4土石方开挖及填筑施工措施计划.docx
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4土石方开挖及填筑施工措施计划
新疆开都河小山口三级水电站建筑及安装工程Ⅰ标
（合同编号：
XSH-XSKSJ-TJ01-ZB201205-1）
土石方开挖及填筑施工措施计划
批准：
审核：
编制：
葛洲坝集团第一工程有限公司
小山口三级水电站工程施工项目部
二0一二年九月
土石方开挖及填筑施工措施计划
1、编制依据
新疆开都河小山口三级水电站建筑及安装工程Ⅰ标招标文件
新疆开都河小山口三级水电站建筑及安装工程Ⅰ标投标文件；
有关现行行业标准及规范；
三级电站引水渠纵横断面图（白图）；
本单位在类似地区进行土石方开挖、渠道填筑工程施工中成熟的施工技术及经验。
2、工程概述
2.1工程概况
新疆开都河小山口三级水电站位于新疆自治区的开都河下游，和静县境内，距小山口电站（在建）11.7km，距大山口水电站约22.7km。
新疆开都河小山口三级水电站建筑及安装工程Ⅰ标合同主要建筑物有引水闸、引水渠道（0+063m~3+809.06m）、交叉工程（排洪渡槽）等。
引水闸直接从小山口二级尾水渠引水，其纵向轴线与引水渠轴线重合，为平底板开敞式。
闸室三孔一联，单孔净宽5.5m。
闸顶高程为1246.96m，闸底板顶高程为1238.13m，闸室总宽21.9m，闸室长14.5m。
闸室后布置总长16.40m，深0.7m的消力池，为防止泥沙进入渠道，在引水闸前引渠首部设拦沙坎，坎顶高程1238.63m，高于引水渠底板0.5m。
引水渠道总长3789.61m，均为梯形明渠，渠道底宽3.8m，边坡系数2，渠道底坡i=1/5000，为非自动调节渠道。
根据不同的地貌单元将引水线路分为以下两大段：
滩区段（桩号0+063.0～1+800）和阶地段（桩号1+800～3+852.61）。
渠道基础为阶地堆积物，以冲积砂卵砾石为主，下部为泥岩、砂岩夹砂砾岩。
渠线桩号0+120～0+645、0+900～1+900段总体上为挖方段渠道，桩号0+645～0+900、1+900～2+780段为挖填结合段渠道，桩号2+780～3+852.61段为填方段渠道，渠道中挖方段以砂卵砾石土挖方为主，部分段有少量泥质粉砂岩、泥岩挖方。
渠道渠线中段所经之处占用了少量耕地。
2.2合同工程量
本标段土石方明挖及填筑施工范围主要包括引水渠0+063m～3+809.06m、引水闸、渡槽等部位，项目内容主要有土方开挖、砂砾石开挖、石方开挖、土石方填筑等，合同工程量见表1-1。
表1-1土石方工程主要工程量表单位：
m3
项目
部位
覆盖层清除
土方（砂砾
石）开挖
石方开挖
土方（砂砾
石）填筑
备注
引水渠
60946
507685
225768
1018017
引水闸
35466
12098
渡槽
904
7398
2695
合计
60946
544055
233166
1032810
2.3施工特点及难点
2.3.1施工特点及难点分析
本标段土石方工程主要施工特（难）点：
①战线长，施工布置较分散，机械运输运距较长。
②根据招标文件的气候及水文情况，其冬季停工时间长，一年内有效施工时间较短，适合土石方开挖及回填的时段不足9个月。
③根据招标文件中描述的地质情况，地下水位比较丰富，土石方开挖中排水措施难度大。
2.3.2主要对策及进度保证措施
（1）渠道土石方开挖和回填采取分区、分段施工，根据施工现场实际地质地貌情况，做好土石方平衡计算，将开挖利用料最大化利用。
根据渠道开挖战线长，作业面展开比较容易的优势，适当增加施工作业面，确保施工进度。
（2）机械设备做好维护和保修，确保出勤率达到100%，并合理安排和调配施工机械，在土石方开挖的黄金时段，采取三班制，做到人休机不休，确保设备最大利用率生产。
（3）土石方开挖和填筑作业面施工时形成一定的坡势（外低内高），在已开挖处较低位置设置集水井或降压井，确保开挖面或填筑面的水流顺着两侧的排水沟能达到自流形式排入集水井或降压井，然后采用抽水泵排除施工作业区。
3、施工布置
3.1施工道路布置
⑴1#施工道路：
引水渠首至渠道末端，沿渠道左侧布置，与渠道伴行；
⑵2#施工道路：
引水渠首至渠道末端，沿渠道右侧布置，与渠道伴行；
⑶5#施工道路：
从2#路接引，至本标1#渣场；
⑷6#施工道路：
从桩号1+600处，横跨本标渠道，连接左右渠；
⑸7#施工道路：
从1#路接引，至本标Ⅲ砂砾石料场。
3.2风、水、电布置
⑴本标段土石方开挖采用反铲裂石器、反铲或推土机配独钩松土器进行土石方开挖，所以不设置专门的供风系统。
⑵施工用水：
直接由原河道中抽取，用高压胶管接至用水现场或配置洒水车形成移动供水站。
⑶施工用电：
从业主提供的距离本工程引水闸1km的10kV电源接线点接线至1#、2#配电所，1#配电所（所内设一台S9-315/10/0.4变压器），2#配电所（所内设一台S9-600/10/0.4变压器）；3#配电所从距离本工程厂房1km的10kV电源接线点接线，3#配电所（所内设一台S9-250/10/0.4变压器）。
各施工部位及系统附近均设置配电盘，配电盘采取就近原则从配电所接线，然后再由专用电缆接到用电设备，用电线路全程采用架空线路。
现场施工照明采用10kw镝灯，局部采用1kw碘钨灯加强照明。
3.3渣场及料场
3.3.1弃渣场及料场的布置
本标弃渣场设置2个，1#、2#弃渣场布置在渠道的右侧，都顺着渠道水流方向呈长条形布置。
其施工中也可根据实际情况在渠道两侧的永久管理范围弃渣。
各弃渣场参数见表2-1。
表2-1弃渣场特性表
序号
渣场名称
堆渣堆高（m）
弃渣量（万m³）
占地（㎡）
备注
1
延渠道两侧弃渣
2~3
32.84
利用渠道两侧永久管理范围
2
1#弃渣场
2~3
12.34
43177
3
2#弃渣场
2~3
9.42
44748
本标渠堤填筑所需的部分回填料在Ⅲ号料场取料，该料场位于开都河左岸Ⅲ级阶地上，沿引水线路左侧展布，与引水线路近于平行，长约1300m，宽约200m，呈长条状，料场面积为26.0×104㎡。
3.3.2弃渣场管理
渣场将派专人负责建设、管理和维护；弃渣自下而上按2~3m分层堆筑的方式弃料，采用220HP推土机整平，坡面采用1m³反铲修整。
弃渣场排水采取自流式，在渣场周边顺坡设置截排水沟，弃渣时从坡面开始向沟内卸碴，并及时用推土机平整，形成倾向沟内的反坡，保证良好的自由排水，并防止雨水冲刷坡面。
3.4设备停靠及修理车间
机械设备修理、保养及停放厂布置在管理及生活营地下游本标施工场地内，具体布置详见附图1：
《土石方开挖施工总平面布置图》。
主要承担本标段施工机械设备及车辆的维修保养、设备的中、小修及零部件的加工任务。
3.5施工通讯
拟在办公、生活区内装设1部程控电话、1台传真机；另在工区内配置对讲机、无线移动电话，以满足施工过程中内外通讯的需要。
4、总体施工程序
4.1总体开挖程序
根据招标文件中水文、气候及地质条件、本标工程控制性节点目标的要求等，进行土石方开挖和填筑施工总体安排如下：
（1）土石方开挖拟以引水渠和渡槽先行，暂以渠2+900为界，上游作为土石方开挖段，下游作为土石方回填段。
土石方开挖展开4个开挖面推进，第一、二个开挖面分别在渠0+63桩号破口展开，第一个开挖面向上游引水闸推进，第二个开挖面向下游推进；第三、第四个开挖面从渠1+250桩号入口打开开挖作业面，第三个开挖作业面向上游开挖直至与第二个开挖作业面会和，第四个开挖作业面向下游推进，直至渠2+900桩号。
（2）土方（砂砾石）纯填方段大约为2+900~3+852.61桩号段，填筑开两个作业面进行，渠道填方段从上下游两端向中间相向进展直至会和完成渠道填筑施工。
建筑物土方填筑按1个工作面填筑考虑，每个工作面按摊铺区、碾压区、取样区划分为三个单元循环交替进行。
4.2开挖土石方平衡计算及弃渣和利用料规划
4.2.1土石方平衡计算
本标段土石方填筑总方量约103.37万m³，土方（砂砾石）回填方量约1.21万m³。
土石方开挖总量约83.82万m³，其中：
土石方开挖总量约为74.83万m³，覆盖层清除约8.99万m³。
根据招标文件所述地质情况分析，并经过土石方调配计算，则可利用土石方开挖总量约为74.83万m³，考虑运输、超填损耗等情况，本标段土石方开挖利用料为68.03万m³，需要运至弃渣场堆存的土石料约有15.79万m³。
所以回填所需的36.55万m³土石料还需要从Ⅲ砂砾石料场取料运至渠道回填。
4.2.1土石方平衡安排
以经济取土运距最短，就近利用开挖合格料为原则填筑渠道及建筑物，其具体安排如下：
（1）引水闸和渠1+250桩号上游的合格料先就本段回填区填筑所用，多余合格料运输至下游2+900桩号处随着渠道向下游填筑
（2）渠1+250~渠1+950桩号开挖合格料全部运输至渠3+310桩号处向上游进展填筑；渠1+950~渠2+900桩号的利用料先就本段的回填区就近填筑，剩余的有用料运输至渠3+310桩号处向下游进展填筑。
（3）渠3+310~渠3+802.98桩号段的回填料从Ⅲ砂砾石料场取料填筑。
回填料的取料不限于上述方案，施工时根据现场填筑的具体情况进行灵活调配。
5、土石方开挖施工
5.1开挖工艺流程
测量放样→覆盖层清理→挖装及排水→坡面和基础面整修→渣场平整→验收转入下一循环。
5.2施工方法
（1）测量放样
利用徕卡TS06全站仪，实地测放渠道中心线，打桩予以标识，实际测绘地形线；根据总干渠土方开挖标准断面图，按每25m间距绘制横剖面图，实地测放渠道开挖坡口线，并白灰撒线予以标识。
（2）覆盖层清理
覆盖层采用推土机清理，集料后装载机装车，20t自卸车运输出渣；土方开挖采用液压反铲直接挖装，20t自卸汽车运输出渣。
（3）挖装及降排水
①土方挖运
表土清理完毕，重新测量放样，确定开挖边线并洒白灰线作好标记。
土方开挖分区、分段采用1.0～2.2m3反铲或推土机配合独钩松土器进行挖装，反铲挖装时按层高3-4m分层挖装，20t自卸汽车运输，利用料直接运至回填渠堤，弃渣运至1#、2#弃渣场集中堆放。
②石方挖运
石方开挖采用1.6m³的液压反铲裂石器或YT220推土机配独钩松土器进行开挖，其部分无法挖装的大孤石或大块石采用振动锤进行再次破碎。
开挖时分层按2-3m分层开挖，20t自卸汽车运输，利用料直接运至回填渠堤，弃渣运至1#、2#弃渣场集中堆放。
③降排水
包括开挖区、渣场及填筑区的排水施工，包括地下水和地表积水的排水施工。
土石方开挖前首先在渠道及建筑物施工区外挖设截水沟、集水井及挡水坎，将外来水引排至施工区外；在开挖施工过程中，作业面形成一定的坡势（外低内高），并在每层开挖后设井字形排水明沟和集水井，以便将外来水和雨水汇集至集水井后，采用水泵抽排至基坑以外。
（4）坡面和基础面整修
采用人工配合反铲开挖成型，开挖时坡面和基础均预留10cm的保护层采用人工开挖，削坡时测放2.5m×2.5m方格网，边坡基面碾压采用1t手扶式振动碾或小型斜坡振动碾碾压密实；渠底基面则采用22t自行式振动碾碾压密实，靠近坡脚附近则采用1t手扶式振动碾碾压密实。
（5）渣场平整
渣场采用220HP推土机整平，坡面采用1m³反铲修整。
6、土石方填筑施工
6.1土石方填筑工艺流程
土石方填筑施工工艺流程见下图：
6.2施工程序
碾压试验→测量放样→建基面处理→开挖运输→摊铺→填筑与碾压→质检取样
6.3施工方法
回填土料由1.6m³液压反铲挖装，20t自卸汽车拉运至回填区域，进占法卸料，人工配合220HP推土机摊铺，1t手扶式振动碾配合22t自行式振动碾平行于渠道轴线方向进退错距法碾压，振动碾行走速度根据试验确定，振动频率为20～30Hz。
（1）碾压试验
碾压试验具体方法详见《碾压试验大纲》。
填筑施工前，在取料场或施工区进行填筑试验，通过试验确定压实机械类型、铺料方式、铺料厚度、碾压方式、碾压遍数、最优含水量等参数。
在各项碾压试验完成后，对碾压成果进行资料整理，书写试验报告上报监理工程师审批，然后根据批准后的参数指导和控制渠堤填筑施工。
（2）测量放样
利用徕卡TS06全站仪，实地放样各建筑物及渠道设计线，打桩予以标识。
并将实测后的平、剖面地形测量资料报送业主及监理工程师。
（3）建基面处理
填筑前应将区域内的树根、杂草、垃圾及废渣清理干净，对腐植土进行表土清挖，清理范围距最大填筑边线（坡脚线）外侧至少5m范围。
所有清理物均运至指定地点堆放并依照安全环保要求处置，难以处置或严重影响环境的清除物须经相关管理部门及业主同意后进行掩埋，掩埋深度不小于0.6m。
（4）开采运输
回填料部分由上游开挖的合格料直接运输至回填区，部分采用1.6m³反铲或3m³装载机在Ⅲ砂砾石料场挖装，20t自卸汽车运到回填区，进占法卸料。
（5）摊铺
主要采用TY220推土机摊铺，摊铺厚度严格按照监理审批的参数执行，边角及建筑物周边1m范围内采用人工摊铺。
（6）碾压
主要采用22t自行式振动碾碾压，边角及建筑物周边1m范围内采用1t手扶式振动碾或汽油夯碾压密，依据碾压试验确定的碾压速度和碾压遍数进行进退错距法碾压。
（7）填筑与碾压
渠道填筑与碾压，采取分层填筑、分层碾压方案，人工配合TY220推土机摊铺，1t手扶式振动碾配合22t自行式振动碾平行于渠道轴线方向进退错距法碾压；填筑渠堤时，应在设计边线外侧各超填一定余量，其摊铺余量参数根据试验确定。
填筑至设计高程后，削坡到设计断面；机械分层、分段碾压时，相邻作业面应搭接碾压，搭接宽度：
平行于堤轴线方向不应小于0.5m；垂直堤轴线方向不应小于3m；人工夯实时，应采用连环套打法,分段、分层夯实时，夯迹搭接宽度不应小于1/3夯径。
地面起伏不平时，应按水平分层由低处开始填筑，不允许顺坡填筑。
在渠身土石方填筑分段部位和渠基出现台阶部位施工时，留有1:
3的斜坡，并注意搭接处的密实度和错缝。
②建筑物土石方回填
采用1.0m³反铲挖装，20t自卸汽车运至回填区域，人工配合TY220推土机摊铺，厚度按不大于30cm控制，1t手扶式振动碾配合22t振动碾平行建筑物轴线方向进、退错距法碾压，距离建筑物侧墙0.5m及顶板等周边1.0m范围内由1t手扶式振动碾或小型蛙夯机夯实，侧墙填土做到平行上升。
引水闸及渡槽周边填土要待混凝土强度达到设计强度的75%后并且龄期超过7d后方可填筑；对于管身段顶部的回填则须待混凝土强度达到设计强度的100%后方可开始填筑；管身两侧、上部和挡土墙后面的回填土石料中，填筑时不能发生粗骨料集中架空现象；水平管身段的土石方回填，恢复回填至原地面高程，采用推土机平土，填料采用基坑开挖出的土石料，回填时根据设计指标压实。
7、施工进度及强度分析
7.1施工进度计划
根据新疆开都河小山口三级水电站建筑及安装工程Ⅰ标施工合同谈判会议纪要，本工程开工时间确定为2012年8月25日。
其土石方工程具体施工进度详见附图2：
《土石方施工进度计划横道图》。
7.2控制性工期及强度分析
本工程土石方工程自12年9月30日开始开挖，2013年8月31日开挖完毕，总工期221天。
土石方填筑施工自12年10月20日开始，2012年8月31日完毕，总工期201天。
引水渠土石方开挖计划：
2012年9月30日至2013年7月31日，计划工期190天，其预估开挖总量794399m³，日生产强度：
4181m³。
引水闸土石方开挖计划：
2012年10月6日至2012年11月20日，计划工期46天，其预估开挖总量35466m³，日生产强度：
771m³。
渡槽土石方开挖计划：
2012年10月25日至2012年3月26日，计划工期38天，预估开挖总量8302m³，日生产强度219m³。
料场开挖计划：
2013年3月21日至2013年8月25日，计划工期158天，预计开挖总量365500m³，日生产强度2314m³。
引水渠填筑施工计划：
2012年10月25日至2013年8月31日，计划工期196天，预计填筑量1018017m³，日填筑强度5194m³。
引水闸填筑施工计划：
2013年6月9日至2013年8月7日，计划工期60天，预计填筑量12098m³，日填筑强度202m³。
渡槽填筑计划：
13年5月26日至13年7月25日，计划工期61天，预计填筑量2695m³，日填筑强度42m³。
根据土石方开挖分部强度分析，其本标土石方开挖高峰期日生产强度6643m³，每天生产按2个台班16小时计算，拟配置1台2.2m3的反铲，则每天挖装能力为2112m³、2台1.6m3的反铲每天挖装能力为3072m³、2台1.0m3反铲1920m³，则综合挖装能力达到7104m3/日，能够满足土石方开挖总体施工强度。
运输车辆采用20t自卸汽车，按每车装14m3、45min/趟计算，一天按16小时计算，1台车日生产能力为298m3，24台车即可满足要求。
根据土石方填筑分部强度分析，其本标土石方填筑高峰期日填筑强度5309m³，每天填筑施工按2个台班16小时计算，拟配置2台22t的自行式振动碾，其每天碾压能力约7200m³，能满足碾压强度要求。
另外补充3台1t手扶式振动碾、2台8t
的斜坡振动碾、4台HW70的蛙夯机进行坡面、基础边角碾压，其满足施工技术和碾压强度要求。
7、主要施工设备及劳动力配置
施工高峰期拟投入的主要机械设备详见表6-1，主要劳动力配置详见表6-2。
表6-1土石开挖及填筑高峰期主要机械设备配置表
设备名称
型号及规格
数量（台）
备注
液压挖掘机
2.2m³
1
液压挖掘机
PC400（1.6m3）
2
液压挖掘机
PC200（1.0m3）
2
反铲裂石器
CAT320
1
独钩松土器
8
可配合反铲及推土机开挖
破碎振动锤
1
配合反铲
轮式装载机
ZL50A（3.0m3）
2
推土机
TY220
4
自卸汽车
15t、20t
24
振动碾
22t
2
手扶式振动碾
YZ-07（1t）
3
斜坡振动碾
8t
2
拖碾
2t
2
蛙夯机
HW70
4
洒水车
EQ-155（6t）
3
抽水泵
潜水泵
6
表6-2土石开挖及填筑高峰期主要劳动力配置表
序号
名称
人数（人）
备注
序号
名称
人数（人）
备注
1
反铲司机
12
7
洒水车司机
6
2
汽车司机
48
8
普工
16
3
碾压司机
8
9
安全员
2
4
装载机司机
4
10
试验员
3
5
推土机司机
6
11
测量员
2
6
电工
2
12
管服人员
28
合计137人
7、质量、安全及环境保证措施
7.1.质量保证措施
（1）建立健全质量控制保证体系，提高作业人员质量意识，编制《土石方工程质量手册》，并加强技术交底。
（2）配备齐全的测量、试验设备，安排高素质的技术人员常驻施工现场对施工质量进行控制、监督和指导，密切配合监理单位的工作。
（3）合理安排开挖施工程序，围绕开挖的规范要求，根据岩石地质情况和现场实际情况进行施工动态调整，保证开挖施工的质量。
（4）加强作业人员的技能培训，熟练掌握开挖及填筑质量要点，严格按照监理工程师批准的相关参数进行施工。
施工过程中，及时进行开挖或填筑坡面的复核检查。
（5）严格过程控制，强化施工过程中工序间的“三检”制度，对所有施工部位的施工工序进行全过程的质量检查，详细作好质量检查记录。
（6）对开挖过程中暴露出的地质缺陷，严格按监理工程师的要求及时处理。
7.1.安全保证措施
（1）建立健全安全管理体系和保证措施，严格安全生产经济责任制，加强安全意识和技术培训，坚持“安全第一，预防为主”的原则，做好安全事故的超前防范工作，做到措施具体、落实到位、奖罚分明。
（2）特殊工种必须持证上岗，非本工种不得从事非本职工作，做到定人定机，保持设备完好率。
（3）严禁酒后上班和疲劳连续作业。
（4）边坡开挖严格按自上而下逐层开挖，做好边坡坡面清理和支护，及时撬除危岩和不稳定块体，并做好边坡排水措施，保证开挖边坡的稳定。
（5）油库进行安全防护，搭设遮阴棚，并设置专门的安全警示牌。
（6）加强用电安全管理，电气设备、电缆、电线等必须进行定期检查。
做好现场安全警示，派专职安全员监督检查安全措施的落实情况，进行每天巡视，对周边不安全隐患及时消除。
7.3环境保证措施
（1）成立项目经理直接领导的环境保护领导小组，制定环保规章制度，逐级落实环保责任。
（2）做好施工弃渣的治理措施，严格禁止弃渣乱弃，一定要运输至弃渣场或监理指定位置。
做好临时施工道路的洒水防尘维护工作，施工设备尽量用低噪声机械。
（3）保护施工区和生活区的环境卫生，定时清除垃圾，并将其运至批准的地点掩埋或焚烧处理，在现场和生活区设置足够的临时卫生设施，定期清扫处理。
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