船閘開挖施工方案

1、沅水 桃源水電站大壩和船閘土建及金結(jié)安裝工程（合同編號：TY-TJ-C1）船閘及引航道基礎(chǔ)開挖施工方案審批：審核： 編制：中國葛洲壩集團(tuán)股份有限公司桃源水電站工程施工項(xiàng)目部二O一0年十一月二十日目 錄1、概述32、工程地質(zhì)33、工程特點(diǎn)34、施工進(jìn)度安排及工程量45、船閘開挖施工規(guī)劃46、開挖施工程序及方法67、強(qiáng)度分析108、資源配備109、船閘開挖與支護(hù)施工質(zhì)量與安全措施1010.附件11 船閘及引航道基礎(chǔ)開挖施工方案1、概述桃源水電站位于湖南省常德市桃源縣城附近的沅水干流上，是沅水干流最末一個水電開發(fā)梯級。左、右岸分別為桃源縣漳江垸和潯陽垸。電站樞紐主要由泄洪閘、發(fā)電廠房、船閘等水工建筑

2、物組成。通航建筑物含上下游引航道、上、下閘首、閘室等部分。通航建筑物采用單級船閘，按級船閘設(shè)計(jì)。船閘布置于左岸，由上游導(dǎo)航墻、上閘首、閘室、下閘首、下游導(dǎo)航墻組成，與壩軸線垂直布置，其中上閘首與泄洪閘連接，為樞紐的擋水結(jié)構(gòu)的一部分。上閘首長40m，寬36m，工作門采用下沉門，工作門前設(shè)置檢修門；閘室長111m，凈寬18m，采用整體式結(jié)構(gòu)；下閘首長36m，寬36m，工作門采用人字形鋼閘門，出口處設(shè)置檢修門。下游主導(dǎo)航墻長425m。2、工程地質(zhì)船閘布置于陳家洲，由上下游引航道、上閘首、下閘首及閘室組成，全長約1120m，上游引航道自然地形高程32m40m，下游引航道自然地形高程30m38m、下游引

3、航道建基面高程26.44m。陳家洲部位覆蓋層厚13m16m，其中上部細(xì)粒土層厚3m8m，砂卵礫石層厚8m12m；下伏基巖為砂質(zhì)泥巖和粉砂巖，強(qiáng)風(fēng)化帶下限埋深約14m18m ，強(qiáng)風(fēng)化帶厚小于3 m?；A(chǔ)開挖后，清除強(qiáng)風(fēng)化巖體，建基面可置于弱風(fēng)化巖體之上。弱風(fēng)化基礎(chǔ)巖體透水率小于5Lu，為相對不透水巖體。船閘下游導(dǎo)航堤為剛性體，基礎(chǔ)置于弱風(fēng)化巖體中。運(yùn)行時導(dǎo)航堤內(nèi)外水流沖刷及水位差為主要荷載，應(yīng)做好建筑物與基礎(chǔ)的結(jié)合，重視基礎(chǔ)滲透。船閘閘室、上下游引航道與陳家洲地面形成臨時開挖邊坡，最大臨時邊坡高度約20m。3、 工程特點(diǎn)2011年3月底前，船閘土石方開挖全部完成，土石方開挖高峰月強(qiáng)度達(dá)55.7萬

4、m3，其機(jī)械設(shè)備的投入、運(yùn)輸?shù)缆凡贾?、施工區(qū)域劃分等是一重點(diǎn)；船閘段一期圍堰施工時，利用船閘土石方開挖的下挖時留堰體施工料作為部分，同時在圍堰拆除后完成需進(jìn)行被占壓處的開挖施工，施工工期長，開挖施工干擾大。4、施工進(jìn)度安排及工程量按照工程總目標(biāo)工期要求，船閘工程開工日期初擬為2010年11月5日，竣工日期為2014年6月30日。具體控制性工期見下表。 船閘工程施工主要節(jié)點(diǎn)工期序號項(xiàng) 目要求完工日期擬計(jì)劃完工日期1船閘具備通航條件2012年10月31日2012年10月31日2節(jié)點(diǎn)全部工程2014年6月30日2014年6月30日 依據(jù)工程施工總進(jìn)度安排，船閘工程開挖施工進(jìn)度安排如下：2010年11

5、月10日，開始船閘及引航道基礎(chǔ)進(jìn)行開挖施工；2010年12月31日，閘室段開挖至EL30.0m，上引航道開挖至EL33.5m；2011年1月31日， 閘室段開挖至基礎(chǔ)高程，下游引航道全面開挖至下游水面高；2012年2月，開始進(jìn)行上下游圍堰開挖拆除施工，開始進(jìn)行下引航道的水下作業(yè)開挖施工；2012年4月，下引航道水下作業(yè)開挖全部施工完畢。船閘工程開挖施工進(jìn)度計(jì)劃見附件一。船閘開挖施工工程量見下表。船閘開挖施工工程量表項(xiàng)目施工部位土方開挖（m3）水下開挖（m3） 石方開挖（m3）回填備料（m3）備 注船閘工程14336001500084631275005、船閘開挖施工規(guī)劃5.1開挖施工道路船閘工程

6、土石方開挖區(qū)域的地形較平緩，施工場地較大，臨時施工道路根據(jù)施工總布置的施工干道，在施工過程中分階段增設(shè)，以滿足開挖施工需要。施工干道的布置詳見船閘引航道開挖施工布置附件二。5.2施工供風(fēng)、供電及施工排水 船閘開挖的石方開挖量相對較小，開挖施工用風(fēng)均采用現(xiàn)場配置12m3/min移動式空壓機(jī)供風(fēng)。 施工排水除在開挖區(qū)外設(shè)置截、排水系統(tǒng)阻擋外來水之外，施工區(qū)內(nèi)部設(shè)置排水溝和集水坑，形成截排水網(wǎng)絡(luò)，采用3B33型水泵和2.2KW的潛水泵導(dǎo)排至圍堰內(nèi)側(cè)集水井，然后集中排出。 施工供電、照明：施工用電由系統(tǒng)布置的相應(yīng)配電所供電，架設(shè)電源線至施工部位，線路全程架空敷設(shè)，以保證施工用電安全?，F(xiàn)場施工照明采用鏑

7、燈及碘鎢燈作為主要照明設(shè)備。施工供電、供風(fēng)及排水系統(tǒng)船閘引航道開挖施工布置見附件二。5.3 施工設(shè)備選型配置 石方爆破鉆孔設(shè)備：本工程石方開挖深度均較淺，開挖層厚大于5m的部位，鉆孔設(shè)備以QZJ-100B型支架式潛孔鉆機(jī)為主，其它部位均采用手風(fēng)鉆機(jī)鉆孔。 土石方挖裝設(shè)備：以1.62.5m3液壓反鏟為主，1.0m3液壓反鏟、162kw推土機(jī)配3.0m3輪式裝載機(jī)為輔助挖裝設(shè)備。 土石方運(yùn)輸設(shè)備：以15t和20t自卸汽車為主，10t自卸汽車作為調(diào)節(jié)和補(bǔ)充。5.4 開挖轉(zhuǎn)棄料場地轉(zhuǎn)棄料場地位于雙洲土石副壩上游、船閘上游引航道側(cè)坡部位，其容量滿足工程要求。棄料施工前對棄料進(jìn)行防護(hù)，棄料場防護(hù)工程統(tǒng)一進(jìn)

8、行施工；轉(zhuǎn)棄料場地的具體布置詳見船閘引航道開挖施工布置附件二。5.5 船閘開挖施工布置船閘開挖包括上下游引航道和船閘主體工程，依據(jù)船閘工程設(shè)計(jì)船閘上游引航道及閘室開挖圖（1/55/5）（桃源-C1標(biāo)-船閘-1-0105）及工程總施工布置，開挖以船閘上下游一期圍堰分為三個施工作業(yè)區(qū)。船閘閘室段開挖在上下游圍堰范圍內(nèi)采用全單面開挖方式進(jìn)行，土方開挖邊坡依據(jù)設(shè)計(jì)要去進(jìn)行，船閘基礎(chǔ)巖石采用小型鉆爆施工，基礎(chǔ)面爆破采用留保護(hù)層方式，保護(hù)層采用人工和水平預(yù)裂方式建基面；上下引航道圍堰施工在開挖施工中進(jìn)行。上下游引航道圍堰在開挖施工中行成，圍堰范圍開挖在高噴墻施工完畢后進(jìn)行，圍堰背迎水面開挖坡比為1：2.5

9、，開挖采用留保護(hù)層開挖方式，保護(hù)層開挖施工時采用反鏟削坡，并反鏟配合人工壓實(shí)，具備擋水及度汛條件；在船閘施工完畢后，進(jìn)行該段的圍堰拆除施工，并提供被圍堰占壓的引航道施工部位；上引航道，上航道開挖主要在EL33.5m高程進(jìn)行，上引航道開挖在上游圍堰前全斷面由上向下進(jìn)行開挖。航道邊坡采用一次開挖成形方式進(jìn)行，嚴(yán)格控制坡面開挖質(zhì)量，進(jìn)行人工削坡后提交護(hù)坡后續(xù)工序施工面，航道右岸填筑護(hù)岸段基礎(chǔ)開挖首先進(jìn)行，依據(jù)要求開挖施工完畢后用于護(hù)岸基礎(chǔ)及填筑施工；下航道，按照本標(biāo)工程設(shè)計(jì)，下游引航道疏浚為水下土方開挖作業(yè)，下航道開挖作業(yè)在下游圍堰拆除、隔水墩墻施工完畢后進(jìn)行。下游引航道疏浚工程量15000m3，主

10、要為原河道及隔水墩施工平臺填筑的土方、砂礫石疏挖，采用1艘120m3/h鏈斗式挖泥船為主要疏挖設(shè)備，由設(shè)置在岸邊的輸砂躉船輸送至岸邊，卸料后用裝載機(jī)裝車、1520t自卸汽車運(yùn)輸?shù)睫D(zhuǎn)棄料場地堆存。船閘開挖施工棄料主要用于雙洲島副壩的填筑及船閘砂礫回填料備料，棄料及備料按施工順序進(jìn)行。船閘開挖棄渣備料參與工程總土石方開挖平衡，備棄料總量控制在施工中進(jìn)行。6、開挖施工程序及方法6.1土方開挖施工土方（包括砂卵石）開挖施工程序?yàn)椋簻?zhǔn)備工作測量放樣場地清理土方開挖、出渣邊坡整治驗(yàn)收。 準(zhǔn)備工作：在土方開挖施工前，施工負(fù)責(zé)人員根據(jù)工程地質(zhì)結(jié)構(gòu)、地形地貌和水文地質(zhì)情況，組織相關(guān)施工人員對開挖施工時可能引發(fā)不

11、穩(wěn)定坡體采取有效的預(yù)防性保護(hù)措施。 測量放樣：施工時，測量人員首先對開挖部位的原始地形進(jìn)行復(fù)測，將復(fù)測結(jié)果報監(jiān)理人審核備案，然后根據(jù)施工圖紙測放出開挖開口線，并設(shè)置明顯的標(biāo)識牌。 場地清理及周邊截水溝施工：施工人員按照測量放樣結(jié)果，在開口線外側(cè)周邊設(shè)置臨時截排水系統(tǒng)，并進(jìn)行施工區(qū)內(nèi)的植被清理和表土挖除。植被清理范圍延伸至開挖邊線外側(cè)至少3m的距離，表土按照監(jiān)理人的指示地點(diǎn)存放，同時在開挖區(qū)外進(jìn)行周邊截水溝施工，將外來水排至施工區(qū)外。 土方開挖根據(jù)各部位的具體情況，分區(qū)分層進(jìn)行施工，施工過程中盡量將土層與砂卵石層分別開挖，以便于砂卵石的利用。 土方開挖層厚較大的部位，采用1.62.5m3液壓反鏟

12、挖裝作業(yè)；土方開挖層厚較小的部位，采用1.0m3液壓反鏟或推土機(jī)配合3.0m3裝載機(jī)進(jìn)行挖裝。 土方（包括砂卵石）開挖渣料采用1020t自卸汽車運(yùn)輸出渣。棄渣中，經(jīng)監(jiān)理人認(rèn)可的可利用料，直接用于本標(biāo)工程的土石方填筑，或堆存于轉(zhuǎn)棄料場地設(shè)置的可利用料堆放區(qū)；其余棄渣用于轉(zhuǎn)棄料場回填。6.2石方開挖施工方法石方開挖施工程序?yàn)椋簻y量放樣場地清理鉆機(jī)就位、鉆孔驗(yàn)孔裝藥、聯(lián)網(wǎng)爆破排險、出碴轉(zhuǎn)入下一循環(huán)。 石方開挖均采用鉆爆法進(jìn)行，爆破參數(shù)按初設(shè)參數(shù)經(jīng)現(xiàn)場爆破試驗(yàn)調(diào)整后確定，并報送監(jiān)理工程師審核批準(zhǔn)后實(shí)施。 開挖層厚大于5m的部位，采用QZJ-100B潛孔鉆機(jī)造孔、梯段爆破；建基面以上按照設(shè)計(jì)圖紙規(guī)定預(yù)留

13、保護(hù)層，邊坡采用預(yù)裂爆破。 開挖層厚小于5m的部位，采用手風(fēng)鉆造孔、小梯段爆破；建基面以上按照設(shè)計(jì)圖紙規(guī)定預(yù)留保護(hù)層，邊坡采用光面爆破。 保護(hù)層的開挖按照規(guī)范要求、采用淺孔小炮爆破方式逐層開挖，用手風(fēng)鉆造孔，孔間微差起爆網(wǎng)絡(luò)起爆，建基面上留0.2m厚的巖體，采用風(fēng)鎬撬挖剝離或采用手風(fēng)鉆造水平光爆孔進(jìn)行爆破施工。 石方鉆爆參數(shù)初步設(shè)計(jì)根據(jù)本工程的地質(zhì)條件和規(guī)范資料，結(jié)合同類工程施工經(jīng)驗(yàn)，船閘工程石方開挖各種鉆爆參數(shù)，實(shí)際施工過程中，根據(jù)現(xiàn)場生產(chǎn)性試驗(yàn)成果調(diào)整完善。梯段爆破主爆孔鉆爆參數(shù)設(shè)計(jì)表孔徑開挖層高孔深鉆孔傾角排距孔距單位耗藥量（kg/m3）100mm5m5.2m751.5m2m0.450.

14、5042mm3m3m901.0m1.2m0.500.55梯段爆破緩沖孔鉆爆參數(shù)設(shè)計(jì)表孔徑梯段高度孔深鉆孔傾角間距與主爆孔的距離與預(yù)裂孔的距離單位耗藥量（kg/m3）100mm5m5.2m751.5m1.2m1.0m0.350.40 預(yù)裂孔鉆爆參數(shù)設(shè)計(jì)表孔徑鉆孔傾角孔深間距（m）線裝藥密度(g/m)80mm與設(shè)計(jì)邊坡坡度一致與邊坡斜長一致0.8250 35042mm與設(shè)計(jì)邊坡坡度一致與邊坡斜長一致0.40.6120 150 光面爆破參數(shù)設(shè)計(jì)表 主爆孔周邊孔孔徑孔距抵抗線線裝藥密度（g/m）間距抵抗線線裝藥密度（g/m）42mm0.6m0.9m1502500.450.60m0.600.75m200

15、3006.3土石方開挖施工工藝要點(diǎn) 土石方開挖施工時，同一層面的土石方開挖按照“先土方開挖，后石方開挖，再邊坡支護(hù)”的順序施工。 使用機(jī)械開挖土方時，實(shí)際施工的邊坡坡度應(yīng)適當(dāng)留有0.2m0.3m厚度的修坡余量，再用人工修整，以滿足施工圖紙要求的坡度和平整度。 每開挖一層臺階必須及時進(jìn)行土坡的護(hù)面工程，以防日曬雨淋松動、沖蝕、坍滑等。 石方爆破施工前，技術(shù)人員根據(jù)現(xiàn)場生產(chǎn)性試驗(yàn)結(jié)果和施工部位實(shí)際地形，確定爆破參數(shù)并繪制布孔圖，然后由施工人員在現(xiàn)場按設(shè)計(jì)放出孔位，并設(shè)置醒目標(biāo)識。 孔位確定后，施工人員組織鉆機(jī)就位造孔。造孔完畢并驗(yàn)孔后，由專業(yè)爆破人員裝藥，采用非電雷管聯(lián)網(wǎng)、電雷管引爆、孔間微差順序

16、起爆的方式爆破。 鄰近水平建基面均預(yù)留保護(hù)層，保護(hù)層厚度及開挖方法，按相關(guān)規(guī)范和現(xiàn)場爆破試驗(yàn)確定。 基礎(chǔ)開挖后表面因爆破震松（裂）的巖石，表面呈薄片狀和尖角狀突出的巖石，以及裂隙發(fā)育或具有水平裂隙的巖石，均采用人工清理，如單塊過大，采用單孔小炮或火雷管爆破。6.4下游引航道疏浚按照本標(biāo)工程設(shè)計(jì)，下游引航道疏浚為水下土方開挖作業(yè)。本標(biāo)船閘下游引航道疏浚工程量15000m3，主要為土方、砂礫石疏挖，擬選用1艘120m3/h鏈斗式挖泥船為主要疏挖設(shè)備，由設(shè)置在岸邊的輸砂躉船輸送至岸邊，卸料后用裝載機(jī)裝車、1520t自卸汽車運(yùn)輸?shù)睫D(zhuǎn)棄料場地堆存。 施工測量與標(biāo)志設(shè)立航道疏浚開挖前，根據(jù)施工圖紙進(jìn)行實(shí)地

17、放樣，并在規(guī)定疏浚地段設(shè)立水尺，使挖泥船操作人員隨時了解水位變化情況，從而準(zhǔn)確的掌握開挖深度，保證開挖質(zhì)量。 鏈斗挖泥船定位鏈斗挖泥船定位以錨纜為主，斗橋?yàn)檩o。采用五錨定位操作，在拋錨時可以將斗橋落至河底輔助定位。 鏈斗挖泥船疏挖航道采用斜向橫挖法，分層分條逆流開挖（由于斗齒是朝著前進(jìn)方向的，逆流開挖時泥土容易進(jìn)入斗槽內(nèi)，可提高挖泥效率）。采挖分層的厚度根據(jù)挖泥船的生產(chǎn)性能合理確定，在保證采砂船的吃水和最小挖深的情況下，盡量減小第一層的采挖厚度。 挖泥船疏挖作業(yè)按照SL17-1990第4.6.24.6.6條的規(guī)定執(zhí)行。當(dāng)發(fā)現(xiàn)水下障礙物時，應(yīng)立即報告監(jiān)理人并以浮標(biāo)及燈標(biāo)標(biāo)明位置，以確保安全。同時

18、采取適當(dāng)措施盡快清除水下障礙物，其施工方法須經(jīng)監(jiān)理人批準(zhǔn)。 為形成河道設(shè)計(jì)邊坡，疏浚時采取下超上欠，原則上超欠平衡的階梯開挖法，超、欠面積比應(yīng)控制在11.5范圍內(nèi)。避免出現(xiàn)邊坡超挖或欠挖現(xiàn)象。一旦出現(xiàn)，應(yīng)按設(shè)計(jì)邊坡進(jìn)行修整，直至監(jiān)理人驗(yàn)收合格為止。 一期下游圍堰占壓部位的河道疏浚，在圍堰拆除開挖時一并施工，采用1.6m3長臂液壓反鏟自河道左岸向右岸退行式開挖。7、強(qiáng)度分析一期工程船閘土石方開挖工程量約144.03萬m3，其中土方開挖約143.2萬m3，石方開挖約0.83萬m3。船閘工程土石方開挖從2010年11月15日開始，至2012年3月15日結(jié)束，開挖施工時段共計(jì)時為8個月，平均月強(qiáng)度18

19、萬m3，最高月強(qiáng)度約30萬m3，出現(xiàn)在2011年1月份。 主要施工強(qiáng)度指標(biāo)項(xiàng) 目單位總量最 高月強(qiáng)度發(fā)生年月備 注土石方開挖萬m3330.51302011.18、資源配備 按照施工總進(jìn)度計(jì)劃安排，船閘工程土石方開挖高峰強(qiáng)度約為30萬m3/月，發(fā)生在2011年1月。 根據(jù)土石方開挖高峰強(qiáng)度和擬選用的施工機(jī)械設(shè)備性能，施工高峰期擬投入的施工機(jī)械設(shè)備配置。 土石方開挖與支護(hù)主要施工機(jī)械設(shè)備配置表設(shè)備名稱型號及規(guī)格單位數(shù)量備 注液壓反鏟PC650-5（2.5m3）臺6液壓反鏟PC200（1.0m3）臺4裝載機(jī)ZL50C（3.0m3）臺2推土機(jī)D85-18A（162kw）臺4潛孔鉆機(jī)QZJ-100B臺6手風(fēng)鉆YT-26（42）臺12氣腿鉆機(jī)YT-28（4250）臺4支護(hù)錨桿鉆孔鏈斗式挖泥船120m3/h艘1下游引航道疏浚輸砂躉船艘1配置膠帶輸送機(jī)自卸汽車CQ30290/Z32（15t）輛20自卸汽車紅巖19210（10t）輛10柴油空壓機(jī)VY-12/7（12