船闸开挖施工方案

1、沅水 桃源水电站大坝和船闸土建及金结安装工程（合同编号：TY-TJ-C1）船闸及引航道基础开挖施工方案审批：审核： 编制：中国葛洲坝集团股份有限公司桃源水电站工程施工项目部二O一0年十一月二十日目 录1、概述32、工程地质33、工程特点34、施工进度安排及工程量45、船闸开挖施工规划46、开挖施工程序及方法67、强度分析108、资源配备109、船闸开挖与支护施工质量与安全措施1010.附件11 船闸及引航道基础开挖施工方案1、概述桃源水电站位于湖南省常德市桃源县城附近的沅水干流上，是沅水干流最末一个水电开发梯级。左、右岸分别为桃源县漳江垸和浔阳垸。电站枢纽主要由泄洪闸、发电厂房、船闸等水工建筑

2、物组成。通航建筑物含上下游引航道、上、下闸首、闸室等部分。通航建筑物采用单级船闸，按级船闸设计。船闸布置于左岸，由上游导航墙、上闸首、闸室、下闸首、下游导航墙组成，与坝轴线垂直布置，其中上闸首与泄洪闸连接，为枢纽的挡水结构的一部分。上闸首长40m，宽36m，工作门采用下沉门，工作门前设置检修门；闸室长111m，净宽18m，采用整体式结构；下闸首长36m，宽36m，工作门采用人字形钢闸门，出口处设置检修门。下游主导航墙长425m。2、工程地质船闸布置于陈家洲，由上下游引航道、上闸首、下闸首及闸室组成，全长约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。陈家洲部位覆盖层厚13m16m，其中上部细粒土层厚3m8m，砂卵砾石层厚8m12m；下伏基岩为砂质泥岩和粉砂岩，强风化带下限埋深约14m18m ，强风化带厚小于3 m。基础开挖后，清除强风化岩体，建基面可置于弱风化岩体之上。弱风化基础岩体透水率小于5Lu，为相对不透水岩体。船闸下游导航堤为刚性体，基础置于弱风化岩体中。运行时导航堤内外水流冲刷及水位差为主要荷载，应做好建筑物与基础的结合，重视基础渗透。船闸闸室、上下游引航道与陈家洲地面形成临时开挖边坡，最大临时边坡高度约20m。3、 工程特点2011年3月底前，船闸土石方开挖全部完成，土石方开挖高峰月强度达55.7万

4、m3，其机械设备的投入、运输道路布置、施工区域划分等是一重点；船闸段一期围堰施工时，利用船闸土石方开挖的下挖时留堰体施工料作为部分，同时在围堰拆除后完成需进行被占压处的开挖施工，施工工期长，开挖施工干扰大。4、施工进度安排及工程量按照工程总目标工期要求，船闸工程开工日期初拟为2010年11月5日，竣工日期为2014年6月30日。具体控制性工期见下表。 船闸工程施工主要节点工期序号项 目要求完工日期拟计划完工日期1船闸具备通航条件2012年10月31日2012年10月31日2节点全部工程2014年6月30日2014年6月30日 依据工程施工总进度安排，船闸工程开挖施工进度安排如下：2010年11

5、月10日，开始船闸及引航道基础进行开挖施工；2010年12月31日，闸室段开挖至EL30.0m，上引航道开挖至EL33.5m；2011年1月31日， 闸室段开挖至基础高程，下游引航道全面开挖至下游水面高；2012年2月，开始进行上下游围堰开挖拆除施工，开始进行下引航道的水下作业开挖施工；2012年4月，下引航道水下作业开挖全部施工完毕。船闸工程开挖施工进度计划见附件一。船闸开挖施工工程量见下表。船闸开挖施工工程量表项目施工部位土方开挖（m3）水下开挖（m3） 石方开挖（m3）回填备料（m3）备 注船闸工程14336001500084631275005、船闸开挖施工规划5.1开挖施工道路船闸工程

6、土石方开挖区域的地形较平缓，施工场地较大，临时施工道路根据施工总布置的施工干道，在施工过程中分阶段增设，以满足开挖施工需要。施工干道的布置详见船闸引航道开挖施工布置附件二。5.2施工供风、供电及施工排水 船闸开挖的石方开挖量相对较小，开挖施工用风均采用现场配置12m3/min移动式空压机供风。 施工排水除在开挖区外设置截、排水系统阻挡外来水之外，施工区内部设置排水沟和集水坑，形成截排水网络，采用3B33型水泵和2.2KW的潜水泵导排至围堰内侧集水井，然后集中排出。 施工供电、照明：施工用电由系统布置的相应配电所供电，架设电源线至施工部位，线路全程架空敷设，以保证施工用电安全。现场施工照明采用镝

7、灯及碘钨灯作为主要照明设备。施工供电、供风及排水系统船闸引航道开挖施工布置见附件二。5.3 施工设备选型配置 石方爆破钻孔设备：本工程石方开挖深度均较浅，开挖层厚大于5m的部位，钻孔设备以QZJ-100B型支架式潜孔钻机为主，其它部位均采用手风钻机钻孔。 土石方挖装设备：以1.62.5m3液压反铲为主，1.0m3液压反铲、162kw推土机配3.0m3轮式装载机为辅助挖装设备。 土石方运输设备：以15t和20t自卸汽车为主，10t自卸汽车作为调节和补充。5.4 开挖转弃料场地转弃料场地位于双洲土石副坝上游、船闸上游引航道侧坡部位，其容量满足工程要求。弃料施工前对弃料进行防护，弃料场防护工程统一进

8、行施工；转弃料场地的具体布置详见船闸引航道开挖施工布置附件二。5.5 船闸开挖施工布置船闸开挖包括上下游引航道和船闸主体工程，依据船闸工程设计船闸上游引航道及闸室开挖图（1/55/5）（桃源-C1标-船闸-1-0105）及工程总施工布置，开挖以船闸上下游一期围堰分为三个施工作业区。船闸闸室段开挖在上下游围堰范围内采用全单面开挖方式进行，土方开挖边坡依据设计要去进行，船闸基础岩石采用小型钻爆施工，基础面爆破采用留保护层方式，保护层采用人工和水平预裂方式建基面；上下引航道围堰施工在开挖施工中进行。上下游引航道围堰在开挖施工中行成，围堰范围开挖在高喷墙施工完毕后进行，围堰背迎水面开挖坡比为1：2.5

9、，开挖采用留保护层开挖方式，保护层开挖施工时采用反铲削坡，并反铲配合人工压实，具备挡水及度汛条件；在船闸施工完毕后，进行该段的围堰拆除施工，并提供被围堰占压的引航道施工部位；上引航道，上航道开挖主要在EL33.5m高程进行，上引航道开挖在上游围堰前全断面由上向下进行开挖。航道边坡采用一次开挖成形方式进行，严格控制坡面开挖质量，进行人工削坡后提交护坡后续工序施工面，航道右岸填筑护岸段基础开挖首先进行，依据要求开挖施工完毕后用于护岸基础及填筑施工；下航道，按照本标工程设计，下游引航道疏浚为水下土方开挖作业，下航道开挖作业在下游围堰拆除、隔水墩墙施工完毕后进行。下游引航道疏浚工程量15000m3，主

10、要为原河道及隔水墩施工平台填筑的土方、砂砾石疏挖，采用1艘120m3/h链斗式挖泥船为主要疏挖设备，由设置在岸边的输砂趸船输送至岸边，卸料后用装载机装车、1520t自卸汽车运输到转弃料场地堆存。船闸开挖施工弃料主要用于双洲岛副坝的填筑及船闸砂砾回填料备料，弃料及备料按施工顺序进行。船闸开挖弃渣备料参与工程总土石方开挖平衡，备弃料总量控制在施工中进行。6、开挖施工程序及方法6.1土方开挖施工土方（包括砂卵石）开挖施工程序为：准备工作测量放样场地清理土方开挖、出渣边坡整治验收。 准备工作：在土方开挖施工前，施工负责人员根据工程地质结构、地形地貌和水文地质情况，组织相关施工人员对开挖施工时可能引发不

11、稳定坡体采取有效的预防性保护措施。 测量放样：施工时，测量人员首先对开挖部位的原始地形进行复测，将复测结果报监理人审核备案，然后根据施工图纸测放出开挖开口线，并设置明显的标识牌。 场地清理及周边截水沟施工：施工人员按照测量放样结果，在开口线外侧周边设置临时截排水系统，并进行施工区内的植被清理和表土挖除。植被清理范围延伸至开挖边线外侧至少3m的距离，表土按照监理人的指示地点存放，同时在开挖区外进行周边截水沟施工，将外来水排至施工区外。 土方开挖根据各部位的具体情况，分区分层进行施工，施工过程中尽量将土层与砂卵石层分别开挖，以便于砂卵石的利用。 土方开挖层厚较大的部位，采用1.62.5m3液压反铲

12、挖装作业；土方开挖层厚较小的部位，采用1.0m3液压反铲或推土机配合3.0m3装载机进行挖装。 土方（包括砂卵石）开挖渣料采用1020t自卸汽车运输出渣。弃渣中，经监理人认可的可利用料，直接用于本标工程的土石方填筑，或堆存于转弃料场地设置的可利用料堆放区；其余弃渣用于转弃料场回填。6.2石方开挖施工方法石方开挖施工程序为：测量放样场地清理钻机就位、钻孔验孔装药、联网爆破排险、出碴转入下一循环。 石方开挖均采用钻爆法进行，爆破参数按初设参数经现场爆破试验调整后确定，并报送监理工程师审核批准后实施。 开挖层厚大于5m的部位，采用QZJ-100B潜孔钻机造孔、梯段爆破；建基面以上按照设计图纸规定预留

13、保护层，边坡采用预裂爆破。 开挖层厚小于5m的部位，采用手风钻造孔、小梯段爆破；建基面以上按照设计图纸规定预留保护层，边坡采用光面爆破。 保护层的开挖按照规范要求、采用浅孔小炮爆破方式逐层开挖，用手风钻造孔，孔间微差起爆网络起爆，建基面上留0.2m厚的岩体，采用风镐撬挖剥离或采用手风钻造水平光爆孔进行爆破施工。 石方钻爆参数初步设计根据本工程的地质条件和规范资料，结合同类工程施工经验，船闸工程石方开挖各种钻爆参数，实际施工过程中，根据现场生产性试验成果调整完善。梯段爆破主爆孔钻爆参数设计表孔径开挖层高孔深钻孔倾角排距孔距单位耗药量（kg/m3）100mm5m5.2m751.5m2m0.450.

14、5042mm3m3m901.0m1.2m0.500.55梯段爆破缓冲孔钻爆参数设计表孔径梯段高度孔深钻孔倾角间距与主爆孔的距离与预裂孔的距离单位耗药量（kg/m3）100mm5m5.2m751.5m1.2m1.0m0.350.40 预裂孔钻爆参数设计表孔径钻孔倾角孔深间距（m）线装药密度(g/m)80mm与设计边坡坡度一致与边坡斜长一致0.8250 35042mm与设计边坡坡度一致与边坡斜长一致0.40.6120 150 光面爆破参数设计表 主爆孔周边孔孔径孔距抵抗线线装药密度（g/m）间距抵抗线线装药密度（g/m）42mm0.6m0.9m1502500.450.60m0.600.75m200

15、3006.3土石方开挖施工工艺要点 土石方开挖施工时，同一层面的土石方开挖按照“先土方开挖，后石方开挖，再边坡支护”的顺序施工。 使用机械开挖土方时，实际施工的边坡坡度应适当留有0.2m0.3m厚度的修坡余量，再用人工修整，以满足施工图纸要求的坡度和平整度。 每开挖一层台阶必须及时进行土坡的护面工程，以防日晒雨淋松动、冲蚀、坍滑等。 石方爆破施工前，技术人员根据现场生产性试验结果和施工部位实际地形，确定爆破参数并绘制布孔图，然后由施工人员在现场按设计放出孔位，并设置醒目标识。 孔位确定后，施工人员组织钻机就位造孔。造孔完毕并验孔后，由专业爆破人员装药，采用非电雷管联网、电雷管引爆、孔间微差顺序

16、起爆的方式爆破。 邻近水平建基面均预留保护层，保护层厚度及开挖方法，按相关规范和现场爆破试验确定。 基础开挖后表面因爆破震松（裂）的岩石，表面呈薄片状和尖角状突出的岩石，以及裂隙发育或具有水平裂隙的岩石，均采用人工清理，如单块过大，采用单孔小炮或火雷管爆破。6.4下游引航道疏浚按照本标工程设计，下游引航道疏浚为水下土方开挖作业。本标船闸下游引航道疏浚工程量15000m3，主要为土方、砂砾石疏挖，拟选用1艘120m3/h链斗式挖泥船为主要疏挖设备，由设置在岸边的输砂趸船输送至岸边，卸料后用装载机装车、1520t自卸汽车运输到转弃料场地堆存。 施工测量与标志设立航道疏浚开挖前，根据施工图纸进行实地

17、放样，并在规定疏浚地段设立水尺，使挖泥船操作人员随时了解水位变化情况，从而准确的掌握开挖深度，保证开挖质量。 链斗挖泥船定位链斗挖泥船定位以锚缆为主，斗桥为辅。采用五锚定位操作，在抛锚时可以将斗桥落至河底辅助定位。 链斗挖泥船疏挖航道采用斜向横挖法，分层分条逆流开挖（由于斗齿是朝着前进方向的，逆流开挖时泥土容易进入斗槽内，可提高挖泥效率）。采挖分层的厚度根据挖泥船的生产性能合理确定，在保证采砂船的吃水和最小挖深的情况下，尽量减小第一层的采挖厚度。 挖泥船疏挖作业按照SL17-1990第4.6.24.6.6条的规定执行。当发现水下障碍物时，应立即报告监理人并以浮标及灯标标明位置，以确保安全。同时

18、采取适当措施尽快清除水下障碍物，其施工方法须经监理人批准。 为形成河道设计边坡，疏浚时采取下超上欠，原则上超欠平衡的阶梯开挖法，超、欠面积比应控制在11.5范围内。避免出现边坡超挖或欠挖现象。一旦出现，应按设计边坡进行修整，直至监理人验收合格为止。 一期下游围堰占压部位的河道疏浚，在围堰拆除开挖时一并施工，采用1.6m3长臂液压反铲自河道左岸向右岸退行式开挖。7、强度分析一期工程船闸土石方开挖工程量约144.03万m3，其中土方开挖约143.2万m3，石方开挖约0.83万m3。船闸工程土石方开挖从2010年11月15日开始，至2012年3月15日结束，开挖施工时段共计时为8个月，平均月强度18

19、万m3，最高月强度约30万m3，出现在2011年1月份。 主要施工强度指标项 目单位总量最 高月强度发生年月备 注土石方开挖万m3330.51302011.18、资源配备 按照施工总进度计划安排，船闸工程土石方开挖高峰强度约为30万m3/月，发生在2011年1月。 根据土石方开挖高峰强度和拟选用的施工机械设备性能，施工高峰期拟投入的施工机械设备配置。 土石方开挖与支护主要施工机械设备配置表设备名称型号及规格单位数量备 注液压反铲PC650-5（2.5m3）台6液压反铲PC200（1.0m3）台4装载机ZL50C（3.0m3）台2推土机D85-18A（162kw）台4潜孔钻机QZJ-100B台6手风钻YT-26（42）台12气腿钻机YT-28（4250）台4支护锚杆钻孔链斗式挖泥船120m3/h艘1下游引航道疏浚输砂趸船艘1配置胶带输送机自卸汽车CQ30290/Z32（15t）辆20自卸汽车红岩19210（10t）辆10柴油空压机VY-12/7（12