3和2m3铲装车,15T-20T自卸车运料直接上坝,平均运距1.0km。
开采工艺流程如下:
料场规划
剥离覆盖层
开挖弃料
坝料爆破试验
坝料开采钻孔
装药起爆
危岩处理
坝料装运
日开采量3100m3(自然方),配备机械设备有2m3反铲2台,1.0m3反铲2台,T140推土机2台,CM340钻1台,CM220钻1台,YA-100A钻3台,手风钻4台,料场提前开采并备足渡汛填筑料。
施工布置见附图:
料场开采施工布置示意图。
2、石料开采质量控制
为使石料开采取得良好的爆破效果,爆破施工时要严格按技术规定、施工流程和工艺要求,全面控制质量。
1)、钻孔作业质量控制
在正式钻孔前,必须平整钻孔台阶,确保能按设计方向钻凿炮孔,钻孔前严格按爆破设计布孔,并将孔位准确地标记在岩体上,标孔前,先要清除岩体孔位表面的岩粉和破碎层,再用油漆标明各个孔位,布孔从台阶边缘开始,边孔与台阶边缘要保留一定距离,以确保钻机安全。
孔位根据孔网设计要求测量确定,孔位应避免布在岩体被振松、节理发育和岩性变化大的地方。
遇到这些地方,应调整孔位,调整时应注意抵抗线、排距和孔距之间的关系,为控制爆破石料的大块率,必须保证抵抗线(或排距)和孔距及它们的乘积在调整前后相差不超过10%。
钻机就位后,应从台阶边缘开始,先钻边缘孔,后钻中部孔,并在钻孔过程中,随时掌握钻孔方向、角度及深度,使之符合设计要求,同时应防止堵孔,钻孔结束后装药爆破前,应检查孔壁和孔深,并做好记录。
2)、装药质量控制
装药前应注意检查炮孔,清理炮孔,装药时要严格控制投药的数量,要按设计要求装药,装药结束后孔口必须封堵,并保证封堵质量。
3)、料场的质量控制
面板堆石坝的质量控制,除严格工艺流程的工艺标准外,还需要在料场开采和装运过程中的各个环节进行质量控制。
(1)、石料开采前,应在现场进行适当的爆破、碾压试验,优选爆破方式和参数,试验提供的爆破参数和爆破方式在施工中要切实可行。
(2)、剥离覆盖层要彻底,要剥离到设计要求厚度,并根据实际情况进行调整,以确保爆破料的质量。
(3)、爆破后,对于大于坝料粒径的超径石进行二次破碎,装料时应剔除超径块石。
4.6坝体填筑
1、土石方平衡:
垫层料1.3529万m3,由导流洞和发电输水隧洞洞碴料2.4780万m3,满足加工垫层料的需要,剩余的1.1251万m3作为过渡料。
过渡料3.9460万m3,由洞碴提供1.1251万m3,还缺过渡料2.8209万m3,由主料场开采补充,主堆石区石料84.5677万m3,由溢洪道开挖提供18.6049万m3(占主堆石区方量的22%),由坝基开挖提供2.7560万m3,剩余的63.2068万m3由距坝上游约500m的主料场提供。
根据料场地形条件,其储量和质量满足本工程的施工需要。
土石方平衡附表:
土石方平衡表。
2、碾压试验
根据本工程所处区域的地形条件,坝体各区料填筑碾压试验,设在坝体内进行进行。
特殊垫层料每层铺料厚度20cm、25cm两种比较,垫层为和过渡料每层铺料厚度40cm、50cm两种比较,上游堆石料每层铺料厚度80cm、100cm两种比较,下游堆石料每层铺料厚度100cm、120cm两种比较,碾压遍数分别按6、8、10遍比较。
斜坡碾压(上振下静为一遍)、静碾2~4遍,振碾按2、4、6遍比较,在碾压试验中确定最佳碾压参数,碾压参数报监理工程师批准后,进行坝体填筑施工。
各区试验料工程量:
垫层料460m3,过渡料926m3,上游堆石料108m3,下游堆石料132m3,特殊垫层料37m3,爆破试验与碾压试验同步进行。
2001年10月成果报监理工程师批准后实施。
3、上坝运输
填筑料装运前进行洒水湿润,Ⅰ期填筑29.8万m3,由上游右岸Ñ465m、Ñ475m、Ñ495m(跨越趾板时采用搭设钢栈桥保护趾板,并随坝体堆石上升逐步拆移)施工道路进坝。
Ⅱ期填筑27.6万m3,由上游右岸Ñ495m施工路上坝。
Ⅲ期填筑32.08万m3,由上游右岸Ñ495m、Ñ515m、Ñ537m施工路上坝。
施工路均与各料场施工路相连接,确保填筑料上坝的需要。
因本工程主料场位于坝体上游,所有上坝公路均须跨越上游的砼趾板,为了减少施工干扰,使上游跨趾板道路减少,拟采取在坝内形成“之”字型施工道路,使运输线路形成单向循环线路,高程495m施工道路与坝体道路布置见附图:
坝料填筑施工道路布置图。
4、坝体填筑
为了确保在2002年4月15日前坝体上升到495m高程,我们拟提前进行坝体主堆石料填筑,争取有效填筑工期,并减少趾板施工与填筑的干扰,填筑时在截流前利用开挖料填筑趾板下游河道两侧的主堆石。
在截流后趾板浇筑完成后进行河床段的填筑。
坝面填筑作业包括铺料、晒水和碾压三道主要工序,为提高施工效率,避免施工相互干扰,确保施工安全,坝料填料采用流水作业法组织施工,根据本工程的结构形式及填筑断面尺寸,填筑沿上下游方向拟按宽度45m划分工作面,在单个工作面内形式流水作业施工。
坝体填筑前,先完成建基面验收和砼趾板浇筑,趾板止水系统保护采用方木围护进行保护(见附图:
趾板铜片方木围护示意图)。
用16T振动碾碾压6-8遍河床砂石料后,再填筑一层50cm厚的20cm细石料,16T振动碾碾压6-8遍。
而后进行正常填筑,填筑后均衡上升,同一填筑区填筑顺序为:
主堆石区堆石料→过渡料→垫层料依次铺筑坝料,在与临时断面接坡处采用台阶收坡法,在下期填筑接坡时,利用挖掘机将大块石挖除,并用振动碾进行奇缝压实,台阶法收坡填筑见附图:
台阶收坡法填筑边坡示意图。
在岸坡接坡时用剔出大块石的细料填筑,在临时断面接坡和岸坡接坡时出现架空现象时,用1m3反铲挖出不合格料,补填剔出大块石的合格料,振动碾平行坝轴线碾压,岸坡处顺岸碾压,接坡处骑缝碾压,边角部位采用2.5T振动碾压实或振动夯板夯实。
“冒尖石”和超径石采用5.4T夯锤处理后,再进行碾压,碾压采用错距法,碾迹重迭宽度20cm,碾压参数按监理工程师批准后实施,填筑料的洒水量由岸坡处DN100洒水管路上水表计量,根据工程渡汛要求,坝体采用砂浆固坡挡水方法渡汛,大坝在2002年3月15日完成高程495m的上游临时断面填筑,填筑量29.8万m3,3月30日前完成上游砂浆固坡300m3,2002年6月15日完成下游断面填筑,填筑量27.61万m3,高程495m。
2002年11月15日完成高程537.35的上游断面填筑,填筑量32.08万m3,2003年11月30日前完成上游砂浆固坡902m3。
施工计划见大坝施工进度计划表,日填筑量3681m3/d。
配备机械设备有鄂式破
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