渠道土方開挖工程

1、南水北調(diào)中線一期引江濟漢工程高石碑樞紐土建及金結、電氣設備安裝工程施工渠道工程土方開挖施工方案葛洲壩集團第一工程有限公司引江濟漢高石碑樞紐工程施工項目部。一一年八月渠道工程土方開挖施工方案1概述1.1工程概況渠道屬半挖半填渠道，為1級建筑物。渠堤頂寬7m兩邊設運行維修道路， 路面寬5.0m，左岸為瀝青混凝土路面、右岸為泥結碎石路面，背水坡地面4m范圍內(nèi)設綠化帶，綠化帶以外視需要設排溝。渠道底高程EL25.08葉25.00m；頂高程65+040m之前為EL32.60m 之后為EL40.00m 64+18166+200渠段底寬 60.0m、渠坡1:3，采用C2°VW現(xiàn)澆混凝土襯砌（襯砌厚

2、度渠底8 cm、邊坡10 cm）； 樁號66+20067+230渠段（位于漢江干堤以外）底寬 65.0m、渠坡1:3.5，邊坡 及66+20066+500段渠底采用Q。膜袋混凝土護砌20cm渠道工程土方開挖施工內(nèi)容包括：倒虹吸到出水閘段明渠開挖、漢江堤到民渠開挖、民堤外渠道開挖。主要工程量見表1-1表1-1土方開挖工程量表序號施工項目單位工程量備注1土方開挖3 m28366732清基3 m192001.2工程地質(zhì)特性干渠64+18166+200渠段設計渠底板高程約 EL25.10m,為砂基淺埋段。本 段地下水位接近于渠道的設計和校核水位，地下承壓水與漢江水互為補給。渠道 開挖后，承壓含水層上覆

3、粘性土層厚度較薄，渠道施工時在下伏承壓水的作用下， 渠道底板粘性土層可能被擊穿而產(chǎn)生基坑突涌問題；干渠66+20067+230渠段設計渠道底板高程約 EL25.00m為砂基段。地下承壓水與漢江水互為補給，本 渠段渠坡多出露砂壤土、粉細砂層，渠底出露砂層，施工時砂壤土、粉細砂層會 產(chǎn)生嚴重滲漏和滲透變形問題。1.3施工特點（1）渠道開挖長度長，共有 3Km渠道征地范圍有限，施工用電、施工道 路布置難度大；（2）渠道開挖方量大，工期緊張，開挖強度高，運距遠。（3）漢江堤外渠道采用吹填開挖施工，可以加快施工，減少施工干擾。2 施工規(guī)劃2.1 施工道路布置本標土方填筑施工道路主要利用場內(nèi)現(xiàn)有交通及新建

4、場內(nèi)施工道路。 場內(nèi)現(xiàn) 有道路有漢江干堤、興隆河堤路；新建施工道路有施工主干道、施工次干道、場 內(nèi)擴建道路以及明渠出口下游50m處跨興隆河臨時貝雷橋。2.2 施工用電規(guī)劃施工用電在由渠右 64+060、渠右 65+800、渠右 66+700布置的 3 個配電所供應。2.3 施工截排水布置 岸（邊）坡土方開挖前，施工人員按照“高水高排、低水低排”的原則， 在開挖線外側挖設截水溝、排水溝或修建攔水坎，將岸（邊）坡上外來水引排到 河道，避免地表水大量流入施工作業(yè)面。 隨著基坑開挖工作面的下降，在未到地下水位之前，先按照設計圖紙進 行降水井施工。施工中，在作業(yè)面內(nèi)設置集水坑，開挖引、排水溝，將作業(yè)面內(nèi)

5、 積水、滲水匯集后，抽排到施工區(qū)外，以保證整個作業(yè)面干地作業(yè)。 做好進入施工區(qū)域之前的排水措施，對地下水采取降水井抽排的有效措 施，降低地下水位，減少地下水滲漏量。2.4 土方開挖總體規(guī)劃根據(jù)工程施工總體安排， 考慮工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件， 結合工程質(zhì)量、 進 度目標與防洪度汛要求， 渠道開挖按先內(nèi)渠后外渠的次序進行施工， 最后進行外 江出口河道疏浚。2.5 渣料堆存規(guī)劃本標段渣場共 5 處，分別是漢江堤內(nèi)渠左 1#渣場，漢江堤外渠右 2#渣場、渠 右 3#渣場，渠右 4#渣場、渠左 5#渣場。根據(jù)少占耕地、 就近堆存、方便取用的原則， 堤內(nèi)渠道開挖料主要用新建漢 江堤回填、 原漢江堤左右側棄

6、渣場； 堤外渠道開挖料主要用新建漢江堤回填、 原漢江堤左右側渣場、渠道出口左右岸棄渣場堆存3 土方機械開挖施工3.1開挖施工流程土方開挖施工程序為：準備工作測量放樣場地清理土方開挖、出渣 邊坡整治驗收。工藝流程見圖3-1。圖3-1 土方明挖施工工藝流程圖3.2施工方法前期準備開挖前期，施工技術負責人根據(jù)工程實際地形、 地貌及工程地質(zhì)和水文地質(zhì) 條件，組織相關人員對開挖施工過程中可能引發(fā)的不穩(wěn)定坡體， 采取有效的預防 性保護措施。測量放樣施工前，測量人員首先對開挖部位的原始地形進行復測， 將復測結果報監(jiān)理 人審核備案；然后根據(jù)施工圖紙測放出開挖開口線， 設置明顯的標識牌（標樁應 引至開挖線以外，

7、以便施工過程中對開挖情況隨時進行檢查）。場地清理及周邊截水溝施工施工人員按照測量放樣結果，在開口線外側周邊設置臨時截排水溝， 截排水 溝斷面尺寸不小于30cmiX 40cm，并用推土機進行施工區(qū)內(nèi)的植被清理和表土挖除。主體工程施工場地地表的植被清理延伸至填筑坡腳線外側至少5m的距離 渠道及構筑物基坑土方采用濕地型推土機配合1.6m3反鏟和1.2 m3反鏟挖裝，i5t自卸汽車（后八輪）運輸。外江出口河道疏浚以4.0 m索鏟疏挖為主， 就地晾曬后用反鏟裝車，15t自卸汽車（后八輪）運輸；必要時采用絞吸式挖泥 船開挖。土方開挖接近建基面時，按設計要求預留0.5m厚度的保護層，在地基處理完成之后，采用

8、人工配合小型設備開挖、整修至設計要求坡度和平整度。3.3保護層開挖根據(jù)施工規(guī)劃，預留保護層厚度為0.5m。渠道部位的保護層開挖均采用人工清理、集渣，然后采用1.2m3反鏟配15t自卸汽車挖運至指定棄渣場。建基面采用18t光面碾靜壓，碾壓遍數(shù)以現(xiàn)場試驗為準，碾壓后的地基承載 力滿足設計要求。3.4主要施工機械設備配置滿足本工程土方開挖施工的主要設備配置見表3-1 o表3-1土方開挖主要設備配置表序號設備名稱型號及規(guī)格單位數(shù)量備 注11.6m3反鏟PC400臺1221.2m?反鏟PC220臺43推土機TY220臺6濕地型415t自卸汽車臺40后八輪4 土方吹填開挖施工在渠道出口處左右岸各布置渣場，

9、適合采用吹填開挖施工。漢江堤外渠道 開挖采用吹填開挖施工工藝，可以加快施工進度，減少施工干擾。吹填開挖施工是利用高壓水切割土層，打成泥（沙）漿，再用泥漿泵抽至指 定棄土場的新型開挖方法。該開挖方法主要適用于粉細沙、中粗砂、砂質(zhì)粘土及 粘土地層。該方案優(yōu)點是受降雨影響較小，生產(chǎn)均衡連續(xù)，對施工道路要求不高、 工期有保證。因此漢江堤外渠道開挖擬定采用吹填開挖方案。為了保證邊坡成型 質(zhì)量，擬定在邊坡四周預留保護層，采用機械和人工配合修坡。水文質(zhì)資料收集及分析4.1吹填開挖施工工藝說明(1) 施工準備施工準備測量放線下 _.循吹填開挖施工環(huán)*邊坡四周保護層開挖a、測量控制網(wǎng)及原始地形復測施工前先按設計

10、及規(guī)程規(guī)范要求，對業(yè) 主提供測量控制網(wǎng)進行加密，建設符合要求 的施工控制網(wǎng)，然后進行原始地形進行復測， 計算工程量，為施工方案編制、進度安排及 計量提供依據(jù)。底板保護層開挖b、施工道路布置渣場維護及平整吹填開挖施工工藝流程框圖圖4 -1吹填開挖設備主要為特種水泵和排泥管 線，設備質(zhì)量輕，組裝簡單，人工即可完成 裝拆及搬運。因此，吹填施工對施工道路要 求不高，只要修筑能滿足人員及反鏟行走的 簡易道路即可。渠道開挖長度較大，吹填開挖施工道路結合后續(xù)施工布置， 擬定 在渠道一條臨時施工道路，路面寬度7.5m,最大縱坡10%路基回填50cm塊石。c、供水系統(tǒng)建設吹填開挖主要是利用水作為開挖動力和輸送介

11、質(zhì)，進行土方開挖和運輸?shù)模?因此充足的水源是進行吹填開挖的重要條件之一。根據(jù)渠道布置及月開挖強度計 算，渠道吹填開挖每天需水量約為3.0萬m。為滿足施工需要，擬定在渠道下游 開挖一個1000m蓄水池向沖挖機組供水。同時在渠道旁布置一臺600nVh的潛水 泵抽漢江水向蓄水池補水。為降低成本待降水系統(tǒng)形成之后可直接利用深井降水 向蓄水池補水。d、供電系統(tǒng)建設吹填施工主要為各種水泵和施工照明用電，用電負荷較大，布置比較分散。 根據(jù)吹填管線布置、用電點及負荷分布情況，在渠道旁布置2臺500KVA變壓器， 滿足吹填沖挖機組和一級接力泵及照明用電。 為防止意外停電造成堵管，在每級 接力泵附近配置一臺300

12、KW發(fā)電機備用?；娱_挖區(qū)用電線路均采用電纜、 并用 杉木桿架離地面，按“三相五線制”敷設線路。e、排泥管敷設及接力泵安裝排泥管按材質(zhì)不同分為鋼管、 聚氨脂橡膠管、 高分子聚錄乙烯塑料管和尼龍 管。渠道吹填開挖單條管線長約 3.5Km,主要為岸管敷設。排泥管線線路敷設應 選擇在遠離居民區(qū)、平坦、空曠地區(qū)，并盡量少占用農(nóng)田，保證地方交通安全減 少線路長度。 施工前,安排測量人員對管線沿線地形進行測量并合適的排泥管線 走向及接力設備定位進行標識,方便管線架設施工。排泥管線布置應平坦順直, 避免死彎，出沙口伸出淤區(qū)圍堰坡腳的距離不小于 5m并應高出排泥面0.5m以 上。輸送管線以每級接力泵起始按新舊

13、、磨損輕重依次敷設，接頭應緊固嚴密， 整個排泥管線和接頭不得漏砂、漏水，一旦發(fā)現(xiàn)泄露，應及時修補或更換。輸送 管線支架必須牢固，水、陸排泥管連接采用柔性接頭。渠道開挖深度不大， 渣料輸送距離長， 根據(jù)開挖區(qū)距渣場離遠近， 排泥主管 擬分二、三級進行接力， 采用封閉式遠端串聯(lián)接力方式。 接力泵選用 250EPN-30A 泥漿泵，排泥管直徑© 350mm接力泵布置安裝要保證吸入口有一個大氣壓，最 低不小于50Kpa的余壓。吹填沖挖機組與接力泵采用柔性連接。在每級接力泵前 安裝來水監(jiān)測裝置， 接力泵后排泥管高于接力泵出口時設置止回閥， 防止泥漿泵 發(fā)生故障停機時防止排泥管泥漿倒流對泥漿泵產(chǎn)

14、生沖擊，同時便于檢修。f 、渣場規(guī)劃渠道吹填渣場為渠道出口處左右岸渣場， 吹填前先進行圍堰和主排水系統(tǒng)施 工。棄土區(qū)圍堰局部加高培厚按原設計采用粘土分層回填， 泄水口采用堰內(nèi)埋管， 退水渠采用反鏟進行清淤，縱坡控制，以不淤積為宜。（2）測量放樣吹填開挖放線： 在每層開挖前測量隊采用全站儀， 按照吹填施工方案要求放 樣，預留保護層，并在特征點、拐點插上醒目的標志。在開挖過程中測量隊嚴重 控制分層高度及開挖邊線，防止沖挖機組開挖過程中擾動邊坡和建基面。邊坡保護層開挖測量放線： 邊坡保護層開挖采用全站儀， 按照設計開挖邊線 放樣，預留30cm保護層，進行人工修坡、平整。（3）吹填開挖施工吹填施工由一

15、臺6PNT泥漿泵一臺15KW離心泵和兩把高壓水槍組成。根據(jù)以 往經(jīng)驗每套吹填機組最佳控制范圍 30m測量放線后，現(xiàn)場按照吹填挖機組的最 佳有效控制范圍進行布泵， 并鋪設軟式排泥管與增壓罐相連接。 泥漿泵布置到位 后開始采用高壓水槍圍繞泥漿泵進行沖挖， 進行沉泵；當泵沉至分層高程時停止 沉泵，開始向四周沖土、打砂，并根據(jù)開挖需要來回移動泥漿泵，當所有吹填工 作面聯(lián)通后，即完成一層開挖， 然后重復以上工作進行下層開挖。 為防止泥漿泵 堵塞，在沉泵的過程中砂漿濃度不宜過高， 當泥漿泵沉到相應高程后， 逐步使砂 漿調(diào)整至正常濃度。 原則上每臺泥漿泵配置兩把高壓水槍， 兩個打砂手， 一個主 手，一個副手

16、。主手負責泥漿泵吸入口角度、砂漿濃度調(diào)整，并負責引導砂漿進 入泥漿泵吸入口。副手負責沖土、打砂，將沖挖的泥沙趕至泥漿泵附近，監(jiān)控邊 坡穩(wěn)定。排泥管線運行及管理， 每次在開機前先向排泥主管泵送清水進行潤泵、 潤管， 查看排泥管路的密封性和系統(tǒng)的運行情況， 同時檢查信息傳遞是否通暢。 每次停 機前先打清水洗管、 清泵。開機時由頭至尾逐一開起， 停機時由尾至頭逐一停機。 接力輸送由 1#接力泵指揮部通過對講機統(tǒng)一調(diào)度， 同時安排人員 24 小時不停的 巡視管道，有問題及時搶修，接力泵看守人員應時刻注意各種儀表的指示數(shù)值， 并做好記錄，每二十分鐘向 1#接力泵匯報一次，如遇緊急情況應首先與開挖區(qū) 指揮

17、部取得聯(lián)系， 開挖區(qū)指揮部收到消息應及時采取有效措施， 避免出現(xiàn)管道堵 塞的情況發(fā)生。（4）邊坡修正及保護層開挖 邊坡保護層開挖同沖挖機組開挖同步進行，邊坡保護層開挖采用推土機卸 土、集渣，形成毛坡，利用沖挖機組沖挖輸送。邊坡開挖先采用推土機按測量放 線在坡面推出一個20m寬的標準坡面，然后按標準坡面向兩側擴挖，形成整段毛 坡面。同時采用反鏟配合人工分段對坡面進行進一步整平和修理， 已達到設計要 求（5）渣場吹填維護及平整吹填時要求分段吹填， 布置成長條形， 并且要求分層吹填， 每次吹填層厚不 宜超過1.0m。每倉吹填完成后，應間隔一段時間，待初步排水固結后，再進行 下一層吹填施工，為加快邊坡

18、排水及邊坡穩(wěn)定，沿坡腳挖設排水溝。場區(qū)吹填安排人員二十四小時值守， 負責管道的架設及圍堰的安全情況， 吹 填時應時刻注意吹填高度及平整度， 當吹填高度達到標記好的高程時， 應及時向1#接力泵報告，1#接力泵收到消息后安排停機，當出口流出清水時方可停機接管。為了保證吹填區(qū)的平整，在適宜的部位安裝一定數(shù)量的軟管來調(diào)整排泥口的角 度，以控制吹填平整度。為了滿足設計要求，待吹填渣場排水固結后再采用 T140 推土機對吹填場進行整體平整。4.2、吹填施工資源配置（1）、吹填施工設備配置表見表 4-1。吹填施工設備配置表表4-1序號設備名稱規(guī)格型號數(shù)量單位備注1泥漿泵6PNL16臺2泥漿泵250EPN-3

19、0A10臺接力泵3離心泵3-B 5716臺高壓水槍供水4高壓水槍QZW6530把沖土、打砂5增壓罐4個6高分子塑料管© 350mm1500m7鋼管© 350mm500m8鋼制浮箱18個9變壓器500KVA1臺10變壓器630KVA4臺11發(fā)電機400KW4臺接力泵備用12發(fā)電機600KW1臺沖挖區(qū)備用13對講機10km20部14推土機T1401臺修坡15反鏟CAT3201臺修坡16測量儀器1套注：設備配置按月生產(chǎn)強度2萬m,輸送距離3.0km考慮。5施工進度計劃2011年8月16日至9月15日完成施工道路修建、井點降水或集水井施工；（2）2011年8月16日至2012年8月

20、15日進行倒虹吸至出水閘段渠道土 方開挖。（3）2011年 9月 1日至 2012年 11月 15日進行老漢江堤外堤至民堤段渠 道土方開挖。（4）2012年 8月 16日至 2013年 1月 15日進行民堤外渠道土方開挖6 施工質(zhì)量保證措施 配置合適的測量人員、 儀器和設備， 按國家測繪標準和本工程精度要求， 建立施工控制網(wǎng)；施工過程中，及時放出開挖輪廓線并對坡面進行復核檢查。 開挖邊坡防護及時跟進， 保證邊坡穩(wěn)定； 同時加強施工期邊坡變形觀測， 并根據(jù)觀測結果調(diào)整開挖防護方案，保證邊坡開挖施工安全和質(zhì)量。（3）、強化質(zhì)量過程控制，每班配置跟班技術員，實行當班技術員及帶班 人員負責制。（4）、加強現(xiàn)場測量管理，測量人員跟班進行開挖區(qū)中心線控制、挖寬控 制、挖深控制和邊坡控制。（5）、工程開工前對現(xiàn)場施工人員進行技術培訓，提高現(xiàn)場施工人員技術 平和質(zhì)量意識。（6）、加強吹填渣場管理，嚴格控制吹填高度和渣