当阳施工组织设计.docx

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当阳施工组织设计

1工程概况

一、工程概述

杨树河水库枢纽位于湖北省江汉平原西北部，当阳市北部庙前镇沙河村境内，距当阳市城区24公里，由杨树河水库、沙河水库和苏家沟水库通过输水隧洞连接而成。

水库大坝拦截长江漳河水系漳河二级支流杨树河，水库总承雨面积43.1平方公里，其中杨树河水库设计库容2048万立方米，为粘土心墙代料组合坝，坝顶全长184m，设计坝顶高程116.3m，心墙顶高程115.8m，防浪墙顶部高程117.4m，坝顶宽度6.0m，最大坝高34.3m。

主要由大坝、溢洪道、灌溉输入涵管兼发电机引水管，灌区工程等组成，是一座以灌溉为主兼备防洪、发电、养殖等综合利用的中型水库。

本工程主要为大坝加固、改建杨树河输水管、加固溢洪道、防汛公路修建及大坝观测设施等。

二、现场交通条件

1.对外交通

本工程自坝址到庙前镇约4.5km的交通不畅通，需修建上坝防汛公路后才可将施工材料运至大坝。

从庙前镇到当阳市有县级公路，交于原汉宜公路，路面状况良好。

现有对外交通条件经修建上坝防汛公路后可满足工程建设需要。

2.场内交通

场内交通包括已有的道路改建及道路兴建，原水库建设进度的施工道路因年久失修，现已无法利用。

杨树河水库大坝左坝肩至庙前镇有一条简易道路，长1.22km，需改建，部分地段需修建路基，部分地段需平整、加宽、培填路基，新建场内施工道路总长4.5km，路面宽4.5m。

三、水文、气象条件

杨树河水库位于湖北省水文气象第八区。

水库承雨面积29.1km2，河道长17.4km，主河道平均坡降9.1%。

根据气象资料，水库多年平均降雨量994.4mm。

降雨量主要集中在4～10月，占全年降雨量的85%，而6~9月占全年降雨量的75%，建库以来，日降雨量最大115.9mm，三日降雨量179.8mm。

测区地表水系，主要为杨树河、沙河、苏家沟。

三条支流在下游距杨树河大坝4.5km处汇入瓦河后流入漳河。

经各拦河大坝截断水流，水库蓄水后，库水位一般在106~110m之间变化，最高水位113.32m。

经安全鉴定勘察期间实测，杨树河水库水位105.3m（2001年8月20日），沙河水库水位105.2m（2001年8月26日），苏家沟库水位110.7m（2001年8月24日），由此可看出，杨树河水库与沙河水库库水连通较好。

四、工程地质条件

1.岩土的透水性

工程区出露主要岩性为砂岩、粉细砂岩及泥质粉砂岩。

新鲜状态下的完整岩体内一般不含水，岩体透水性吕容值为0.2～4.4Lu，属微透水～弱透水。

弱风化带岩体吕容值一般为1.2～5.6Lu，具弱透水性。

局部裂隙密集带吕容值为34Lu，具中等透水性。

基岩透水性大小依次为，全强风化带及裂隙密集带岩体、弱风化带岩体、微新岩体。

坝基上部的第四系冲积层：

粉质壤土、粉质粘土渗透系数为i×10-4～i×10-6cm/s，具弱~微透水性；砂壤土、粉细砂渗透系数一般为i×10-3～i×10-4cm/s，具中等透水性~弱透水性；砂砾石层渗透系数一般为i×10-2～i×10-3cm/s，具中等~强透水性。

出露地表的第四系残坡积层渗透系数2～7m/d，具中等透水性。

2.岩土物理力学性质

弱风化～微风化中细砂岩单轴饱和抗压强度为55.4～117.7MPa，为极硬～次硬岩石；微风化泥质粉砂岩单轴饱和抗压强度27.8～89.9Mpa，为次硬岩石；弱风化的泥质粉砂岩单轴饱和抗压强度2.9～25.8Mpa，属极软~次软岩石。

全强风化带岩体具散体结构特征，一般呈疏松~半疏松状，抗压强度一般1～2MPa，属极软岩石。

对杨树河坝基中的粉质粘土，进行了钻孔注水试验、标准贯入试验以及取钻孔原状样2组进行了室内试验，其试验成果简述如下：

土的含水量13.73%～15.82%，干密度1.83～2.05g/cm3，孔隙比0.32～0.48，塑发18%～19%，土呈可塑~硬可塑状。

压缩系数0.20～0.26MPa-1，压缩模量5.67～6.72MPa，具中等压缩性。

C值38.6~39.9KPa，Φ值28.4°～32.6°，标准贯入击数14.1～22.1击，平均18.1击，固结系数0.462cm2/s，钻孔注水试验渗透系数为2.06×10-5cm/s，室内试验渗透系数5.69×10-7～2.67×10-7cm/s，属微~极微透水不良物理地质现象。

不良物理地质现象是指出露于苏家沟拦河大坝左坝肩及坝高前f3断层上盘的崩塌体，苏家沟拦河大坝施工取土爆破时，该崩塌体后级下座高度1～2m，前缘部分已滑入水库中，现该崩塌体出露宽度15～45m，顺岸坡展布。

2主要施工方案

一、土石方开挖工程施工

1.土石方明挖

本工程土石方明挖主要包括下游二级平台石方开挖、坝体削坡、交通桥及交通桥土石方开挖、输水管进口闸室段土石方开挖以及溢洪道土石方开挖。

其中溢洪道的土石方开挖量最大。

因溢洪道靠坝体较近，拟采取先预裂，再主体爆破的方法施工。

（1）爆破施工过程

采用手持式风动凿岩机钻孔，预裂微差爆破，对爆破出的石渣采用推土机集渣，1.0m3反铲挖掘机挖装，8T自卸汽车出渣到指定弃渣场。

施工流程如图8-2-1。

①标孔和钻孔

钻孔前按照爆破设计在被爆物体上准确地标定孔位。

a.不得随意变动钻孔的设计位置。

如果必须调整孔位，要保证孔距×排距的改变量在7%～10%以内。

b.先标边孔，再标其它孔。

标定边孔时应从主要防护方向上标起，以便保证这些孔的准确位置。

c.在标定边孔时，校核最小抵抗线，使实际的最小抵抗线与设

计的最小抵抗线基本相符。

d.准确地按标定的孔位钻孔，保证孔深、角度和方向符合设计要求。

e.炮孔钻好后，将炮孔吹净，并将孔口封盖，以防杂物堵塞炮孔。

爆破施工准备

雷管准备

标定炮孔

炸药称量

钻孔

加工药包

校核检查

装药填塞

联结网络

爆破区警戒

起爆

现场检查和处理

解除警戒

图8-2-1爆破施工流程图

②装药与填塞

使用1#岩石铵梯炸药爆破，装药过程应严防装错药量及起爆雷管的段数。

在装药、堵塞过程中避免损伤或捣断导爆索；间隔装药时注意防止改变药卷位置。

③起爆网络联结与施爆

起爆网络采用串并联网络，由不同的毫秒微差电雷管引爆，预裂爆破孔炸药由导爆索引爆。

爆破警戒范围为爆区中心300m。

④爆破现场清理

a.危岩处理

爆破后须待现场基本稳定后对危岩采取人工撬挖或爆破法进行处理。

b.拒爆处理

对于出现拒爆的炮孔立即进行灌水处理。

c.大块处理

对于大块采取钻眼爆破与裸露药包爆破相结合的方法处理。

（2）爆破设计

由图纸可知溢洪道石方开挖量主要发生在控制段和陡槽上段，该处梯段最大高度4.0m，因此拟采取浅孔松动爆破方案一次爆破，周边进行预裂爆破。

①　浅孔松动爆破

本工程施工区出露主要岩性为砂岩、粉细砂岩及泥质粉砂岩。

因此，选取孔径40mm，孔距2.2～2.6m，排距1.8～2.0m（最后一排主爆孔与预裂孔之间的排距为其他排距的1/2），孔深4.0m，单位耗药量0.45～0.55kg/m3，单孔装药量3.5～15.5kg。

如图8-2-2所示。

②　预裂爆破

预裂爆破采用不偶合装药结构，孔距0.4m，线装药密度Q线=１５０g/m，预裂孔深4.0m，孔底1.0m范围内装药为3倍的Q线，孔口堵塞1.0m，用防水导爆索引爆。

如图8-2-3所示。

图8-2-2浅孔爆破施工图

图8-2-3预裂爆破装药图

③　起爆网络

采用毫秒微差电雷管起爆网络。

2.输水管开挖

本工程在大坝右肩将新建一条输水隧道，进口设工作闸门和检修闸门，闸室上建筑物为圆形竖井和工作桥及启闭机房。

隧洞总长125.91m，底部高程为97.0m，洞宽2.1m，洞高2.35m，闸门段5.0m，上游连接段4.0m。

新输水洞形成后中，将原输水洞用砼封堵30.0m。

根据杨树河水库目前的情况和地形条件来看，输水洞开挖的难度大，工期紧。

首先要迅速降低库水位，措施在出口渠道上破口放水，加快降低水位速度。

在目前水库没有降低之前，从出口打开作业面，开始施工，待水位降到97.50m以后，在进口段做围堰挡水，在出口同时开挖作业，确保施工工期。

钻孔作业方式和方法：

在出口开挖一条进入洞内工作面，以出口开挖为主，采用一台6.0m3/min电动空压机一台，用两台气腿式风钻钻孔。

因6.0m3/min空压机电机功率32KW，目前现有的低压线路因线路太长，线径较细，不能满足要求，故我们想采用电站变压器出线来保证空压机的运行。

进口采用3.0m3/min柴油空压机一台。

进口出渣采用人力装渣，大容量斗车运输，出口出渣采用人力装渣，斗车运输，卷杨机牵引。

炮眼布置，在隧洞开挖施工过程中，首先测量计算中心和高程，结合岩石坚硬情况，在掌子面上通出开挖轮廓线。

钻孔时，掏槽眼较深，中心眼垂直于掌子面，掏槽眼与掌子面以80°角度倾向中心眼，掌子面掏槽眼位置成正方形，采用正方形挤压抛射式掏槽方法，炸药选用善通2#岩石硝铵炸药，特别部位（如渗水、积水处）用乳化炸药，装药系数为掏槽眼77~80%，崩落眼（辅助掏槽眼）72~75%，周边眼67~70%，起爆药卷量于眼底第二管装药处、中心眼的超深部分全装药以起抛渣作用。

药卷采用密实紧装和超爆药卷反向装药，孔口装部分用炮泥或硬纸浸湿堵塞，以减少爆破有害气体，加强爆破效果。

起爆方法采用导爆管——毫秒微差电雷管同时起爆，若直接用导火线，点火顺序为；掏槽眼→中空眼→崩落眼→周边眼→底板眼。

掏槽眼深一般为2.3m，其余钻孔一般为2.0m，根据岩石情况，单位面积上炮眼要合理布置，周边眼炮孔间距比炮孔间距小，做到光面爆破。

通风方式采用鼓风机压入通风排烟。

开挖过程中，在洞口安装1台鼓风机，风速４m/秒。

照明采用低压24V电气照明。

使用投光照明可用220V，但应经常检查灯具和电缆的绝缘性能。

二、溢洪道砼工程施工

1.砼拌和及入仓方案

（1）砼拌和

拟配置2台0.5m3的强制式拌和机拌和砼。

生产工艺流程如图。

图8-2-4砼生产工艺流程图

石子

贮料斗

石子

堆放场

计量输送带

出料

搅拌

汇总斗

袋装水泥

螺旋输送器

黄砂

堆放场

黄砂

贮料斗

水

自动计量

量杯计量

外加剂配料

（2）砼的运输及入仓

砼拟采用HBT60型砼输送泵直接输送到各个浇筑仓面。

2.模板制安

（1）溢流面滑动模板

本工程溢洪道宽14m，拟采用滑动钢模板，模板全长14m，宽1m，由卷扬机牵引施工。

（2）砼边墙模板

溢洪道砼边墙采用组合定型钢模板。

三、上游坝坡砼工程施工

上游护坡整治现浇砼因护坡坡比较陡，不宜采用泵送砼施工，拟采用普通砼，由机动翻斗车运至浇筑现场，再用溜槽入仓。

砼自下而上分块浇筑，其分块浇筑情况如图8-2-5所示。

图8-2-5坝坡砼分块浇筑图

说明：

①、②、③…为分块浇筑顺序

四、隧洞衬砌工程施工

1、施工工艺流程

该工程输水管隧洞断面尺寸为2.1m×2.35m（门洞型：

宽×高），长度较短，故混凝土衬砌作业与开挖作业只能顺序进行，开挖全部完成后再进行衬砌，衬砌的施工工艺流程图8-2-6

清理岩面

拆除更换通风管

更换支撑

钢筋安装

模板安装

养护

砼浇筑

拆模

清理

开始下一个循环

图8-2-6衬砌施工工艺流程图

2、钢筋的安装

洞室开挖成型并进行岩面清理后，即可安装衬砌混凝土钢筋（钢筋网可与用于固定模板的拉筋焊接），根据设计图纸和规范要求将钢筋加工成适于安装的型式人工抬运至洞室内，为保证足够大的工作面，施工时应从内向外安装，该工程砼拌和系统设置在左岸的坝下游山坡上，因此，钢筋安装时应从上游向下游安装。

安装钢筋时应注意洞内风、水、电的提供和安全，分段内的钢筋安装完成后，自检并由现场监理工程师检验合格后方可进行模板安装。

3、模板工程

（1）．模板制作

该工程输水管为门洞