張永生

(遼寧燕東土木建筑工程咨詢(xún)有限公司，遼寧 本溪 117100)

1 工程概況

引綽濟(jì)遼工程是一項(xiàng)從嫩江支流綽爾河引水到西遼河，向沿線(xiàn)城市及工業(yè)園區(qū)供水的大型引水工程，設(shè)計(jì)最大年調(diào)水量4.88×108m3。工程由文得根水利樞紐和輸水工程組成。

輸水工程隧洞施工一標(biāo)土石方明挖包括輸水洞進(jìn)口段、支洞洞臉、特默河暗涵、施工道路、施工營(yíng)地、施工輔助等工程土石方明挖。其開(kāi)挖工作內(nèi)容包括：準(zhǔn)備工作、場(chǎng)地清理、施工期排水、鉆孔爆破、土、石渣的運(yùn)輸和堆存、施工地質(zhì)工作、邊坡監(jiān)測(cè)和防護(hù)以及完工驗(yàn)收前的維護(hù)等工作。工程有輸水洞進(jìn)口段樁號(hào)0-668-0+000，出口特默河無(wú)壓暗涵樁號(hào)9+035-10+300，#1-1支洞0-065.05-0+000，#1-2支洞0-083.08-0+000，#1-3支洞0-063.31-0+000，#4公路樁號(hào)K0+000-K6+138.26，等多處明挖段，特點(diǎn)是長(zhǎng)度大、坡度陡，巖層以全風(fēng)化巖層為主。

2 施工準(zhǔn)備

2.1 平面布置

#1-1、#1-2、#1-3支洞渣場(chǎng)均設(shè)置在洞口附近位置，從各支洞口分別修筑寬度7m的出渣道路，路面采用洞挖石渣填筑，長(zhǎng)度分別為#1-1出渣道路1270m、#1-2出渣道路534m、#1-3出渣道路1330m。#4公路渣料部分運(yùn)至路基作為回填利用料，部分通過(guò)#4公路棄至#1-1渣場(chǎng)。進(jìn)水口明挖棄渣至#1-1渣場(chǎng)，特默河暗涵明挖渣料大部分做為后期回填料，部分通過(guò)#1-3支洞施工區(qū)進(jìn)場(chǎng)路棄渣至#1-3渣場(chǎng)。例如#1-1施工區(qū)施工道路布置見(jiàn)圖1。

圖1 #1-1施工區(qū)施工道路布置見(jiàn)圖

2.2 施工用風(fēng)

明挖用風(fēng)在每個(gè)開(kāi)挖區(qū)各布置2臺(tái)23.6m3/min移動(dòng)式電動(dòng)空壓機(jī)，總供風(fēng)量47.2m3/min。主要供應(yīng)明挖石方爆破鉆孔、錨桿支護(hù)鉆孔和高邊坡噴護(hù)施工用風(fēng)，主管路采用Ф150mm供風(fēng)鋼管供至各集中開(kāi)挖支護(hù)工作面，支管采用橡膠軟管接到各工作面用風(fēng)設(shè)備。

供風(fēng)設(shè)備及材料配置表見(jiàn)表1。

表1 設(shè)備及材料配置表

2.3 施工供水

各支洞、進(jìn)水口采取自打深水井抽水至洞頂?shù)母呶凰?；特默河暗涵采取從河道抽水至高位水箱，從高位水箱用管道輸送至各個(gè)用水工作面；#4公路開(kāi)挖用水采用10t灑水車(chē)?yán)\(yùn)至作業(yè)面，施工作業(yè)面臨時(shí)配備10m3鋼制可移動(dòng)水箱。生產(chǎn)供水設(shè)施配置見(jiàn)表2。

表2 生產(chǎn)供水設(shè)施配置表

2.4 施工供電

施工供電在3個(gè)洞口和進(jìn)水口位置采用在固定位置架設(shè)變壓器供電，在特默河暗涵和#4公路位置采用柴油發(fā)電機(jī)供電，在施工前時(shí)外部電源未解決前，均采用柴油發(fā)電機(jī)臨時(shí)供電臨時(shí)電源配置見(jiàn)表3。

表3 臨時(shí)電源配置表

2.5 棄渣規(guī)劃及渣場(chǎng)維護(hù)

工程分別在#1-1、#1-2和#1-3支洞附近規(guī)劃3處棄渣場(chǎng)，能滿(mǎn)足棄渣需求。渣場(chǎng)管理建立專(zhuān)門(mén)渣場(chǎng)管理機(jī)構(gòu)，派專(zhuān)人負(fù)責(zé)渣場(chǎng)的管理。渣場(chǎng)負(fù)責(zé)人嚴(yán)格按照渣場(chǎng)堆存方案指揮機(jī)械進(jìn)行堆存。配備專(zhuān)門(mén)施工機(jī)械負(fù)責(zé)渣場(chǎng)道路和渣場(chǎng)邊坡的修整、排水設(shè)施的建設(shè)，同時(shí)在渣場(chǎng)坡腳結(jié)合水土保持和防護(hù)設(shè)施的設(shè)計(jì)及時(shí)進(jìn)行施工。渣場(chǎng)堆存自下而上分層堆存，嚴(yán)格控制堆存范圍，保證不多占、亂占并及時(shí)做好堆存面的清理、保護(hù)工作。及時(shí)完善渣場(chǎng)被雨水沖刷破壞的邊坡，防止水土流失，保持邊坡穩(wěn)定和保護(hù)周?chē)匀画h(huán)境。各施工區(qū)棄渣場(chǎng)占地面積見(jiàn)表4。

表4 棄渣場(chǎng)占地面積

2.6 施工排水

施工排水采用明排法。明挖施工前在各施工區(qū)開(kāi)口線(xiàn)外按設(shè)計(jì)圖紙位置開(kāi)挖排水渠、截水溝，防止雨水沖刷破壞邊坡，保持邊坡穩(wěn)定和保護(hù)周?chē)匀画h(huán)境。在地下水位以下進(jìn)行開(kāi)挖時(shí)按2m進(jìn)行分層施工，分層排水，在每一層開(kāi)挖施工前先在工作面兩側(cè)挖排水溝，開(kāi)挖至建基面時(shí)，在坡腳開(kāi)挖排水溝(B×H=1.0m×0.5-1.0m)，排水溝開(kāi)挖成一定坡比，以保證集水效果。地下水主要集中在特默河暗涵施工面和進(jìn)水口施工面，其中特默河暗涵平均抽水高度15m左右，進(jìn)水口施工面平均開(kāi)挖深度20m左右，根據(jù)出水量和控制距離開(kāi)挖集水井，地下水由排水溝引至集水井，將水抽排至廢水處理池經(jīng)處理后回用或排放。排水設(shè)備材料配置表見(jiàn)表5[1-2]。

表5 設(shè)備及材料配置表

2.7 混凝土生產(chǎn)系統(tǒng)

為滿(mǎn)足標(biāo)段內(nèi)各施工區(qū)混凝土工程施工，擬在3個(gè)支洞施工區(qū)各布置1套HZS60(強(qiáng)制式)混凝土拌合樓，銘牌生產(chǎn)能力60m3/h。其中1-3施工區(qū)攪拌站負(fù)責(zé)#1-3支洞施工區(qū)和特默河暗涵施工區(qū)的混凝土拌制任務(wù)；1-1施工區(qū)攪拌站負(fù)責(zé)#1-1支洞施工區(qū)、取水口和#4公路施工區(qū)的混凝土拌制任務(wù)。攪拌站配置成套高效、可強(qiáng)制式拌和設(shè)備，配置由工業(yè)計(jì)算機(jī)控制的供料、儲(chǔ)料、配料、攪拌、出料控制等系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)部件組成。計(jì)算機(jī)控制具有顯示被稱(chēng)物料約定值和顯示值(需要投入量和實(shí)際投入量)的功能、顯示方式可以用刻度值，或在顯示器上動(dòng)態(tài)模擬顯示。所有數(shù)據(jù)應(yīng)能隨時(shí)隨時(shí)打印或存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)內(nèi)，以備隨時(shí)查閱。

拌合系統(tǒng)設(shè)在保溫棚內(nèi)，建筑面積1400m2，冬季施工采取保溫棚取暖措施，拌合系統(tǒng)保溫棚內(nèi)骨料儲(chǔ)量滿(mǎn)足≥4d使用量且骨料總儲(chǔ)量≥500m3，骨料倉(cāng)個(gè)數(shù)不少于4個(gè)，其中兩個(gè)為細(xì)骨料倉(cāng)。保溫棚內(nèi)具備骨料和拌合用水加溫、降溫能力，冬季保溫棚內(nèi)環(huán)境溫度不低于10℃,外加劑也儲(chǔ)存保溫棚內(nèi)。

混凝土拌和系統(tǒng)主要設(shè)備配置見(jiàn)表6。

表 6 混凝土拌和系統(tǒng)主要機(jī)械設(shè)備配置表

3 施工總體方案及明挖安排

項(xiàng)目土石方明挖分為輸水洞進(jìn)水口、三個(gè)支洞進(jìn)口、特默河暗涵、道路等工作面。各工作面可根據(jù)總體進(jìn)度計(jì)劃要求和土地交付情況進(jìn)行土石方明挖施工。

3.1 輸水洞進(jìn)水口土石方明挖

輸水洞進(jìn)水口總體開(kāi)挖順序?yàn)樽陨隙?，自上游向下游，進(jìn)行進(jìn)水渠段、引水涵管段、進(jìn)口前池段、進(jìn)口閘室段的土石方明挖。

土方明挖采用2m3挖掘機(jī)分層挖裝，分層高度按2m控制， 220HP推土機(jī)配合集渣，20t自卸汽車(chē)運(yùn)輸至指定棄渣場(chǎng)，1m3挖掘機(jī)按照設(shè)計(jì)坡比削坡成型，開(kāi)挖一層立即防護(hù)一層。石方明挖主要采用梯段爆破，邊坡采用預(yù)裂爆破，梯段高度6-10m。石方采用CM351鉆機(jī)造孔，個(gè)別部位采用YT-28手風(fēng)鉆作為輔助鉆孔。臨近建基面和馬道部位預(yù)留1.5m厚保護(hù)層，人工用YT-28手風(fēng)鉆造水平孔，光面爆破。爆破石渣采用2m3挖掘機(jī)挖裝，220HP推土機(jī)配合集渣，20t自卸汽車(chē)運(yùn)輸?shù)街付壴鼒?chǎng)。

3.2 暗涵土石方明挖

暗涵開(kāi)挖分二期進(jìn)行，一期進(jìn)行左岸9+035-9+920段的開(kāi)挖，二期進(jìn)行右岸9+920-10+300段的開(kāi)挖。

土方明挖采用2m3挖掘機(jī)分層挖裝，分層高度按2m控制， 220HP推土機(jī)配合集渣，20t自卸汽車(chē)運(yùn)輸至指定棄渣場(chǎng)，1m3挖掘機(jī)按照設(shè)計(jì)坡比削坡成型，開(kāi)挖一層立即防護(hù)一層。石方明挖主要采用梯段爆破，邊坡采用預(yù)裂爆破，梯段高度6-10m。石方采用CM351鉆機(jī)造孔，個(gè)別部位采用YT-28手風(fēng)鉆作為輔助鉆孔。臨近建基面和馬道部位預(yù)留1.5m厚保護(hù)層，人工用YT-28手風(fēng)鉆造水平孔，光面爆破。爆破石渣采用2m3挖掘機(jī)挖裝，220HP推土機(jī)配合集渣，20t自卸汽車(chē)運(yùn)輸?shù)交靥盍隙汛鎴?chǎng)地或指定棄渣場(chǎng)。

3.3 支洞洞口土石方明挖

施工時(shí)先按設(shè)計(jì)開(kāi)挖截排水溝，開(kāi)挖后盡早完成排水系統(tǒng)，土方明挖采用2.0m3挖掘機(jī)自上而下分層開(kāi)挖、裝車(chē)，20t自卸汽車(chē)運(yùn)輸至指定棄渣場(chǎng),1.0m3挖掘機(jī)按照設(shè)計(jì)坡比刷坡成型；石方眀挖采用淺孔臺(tái)階鉆爆法自上而下分層開(kāi)挖，明挖梯段邊坡采用預(yù)裂爆破。鉆孔采用YT28手風(fēng)鉆鉆孔，20m3/min電動(dòng)空壓機(jī)供風(fēng)。2.0m3挖掘機(jī)裝車(chē)，20t自卸汽車(chē)運(yùn)輸至指定棄渣場(chǎng)。

3.4 道路土石方明挖

道路開(kāi)挖按500m為一段分段進(jìn)行，盡量結(jié)合路基回填施工，方便開(kāi)挖料的利用。

土石方明挖采用自上而下分層開(kāi)挖，土方采用2m3挖掘機(jī)挖裝，220HP推土機(jī)配合集渣，20t自卸汽車(chē)運(yùn)輸至回填部位或指定棄渣場(chǎng)，1.0m3挖掘機(jī)按照設(shè)計(jì)坡比刷坡成型。石方明挖主要采用梯段爆破，邊坡采用預(yù)裂爆破，梯段高度6-10m。石方采用CM351鉆機(jī)造孔，個(gè)別部位采用YT28手風(fēng)鉆作為輔助鉆孔。臨近建基面和馬道部位預(yù)留1.5m厚保護(hù)層，人工用YT-28手風(fēng)鉆造水平孔，光面爆破。爆破石渣采用2m3挖掘機(jī)挖裝，220HP推土機(jī)配合集渣，20t自卸汽車(chē)運(yùn)輸?shù)交靥畈课换蛑付壴鼒?chǎng)。

4 施工過(guò)程

土石方明挖工程的總體施工順序?yàn)椋呵灞怼砰_(kāi)挖線(xiàn)→覆蓋層開(kāi)挖→布孔→鉆孔→鉆孔檢查→裝藥聯(lián)網(wǎng)→起爆→危石清除→梯段層支護(hù)→裝、運(yùn)石渣→下一循環(huán)開(kāi)挖。具體實(shí)施可參照以下細(xì)節(jié)：

4.1 植被清理

開(kāi)挖前清理開(kāi)挖區(qū)域內(nèi)的雜草、樹(shù)根、垃圾、廢渣等，清表同土方開(kāi)挖施工同步進(jìn)行。清理由人工配合3m3裝載機(jī)進(jìn)行。清理區(qū)域延伸至施工圖紙所示最大開(kāi)挖邊線(xiàn)外側(cè)至少5m的距離，樹(shù)根清理延伸至離施工圖所示最大開(kāi)挖邊線(xiàn)、填筑線(xiàn)或建筑物基礎(chǔ)外側(cè)至少3m的距離。地形坡度較陡部位，清理范圍按監(jiān)理工程師批準(zhǔn)的實(shí)施。開(kāi)挖邊界附近如有大樹(shù)或名貴樹(shù)木我單位將加以保護(hù)，并專(zhuān)門(mén)研究確定清理范圍。以上均由3m3裝載機(jī)裝車(chē)，20t自卸汽車(chē)運(yùn)至進(jìn)指定棄渣場(chǎng)。

4.2 測(cè)量放樣

利用全站儀實(shí)地放樣開(kāi)挖坡口線(xiàn)，打樁并用白灰線(xiàn)標(biāo)識(shí)，將成果報(bào)監(jiān)理工程師批準(zhǔn)后進(jìn)行施工。

4.3 覆蓋層開(kāi)挖

土方開(kāi)挖從上至下分層進(jìn)行，且必須先于同層石方開(kāi)挖。施工中開(kāi)挖層面保持里高外低，以利于排水和出渣。開(kāi)挖前先作好排水溝，以防地表水沖刷。邊坡開(kāi)挖按照測(cè)量放樣開(kāi)口線(xiàn)自上而下分層進(jìn)行，層高2-3m。用2m3挖掘機(jī)挖裝，20t自卸汽車(chē)運(yùn)輸?shù)綏壴鼒?chǎng)。同一層面開(kāi)挖施工按照“先土方開(kāi)挖，后石方開(kāi)挖”的順序進(jìn)行。對(duì)堆積層中的塊石，則采用手風(fēng)鉆淺孔小炮清除。對(duì)挖方料進(jìn)行利用或棄方處理，運(yùn)送到指定地點(diǎn)。在棄方任務(wù)完成后，棄土場(chǎng)必須認(rèn)真按照設(shè)計(jì)和監(jiān)理工程師批準(zhǔn)的方案妥善整治處理，保持土石整齊、穩(wěn)定，排水暢通，并有一定的美化綠化措施。經(jīng)監(jiān)理工程師驗(yàn)收合格，并得到當(dāng)?shù)丨h(huán)保、水土保持等有關(guān)管理部門(mén)的認(rèn)可后，辦理必要的手續(xù)。

4.4 爆破

為了確保開(kāi)挖質(zhì)量，加快施工進(jìn)度，降低爆破成本，在開(kāi)挖前期和整個(gè)開(kāi)挖過(guò)程中，將持續(xù)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)爆破試驗(yàn)和爆破監(jiān)測(cè)，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)和監(jiān)測(cè)，確定并及時(shí)調(diào)整各種爆破參數(shù)和爆破效應(yīng)的有關(guān)數(shù)據(jù)，不斷優(yōu)化爆破設(shè)計(jì)，改進(jìn)施工方法和安全防護(hù)措施。爆破設(shè)計(jì)有爆破公司專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)人員進(jìn)行參數(shù)設(shè)計(jì)。測(cè)量放線(xiàn)：測(cè)量放線(xiàn)依據(jù)由監(jiān)理人批準(zhǔn)的鉆爆設(shè)計(jì)進(jìn)行，由測(cè)量隊(duì)使用TRC802全站儀精確測(cè)放鉆孔孔位和方向控制點(diǎn)(距離盡量>10m)，放點(diǎn)時(shí)，在放樣單上寫(xiě)明測(cè)量人、記錄人、跑點(diǎn)人。鉆孔：開(kāi)鉆前由開(kāi)挖施工隊(duì)每班負(fù)責(zé)向現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)員，鉆孔組帶班人進(jìn)行技術(shù)交底，包括孔位的移交，施工機(jī)械的選擇，開(kāi)鉆前準(zhǔn)備的事項(xiàng)、鉆孔技術(shù)要求等。裝藥：現(xiàn)場(chǎng)裝藥前由安全員和技術(shù)員聯(lián)合驗(yàn)收，到場(chǎng)火工材料數(shù)量、品種，并在爆破器材領(lǐng)用單上如實(shí)簽寫(xiě)到場(chǎng)火工材料數(shù)量、品種，并簽名。封堵、聯(lián)網(wǎng)：按監(jiān)理人審核的爆破設(shè)計(jì)，封堵人員用黏土等封堵爆破孔并分層搗實(shí)，預(yù)裂孔先用紙或編織袋塞堵，再用巖粉堵塞，不搗實(shí)。爆破：爆破前30min由現(xiàn)場(chǎng)安全員通知警戒區(qū)的人員、設(shè)備等撤離現(xiàn)場(chǎng)，確認(rèn)撤離后，按時(shí)起爆。

4.5 安全處理

爆破完畢后，由開(kāi)挖施工隊(duì)帶領(lǐng)爆破公司專(zhuān)業(yè)炮工進(jìn)入爆破區(qū)進(jìn)行安全檢查，確認(rèn)無(wú)啞炮、瞎炮和拒爆等現(xiàn)象后方解除警戒，允許施工人員和設(shè)備進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)；若發(fā)現(xiàn)存在上述現(xiàn)象，及時(shí)通知安全環(huán)保部、監(jiān)理人，確定處理措施進(jìn)行處理。

4.6 出渣

爆破結(jié)束后，機(jī)械隊(duì)及時(shí)安排設(shè)備，裝運(yùn)爆渣。出渣時(shí)根據(jù)臺(tái)階高度的不同增修臨時(shí)與主要施工道路相接的施工便道。爆破后的石渣采用220HP推土機(jī)集料、2.0m3液壓挖掘機(jī)配20t自卸汽車(chē)裝運(yùn)至棄渣場(chǎng)[3-5]。

5 結(jié) 語(yǔ)

綜上所述，引綽濟(jì)遼工程輸水工程隧洞段施工一標(biāo)明挖施工是一項(xiàng)危險(xiǎn)性較大的工程，關(guān)系到工程的質(zhì)量和安全，以及人民群眾生命財(cái)產(chǎn)的安全，在實(shí)際施工中只有控制好這一過(guò)程，才有利于水利工程的整體的安全與穩(wěn)固。為了達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)范要求，我們必須對(duì)土石方明挖施工有非常深刻和系統(tǒng)的了解，并根據(jù)各種不同的地理環(huán)境和因素制定與之相應(yīng)的計(jì)劃與措施，在實(shí)際施工中，防范于未然以保證工程的質(zhì)量和安全。