壩基開挖施工及質(zhì)量控制

宋軍峰

（許昌水利建筑工程有限公司，河南 許昌 461000）

1 工程概況

壩基開挖工程主要包括大壩左、右岸壩肩、壩基土石方開挖，以及右壩肩上游護(hù)坡土方明挖。主要的工作的內(nèi)容有：準(zhǔn)備工作、場(chǎng)地清理、施工期排水、邊坡觀測(cè)、完工前的維護(hù)，以及將開挖可利用或廢棄的土方運(yùn)到指定堆放區(qū)并加以保護(hù)、處理等工作。

2 施工工藝

壩基土石方明挖：大壩壩基開挖分兩個(gè)階段進(jìn)行，截流前及截流后；截流前進(jìn)行河道水面，截流后即全力進(jìn)行剩余的土石開挖。截流前，計(jì)劃分左右兩岸進(jìn)行施工，截流后，既全面投入壩基開挖；右岸壩肩為緩坡地形，全為土方開挖；左壩肩巖石裸露、坡度較陡。石方開挖基本在左壩肩。

左岸開挖區(qū)主要為石方開挖，根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙要求其石方開挖僅為清理覆蓋層，挖除植被及灌木根系。利用岸坡的有利地形，上部灌木茂密，灌木的根系較為發(fā)達(dá)，在機(jī)械設(shè)備不能挖除時(shí)采用鉆爆、反鏟推土機(jī)配合清理推渣至坡下，裝運(yùn)設(shè)備在下部出渣，鉆孔采用YT-28手風(fēng)鉆造孔。供風(fēng)采用1臺(tái)PDSJ750S移動(dòng)式油動(dòng)空壓機(jī)（21.2m3/min），空壓機(jī)就近安設(shè)，起爆時(shí)拖離至安全位置。上部出渣采用1臺(tái)1.2m3液壓反鏟。下部出渣考慮Z50裝載機(jī)配20t自卸汽車。

3 施工方法

3.1 土方開挖

土方明挖在開始前首先采用HP160推土機(jī)自上而下進(jìn)行覆蓋層的剝離，剝離深度為無(wú)樹木根系為止，清理樹木根系時(shí)采用1.2m3液壓反鏟挖除，清理后的腐殖土采用1.2m3液壓反鏟挖裝，推土機(jī)輔助推運(yùn)，20T自卸汽車運(yùn)輸至南溝指定棄渣位置。

土方明挖采用自上而下分層開挖的方法。土方邊坡對(duì)于機(jī)械能到達(dá)的部位采用1.2m3液壓反鏟挖裝，推土機(jī)輔助推運(yùn)，20T自卸汽車運(yùn)輸；對(duì)于可利用土料，棄至大壩下游堆料場(chǎng)堆存，無(wú)法利用土料棄至右岸下游南溝棄渣場(chǎng)。對(duì)于機(jī)械不能到達(dá)部位采用小型機(jī)具配合人工開挖。

土方開挖接近設(shè)計(jì)坡面時(shí)，按設(shè)計(jì)邊坡預(yù)留0.2m厚度的削坡余量，采用人工修整至設(shè)計(jì)要求的坡度和平整度。雨天施工時(shí)，施工臺(tái)階略向外傾斜，以利排水。在開挖施工過程中，根據(jù)施工需要，經(jīng)常檢測(cè)邊坡設(shè)計(jì)控制點(diǎn)、線和高程，以指導(dǎo)施工，并在邊坡地質(zhì)條件較差部位設(shè)置變形觀測(cè)點(diǎn)，定時(shí)觀測(cè)邊坡變形情況。

3.1.1 開挖方法

測(cè)量放樣：利用全站儀，實(shí)地放樣開挖坡口線，打樁并用白灰線標(biāo)識(shí)，將成果報(bào)監(jiān)理工程師批準(zhǔn)后進(jìn)行施工。

開挖排水溝：在距開挖開口線2m外按要求開挖截（排）水溝，以利排水。

削坡開挖：邊坡削坡，由人工配合1.6m3液壓反鏟隨同土方開挖同步進(jìn)行。對(duì)邊坡區(qū)，預(yù)留20cm保護(hù)層，由人工掛線鐵鍬削坡成型，邊坡坡比用坡尺控制。

土方開挖：從上至下分層進(jìn)行。施工中開挖層面保持里高外低，以利排水。開挖前先作好截水溝、臨時(shí)排水溝，以防地表水沖刷坡面。

3.1.2 邊坡穩(wěn)定與安全應(yīng)急措施

在整個(gè)施工期安排專人進(jìn)行安全觀測(cè)、監(jiān)測(cè)，開挖過程中，如出現(xiàn)裂縫和滑動(dòng)跡象，立即暫停施工并采取應(yīng)急搶救措施，使危害減到最小程度，并及時(shí)通知監(jiān)理工程師。必要時(shí)，按照監(jiān)理工程師的指示設(shè)置觀測(cè)點(diǎn)，及時(shí)觀測(cè)邊坡變化情況并做好記錄。對(duì)于淺表性滑動(dòng)面，采用液壓反鏟削除滑動(dòng)體，降低滑動(dòng)體高度。

3.2 石方明挖

石方明挖總體采用“自上而下、分區(qū)、分層梯段開挖”原則組織實(shí)施。自上而下逐層進(jìn)行開挖，主爆孔采用YT28手風(fēng)鉆造孔，鉆孔直徑為φ40mm，間排距為3×2.5m，供風(fēng)采用1臺(tái)PDSJ750S移動(dòng)式油動(dòng)空壓機(jī)21.2m3/min，空壓機(jī)就近安設(shè)，起爆時(shí)拖離至安全位置。造孔間排距主要為左岸陡坡段開挖，采用爆破方式清除灌木根系時(shí)或較薄及邊角邊坡開挖部位，爆破時(shí)零星造孔，不存在間排距的問題。起爆方式采用非電延期毫秒雷管、微差起爆網(wǎng)絡(luò)，最大單響藥量按不大于200kg控制。

根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙要求其石方開挖僅為清理覆蓋層，剝離強(qiáng)風(fēng)化層，挖除植被及灌木根系。左岸壩肩灌木茂密，灌木的根系較為發(fā)達(dá)，根據(jù)左岸壩肩的實(shí)際地形，在機(jī)械設(shè)備能夠到達(dá)的部位采用反鏟、自卸汽車裝運(yùn)的方式拉運(yùn)至棄渣場(chǎng)；在機(jī)械設(shè)備不能挖除時(shí)采用鉆孔破爆、爆破后反鏟和推土機(jī)配合清理推渣至坡下，裝運(yùn)設(shè)備（Z50裝載機(jī)在下部裝20t自卸汽車）在下部出渣（約在▽800位置）至大壩右岸下游南溝棄渣場(chǎng)。上部出渣采用1.2m3液壓反鏟配20t自卸汽車。下部出渣考慮Z50裝載機(jī)配20t自卸汽車。

3.3 挖運(yùn)

右岸安排2臺(tái)1.2m3液壓反鏟挖裝，每臺(tái)反鏟配置4臺(tái)20T自卸汽車運(yùn)輸，運(yùn)距0.8公里；左岸安排1臺(tái)1.2m3液壓反鏟挖、1臺(tái)HP160推土機(jī)推石渣，下部1臺(tái)Z50裝載機(jī)裝、配6臺(tái)20t自卸車?yán)\(yùn)，運(yùn)距1.6公里；大壩基坑截流前安排2臺(tái)1.2m3液壓反鏟挖裝，每臺(tái)反鏟配置4臺(tái)20T自卸汽車運(yùn)輸，運(yùn)距1.4公里；三個(gè)工作面同時(shí)施工。左右壩肩開挖結(jié)束，所有設(shè)備全部投入壩基開挖。

3.4 出渣

可利用料堆在大壩下游堆料場(chǎng)內(nèi)，棄渣棄至大壩右岸下游南溝棄渣場(chǎng)。

3.5 坡面排水

為保護(hù)開挖邊坡免受雨水沖刷，邊坡開挖前，按施工圖紙要求開挖并完成邊坡上部永久性截水溝的施工。對(duì)其上部未設(shè)置永久性截水溝的邊坡坡面，我方自行加設(shè)臨時(shí)性山坡截水溝，報(bào)監(jiān)理人批準(zhǔn)后，在邊坡開挖前予以實(shí)施。

3.6 壩基開挖期間的排水措施

大壩基坑開挖，每次分層開挖前，在壩基設(shè)計(jì)線以外上游及下游開挖集水坑，將集水用污水泵抽排至圍堰外，開挖區(qū)局部積水用液壓反鏟挖明渠引排至集水坑。始終保持集水坑低于開挖面2～3米。確保大壩基坑開挖在旱地施工。因壩基軸線方向較長(zhǎng)，考慮在上游和下游各開挖2～3個(gè)集水坑，抽排圍堰滲水及雨水。

4 開挖渣料的利用和棄渣

4.1 可利用渣料

根據(jù)招標(biāo)文件要求，大壩土方開挖要用于大壩填筑，在開挖前，清除表層腐植土，并運(yùn)至棄渣場(chǎng)，對(duì)可利用料的開挖，嚴(yán)禁與其它污染料混裝，專人指揮運(yùn)至下游臨時(shí)堆料場(chǎng)堆存。堆料場(chǎng)地應(yīng)平整、清潔，堆料時(shí)保持邊坡穩(wěn)定，并有良好的自由排水措施堆存結(jié)束，應(yīng)用塑料薄膜覆蓋，防止垃圾污染料源及料源水分損失。

利用料主要用于大壩填筑，根據(jù)招標(biāo)文件介紹，大壩開挖利用土料含水量低，需配水才可利用，顧在堆置利用料時(shí)，按試驗(yàn)確定的加水量用灑水車對(duì)堆置土料分層加水，以確保全部利用。

4.2 棄渣

開挖棄渣應(yīng)嚴(yán)格按照招標(biāo)文件要求棄至下游南溝內(nèi)，棄渣場(chǎng)專人管理，按棄渣場(chǎng)規(guī)劃有組織棄置；出現(xiàn)不聽指揮，隨意棄渣將嚴(yán)肅處理，確保棄渣場(chǎng)施工井然有序。棄渣采用HP160推土機(jī)平整，分層用18T自行式震動(dòng)蹍進(jìn)行碾壓。

5 土方開挖過程質(zhì)量控制

5.1 土方開挖質(zhì)量控制措施

使用機(jī)械開挖土方時(shí)，為了減小邊坡開挖線的偏差，滿足業(yè)主高標(biāo)準(zhǔn)的要求，預(yù)留厚度為0.2m的保護(hù)層，由人工精心削坡。首先用全站儀精確放出開口線，人工打樁放線布方格網(wǎng)，用坡尺掛線人工修整，每1m高度用儀器檢查一次，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)糾正，以滿足土方明挖質(zhì)量要求的坡度和平整度。在馬道及建基面底部亦預(yù)留0.2m的保護(hù)層，人工開挖。為防止開挖成型的坡面土料受雨水沖刷破壞，在雨季施工時(shí)，邊坡預(yù)留0.2m的保護(hù)層，隨壩體填筑強(qiáng)度提前5～6天人工開挖，保證開挖建基面的土質(zhì)新鮮干凈，無(wú)污物。為防止開挖成型的坡面土料在冬季凍融破壞，根據(jù)本工程凍土層在70cm左右的現(xiàn)狀，我部在開挖時(shí)根據(jù)工期及進(jìn)度要求在適當(dāng)高程控制預(yù)留開挖建基面保護(hù)層70cm，隨壩體填筑。

5.2 石方開挖質(zhì)量控制措施

開挖過程中采取適當(dāng)措施避免基礎(chǔ)巖石面出現(xiàn)爆破裂隙，或使原有構(gòu)造裂隙和巖體的自然狀態(tài)不產(chǎn)生惡化。基礎(chǔ)開挖后表面因爆破震松（裂）的巖石，表面呈薄片狀和尖角狀突出的巖石，以及裂隙發(fā)育或具有水平裂隙的巖石均采用人工清理，如單塊過大，采用單孔小炮爆破。基礎(chǔ)開挖后，如基巖表面發(fā)現(xiàn)原設(shè)計(jì)未勘查到的地質(zhì)缺陷，按監(jiān)理工程師的指示進(jìn)行處理。加強(qiáng)坡面保護(hù)，預(yù)裂爆破完畢后，對(duì)設(shè)計(jì)邊坡進(jìn)行清理時(shí)，設(shè)專人指揮機(jī)械進(jìn)行清理作業(yè)，避免機(jī)械將設(shè)計(jì)邊坡挖超，必要時(shí)配人工清撬處理。

5.3 建立質(zhì)量獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制

施工過程檢查中發(fā)現(xiàn)若有個(gè)別鉆孔偏離設(shè)計(jì)線超出設(shè)計(jì)允許范圍時(shí)，對(duì)該孔造設(shè)的鉆工和技術(shù)員進(jìn)行再培訓(xùn)，若經(jīng)培訓(xùn)的鉆工和技術(shù)員再次出現(xiàn)類似情況，則將其調(diào)離該崗位。鉆孔施工時(shí)，逐孔登記編號(hào)記錄在案，爆破完成清理出巖面后，逐孔驗(yàn)收，對(duì)達(dá)到優(yōu)良標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)人員進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì)，對(duì)未達(dá)到優(yōu)良標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)人員進(jìn)行罰款，執(zhí)行項(xiàng)目部工程質(zhì)量考核的具體內(nèi)容。

6 安全文明生產(chǎn)措施

土石方開挖施工前，安全文明辦組織全員進(jìn)行安全文明施工教育，并編印安全防護(hù)手冊(cè)發(fā)給全體員工，使全體參加施工的人員都有安全文明施工的意識(shí)，使大家從自我做起、從每一件小事做起，使我局在本標(biāo)段的安全文明施工更上一個(gè)臺(tái)階。安全文明辦在施工區(qū)醒目位置設(shè)置施工標(biāo)志牌、旗幟、防墜落危險(xiǎn)源標(biāo)識(shí)牌、安全警示牌、警告牌等。施工場(chǎng)地內(nèi)安設(shè)管式鏑燈照明，在危險(xiǎn)地段應(yīng)設(shè)置反光標(biāo)志。為保證開挖在干地中施工，做好降低地下水位的排水布置。分層開挖時(shí)，用挖掘機(jī)開挖臨時(shí)排水溝，將水流疏導(dǎo)至集水坑用泵抽排至基坑外。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在壩基開挖施工的過程中，施工人員在施工的過程，一定要對(duì)工程中經(jīng)常出現(xiàn)的問題采取有效的措施，盡量減少不良狀況的出現(xiàn)。同時(shí)施工的過程中加強(qiáng)質(zhì)量的控制。

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