大坝基坑开挖及填筑施工方案

黑河宝瓶河大坝枢纽工程合同编号：BPH-T-SN01大坝基坑开挖及填筑工程施工方案批准：审核：校核：编写：中国水利水电第三工程局黑河宝瓶项目部2010年5月12日大坝基坑开挖及填筑工程工程施工方案中国水利水电第三工程局黑河宝瓶项目部第1页1工程概况宝瓶河水电站混凝土面板堆石坝顶高程2528.60m，最大坝高93.60m，坝顶宽8.0m，坝顶长148m，大坝基坑开挖总长约270m，平均宽度50m，河床含漂石砂卵砾石层厚13.6m。坝体上游坝坡1:1.45，在高程2527.00m接防浪墙，防浪墙断面为“L”型重力式挡墙型式，墙顶高程为2529.80m，高出坝顶1.2m，上游河床段趾板采用砼高趾墙结构形式，高趾墙为重力式，最大高度为11.4m，在其底部进行帷幕灌浆，同左右岸趾板防渗帷幕连接，形成封闭的垂直防渗体系，坝体下游坝坡在高程2497.00m和高程2467.00m处各设置一级2.5m宽的马道，高程2497.00m以上的坝坡为1:1.5，以下的坝坡为1:1.4。后坝坡采用干砌块石护坡（3D）。坝体上游侧设水平宽度分别为2.0m和4.0m的垫层料（2A）和过渡料（3A）。其后为堆石区（3B）。坝前砼面板采用C30砼，面板底部最大厚度为56cm，顶部最大厚度为30cm；在面板上游侧2480.0m高程以下设置上游铺盖。坝体底部最大宽度为253.24m。坝体填筑工程总量117.28万m3(其中上游铺盖6.6万m3，后坝坡护坡干砌石8260m3)。主要工程量见表1表1主要工程量表序号部位及名称单位工程量备注1大坝工程基坑开挖m31137501上游碎石盖重m3557932上游粉细沙铺盖m3106453垫层料m3221094过渡料m3678675小区料填筑m336006主堆石区填筑m310044847块石护坡m382602编制依据(1)黑河宝瓶水电站面板堆石坝开挖总平面图（GSY-1007-0945-42-2-01）；(2)黑河宝瓶水电站面板堆石坝开挖横剖面图（1/7～7/7）；大坝基坑开挖及填筑工程工程施工方案中国水利水电第三工程局黑河宝瓶项目部第2页(3)黑河宝瓶水电站面板堆石坝开挖纵剖面图（1/5～5/5）；(4)混凝土面板堆石坝施工规范（SL49-94）；碾压土石坝施工规范（DL/T5129-2001）；(5)类似工程的施工经验。3编制原则(1)充分利用我局现有的机械设备，配备满足施工强度要求的坝料开采、坝料运输、平整碾压、挤压边墙等所需要的施工设备，并考虑设备的备用和有一定的富裕量；(2)选择合理的施工方案与工艺，满足规范要求的质量标准；(3)配备满足现场工艺试验和材料试验的实验仪器、设备，配备相应资质的试验人员，以满足现场试验与质量控制要求。4施工布置4.1施工用水本工程用水主要为堆石料碾压前洒水，根据填筑高峰强度计算，用水量约为174m3/d。根据现场实际情况，在右坝肩设20m3水箱，左坝肩设50m3水池，填筑时根据需要再沿左右侧山坡铺设φ100PVC管，每20m左右设接口，以满足坝体不同高程用水。另外，配备1台8t洒水车结合施工道路除尘洒水。4.2施工用电本工程用电主要为照明用电和小型碾压机具用电，可以直接从左坝肩供电点引至用电部位。4.3施工用风本工程用风主要为前期基坑开挖孤石解爆及坝基缺陷处理时清理基础，可采用1台21m3油动空压机进行供风。4.4施工道路施工道路的布置与基坑开挖及填筑施工方案是相辅相成的，合理布置施工道路是保证基坑开挖和坝体填筑强度的前提，也是充分发挥机械效率的关键。施工道路以结合现有施工干道为主，同时必须满足施工需要，并尽可能形成循环道路为原则进行布置，基坑开挖及大坝填筑施工道路见附图1。具体如下：(1)基坑开挖施工道路1）1＃施工道路：以现有右岸上下游围堰施工道路为依托，在基坑内统筹布置施工便道，主要承担基坑初期排水前的基坑开挖施工，后期随上游围堰加高，施大坝基坑开挖及填筑工程工程施工方案中国水利水电第三工程局黑河宝瓶项目部第3页工道路跨上游围堰进入基坑，进行基开挖。(2)大坝填筑施工道路1）3＃施工道路：从大坝下游左岸修筑一条过导流洞出口桥的填筑施工道路，并随坝体填筑高度的上升，逐渐进行抬高，主要承担坝后上料，满足大坝EL2485.0高程以下填筑施工需求；2）4＃施工道路：前期以1＃施工道路为依托，主要承担坝上0+100.0下游EL2460.0高程以下坝体填筑施工，后期待坝体填筑至上游坡面EL2460.0高程时，将1＃施工道路改至压右岸趾板施工道路，并随大坝填筑高度上升逐渐进行抬高，作为坝前上料的主要施工道路，主要承担坝体EL2510～EL2460高程段填筑施工；3）5＃施工道路：前期以2＃施工道路为依托，主要承担坝上0+100.0下游EL2460.0高程以下坝体填筑施工，后期待坝体填筑至上游坡面EL2460.0高程时，将2＃施工道路改至压左岸趾板施工道路，并随大坝填筑高度上升逐渐进行抬高，作为坝前上料的主要施工道路，主要承担坝体EL2500～EL2460高程段填筑施工；4）6＃施工道路：修筑一条从上坝公路交通洞上游洞口至溢洪道闸室段（EL2505.0）的填筑施工道路，主要承担坝体EL2500.0高程以上填筑施工；5）7＃施工道路：现有右岸生活营区至大坝上游交通桥施工道路，根据生活营区小区料、垫层料、过渡料堆放区位置，统筹布置施工便道与5＃施工道路连接，满足小区料、垫层料、过渡料上坝需求；6）8＃施工道路：从大坝下游堆料场至导流洞出口桥的施工道路，主要承担坝后上料运输；7）8＃施工道路：修筑一条右岸上游料场至上游交通桥右端头的施工道路，主要承担料场开挖料运输。5施工进度计划根据施工总进度计划要求，结合与现场实际情况、施工项目、施工工艺、设备性能及人员设备配置情况，本工程的具体进度计划安排如下。(1)基坑开挖进度计划安排1）计划2010年5月11日～2010年5月22日进行基坑EL2453.0～EL2450.0高程大坝基坑开挖及填筑工程工程施工方案中国水利水电第三工程局黑河宝瓶项目部第4页段开挖施工；2）计划2010年5月23日～2010年6月26日进行基坑EL2450.0～EL2446.0高程段开挖施工；3）计划2010年5月24日～2010年6月26日进行高趾墙（EL2446.0～EL2435.1）开挖施工；(2)大坝填筑进度计划安排2010年6月27日开始河床覆盖层平整碾压；2010年7月5日大坝填筑开始，先由河床下游区局部开始填筑。具体分期填筑计划安排如下：1）I区坝体填筑为2460m高程以下下游侧的填筑，主要为堆石区填筑。在坝基开挖完成并验收合格后，开始进行施工，I区填筑总量126467m3，坝体I区填筑施工时段为2010年7月5日～2010年7月30日，工期为26天，平均填筑月强度15.1万m3；2）II区在高趾墙施工完成后，开始进行填筑，II区填筑的范围为2480.0m高程以下除I区外的全部工作内容。本区坝体填筑总量491378m3，II区填筑施工时段为2010年7月31日～2010年10月28日，工期90天，平均填筑月强度16.24万m3；3）III区填筑范围为坝体2480~2500m高程段下游侧，填筑总量166130m3，III区填筑施工时段为2010年10月29日～2010年12月2日，工期35天，平均填筑月强度14.0万m3；4）IV区填筑范围为坝体2480~2500m高程段上游侧，填筑总量125319m3，IV区坝体填筑施工时段为2010年12月3日～2011年1月4日，工期32天，平均填筑月强度11.74万m3；5）V区填筑范围为坝体2500m高程以上全断面填筑，填筑总量197026m3，V区坝体填筑施工时段为2011年1月5日～2011年2月28日，工期54天，平均填筑月强度10.53万m3；6）VI区填筑范围为坝前2480.0m高程以下铺盖填筑，填筑总量66430m3，V区坝体填筑施工在面板张拉完成后开始施工；7）坝顶2527m高程以上过渡料的回填在坝顶防浪墙施工完成后进行施工；8）挤压墙于高趾墙完成后连续施工，随坝体填筑同步上升。坝体填筑总工期8个月，高峰强度为16.24万m3，发生在II区坝体填筑时的2010大坝基坑开挖及填筑工程工程施工方案中国水利水电第三工程局黑河宝瓶项目部第5页年的8、9、10月份。6施工方案为了满足施工总进度计划要求，根据本工程有关资料与现场实际情况，基坑开挖完成并平整碾压后，开始进行坝体填筑施工，基坑开挖直接采用液压反铲配合20T自卸汽车运至指定渣场，大坝填筑先由河床下游区局部开始填筑，垫层料（2A）、小区料均由掺配料场提供，20T自卸汽车运输至坝面，按设计厚度摊铺并整平，振动碾碾压至设计要求，主堆石料（3B）、过渡料（3A）均由上下游堆料场及上游开采料场提供，液压反铲挖装，20T自卸汽车运输至坝面，按设计厚度摊铺并整平，振动碾碾压至设计要求。以上坝体填筑根据坝面面积大小及各类坝料分区、分期、分段的不同，分成若干个单元。各单元依次完成填筑的各道工序，使各单元上所有工序能够连续流水作业，各单元之间进行鲜明标识，标明摊铺、碾压、检验等工作状态，以避免漏压或超压。坝体填筑各工序施工平面图见附图27施工方法大坝基坑开挖及填筑工程主要施工项目为基坑开挖及坝体填筑，主要施工程序如下：基坑开挖→基坑覆盖层平整碾压→测量放样→坝体I区填筑施工→高趾墙及左右岸趾板砼浇筑施工、坝体II区填筑施工→坝体III区填筑施工→坝体IV区填筑施工→坝体V区填筑施工→面板张拉→坝体VI区填筑施工。坝体分区、分期、分段图见附图37.1基坑开挖7.1.1施工准备测量人员根据设计提供的控制坐标点坐标，测放出高趾墙及基坑开挖范围，并进行标记。7.1.2施工方法基坑开挖分两步进行施工，第一步，在围堰防渗墙施工期间先进行基坑EL2453.0～EL2450.0高程段开挖施工，第二步，在基坑初期抽水完成后，进行基坑EL2450.0～EL2435.1高程段开挖施工，基坑开挖直接采用液压反铲配合20T自卸汽车运至指定渣场，对于超大块石，挖装设备无法直接挖装的，需进行二次解爆；在施工过程中根据现场具体情况，修筑施工便道，以满足人员、挖运设备进入施工工作面。大坝基坑开挖及填筑工程工程施工方案中国水利水电第三工程局黑河宝瓶项目部第6页7.2坝体填筑7.2.1施工工艺流程坝体填筑的工艺流程见图1。7.2.2坝体填筑施工方法7.2.2.1基础面清理及验收各部位正式填筑前，基础开挖及地质缺陷处理完成后，先进行覆盖开挖面的碾压处理，其碾压参数通过现场生产性试验确定。基础面经监理工程师验收合格后，开始填筑施工。图1坝体填筑工艺流程图7.2.2.2测量放样各类坝料分界线坝基及岸坡处理完成后，按设计图纸的要求利用莱卡全站仪测量放样确定各填筑料区的交界线，白灰撒线并插标志牌进行标识，并在两岸岸坡基岩面上标写高程及桩号。在坝体填筑过程中，每填筑一层，按设计图纸的要求利用莱卡全站仪测量放样确定各填筑料区的交界线及定点测量每层的填筑高度，白灰撒线并插标志牌进行标识，高程及桩号在坝面合适的位置设置高程桩号标识牌。坝体填筑过程中各填筑料区的标志牌及高程桩号标识牌等。测量放样各类坝料分界线混凝土挤压墙与垫层料施工坝料开采、运输、卸料、摊铺、洒水坝料碾压各类坝料中超径石处理及界面分离料处理、坑检取样基础面清理与验收大坝基坑开挖及填筑工程工程施工方案中国水利水电第三工程局黑河宝瓶项目部第7页7.2.2.3坝料开采、运输、卸料、摊铺（1）垫层料、过渡料填筑与相邻的主堆石平起均衡上升，填筑采用“先粗后细”法施工。对垫层、过渡层与主堆石连接时，应先填主堆石，再填过渡层和垫层，即一层主堆石、两层垫层和过渡层平起作业。“先粗后细”法填筑施工示意图见附图4（2）垫层料和过渡层料采用进占法卸料，铺料时避免分离，交界处避免大石集中。对严重分离的垫层料和过渡层料予以挖除处理。（3）在过渡层料与基础和岸边及混凝土建筑物的接触处填料时，不允许因颗粒分离而造成粗料集中和架空现象。（4）垫层、过渡层与相邻层次之间的材料界线应分明，不可混淆