四川大渡河长河坝水电站进水口边坡锚索施组1.doc
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1、四川大渡河长河坝水电站左岸高边坡开挖及支护工程(合同编号:CHB/SG037-2007)进水口边坡锚索支护工程施工组织设计中国水利水电第五工程局有限公司长 河 坝 基 础 分局二0一一年十二月1批 准: 审 定:审 查: 校 核: 编 写: 1目录1 工程综合说明11.1 长河坝水电站概况11.2 左岸进水口边坡工程地质条件简况11.3 左岸进水口边坡锚索支护工程概况22 施工总体规划32.1 施工规划编制指导思想32.2 施工规划编制依据32.3 施工目标规划42.4 施工重点、难点分析及措施52.5 主要施工方案规划73 施工进度计划及资源投入113.1 施工进度计划113.2 施工工效及
2、设备配置规划113.3 资源投入124 施工布置144.1 施工布置图144.2 施工营地144.3施工用电、用水、用风144.4施工用浆144.5现场值班室和通讯144.6施工人员通道144.7材料运输144.8 锚索体编制场地规划154.9施工排架搭建155 预应力锚索施工165.1 施工程序165.2 锚孔定位编号165.3管架平台搭设及钻机就位165.4锚孔造孔175.5 清孔205.6 钻孔检测205.7 预应力锚索体制作205.8 锚索运输与安装225.9 锚索注浆225.10 锚墩浇筑245.11 框格梁浇筑255.12 预应力锚索张拉275.13 锚索外锚头保护305.14 质
3、量检查与验收316 工程质量保证316.1施工前准备阶段的质量控制326.2 施工过程中的质量控制措施327 施工安全保证327.1 建立安全生产管理体系327.2 安全生产保证措施327.3 施工全过程的安全控制措施338 文明施工与环境保护338.1施工中影响环境保护的因素338.2环境保护措施34II1 工程综合说明1.1 长河坝水电站概况长河坝水电站是大渡河梯级开发中的第10级电站,位于四川省甘孜藏族自治州康定县境内,工程区地处大渡河上游金汤河口以下47km河段上,坝址上距丹巴县城82km,下距泸定县城49km。大渡河为不通航河流,工程区距铁路较远,公路有省道S211线从工程区通过,并
4、在瓦斯河口与国道G318线相接,周边有成都、雅安、眉山、乐山等重要城市。长河坝水电站枢纽工程建筑物主要由砾石土心墙坝、泄洪系统、引水发电系统组成;拦河大坝为240m高的心墙堆石坝;总装机2600MW;主要建筑物为一等大(1)工程。1.2 左岸进水口边坡工程地质条件简况进水口边坡位于倒石沟堆积体下游沟壁约300m范围的边坡段, 四条引水洞平行布置。倒石沟及左岸进水口边坡段位于大渡河河流转弯处,河流流向由S28E转为S6E。进水口边坡总体呈上缓下陡,上部坡体坡度4046,下部6065,其分界线高程约为1680m。倒石沟为季节性小冲沟,沟内无常年流水,由于金康电站施工弃渣较多,沟内崩坡积和人工堆积混
5、合体较厚,结构松散。左岸进口部位除倒石沟堆积体以及施工堆渣外,其余部位基岩裸露, 岩性为晋宁澄江期花岗岩(2(4)),由于上部卸荷松弛破碎岩体和次级小断层的影响以及双槽沟和梆梆沟的切割,该段边坡上部岩体较破碎,以块裂结构碎裂结构为主,下部岩体相对完整,以次块结构为主。下游侧梆梆沟有常年流水。据地表地质调查和平洞揭示,引水洞进口部位无区域性断裂通过,地质构造以次级小断层、节理密集带、节理裂隙为特征。边坡岩体中主要发育J4、J3、J7、J1、J9五组裂隙,以J4、J3、J7组裂隙最为发育。其中J4组结构面多以密集带形式产出,较发育;J3组裂隙常以裂隙密集带形式产出,发育程度较高,是引水洞进口边坡稳
6、定性的主要控制性结构;J7组裂隙较发育,尤其在中、高高程一带尤为发育;J1组裂隙在低高程一带较发育,高高程一带发育程度相对降低;J9组裂隙发育程度较弱;此外,在边坡局部地段可见产状为N50E/NW14的裂隙及J2组裂隙。具体性状见表1-1。表11 左岸引水洞进水口边坡裂隙发育统计表组别产状性状特征J4N6065W/NE(SW)7085较平直、粗糙,常成带密集产出,单条延伸20m左右,断续延伸100m150m,间距1m5mJ3N3050E/NW5065稍起伏、稍粗糙;延伸一般数十米,间距2m5m,多以裂密带形式产出。J7N1020E/SE7080稍起伏、粗糙,延伸30m上百米,间距2m5m,J1
7、N1030E/SE3040裂面平直,稍糙;延伸一般50m100m,个别延伸达100m以上,间距一般 5m10m,局部1m2m。J9N6580W/NE1525平直,稍糙,延伸5m20m,间距4m8m。零星发育。 1.3 左岸进水口边坡锚索支护工程概况根据进水口1699m1724m高程上游面工程边坡支护设计通知长设(引)字2011-005号,总015号(简称设计通知)要求:该段边坡的支护处理设计方案为:1. 浅层喷锚的支护参数,按原设计蓝图的B类执行。2. 深层支护,按本通知附图所示执行。3. 锚索结构图、锚墩及框格梁钢筋图仍按原有关设计文件执行。根据设计通知图纸要求规定,具体锚索锚固参数见下表:
8、锚固参数区 域锚索吨位(KN)锚索长度(m)间排距(m)工程量(根)高程1699m至1724m支护150045/5056(据现场情况适当调整,以控制危岩体为原则)78为保证施工及施工安全需要,根据施工过程中发现的问题,揭露的情况,及时请示监理、设计、业主,进行四方会商,调整施工。前期可能进行必要的清表、清危、该区域浅表锚杆、锁口锚筋桩、喷护处理(工程量以实际发生工程量计)。2 施工总体规划2.1 施工规划编制指导思想遵循科学创新、实用先进的原则,科学合理编制技术方案、选择工艺技术方法,优质高效完成本合同工程。2.2 施工规划编制依据根据本工程提供的施工技术条件、施工环境,并结合其它同类工程施工
9、经验按以下内容进行规划:(1)招标文件。(2)设计文件,关于电站进水口边坡开口线以外天然边坡处理的通知(水)字2009-002号总003号。(3)设计技术要求四川省大渡河长河坝水电站引水发电及泄洪放空系统边坡开挖及支护技术要求。(4)在高边坡工程施工中实践的先进、成熟的工艺技术方法。(5)选择先进、实用的施工设备与机具。(6)有关现行行业标准及规范。主要引用标准和规程规范如下(但不限于此): 水电水利工程预应力锚索施工规范DL/T5083-2004 水工建筑物水泥灌浆施工技术规范DL/T5148-2001 水电水利工程锚喷支护施工规范DL/T5181-2003 预应力混凝土用钢绞线GB/T52
10、24-2003 水工预应力锚固施工规范SL46-94 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-2001 质量环境职业健康卫生管理体系规范与要求,GB/T19001-2000、GB/T24001、GB/T28001-20012.3 施工目标规划2.3.1施工进度目标施工期间紧紧围绕电站进水口边坡开挖及支护整体施工目标,以施工关键线路为中心,合理安排主体工程施工程序,抓好工序协调衔接,抓住施工的重点难点,主次分明,统筹兼顾,精心组织、科学高效地施工。并配套足够的机械设备,加快工程施工进度,同时以切实有效的工期保障措施为基础,以进度预警机制为手段,周保月、月保年,确保控制节点工期和总工期按
11、期完成。抓住工程施工的重点、难点,优化施工方案,合理安排好施工程序,制定切实有效的工期保障措施,加强与其它标段的配合协作,统筹兼顾组织好项目施工,一旦支护工作面具备施工条件后及时进行支护,满足总体施工进度要求。2.3.2 工程质量目标认真贯彻执行GB/T19001-2000质量体系文件要求,贯彻质量管理的“全员参与”、“最高管理者强有力和持续的领导”、“控制所有过程的质量”、“过程控制的出发点是预防不合格”以及“细节决定成败”、“过程决定结果”等思想,严格按照设计要求和国家有关规范施工,达到质量目标要求:(1)提供的产品和服务满足法律、法规、技术规程、规范及合同要求。(2)各类产品一次交验合格
12、率100%。(3)单元工程合格率100%,优良率90%以上。(4) 施工期间杜绝质量事故,确保工程质量达到优质工程标准,最终实现质量事故 “零”目标。2.3.3 施工安全目标严格执行安全生产法,认真贯彻“安全第一,预防为主”的方针,按照相关的安全规章制度,落实各级安全生产责任制及第一责任人制度,坚持“安全为了生产,生产必须安全”的原则,实现安全目标要求:安全目标为:在施工过程中,坚持“以人为本,安全第一”的安全管理方针,结合电站施工现场情况,坚持“安全为了生产,生产必须安全”的原则;坚持不懈的对职工进行安全教育,强化每一位职工的安全意识,树立“预防为主,安全第一”的思想,确保人员、设备及工程安
13、全,杜绝重大、特大安全事故,杜绝人身死亡事故和重大机械设备事故,减少一般性事故发生,各项安全监控指标达到国家标准。2.3.4 环保及文明施工目标以“管理科学,行为文明”为指导思想,实施相应的环保措施。(1)施工过程中,加强除尘、降噪、排污,注重水土保持工作,使施工现场各项环保指标达到国标和地方标准、满足合同要求。(2)施工作业人员一律挂牌上岗;工地做到整洁、有序;施工标识齐全、美观。(3)施工工艺科学合理,推进程序化、标准化作业。(4)文明沟通与交流。(5)施工现场工完料净,场地清洁整齐,无弃物。 (6)遵守国家和地区环境保护的各种条例。(7)进入施工现场,必须佩带安全帽,着装安全、整洁,听从
14、指挥。(8)创建文明工地。2.4 施工重点、难点分析及措施2.4.1 高边坡施工安全左岸边坡高陡,材料运输及安全隐患较大。如何确保高边坡锚索安全、顺利施工是本工程的重点,也是难点。拟采取的主要措施如下:(1)边坡搭设的爬梯、管架平台、施工排架、施工通道等,必须进行加固处理,不经验收合格,不能使用。(2)制定高边坡锚索施工安全措施、安全生产管理制度等,并组织作业人员学习、严格执行。(3)配备足够的安全防护用品。(4)设立专职安全员,加强施工期间的安全巡视和检测,及时预报安全险情,发现异常情况,立即上报监理、设计,采取措施,保证安全。(5)定期进行安全生产检查。(6)制定安全应急预案。(7)随时检
15、查滑道卷扬机和钢绳运行情况,保证良好运行,确保材料运输。(8)边坡开挖和支护施工同时进行,存在交叉作业,且边坡存在的坡面碎落、飞石、临界状态的不稳定块体以及强卸荷体,为保证施工安全,采取以下安全措施: 脚手架每层作业平台上部满铺竹串片板遮挡防护,下方铺满竹串片板遮挡防护,脚手架最下层铺满竹串片板并在底部铺设安全密目网兜拦;设置警戒线、警示标志及安全巡查人员。 作业人员操作时要随时注意块石、工具等掉落,开孔时要及时通知下方施工人员避开,并在孔口下方做好防护措施。2.4.2 覆盖层、堆积体、破碎地层造孔进水口边坡基本是覆盖层、堆积体、破碎岩体,有的深度可能超过30m,塌孔、掉块、漏风、大裂隙、强研
16、磨性等,对成孔机具、工艺的要求远高于常规,不仅造孔困难,施工成本也急剧增加。目前,对覆盖层、堆积体、破碎岩体造孔比较成熟有效的基本方法一是跟管钻进,二是利用水泥浆液进行超前固壁改善地层,再进行正常钻进。要穿越多处孤石、破碎带、裂隙,采用跟管工艺就必须考虑多级跟管,由于进水口边坡地层的特殊性,不宜采用较大吨位的预应力锚索,小吨位的预应力锚索采用跟管工艺,施工进度将十分缓慢。跟管只保证造孔,不能对地层有所改善,在进行锚索注浆时仍然要灌注大量水泥浆液以保证锚固效果,在跟管的过程中,部分孔段仍需灌浆。进水口边坡处理的好坏,不仅直接关系到施工工期,还直接关系到运行期安全隐患的消除,部分区域会对进水口工程
17、边坡造成影响。建议采取利用水泥浆液进行超前固壁改善地层,再进行正常钻进成孔的方法造孔。主要考虑:超前固壁可以有效改善地层,对浅表卸荷松动岩体进行固结能提高其整体承载能力,减少围岩蠕变及锚索预应力损失,利于边坡的整体稳固;由于进水口边坡目前尚无确定的范围、勘探深度、安全评价依据,为避免在45/50m孔深范围内仍出现破碎,仍无合适的锚固段,而再次加深的情况,除了采用自由式单孔多锚头防腐型预应力锚索应对复杂应力外,固结处理尤为重要;施工成本少于跟管成本。(1)采用超前固壁灌浆处理,待凝后再扫孔继续钻进。超前固壁灌浆采用镀锌管或者PVC管做射浆管下至需灌浆部位,灌浆利用浆液自重,采用自流式无表压灌浆以
18、控制灌浆量过大,且能有效固结钻孔顶壁围岩使其稳固不掉块塌孔。(2)锚索孔破碎段采用冲击器配套粗径长组合钻具、扶正器、防卡器、反振器、60钻杆等成孔。(3)严格控制锚索孔破碎孔段的进尺,充分吹粉排渣,遵循“稳中求快”的原则。2.5 主要施工方案规划2.5.1 治理原则“楔解搬运,支挡充填,串捆锚固,被动防护。”2.5.2 主要工序流程清表、清危边坡浅表处理工作平台及验收放线、定位、设备安装锚索造孔(超前固壁)锚索体制作与安装锚索注浆锚墩浇筑砼框格梁浇筑预应力锚索张拉锚索外锚头保护质量评定及验收2.5.3清表、清危对边坡危石、植被等进行清理,消除施工安全隐患。2.5.4工作平台及验收按要求搭设工作
19、平台,自查、自检,并请监理工程师检查验收,出具合格证明。2.5.5边坡浅表处理根据揭示地质情况,请设计、监理、业主四方会商确定处理方案(不限于以下,多种方法可同时采用):(1)随机锚杆。(2)砂浆充填宽隙。(3)挂网。(4)喷锚封闭等。2.5.6放线、定位、设备安装放线,确定孔位,安装各类设备(包括风、水、电、浆、混凝土搅拌等设备、管线等)2.5.7锚索造孔(超前固壁)根据设计要求,锚索孔锚固段有效孔径为130mm,锚索孔成孔方法如下:(1)采用YG-40型锚固工程钻机,中风压空压机,CIR110冲击器配用130mm常规直钎头,风动冲击回转开孔,下入127mm导向孔口管;(2)换用CIR110
20、冲击器配用130mm常规直钎头,风动冲击回转钻进,尽可能顶漏钻进;(3)遇破碎带、裂隙、塌孔等无法钻进,采用镀锌管、钢管或者PVC管做射浆管下至需灌浆部位,利用浆液自重,采用无压式灌浆以控制灌浆量过大,进行超前固壁灌浆处理;(4)待凝后再扫孔继续钻进;(5)重复(3)(4)工序钻进至设计孔深;(6)判断锚固段岩体,根据情况进行是否进行锚固段或者全孔预注浆(顶漏钻进的孔)处理;(7)扫孔、探孔、丈量,确保有效孔深、孔径。2.5.8 锚索体制作与安装(1)锚索型式根据设计要求,锚索型式选定自由式单孔多锚头防腐型预应力锚索。 自由式单孔多锚头防腐型预应力锚索结构见图2.5.8-1。主要由导向帽、单锚
21、头、锚板、注浆管、高强低松弛无粘结钢绞线等组成。具有克服锚固段应力集中、有效防腐、有效减小孔径、全孔一次注浆、可进行二次补偿张拉等特点。图2.5.8-1 自由式单孔多锚头防腐型预应力锚索结构示意图 自由式单孔多锚头防腐型预应力锚索基本结构特点如下:(a)基本(防腐)单元:单锚头。单锚头由无粘结钢绞线、挤压套及其密封套组件组成(图2.5.3-2),具有良好的防腐性能。图2.5.8-2 单锚头(b)单孔多锚头结构:一根锚索由多组锚头构成,锚头组间距0.6m,每组锚头包括锚板、单锚头。设计锚索吨位为1500KN,锚头数量为4组,第一组锚头由一根单锚头、一组锚托板组成,后三组锚头每组由两根单锚头、一组
22、锚托板组成。(c)整体性锚头结构:各组锚头采用丝杆、束线环固定连接成为一个整体。(2)锚索体制作按要求制作内锚头结构体;自由式单孔多锚头防腐型预应力锚索体采用隔离架集束,两隔离架之间采用束线环进行捆扎。锚索体制作时,索体中间安装一、二级注浆管,注浆管采用耐压1MPa的PVC管,一级注浆管离锚索孔底距离不大于20cm,二级注浆管位于锚固端之后50cm。(3)锚索安装锚索安装采取人工缓慢均匀推进。锚索安装完毕后,对外露钢绞线进行临时防护(使用彩条布包扎)。2.5.9锚索注浆(1)锚固浆液为水泥净浆。注浆配合比为0.330.4,实际使用浆液配合比通过实验确定,注浆水泥采用P.O42.5R普通硅酸盐水
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