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西藏DG水电站坝肩预裂爆破开挖质量控制

    更新时间:2018-04-21 10:33:13 

马超峰 刘强

摘 要:文章结合DG水电站的现场施工实际情况,从预裂爆破的各工序入手,逐项重点介绍了各工序施工过程当中的控制程序及措施(方法、手段),解决了其重、难点问题,确保了最终的预裂爆破效果和质量,可为类似工程提供借鉴。

关键词:预裂爆破 爆破设计 测量放线

1.工程概述

1.1工程概况

DG水电站位于西藏自治区山南地区桑日县境内,工程区距桑日县城公路里程约43km,距山南地区行署泽当镇约78km,距拉萨市约263km。

DG水电站为二等大(2)型工程,开发任务以发电为主,水库正常蓄水位3447.00m,相应库容0.5528亿m3,电站装机容量为660MW,多年平均发电量32.045亿kW/h,保证出力(P=5%)173.43MW。

左岸坝肩为3374m高程以上开挖及支护,右岸坝肩为3375m高程以上开挖及支护。

1.2工程地质

DG水电站上坝址位于雅鲁藏布江达古村上游1.0km~1.2km河段,构造发育,主要构造形迹有断层、节理等。共发育Ⅱ级结构面6条,Ⅲ级结构面25条,Ⅳ级结构面21条,主要以NNW、NNE向为主,多为陡倾角结构面,带内一般由碎块岩、碎裂岩、岩屑及少量泥膜组成。

上坝址出露地层岩性为喜山期黑云母花岗闪长岩,局部夹黑云母角闪石英闪长岩条带状岩脉,厚约30cm~50cm,局部3m~5m,两者多呈裂隙接触,局部呈熔融接触。其中:(1)黑云母花岗闪长岩(E2R)上坝址枢纽区主要出露岩性,灰白色,中细粒花岗结构为主,块状构造,坝址区大面积出露。(2)黑云母角闪石英闪长岩(δ)呈条带状分布,局部呈团块状,灰绿色,灰褐色,细粒全晶质粒状结构,块状构造。

2.预裂爆破作业主要工序及施工程序

预裂爆破作业循环:爆破设计及审批→钻爆工作面清理、找平→基础面验收→测量放线及布孔→钻孔参数技术交底→架钻→钻孔→清孔→钻孔质量验收→验收合格(不合格则重新造孔)→爆破申请→爆破前技术交底→装药及联网→爆破网络检查及验收→起爆→爆破后安全检查→爆破效果分析及总结→下一循环。

主要施工工艺内容如下:

(1)根据不同的炮孔类型,选择合适的钻爆机具。

(2)根据不同的地质条件,通过爆破试验优选出最佳的爆破参数(如装药结构、线装药量、炮孔间排拒、爆破器材、连网结构等)。

(3)通过对边坡开口线的测量放线、开孔、造孔过程控制以及装药、连网爆破的质量控制,解决开挖边坡坡面炮孔间距不均匀、剪刀孔、平整度差、残孔率低等技术问题。

(4)每次爆破后及时召集有关技术人员、技术工人进行总结,尽量减少人为因素对爆破开挖质量的影响。

爆破参数的选择没有固定和统一的标准,必须根据地质状况及开挖条件的变化随时进行调整。DG水电站左右岸坝肩开挖主要选择100B潜孔钻进行预裂孔造孔,选择日本古河HCR1200液压钻进行主爆孔钻孔;装药主要采用2#岩石乳化炸药,预裂孔采用不耦合间隔装药结构,主爆孔为耦合连续装药结构,爆破网络预裂孔采用非电导爆系统,导爆索传爆,主爆孔采用排间微差起爆网络,非电毫秒雷管联网,非电起爆。

3.工序质量控制措施

3.1爆破设计及审批

钻爆作业前,技术人员根据前期爆破试验成果、上次爆破的总结分析及现场情况等进行爆破设计。爆破设计内容主要包括:炮孔平面布置图、剖面图(含局部大样图),爆破网络图、装药结构图、钻爆参数表(含单耗等)、上次爆破效果情况描述、本次爆破区的地质情况描述及爆破设计说明等。

爆破设计必须通过项目部逐层审批,先由工程技术部进行爆破设计,爆破设计完成后报项目总工审核,再报项目经理批准,最后报监理部批准,获批后严格按照爆破设计进行施工。

3.2测量放线及布孔

测量放线由现场技术人员与测量人员一同严格按照爆破设计进行,准确地放出预裂孔的孔位和高程。孔位与方向点的误差必须控制在所允许的范围之内。预裂孔和方向点应逐孔进行测放,方向点应放在距预裂孔2.0m以上的钻机前方位置,由现场技术人员对上钻平台进行验收,以保证钻机方位控制的精度。

孔位一般采用红色油漆进行标识,同时对每个孔位进行编号,施工过程中必须对所有的孔位标识及其编号进行保护,以防破坏。放线及布孔完毕后,现场第一时间对班组技术人员进行书面交底,并签字确认。

施工班组严格按照测量数据计算出各孔孔深,并将计算结果填入预裂孔放样记录表中。在采用100B潜孔钻机钻孔时,施工人员应先按照设计开口线搭设钢管支架,然后进行钻机就位和调整。钻机支架采用48mm直徑钢管搭设,设置纵横向联系杆和斜撑,并与平台基础插筋联结牢固,确保钻机牢固、稳定,避免在钻进过程中出现晃动、偏移等影响钻孔精度的现象。样架搭设完毕后,由施工班组将记录表上交质量部进行检查验收,并向质量部申请开钻。

质检人员对钻孔支架进行复查、验收,主要检查支架的稳定性、孔位的准确性以及钻机在各方向上的角度是否满足设计要求,检查合格后方可允许开孔。

预裂孔:左右岸坝肩预裂孔孔距基本按80cm控制。

缓冲孔及主爆孔:缓冲孔距预裂孔1.0m,均匀布置,孔口间距1.5m,距主爆孔2.0m,缓冲孔角度与预裂孔角度基本一致;主爆孔孔间距控制在3.0m,排距控制在2.5m,造孔角度与预裂孔角度基本一致。

3.3造孔过程控制

左右岸坝肩边坡开挖主要采用 100B潜孔钻进行预裂孔造孔,采用日本古河HCR1200液压钻进行主爆孔钻孔。

(1)钻孔的倾角控制。钻孔倾角控制采用坡度尺和量角器控制。

(2)钻孔过程的控制。钻孔时,现场技术人员必须随时按照计算表中的参数对各孔进行检查,尤其要重视在2m以内的检查(10cm、20cm、50cm、100cm),2m以后需分别在3m、5m、10m、15m和孔底高程,对钻机倾角和方位角进行检查和纠偏,合格则继续钻进,否则必须立刻停钻并在两侧允许范围内重新进行钻孔。项目部质检人员负责蹲守现场随时进行抽查,如有问题,第一时间督促班组进行改正。预裂孔钻孔的倾角和方位需在现场进行反复调整确定,达到合格后方可开钻。开口时尽量降低冲击速度,缓慢开孔,孔口附近钻进时一般采用低压力、低钻速进行,并严禁钻头发生偏移。钻进深度达到20cm后方可正常钻进。

(3)钻进深度控制:根据现场的地形情况、设计图纸要求及爆破设计确定预裂孔深度及梯段高度。为避免石渣堵塞炮孔造成深度不够,主爆区的炮孔尽量考虑一定超深,预裂孔则严禁超深,一旦出现超深,必须对超深部分采用石粉等进行回填,造孔完成后由现场技术人员采用测量工具进行孔深量测,不够时必须及时处理确保合格。

3.4终孔检查验收

造孔完成后,现场技术人员督促班组及时进行清孔,并对孔深、倾角及方位角等主要参数进行检查和验收,对于检查合格的孔及时采用编织袋进行孔口堵塞保护,对于不合格的孔要求立即进行返工处理。每一爆破区造孔完成后,再集中组织进行一次验孔,因为每一爆破区前后造孔的时间较长,为避免发生前期造孔出现塌孔和堵孔的情况,必须对前期造孔重新进行清孔,塌孔采用高压风进行清孔,堵孔则必须重新造孔清理。装药前,现场技术人员会和质检人员再次检查验收,确保达到造孔质量要求后方可进行爆破作业申请。

3.5装药、联网及检查

现场爆破人员接到质检人员爆破孔验收合格的通知并在爆破申请批准后才允许进行装药,爆破必须严格按照爆破设计和爆破操作规程进行,装药前先由现场技术人员对爆破作业人员进行交底,同时,现场技术人员对联网全过程进行监督和管理,装药及联网完成后,现场技术人员和爆破人员联合进行最后一次检查,确保无误后方可进行爆破。

4.结束语

综上所述,DG水电站左右岸坝肩开挖过程中,严格按照设计文件、爆破设计及爆破程序进行施工,并在开挖中采取了一系列有效的措施,边坡预裂效果基本达到了预想效果,也进一步丰富了在此类项目施工中的经验。

参考文献:

[1]王词重,石岩,杜向壮,等.大坝建基面水平预裂爆破技术应用[J].水利水电施工,2014(06):1-3.

[2]杨玺成.预裂爆破在洪家渡水电站左坝肩开挖中的应用[J].人民长江,2005(05):5-6+8-55.

[3]肖功伟,向红.长潭岗水电站拱坝坝肩基础保护开挖[J].水利水电科技进展,2000(04):54-55+68.

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