坝基开挖施工及质量控制

2013-08-15宋军峰

中国新技术新产品 2013年5期

关键词：石方出渣渣场

宋军峰

（许昌水利建筑工程有限公司，河南许昌 461000）

1 工程概况

坝基开挖工程主要包括大坝左、右岸坝肩、坝基土石方开挖，以及右坝肩上游护坡土方明挖。主要的工作的内容有：准备工作、场地清理、施工期排水、边坡观测、完工前的维护，以及将开挖可利用或废弃的土方运到指定堆放区并加以保护、处理等工作。

2 施工工艺

坝基土石方明挖：大坝坝基开挖分两个阶段进行，截流前及截流后；截流前进行河道水面，截流后即全力进行剩余的土石开挖。截流前，计划分左右两岸进行施工，截流后，既全面投入坝基开挖；右岸坝肩为缓坡地形，全为土方开挖；左坝肩岩石裸露、坡度较陡。石方开挖基本在左坝肩。

左岸开挖区主要为石方开挖，根据设计图纸要求其石方开挖仅为清理覆盖层，挖除植被及灌木根系。利用岸坡的有利地形，上部灌木茂密，灌木的根系较为发达，在机械设备不能挖除时采用钻爆、反铲推土机配合清理推渣至坡下，装运设备在下部出渣，钻孔采用YT-28手风钻造孔。供风采用1台PDSJ750S移动式油动空压机（21.2m3/min），空压机就近安设，起爆时拖离至安全位置。上部出渣采用1台1.2m3液压反铲。下部出渣考虑Z50装载机配20t自卸汽车。

3 施工方法

3.1 土方开挖

土方明挖在开始前首先采用HP160推土机自上而下进行覆盖层的剥离，剥离深度为无树木根系为止，清理树木根系时采用1.2m3液压反铲挖除，清理后的腐殖土采用1.2m3液压反铲挖装，推土机辅助推运，20T自卸汽车运输至南沟指定弃渣位置。

土方明挖采用自上而下分层开挖的方法。土方边坡对于机械能到达的部位采用1.2m3液压反铲挖装，推土机辅助推运，20T自卸汽车运输；对于可利用土料，弃至大坝下游堆料场堆存，无法利用土料弃至右岸下游南沟弃渣场。对于机械不能到达部位采用小型机具配合人工开挖。

土方开挖接近设计坡面时，按设计边坡预留0.2m厚度的削坡余量，采用人工修整至设计要求的坡度和平整度。雨天施工时，施工台阶略向外倾斜，以利排水。在开挖施工过程中，根据施工需要，经常检测边坡设计控制点、线和高程，以指导施工，并在边坡地质条件较差部位设置变形观测点，定时观测边坡变形情况。

3.1.1 开挖方法

测量放样：利用全站仪，实地放样开挖坡口线，打桩并用白灰线标识，将成果报监理工程师批准后进行施工。

开挖排水沟：在距开挖开口线2m外按要求开挖截（排）水沟，以利排水。

削坡开挖：边坡削坡，由人工配合1.6m3液压反铲随同土方开挖同步进行。对边坡区，预留20cm保护层，由人工挂线铁锹削坡成型，边坡坡比用坡尺控制。

土方开挖：从上至下分层进行。施工中开挖层面保持里高外低，以利排水。开挖前先作好截水沟、临时排水沟，以防地表水冲刷坡面。

3.1.2 边坡稳定与安全应急措施

在整个施工期安排专人进行安全观测、监测，开挖过程中，如出现裂缝和滑动迹象，立即暂停施工并采取应急抢救措施，使危害减到最小程度，并及时通知监理工程师。必要时，按照监理工程师的指示设置观测点，及时观测边坡变化情况并做好记录。对于浅表性滑动面，采用液压反铲削除滑动体，降低滑动体高度。

3.2 石方明挖

石方明挖总体采用“自上而下、分区、分层梯段开挖”原则组织实施。自上而下逐层进行开挖，主爆孔采用YT28手风钻造孔，钻孔直径为φ40mm，间排距为3×2.5m，供风采用1台PDSJ750S移动式油动空压机21.2m3/min，空压机就近安设，起爆时拖离至安全位置。造孔间排距主要为左岸陡坡段开挖，采用爆破方式清除灌木根系时或较薄及边角边坡开挖部位，爆破时零星造孔，不存在间排距的问题。起爆方式采用非电延期毫秒雷管、微差起爆网络，最大单响药量按不大于200kg控制。

根据设计图纸要求其石方开挖仅为清理覆盖层，剥离强风化层，挖除植被及灌木根系。左岸坝肩灌木茂密，灌木的根系较为发达，根据左岸坝肩的实际地形，在机械设备能够到达的部位采用反铲、自卸汽车装运的方式拉运至弃渣场；在机械设备不能挖除时采用钻孔破爆、爆破后反铲和推土机配合清理推渣至坡下，装运设备（Z50装载机在下部装20t自卸汽车）在下部出渣（约在▽800位置）至大坝右岸下游南沟弃渣场。上部出渣采用1.2m3液压反铲配20t自卸汽车。下部出渣考虑Z50装载机配20t自卸汽车。

3.3 挖运

右岸安排2台1.2m3液压反铲挖装，每台反铲配置4台20T自卸汽车运输，运距0.8公里；左岸安排1台1.2m3液压反铲挖、1台HP160推土机推石渣，下部1台Z50装载机装、配6台20t自卸车拉运，运距1.6公里；大坝基坑截流前安排2台1.2m3液压反铲挖装，每台反铲配置4台20T自卸汽车运输，运距1.4公里；三个工作面同时施工。左右坝肩开挖结束，所有设备全部投入坝基开挖。

3.4 出渣

可利用料堆在大坝下游堆料场内，弃渣弃至大坝右岸下游南沟弃渣场。

3.5 坡面排水

为保护开挖边坡免受雨水冲刷，边坡开挖前，按施工图纸要求开挖并完成边坡上部永久性截水沟的施工。对其上部未设置永久性截水沟的边坡坡面，我方自行加设临时性山坡截水沟，报监理人批准后，在边坡开挖前予以实施。

3.6 坝基开挖期间的排水措施

大坝基坑开挖，每次分层开挖前，在坝基设计线以外上游及下游开挖集水坑，将集水用污水泵抽排至围堰外，开挖区局部积水用液压反铲挖明渠引排至集水坑。始终保持集水坑低于开挖面2～3米。确保大坝基坑开挖在旱地施工。因坝基轴线方向较长，考虑在上游和下游各开挖2～3个集水坑，抽排围堰渗水及雨水。

4 开挖渣料的利用和弃渣

4.1 可利用渣料

根据招标文件要求，大坝土方开挖要用于大坝填筑，在开挖前，清除表层腐植土，并运至弃渣场，对可利用料的开挖，严禁与其它污染料混装，专人指挥运至下游临时堆料场堆存。堆料场地应平整、清洁，堆料时保持边坡稳定，并有良好的自由排水措施堆存结束，应用塑料薄膜覆盖，防止垃圾污染料源及料源水分损失。

利用料主要用于大坝填筑，根据招标文件介绍，大坝开挖利用土料含水量低，需配水才可利用，顾在堆置利用料时，按试验确定的加水量用洒水车对堆置土料分层加水，以确保全部利用。

4.2 弃渣

开挖弃渣应严格按照招标文件要求弃至下游南沟内，弃渣场专人管理，按弃渣场规划有组织弃置；出现不听指挥，随意弃渣将严肃处理，确保弃渣场施工井然有序。弃渣采用HP160推土机平整，分层用18T自行式震动蹍进行碾压。

5 土方开挖过程质量控制

5.1 土方开挖质量控制措施

使用机械开挖土方时，为了减小边坡开挖线的偏差，满足业主高标准的要求，预留厚度为0.2m的保护层，由人工精心削坡。首先用全站仪精确放出开口线，人工打桩放线布方格网，用坡尺挂线人工修整，每1m高度用仪器检查一次，发现问题及时纠正，以满足土方明挖质量要求的坡度和平整度。在马道及建基面底部亦预留0.2m的保护层，人工开挖。为防止开挖成型的坡面土料受雨水冲刷破坏，在雨季施工时，边坡预留0.2m的保护层，随坝体填筑强度提前5～6天人工开挖，保证开挖建基面的土质新鲜干净，无污物。为防止开挖成型的坡面土料在冬季冻融破坏，根据本工程冻土层在70cm左右的现状，我部在开挖时根据工期及进度要求在适当高程控制预留开挖建基面保护层70cm，随坝体填筑。

5.2 石方开挖质量控制措施

开挖过程中采取适当措施避免基础岩石面出现爆破裂隙，或使原有构造裂隙和岩体的自然状态不产生恶化。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，采用单孔小炮爆破。基础开挖后，如基岩表面发现原设计未勘查到的地质缺陷，按监理工程师的指示进行处理。加强坡面保护，预裂爆破完毕后，对设计边坡进行清理时，设专人指挥机械进行清理作业，避免机械将设计边坡挖超，必要时配人工清撬处理。

5.3 建立质量奖励机制

施工过程检查中发现若有个别钻孔偏离设计线超出设计允许范围时，对该孔造设的钻工和技术员进行再培训，若经培训的钻工和技术员再次出现类似情况，则将其调离该岗位。钻孔施工时，逐孔登记编号记录在案，爆破完成清理出岩面后，逐孔验收，对达到优良标准的相关人员进行奖励，对未达到优良标准的相关人员进行罚款，执行项目部工程质量考核的具体内容。

6 安全文明生产措施

土石方开挖施工前，安全文明办组织全员进行安全文明施工教育，并编印安全防护手册发给全体员工，使全体参加施工的人员都有安全文明施工的意识，使大家从自我做起、从每一件小事做起，使我局在本标段的安全文明施工更上一个台阶。安全文明办在施工区醒目位置设置施工标志牌、旗帜、防坠落危险源标识牌、安全警示牌、警告牌等。施工场地内安设管式镝灯照明，在危险地段应设置反光标志。为保证开挖在干地中施工，做好降低地下水位的排水布置。分层开挖时，用挖掘机开挖临时排水沟，将水流疏导至集水坑用泵抽排至基坑外。