金河電站廠房二期工程開(kāi)挖施工技術(shù)

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　　1、工程概況

　　金河水電站位于西藏昌都地區(qū)，樞紐工程主要由主廠房、安裝間和副廠房組成。其基礎(chǔ)石方開(kāi)挖是在一期覆蓋層開(kāi)挖清除完成后進(jìn)行的二期石方爆破施工。石方爆破施工充分考慮了其對(duì)右側(cè)砂礫石高邊坡穩(wěn)定和圍堰帷幕灌漿防滲體的不利影響。根據(jù)設(shè)計(jì)和監(jiān)理方的要求，必須選在圍堰帷幕灌漿完成后15d和右側(cè)高邊坡第三排錨索施工完成后才能實(shí)施爆破。

　　根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，二期土方開(kāi)挖工程量為19500m3（于2002年8月17日完成），石方明挖工程量為14750m3。按工期安排，二期石方開(kāi)挖應(yīng)在2002年8月20日至10月（汛末）完成，11月中旬開(kāi)始基坑混凝土澆筑，次年5月（汛前）廠房部位混凝土澆筑至安裝間高程。根據(jù)以上工期安排，圍堰帷幕灌漿及右側(cè)高邊坡錨索施工嚴(yán)重制約著廠房的直線工期。為此，我部采取了科學(xué)合理地安排，精心組織施工，在2002年9月1日之前圍堰帷幕灌漿完成，15日之前右側(cè)高邊坡第三排錨索施工完成，同時(shí)進(jìn)行石方爆破開(kāi)挖的準(zhǔn)備工作，15日之后實(shí)施開(kāi)挖爆破，同時(shí)進(jìn)行高邊坡錨索施工。從而有效地解決了施工開(kāi)挖與后邊坡錨索施工及圍堰帷幕灌漿施工干擾的矛盾，減少了直線工期，具體的實(shí)施方法敘述如下。

　　2、施工方法

　　根據(jù)廠房建基面上覆巖層厚度、廠房建基面高程和坡度的不同，將主體部分的巖石開(kāi)挖施工分為3層進(jìn)行，均為淺孔爆破，分別為主體石方開(kāi)挖和保護(hù)層的開(kāi)挖。第一層為▽3103.5m（一部分副廠房鉆孔底為▽3104.3m）至基巖分界面，層高為4.0～2.5m；第二層為▽3103.5～3100.5m（為副廠房基礎(chǔ)保護(hù)層以上巖石的爆破），層高為3.0m；第三層主要為主廠房建基面上覆巖石的開(kāi)挖。最后進(jìn)行蓋板混凝土基礎(chǔ)以上的石方開(kāi)挖，3097.4～3095.7m，層高為1.7m。

　　2.1石方爆破方法

　　為保證巖石爆破達(dá)到均勻破碎和減震的效果，采用非電毫秒雷管微差爆破、逐排起爆的方式進(jìn)行爆破作業(yè)，我部已有類似工程施工的成功經(jīng)驗(yàn)。此方法可提高一次裝藥量，但同時(shí)起爆的藥量較少，石塊破碎和減震效果較好。鉆孔以潛孔鉆為主。保護(hù)層開(kāi)挖使用手風(fēng)鉆，用潛孔鉆打預(yù)裂孔。

　　爆破孔主要分拉槽孔、主爆孔和預(yù)裂孔。在基坑中心位置設(shè)拉槽爆破區(qū)，形成平行于機(jī)組縱軸線方向的兩個(gè)臨空面，建基面保護(hù)層厚度為1.5～2.0m。

　　2.2石方開(kāi)挖施工

　　爆破作業(yè)和啞炮處理完成后，立即用反鏟和裝載機(jī)修整基坑下坡路，由基坑下游向上游方向出渣，反鏟和裝載機(jī)配合奔馳車至渣場(chǎng)棄渣；在開(kāi)挖的同時(shí)及時(shí)清理出基巖面，為鉆孔作業(yè)提供工作面。

　　2.3施工程序

　?。?）石方分層開(kāi)挖順序：第一層石方爆破開(kāi)挖→第二層石方爆破開(kāi)挖→保護(hù)層開(kāi)挖→帷幕灌漿上覆混凝土蓋板的基礎(chǔ)開(kāi)挖；

　?。?）石方開(kāi)挖施工順序：測(cè)量放線→爆破作業(yè)→道路修整→石渣外運(yùn)→巖面清理；

　?。?）石方爆破順序：測(cè)量放線→布孔→炮孔清理和鉆孔→安放雷管和炸藥→布放導(dǎo)爆管、導(dǎo)爆索和導(dǎo)火索→質(zhì)量檢查→起爆→處理啞炮。

　　2.4爆破參數(shù)設(shè)計(jì)?

　　2.4.1第一層爆破參數(shù)設(shè)計(jì)

　　第一層爆破施工時(shí)，沿基坑中心線平行于機(jī)組縱軸線方向設(shè)置了一條寬7.5m、兩側(cè)各距開(kāi)挖邊線3.0m的拉槽爆破區(qū)，先爆破出臨空面。第一層爆破共需6個(gè)段位的雷管。

　　周邊孔預(yù)裂爆破：

　?。?）采用潛孔鉆鉆孔，孔徑D取90mm；

　?。?）藥卷直徑d=32mm，為乳化炸藥；

　?。?）鉆孔傾角：預(yù)裂光爆孔和開(kāi)挖邊坡相同；

　　（4）鉆孔深度L：指從開(kāi)挖基巖面至基巖保護(hù)層，保護(hù)層厚度為1.5m，孔深為3.0～4.0m；

　?。?）不耦合系數(shù)β=90/32=2.8；

　?。?）孔間距a=（7.0～12.0）D?=630～1080mm，取0.75m；

　　（7）線裝藥密度q=0.375kg/m；

　?。?）根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式，堵塞長(zhǎng)度L0取0.7～1.4m（約為孔深度的1/3）；

　?。?）裝藥長(zhǎng)度L1=1.3～2.6m（約為孔深度的2/3）；

　?。?0）底部加強(qiáng)裝藥強(qiáng)度段孔長(zhǎng)L2=1.5m。

　　基坑開(kāi)挖爆破：

　　（1）采用潛孔鉆鉆孔，孔徑D取90mm；

　?。?）藥卷直徑d=32mm，為乳化炸藥；

　　（3）鉆孔傾角：拉槽孔傾角為60°，其它孔和拉槽孔傾角相同，逐漸過(guò)渡至邊坡坡度；

　?。?）鉆孔深度L：指從開(kāi)挖基巖面至基巖保護(hù)層。保護(hù)層厚度為1.5m，孔深為3.0～4.0m；

　?。?）不偶合系數(shù)β=90/32=2.8；

　?。?）底板抵抗線W1=（0.6～0.8）L=（0.6～0.8）×（3.0～4.0）=1.8～3.2（m）；

　?。?）孔間距a取1.5～2.0m，梅花型布孔；距光爆孔距離1.5～2.0m；排距1.2～1.5m；

　　（8）線裝藥密度q取0.95kg/m；

　?。?）單位耗藥量約為0.38kg/m3；

　　（10）堵塞長(zhǎng)度L0取1/3孔段長(zhǎng)。

　　第一層爆破安全警戒距離定為距爆區(qū)≥800m。

　　2.4.2第二層爆破參數(shù)設(shè)計(jì)

　　第二層爆破參數(shù)設(shè)計(jì)基本同第一層（孔間距2.0m，排間距1.5m）。

　　第二層爆破安全警戒距離定為距爆區(qū)≥800m。?

　　2.4.3第三層爆破參數(shù)設(shè)計(jì)

　　第三層均為保護(hù)層的爆破。周邊預(yù)裂孔用潛孔鉆鉆孔，其它孔均用手風(fēng)鉆鉆孔。

　　周邊孔預(yù)裂爆破：爆破參數(shù)同第一層。

　　基坑開(kāi)挖爆破：

　?。?）采用手風(fēng)鉆鉆孔，孔徑D取42mm；

　?。?）藥卷直徑d為32mm，為乳化炸藥；

　?。?）鉆孔傾角平行于相鄰坡面；

　?。?）鉆孔深度L為1.5m；

　?。?）孔間距a取1.0m，梅花型布孔；距預(yù)裂孔距離1.5m；排距0.75m；

　?。?）線裝藥密度q取0.72kg/m；

　?。?）單位耗藥量約為0.32kg/m3；

　?。?）堵塞長(zhǎng)度L0取1/3孔段長(zhǎng)。

　　第三層爆破安全警戒距離定為距爆區(qū)≥500m。

　　3、結(jié)語(yǔ)

　　金河電站廠房二期開(kāi)挖施工具有場(chǎng)地狹小、工期要求緊迫、開(kāi)挖方量較大、離河床近、滲水量大等特點(diǎn)，廠房后邊坡為沖積覆蓋層，一期開(kāi)挖完成后按照設(shè)計(jì)要求需要等后邊坡第三排錨索施工完成后方可進(jìn)行二期開(kāi)挖，因而嚴(yán)重制約著廠房的直線工期。根據(jù)實(shí)際情況，采用將二期開(kāi)挖在時(shí)間上選擇在汛末，在技術(shù)上采用薄層開(kāi)挖、淺孔爆破、導(dǎo)爆管爆破等方法，取得了較好的效果，從而把工期延誤減少到了最小。