下游引航道口门区施工方案

一、编制依据

1）《水利水电建设工程验收规程》（SL223-2008）；

2）《水利工程建设项目验收管理规定》水利部令第 30 号；

3）《水利水电工程施工组织设计规范》（SL303-2004）；

4）《水利水电工程施工总布置设计规范》（SL487-2010）

5）《水工混凝土钢筋施工规范》（DL\/T5169-2013）；

6）《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ55-2000）；

7）《水运工程质量检验标准》(JTS257-2008)；

8）《水利水电工程测量规范》（SL197-2013）；

9）《水利水电工程施工通用安全技术规范》（SL398-2007）；

10）其它需遵守或执行的国家颁布的相关法律、法规;

11）南宁市邕宁水利枢纽工程下游分流墩施工图纸；

二、工程概况

2.1 工程概述

邕宁水利枢纽工程航运过坝项目的下游引航道口门区是下游引

航道与主河道“截弯取直”的喇叭口衔接区域。口门区施工主要包含

口门区水下土石方开挖、口门区挡水围堰填筑、口门区施工预留体及

挡水围堰拆除等工序过程。

附图一：口门区施工平面图

三、主要施工方法

施工准备

口门区水下土石方

开挖

口门区挡水围堰填筑

闸室、引航道施工完成

围堰拆除

3.1-1 口门区施工工艺流程图

3.1 下游引航道口门区水下土石方开挖

综合考虑下游口门区施工水域条件、地质情况及施工工期等因素，

▽63.0m 邕江水位线以上土石方采用陆上开挖；水下土石方采用 2m3

挖机挖泥船、炸礁船、配自航泥驳进行水下开挖、爆破。

3.1.1 水下土方开挖施工

（1）施工顺序为，先挖分流墩围堰填筑区，后施工外围区域；

从口门区右岸（上游）向左岸推进，并且应从主航道深水区向口门区

内测逐片开挖。

（2）开挖采用“横移挖宽，纵移挖长“的方法进行。挖泥船纵

向挖完一个断面后，应绞锚前进一定距离开始下一断面开挖，挖泥船

每次后移长度即船的纵移距离；纵向施工完成后的挖泥船横移宽度决

定于挖泥船宽度减 2m。上述挖泥船纵横移长度都是基于防止漏挖的

原则展开的。

挖泥船作业的横移宽度由所用挖泥船宽度决定。具体方法如下：

每一挖泥区开挖前，应根据所挖航道的宽度和挖泥船宽横向几次开挖。

横向开挖次数用下式计算：n=b\/(a-2)

式中： n--横向开挖次数，计算后进位为整数

b—航道开挖宽度（m） ； a--挖泥船宽度（m）

（3）挖泥底标高和平整度控制

采用 2m3 挖机式挖泥船，分层开挖，当挖至设计底标高。为控制

好航道底标高和平整度，在挖机臂上作控制标记，利用平面高程减取

钢丝绳长度就可得到航道的开挖高程。

（4）边坡开挖

挖槽边坡应根据设计要求计算放坡宽度，按照梯形分层开挖。

（5）、 施工记录

挖泥施工前，把建立好的总挖泥施工分区图和各区段纵向挖泥分

条图交给挖泥操作手，挖泥操作手根据水下挖泥设计图，通过船载

GPS 仪器指引，控制开挖位置和深度，随时做好施工记录，以防止每

作业班交接过程中漏挖及重复施工。

（6）挖泥弃土

利用泥驳上自带的 GPS 定位系统将泥驳开向经航道和海事部门

论证的抛泥区进行抛渣。抛渣前需征得航道等有关部门的同意。

（7）质量验收标准

①航道设计底边线以内水域严禁存在浅点，设计底边线以外开挖

范围应满足设计要求，开挖断面不应小于设计开挖断面。

②边坡的开挖范围和坡度应满足设计要求。

③清渣完成后采用硬式扫床检查，绘制好扫床测量轨迹图。

3.1.2 水下石方开挖

水深 3.1-2 水下爆破施工工艺流程图

3.1.2.1 钻孔

钻孔爆破采用中风压钻爆船施工，钻孔孔位 GPS 定位直接确定，孔深

利用钻机船抛设的主缆和横缆移动船位和调整孔位。在孔位上量测水

深，由施工水位高程和设计河底高程计算岩层的厚度，确定钻孔深度。超深1.5m

图 3.1-3 钻孔示意图

钻孔爆破按由深水到浅水的顺序进行，且一次钻爆到设计深度，

避免分层爆破。

水下钻孔爆破采用垂直钻孔形式，布孔方式采用三角形或矩形

（如图 3.1-3“钻孔布置示意图”）。根据我们的钻机船的钻机布置及

施工经验我们通常采用矩形布孔方式，爆破参数通常取值范围如下：

钻孔孔距：a=3m

钻孔排距：b=2.5 m

钻孔直径：D=115mm

药卷直径：d=90mm

钻孔超深：c=1.0~1.5m，硬岩取较大值，软岩取较小值，

首排炮孔比其后排炮孔深 0.2m。

施工时，爆破参数先取保守值，并根据实际爆破效果，及时对爆

破参数进行调整，使爆破参数既能兼顾高效率又达到经济效果。

b b

aa aaa

矩形 三角

3.1.2.2 装药起爆 图 4.2-5 钻孔布置

施工前首先要计算出每个炮孔的装药量，按计算出的每孔装药量

装填炸药。

（1） 装药量计算

首排炮孔的单孔装药量：

Q = 0.9×q0×a×b×H0

与首排炮孔同时起爆的后排炮孔单孔装药量：

Q = q0×a×b×H0

式中：Q——单孔装药量（kg）

q0——水下爆破单位炸药消耗量（kg\/m3），按规范提供的

经验值选用，见表 5-1。

a、b——钻孔的孔距、排距

H0——设计开挖的岩层厚度（m），包括计算超深值。

表 3.1-1 水下爆破单位炸药消耗量 q0（kg\/m3）

岩石类别 水下钻孔爆破 水下裸露爆破

软岩石和风化岩 1.72 15.17

中等硬度岩石 2.09 30.34

坚硬岩石 2.47 44.94

注：表列 q0 值系 2#岩石硝铵炸药综合单位消耗量的平均值，采

用其他炸药应进行换算。

结合我标段实际，q 取 1.47，一般爆破各钻机估计用单孔最大药

量如下表，

钻机名称 a（m） b（m） h（最大钻深 m） 单孔药量 Q（kg）

桂钻 08 3 2.5 5 15~18

以上水下钻孔爆破参数，应结合施工水深、开挖深度、清碴设备

及岩石的性质等综合分析确定。对于坚硬岩石，孔、排距取最小值，

反之取最大值。对于岩石节理、裂隙、风化发育者，孔、排距取大值，

反之取小值。对于施工水深大、开挖深度大、需要爆破的坡度小的情

况，单位耗药量取大值，且在施工过程中，根据清碴的效果和清出石

碴块体大小分析，及时调整爆破参数，以获得较高的爆破效果，提高

钻爆和清碴效果。

钻孔完成后，用探水杆校核钻孔深度，按计算的单孔装药量现场

绑扎炸药，安装导爆管雷管，沿钻机的套管往炮孔装填炸药，用探水

杆复核各孔炸药的就位情况，并用细砂填塞炮孔，将导爆管整理好，

检查无误后移船进行下一排钻孔，钻机船不得越过已钻孔装药的区域。

3.1.2.3 水下清渣

清渣采用 2m³铲斗式挖泥船进行水下开挖，145m³自航开体泥驳

装、运、卸渣。

水下清渣施工的关键是挖泥船的移船定位、浚深控制作业。因为

内河水流方向固定，因而施工船舶应平行于水流方向作业。挖泥船在

施工中采用锚缆控制平面位置，在施工水域挖泥船抛设主锚缆及八字

锚缆，主锚缆用以控制船体上、下移位，八字锚缆（或横锚缆）控制

船体左、右移位，锚位必须设浮标标志。水下开挖深度据落斗深度测

定，由于施工时施工区域水流紊乱，水面起伏不定，开挖深度等于设

计浚深加 0.4m 富裕水深。挖泥船施工时边开挖边探测挖后水深，挖

掘机司机用斗臂根据检测结果调整移位落尺、落斗深度，直至开挖效

果达到以下要求：不出现大面积遗漏；不产生较大的超深。

挖泥船的作业方向取决于船上挖掘机的型式，反铲式挖泥船由下游往

上游方向清挖（在开炸区施工水深能满足的情况下，若不满足则先挖

浅点）。清挖出来的石渣和砂卵石等废方，用泥驳装运，卸于设计指

定的抛卸区。

3.1.2.4 补钻爆、清余渣

第一次的钻爆、清渣作业完成后，立即组织人员进行硬式扫床检

测，对浅点，经过扫床人员的钎探或潜水员下水观察，确定浅点的处

理措施。对于较大面积的钻爆遗漏区和较大块石，需进行钻孔爆破；

对于小块石（挖泥船清挖不了）和钻爆的漏丁、残埂，采用裸露爆破

的方法清除；而对于清挖的遗漏区（爆破块度适合清挖），直接采用

挖泥船进行清挖。

补钻爆、补清渣及扫床检查需经过多次，施工时仍然按照预先分

块进行交叉作业，避免产生施工干扰。

3.2 口门区挡水围堰施工

内侧挡水围堰采用粘土芯墙土石围堰，围堰填料为开挖土石料，

堤芯采用粘土防渗，两侧为土石混合料；外侧挡水围堰为水上填筑土

石围堰，围堰填料为开挖土石混合料。内、外挡水围堰均采用左右两

岸同时进占、中间合拢的方式填筑，围堰与航道左右两岸形成封闭的

体系。围堰断面、堰顶宽度应满足汛期防洪抢险运输交通要求、安全

度汛标准和在各种运行工况下处于稳定和安全状态，内侧挡水围堰顶

宽暂定 10m，顶标高为 75m，背水面坡比为 1:1.5，迎水面坡比为 1:2，

堰体高度为 22.2m，粘土芯墙顶宽 2m，芯墙两侧坡比均为 1:1。外侧

挡水围堰顶标高为 65.0m，顶宽 10m，内侧坡比为 1:2，外侧坡比为

1:3。

图 3.2-1 内侧挡水围堰断面图

图 3.2-2 外侧挡水围堰断面图

3.2.1 内侧挡水围堰施工

（1）块石护脚

为提高堰体抗冲刷能力和稳定性，内侧挡水围堰迎水面堰脚处采

用引航道基槽开挖大块石护脚，护脚高度为 2m，块石粒径不小于

0.25m。块石堰脚填筑时，先对堰脚区域测量放样，并利用白灰线标

示出填筑区域。采用 20t 自卸汽车将石料运至围堰堆料区域，再利用

反铲挖机进行铺填碾压，将石料分层摆放至底面，分层厚度不大于

1m，第一层铺填碾压完成后再进行第二层施工，护脚顶标高▽54.8。

（2）堰身填筑

块石护脚铺填完成后进行土石挡水围堰堰身填筑，堰体土石及防

渗粘土芯墙填筑前应进行填筑料碾压实验，确定堰体填筑料的压实参

数。围堰利用粘土芯墙形成防渗体，芯墙回填采用纯粘性土料回填，

施工超前一个流水节拍，堰体填筑土石混合料与芯墙粘土料填筑交错

平行上升，堰体填筑料采用 2m³反铲挖掘机配合 20m³运渣车将填筑土

石料运输至围堰施工作业面，由两岸向中部进占填筑，推土机分层铺

筑碾压，围堰填筑分层厚度不大于 80cm，压路机来回碾压 3～5 遍。

铺料与碾压施工平行作业。铺料时尽量平整，避免过多的接缝，做到

统一铺土、统一碾压，确保施工质量。若两层同时填筑，则分层互相

交叠衔接，搭接宽度不小于 1m，推土机铺料碾压行驶方向平行于围

堰轴线。围堰内、外坡适当放缓坡比超填，围堰成型后再利用挖机修

正、压实坡面，迎水坡面采用长臂挖机抛石护面提高堰身抗冲刷力。

围堰工程完成并通过验收后，设立变形观测点监测围堰稳定性。

3.2.2 外侧挡水围堰施工

外侧挡水围堰由分流墩围堰下游端和左岸岸坡两端同时进占填

筑，填筑施工时，围堰每一填筑工作面汽车倒土距离控制在 5~10m，

确保施工车辆人员安全。推土机将倒土顺坡送入水中，抛填入水的高

度不宜超过 2m，以免松散土体入水时水流冲刷流失，填筑料 2~3 车

一并推入水中，等量填筑料的情况下减小入水次数，以减小土体流失，

降低土料浸泡程度，提高堰体稳定性和防渗能力。围堰填筑出水面后

进行碾压施工，碾压至压实度满足设计要求。碾压沿平行围堰轴线方

向进行，不得垂直围堰轴线方向碾压，交接处碾压应彼此搭接，顺碾

压方向搭接长度应不小于 0.5m，分条碾压交接搭接宽度应为 1.0m～

1.5m。

3.3 挡水围堰拆除

3.3.1 内侧挡水围堰拆除

内侧挡水围堰的拆除必须在船闸金属结构安装及下游引航道护

坡施工完成后方可拆除完毕，因此挡水围堰拆除工作 2017 年 9 月，

且挡水围堰拆除后方可进行在口门区和分流墩围堰拆除，以确保干施

工。

内侧挡水围堰拆除为基坑排水后干施工，从堰顶沿围堰轴线方向

分层拆除，由 2m³反铲挖掘机退挖出渣，20t 运输车装车运渣至牛湾

半岛 2#弃渣场。拆除至左右航道边坡坡面时预留 30cm 保护层，由人

工配合反铲挖掘机清坡，防止已完成的混凝土护面损坏。

3.3.2 外侧挡水围堰拆除

外侧挡水的拆除在内侧挡水围堰拆除后方可进行，围堰拆除分为

水位线上、下两部分，水位线以上采用 2.0m³短臂反铲挖机退挖法施

工，水位线以下部分采用水上挖泥船拆除，清理至下游引航道设计底

标高▽52.8m。

四、质量、安全、防洪度汛、环境保障措施

4.1 质量保障措施

（1）施工前应对施工人员进行质量交底，及质量意识教育。

（2）安排专职质检员进行质量监督、检测，严格执行“三检制”。

（3）挖泥船施工时，经常校正船位，有条件时，使用 GPS 定位

系统。

（4）根据水位、坡高、土质、吃水、冲淤等情况及实际挖深调

整抓斗下放深度。

（5）在涨、退水过程中，进行钻爆及清碴施工时必须经常校核

水位，确保钻孔深度和开挖深度的精确度，保证航槽底高程达到设计

要求。

（6）每炸区钻爆、清挖后，立即进行硬式扫床，掌握浅、漏点

情况，安排补清或补炸，清除浅、漏点，并及时总结经验，调整孔、

排距及用药量。

（7）严格按照设计要求的抛卸区进行抛卸弃方。水下抛泥区设

立抛卸标志，指示抛卸范围。

（8）粘土心墙铺料和碾压过程中加水湿润，加水量在最优含水

量附近。

（9）砂砾料的卸料高度不宜过大，以防分离，铺料时做到粗细

搭配，靠近岸边地带铺填细料，以防架空现象。

（10）分段碾压时，相邻两段交接带碾迹彼此搭接，顺碾压方向，

搭接长度不小于 0.5m，垂直碾压方向的搭接宽度为 1m～1.5m。

（11）振动碾行驶方向平行于围堰轴线，靠岸边碾压不到的地方，

可以顺坡向行驶，并适当增加碾压遍数。

（12）岸边地形突变而振动碾碾压不到的局部地带，采用薄层铺

筑和小型振动碾碾压。

5.2 安全保障措施

（1）施工前应对施工人员进行危险源告知、安全教育及安全技

术交底。

（2）安排专职安全员进行安全监督、检查，严格执行安全管理

制度。

（3）临水作业必须穿救生衣。

（4）夜间施工应有充分照明，施工干道安排专人进行交通指

挥。

（5）边坡边沿设置警示设施。

（6）严格遵守《民用爆炸物品安全管理条例》、《爆破安全规程》

（GB6722—2003））及《水运工程爆破技术规范》（JTS204—2008）、

《水运工程施工安全防护技术规范》（JTS205-1-2008）的有关规定。

（7）施工前办理好各种爆破作业许可证，爆破员、爆破器材保

管员必须持有《爆破作业证》，持证上岗。

（8）爆破作业前必须发布爆破通告，并按规定设置警戒人员或

警戒船，起爆前必须按规定发出声、光等警示信号。

5.3 防洪度汛措施

（1）加强组织领导，明确分工落实责任，加强抗洪、防汛安全

教育，提高广大施工人员的抗洪防汛意识和警觉性。汛期将加强工程

建设人员的防洪度汛安全教育，在汛期加强防洪度汛安全意识，除保

护自身安全外，还应该将发现的问题及时上报防洪度汛指挥部。施工

人员、物资设备将随时听从防洪度汛指挥部的调动。

（2）对开挖边坡按图纸要求及时保护，来不及覆盖时，应采取

保护措施以免开挖面被水冲刷。

（3）经常检查各部位的漏水情况，结合可能的降雨情况，准备

足够可靠的临时施工排水设备及供配电设施以便随时抽水。

（4）雨季和汛期积极与当地气象部门联系，提前搜集第一手气

象资料，及时掌握气象信息，并向各工区及时发布信息。

（5） 加强同南宁市防汛指挥部的沟通，听取他们的意见，吸取

他们的经验。服从工程防汛指挥部的统一指挥。

（5）在汛前将安全度汛措施逐项落实，安质部经常对度汛物资、

人员、设备进行检查，并开展雨季安全和抗洪防汛大检查，包括雨季

用电安全、汛期的人员、物资、设备安全等。

（7） 防汛期间，积极与南宁气象部门联系，收集第一手气象资

料。

（8） 领导干部 24 小时轮流值班。防汛重点施工项目设专用通

讯设施，以便及时了解现场情况。汛期准备充足的器材、运输工具及

劳力等，以备应急抢险。坚持轮流值班制度，遇有险情及时组织力量

抢修，并及时与监理、业主和当地政府取得联系。

（9）专人负责已施工段及现场设施的保护，发现问题及时解决，

减少对施工的影响。对施工用的各种材料妥善保存，避免遭受雨淋或

水毁，同时施工时运输车辆及现场配有防雨设施，以保护各种材料避

免受到雨淋。