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1、木星土水电站厂房1530m以下修改后加速开挖支护施工方案1工程概况1.1概述木星土水电站厂房位于虎跳峡下游约50km的金沙江左岸岸边，包括厂房、地面开关站以及厂区高程1518.6m以上边坡等部位。目前，地面开关站以及厂区高程1518.6m以上边坡已基本开挖完成，电站厂房开挖至1506.5m高程时，发现厂房1530m以下边坡实际地质条件与设计地质条件有较大差别，主要是厂房上游侧有一条68m宽大断层穿过，且岩石破碎，对工程安全运行不利。设计根据现场实际情况进行补充地质勘探，并提出对电站厂房修改意见。根据设计修改图：木星土厂区开挖、支护修改图及现场实际情况，修改后电站厂房外移14.25m，厂房上游1
2、518.6m平台宽度修改为6.8m，1518.6m1500m上游边坡坡比修改为1：0.5，并增设1506.5m、1500.0m两级马道，1500.0m以下边坡为直立边坡；左、右侧1500.0m以上边坡坡比修改为1：0.3，1500.0m以下边坡为直立边坡，并增设1500.0m马道。每级边坡开挖到位后，边坡上进行深浅层支护，浅层支护参数为系统锚杆25，L=9.0m /6.0m，外露45cm，弯钩35cm， 间排距1.5m1.5m长短排间隔布置，挂机织网，挂网后，喷C20混凝土，厚10cm，坡面布置排水孔，排水孔56，间排距按4.53.0m布置，1487.4m以上孔深6m，1487.4m以下孔深3
3、m。厂房边坡设50cm厚面板混凝土。厂房上游边坡布置7排锚索、1排锚筋桩，锚索位于1526.35、1521.85、1517.2、1512.75、1508.25、1505.5、1501高程，吨位为2000KN，长度L=2530m，水平间距按每索4.5m布置，锚筋桩位于1497.95高程，332,L=15m，水平间距4.5m。厂房左、右侧1497.95高程以上边坡布置5排锚筋桩，332，L=15m，间距4.54.5m。具体布置见木星土厂区开挖、支护修改图。(修改后厂房1530m以下开挖支护工程属NRH-MXT/CIII标合同变更项目)1.2编制依据（1）设计蓝图：木星土厂区开挖、支护修改图。（2）
4、合同文件。（3）现场实际条件及情况。（4）监理、业主对NRH-MXT/C/B8-017号文的批复意见。1.3主要设计工程量厂房1518.6m以下基坑开挖、支护主要工程项目包括：石方明挖、浅层支护、深层支护、边坡面板混凝土施工等。主要工程量见表1。表1 厂房1518.6m以下边坡开挖支护主要工程量表项 目单位数量备注石方开挖万m38.24光爆孔（预裂孔）m10800估算量锚杆F=25，L=9.0m根881F=25，L=6.0m根698锚筋桩3F=32，L=15.0m根106挂机织网m24325C20喷混凝土m24325厚10cm排水孔56 L=6.0m孔24556 L=3.0m孔38锚索2000
5、KN，L=2530m束96边坡50cm面板混凝土m31346注：以上工程量为设计工程量。1.4主要施工特性（1）厂房1518.6以下基坑施工场地狭小（基坑长宽：51.835.8m），高差大（37.4m），下基坑道路布置较困难，且尾水需开挖施工，施工干扰大、工期较紧；开挖时，钻机、反铲和推土机等设备在作业面上难以全面展开。（2）由于地质条件较差，由直立边坡修改为1：0.5坡比，且为保证边坡开挖质量，预裂间距需减少，边坡预裂进尺增加较大，需加大边坡预裂钻孔力量。（3）厂房1518.6以下基坑边坡开挖支护施工为高边坡作业，施工排架搭设难度大。（4）根据监理、业主要求，2009年底必须开挖支护完成，具
6、备厂房浇筑条件。由于工期短，工程量大，一次性投入设备多，且由于开挖与支护平行作业，相互影响大，设备总体利用率低。根据设计图纸和现场实际地质条件，系统锚杆支护需随开挖工作面的下降跟进支护，以满足边坡稳定和限制卸荷松弛的要求。支护施工直接制约开挖进度。1.5拟解决对策为保证业主提出的节点工期目标的实现，把前期由于各种原因影响的工期抢回来，我部拟采取以下赶工措施：（1）认真施工规划，克服施工场地狭小的因素，加强各工序的衔接，尽量使钻爆、开挖、支护能够平行作业，在满足安全的条件下，采用立体交叉作业，顶部一级边坡进行锚索施工，中间一级边坡进行浅层支护施工，下级边坡进行钻爆开挖施工。（2）为了加快施工进度
7、，预裂孔、梯段孔和锚筋桩钻孔全部采用CM351钻孔。在石方挖运下降过程中，修筑临时施工平台，采用CM351钻孔把锚筋桩施工完成。（3）增加资源投入，拟投入1台CM351钻机进行预裂、梯段、锚筋桩孔钻孔，12台快速钻进行锚杆、排水孔施工，在施工场地允许的条件下，增加挖运设备，浅层支护人员、机械、设备、材料以满足至少3级边坡同时施工的需要。2施工布置2.1施工道路布置电站厂房开挖道路布置2条：(1) 开挖及钻爆设备、锚杆、模板及周转性材料进场施工道路：根据现场实际情况，由于厂房外移，原施工组织设计中从厂房围堰顶（即9#公路）1506.8m修筑下基坑的L3道路已无法实现，因此，拟从已形成的到3#施工
8、支洞道路终点1500m处修筑至厂房基坑1482m施工道路，路面宽度6m，泥结石路面，是厂房基坑开挖的主要施工道路。（2）砂石骨料、钢绞线、面板混凝土浇筑进场施工道路：从砂石骨料加工场修筑至厂房1518.6m平台施工道路，材料运输至厂房1518.6m平台，然后使用溜筒溜渣到施工部位上。临时施工支路：部位开挖过程中的临时施工支路根据开挖实际情况布置。2.2风、水、电布置（1）施工供风利用布置在厂区上游的1#空压机站供风。（2）施工供水施工现场供水利用消防水池下接到施工部位。从厂区开挖开口线以外供水主管向开挖区接DN100无缝钢管作为供水主管，至工作面水管采用40mm橡胶管。（3）施工供电厂房施工用
9、电主要使用布置在厂房上游的1#变压器，与1#空压站相同位置，照明方式采取3.5KW镝灯进行大面积照明，碘钨灯进行局部照明。各开挖部位施工用电拟从1#变压器低压端引380V动力线至各用电点。开挖现场维护与维修等施工照明统一安排，设备维护根据需要临时从主供配电盘引用。2.3 渣场布置土石方开挖料弃渣场主要为：3#渣场。施工期弃渣路径如下：基坑道路3#支洞道路9#公路3#渣场。2.4营地布置生活及办公营地布置于1#营地。2.5生产设施布置机械及停车场布置于1#营地；油库布置于1#营地索桥附近；炸药库布置于9#道路1530m高程回头弯附近。钢筋加工利用本工程在1#营地布置的综合加工厂系统，加工成品利用
10、5t自卸汽车运往工作面。注浆砂浆制浆、喷射料制备采用0.1m3卧式搅拌机，就近布置在厂房1518.6m平台。混凝土拌和利用1#拌和站。锚索制作、制浆站就近布置在厂房附近1518.6m平台。具体布置见厂房施工布置图2-13工期调整后开挖、支护施工总体规划3.1施工程序总体施工程序为先开挖再支护，浅层支护与深层支护分开施工，上级边坡浅层支护完成后拆除脚手架进行下级边坡开挖钻爆施工，石方挖运的同时进行锚筋桩施工，下级边坡开挖施工中，进行上级边坡面板混凝土浇筑和锚索施工。厂房1530m以下基坑边坡石方开挖支护流程见图3-1脚手架拆除石方挖运浅层支护开挖钻爆锚筋桩施工上级边坡面板混凝土浇筑上级边坡锚索排
11、架搭设进行锚索施工石方挖运下级边坡钻爆 同时完成完成完成同时图3-1 开挖、支护总施工流程图3.2施工规划3.2.1开挖（1）厂房1518.6m以下基坑开挖分为4层，具体分层，见表3-1。表3-1 厂房开挖分层表层数起止高程层高(m)层 1518.61506.5m12.1层 1506.51500.0m6.5层 1500.01488.4m11.6层 1488.41481.2m7.2开挖分层图见3-2左右两侧边坡光爆分3层，分别为1518.6m1500m，1500m1488.4m，1488.4m1481.2m。（2）开挖竖向方向自上而下分层开挖；水平方向原则上先中间抽槽后周边光爆。（3）梯段、预裂
12、钻孔采用CM351钻机钻孔。3.2.1支护（1）浅层支护每级边坡开挖完成后，便搭设钢管脚手架平台，然后进行支护施工。边坡支护均在脚手架平台上进行。由于地质条件差，手风钻无法成孔，因此锚杆、排水孔均采用快速钻钻孔，孔径70mm。（2）深层支护浅层支护完成后，钢管脚手架拆除，进行边坡面板混凝土施工，面板混凝土施工施工完成后，搭设锚索施工排架进行锚索施工。4石方开挖施工4.1施工程序厂房1518.6m以下基坑边坡石方开挖流程见图4.1-1。测量放样钻孔、验孔基趠梯段爆破坡面光面爆破石方挖运建基面清理安全防护图4.1-1 石方开挖施工流程图4.2开挖施工工艺、方法4.2.1 开挖施工原则所有石方开挖全
13、部采用预裂、光面爆破施工技术，以满足设计开挖体形要求，开挖遵循自上而下分层进行，施工中按设计要求做成一定的坡势，以利稳定。对于边坡易风化破碎或不稳定的岩体，先做好施工安全技术措施，在措施到位的情况下再对该部位进行挖除，做到边开挖边支护，特别是不稳定的岩体。在有断层和裂隙等地质缺陷的部位，要等支护作业完成后才可以进行下一层的开挖。爆破梯段高度515m。 在开挖面靠近马道或平台设计高程时，各级马道及平台预留1.52.0m保护层，保护层采用气腿钻或手风钻水平造孔，进行水平预裂爆破。在马道的外侧，分别设置马道护栏，以免发生危石坠落造成下部施工人员受伤的隐患或险情。4.2.2 开挖施工工艺厂区开挖主要施
14、工流程依次为：施工道路、集渣平台的施工，然后再进行主体工程开挖。竖向方向自上而下分层开挖；水平方向原则上先中间抽槽后周边光爆。具体如下图4.22。场地清理测量放线施工道路钻孔测放点线装药堵塞连 线起 爆安全检查记录警 报人员机械撤离出 碴开挖结束建基面清理验收出 碴保护层开挖爆破设计现场试验图4.2-2开挖工艺流程图4.2.3开挖施工方法4.2.3.1开挖施工流程，见图4.2-3。开挖施工道路修建施工前排水中间抽槽梯段爆破周边光面爆破地形复测基础保护层开挖开挖完工、验收石方分层开挖施工期排水边坡支护图4.2-3 土石方开挖施工流程图4.2.3.2石方开挖(1)边坡开挖边坡开挖采用自上而下梯段爆破，分层进行开挖，爆破最大梯段高度小于15m。边坡开挖采用预裂爆破或光面爆破两种方法。当开挖工作面允许、地形条件有利时，优先采用光面爆破技术；采用CM351钻机造孔，进行预裂爆破。进行光爆时，光爆孔前的爆破孔一般不多于两排，在前沿清理结束后施爆；边坡预裂时严格控制每次起爆药量，预裂最大段起爆药量不大于50k
