地下厂房石方开挖施工措施.doc

CB01 施工技术方案申报表（中国水电十局2011技案003号）合同名称：葛达水电站厂区枢纽工程 合同编号：GD/C施工单位：中国水利水电第十工程局有限公司 致：四川中和智慧项目管理有限公司葛达达阿果水电站工程监理部我方已根据施工合同的约定完成了葛达水电站厂区枢纽工程地下厂房开挖施工技术措施的编制，并经我方技术负责人审查批准，现上报贵方，请审批。附： 地下厂房开挖施工技术措施； 施工单位：中国水利水电第十工程局有限公司葛达水电站厂区枢纽工程项目经理部项目经理： 日 期： 年 月 日监理机构将另行签发审批意见。 监理机构：四川中和智慧项目管理有限公司葛达达阿果水电站工程监理部签收人： 日 期： 年 月 日说明：本表一式 6 份，由承包人填写，监理机构审核后，随同审批意见施工单位、监理机构、业主机构、设代机构各1份。 雅江金通水电开发有限公司四川省甘孜州雅江县葛达水电站厂区枢纽工程(合同编号：GD/C)地下厂房开挖 施工技术措施批准：审核：校核：编制：杉矶波 中国水利水电第十工程局有限公司葛达水电站厂区枢纽工程项目经理部二一一年二月二十日一、工程特性1.1、概述葛达水电站地下厂房系统由主、副厂房、安装间、主变及尾闸室、无压尾水洞、交通洞、母线洞、出线洞、排风洞、排水洞等组成。主厂房为地下式，总长57.34m，宽15.1m，其中主机间长29.5m，安装两台立轴混流式水轮发电机组，单机容量30MW，机组安装高程2597.40m，机组间距11.0m。厂内从下到上分三层布置，底层为蝶阀层，高程为2594.60m，净长27.90m，宽4.8m，布置有检修排水泵及漏油装置；中间层为水轮机层，高程为2599.00m，主要布置有球阀液压站、球阀液控柜、滤水泵及技术供水泵；上层为发电机层，高程为2606.47m，主要布置有调速器油压装置、机旁屏。安装间与主机间同宽，长15.1m。厂内用单小车桥式起重机，跨度13.5m，安装间分两层布置，下层为空压机室及油处理室等，主要布置油罐、空压机、烘箱及转子检修墩等，高程为2602.20m；上层为安装场，主要为机组安装、检修场地，高程为2609.00m；安装间建基面高程为2602.20m。1.2、工程地质条件地下厂房位于左岸山体内，水平埋深约130m150m，垂直埋深约400m500m。围岩由黑云母二长花岗岩组成，岩体新鲜，致密坚硬，岩体完整性好。主、副厂房位置地质构造主要以裂隙为主，未见断裂及挤压破碎带发育，裂隙发育的基本格架以“两陡一缓”构成。总体上岩体多呈块状结构，以类围岩为主，部分类围岩。1.3、主要施工特点厂房工程主要有以下施工特点：1、开挖断面大，需分层分部位开挖；2、由于洞室的断面大，施工中要特别注意顶拱及高直墙的围岩稳定、施工安全。施工过程中应及时喷锚加固，对断层带处也需要及时支护、加固；对局部涌水地段加强排水。3、与主厂房交汇洞口特别多，如排风洞、交通洞、主变运输洞、母线洞等，需加强各洞室交叉口的锁口支护；4、地下厂房施工工期紧、施工强度高。针对以上特点，本分部工程施工应做到方案合理、支护及时、紧抓工序、精心组织、合理协调，确保本分部工程顺利完成。1.4、主要工程量葛达水电站地下厂房主要工程量见表1-1表1-1 地下厂房主要工程量汇总表序号项 目 名 称单位工程量备 注1地下洞室开挖1.1石方洞挖m3293092系统支护2.1锚杆(25,L=4.5m)根7342.2锚杆(28,L=6.0m)根4702.3锚杆(32,L=9.0m)根1682.4C20喷砼m38832.5钢筋网t503临时支护3.1锚杆(22,L=2.5m)根1603.2锚杆(22,L=3.0m)根3203.3锚杆(25,L=4.0m)根2403.4锚杆(25,L=4.5m)根1503.5C20喷砼m33503.6钢筋网t144钻孔与灌浆4.1排水孔 L=4mm1340 二、施工规划2.1、施工通道布置地下厂房施工通道的布置尽可能利用工程永久结构物，从厂区建筑物结构布置得知，可以利用或部分利用永久建筑物作为施工通道有：排风洞、交通洞、2#压力支管。根据本工程施工特性，结合我局已成功实施的太平驿电站地下厂房、热足电站地下厂房、冷竹关电站地下厂房、响洪甸抽水蓄能电站地下厂房、梯子洞电站地下厂房、冶勒电站地下厂房、自一里电站地下厂房、小天都地下厂房等同类工程的施工经验，经方案仔细比较与分析：厂房上部以排风洞作为上部施工通道，中部以交通洞为施工通道；下部以扩挖的2#压力支管作为施工通道。厂I层开挖采用排风洞作为出碴通道，开挖施工采用先中导洞领进，后两边扩挖的方式，开挖完成后及时跟进顶拱支护施工；厂层开挖，先从厂层形成溜碴导井，将交通洞作为厂层开挖出碴通道；厂层开挖直接利用交通洞作为出碴通道；厂层开挖，利用交通洞在主厂房内按13%下卧至副厂房2601.67m高程，开挖厂层；厂层的开挖，先从厂层形成溜碴井，利用扩1#压力支管作为出渣通道；厂层开挖，直接利用2#压力支管开挖；厂层开挖采用反挖翻渣至2593.10高程平台，再经扩挖的2#压力支管，边角清渣用人工推手推车配合PC60-6反铲装运。为了减小主变运输洞与主厂房的施工干扰以及降低厂层的施工强度，在进行厂层开挖时，从交通洞往主厂房内形成一5m5m的施工通道，预先进行主变运输洞及母线洞的开挖。为了减小母线洞与主厂房的施工干扰，确保厂房洞室稳定，在进行厂层开挖时，从主厂房往母线洞内进洞，预留5m在主变及尾闸室开挖时进行剩余母线洞的开挖施工。2.2、开挖支护施工方案地下厂房开挖断面跨度较大，高度较高，考虑地下厂房范围洞室交错，厂内设有岩壁吊车梁，其结构复杂，质量要求高。地下厂房开挖采用钻爆法，自上而下分层开挖，具体施工方法如下：厂房第一层顶拱开挖施工，开挖高度8.30m，拟采用“先导洞，后扩挖”的方法分两层进行，第1层开挖高度5.20m，开挖采用YT-28手风钻钻孔，周边采用光面爆破，碴料通过装载机装自卸汽车经排风洞出碴；开挖施工完成时，及时跟进顶拱支护施工。拟先完成顶拱除9m锚杆以外的施工。第2层开挖高度3.1m，开挖采用自副厂房侧开挖中导坑，两侧跟进扩挖的方式进行，开挖采用YT-28手风钻造孔，周边实施光面爆破。开挖完成后，进行第二层周边预裂爆破后，再进行边墙及顶拱9m锚杆的施工。厂房第二层岩壁吊车梁段开挖施工，开挖高度6.75m，施工在交通洞开挖至厂房安装间并开挖形成溜碴井后，再采取中部先预裂开挖，两侧预留保护层的方式进行施工。开挖采用YT-28手风钻钻孔。碴料采用反铲翻碴通过渣井至2608.45m平台，再通过装载机装自卸汽车经交通洞出渣；岩壁吊车梁的开挖，其上下直墙采用水平钻孔，斜面则采取人工YT-28手风钻顺斜面方向斜向造孔。厂房第三层开挖施工，开挖高度5.00m，计划岩壁吊车梁砼施工完成后跟进施工。采用中导坑领进，两边扩挖的方式进行，施工先采用人工YT-28手风钻造孔，周边在岩壁吊车梁砼浇筑前实施预裂爆破，反铲或装载机装自卸汽车经交通洞出碴。厂房第四层开挖施工，开挖高度6.25m，拟采用中导坑领进，两边扩挖的方式进行，施工采用人工YT-28手风钻造孔，周边实施预裂爆破，反铲或装载机装自卸汽车经交通洞在厂房形成13%的下卧通道出碴；开挖时安装间及副厂房预留1.0m左右保护层，保护层采用人工YT-28手风钻辅助施工。厂房第五层开挖施工，开挖高度3.40m，施工在压力管道2#支管开挖至厂房主厂房并开挖形成溜碴井后，拟采用中导坑领进，两边扩挖的方式进行，施工采用人工YT-28手风钻造孔，周边实施预裂爆破，采用反铲翻碴通过溜碴井至2593.10m平台，再通过装载机装自卸汽车经压力管道2#支管出碴；厂房第六层开挖施工，开挖高度5.70m，拟采用中导坑领进，两边扩挖的方式进行，施工采用人工YT-28手风钻造孔，周边实施预裂爆破，反铲装自卸汽车经2#压力支管出碴；开挖时主厂房基础预留1.0m左右保护层，保护层采用人工YT-28手风钻辅助施工。厂房第七层开挖施工，开挖高度4.10m。先采用人工YT-28手风钻造孔，对机组基础与集水井周边实施预裂爆破；基础预留1.0m左右的保护层，保护层采用人工YT-28手风钻钻爆。反铲转碴至2593.10平台装自卸汽车经压力管道1#支管出碴，少量边角清碴采用人推架子车配合60反铲转运。在厂房开挖过程中，对开挖所在层的交叉洞室适时进行锁口施工，以保证交叉口处围岩的稳定。施工过程中，各层锚喷砼支护随各层开挖跟进作业。表1-2 主厂房开挖支护方案一览表 部位高程（m）高度(m)施工通道开挖程序及方法支护程序及方法厂层EL2628.60EL2620.308.30排 风 洞开挖采取中导洞（宽6.0）超前领进1015m，两侧扩挖跟进，平面上呈“品”字形推进，人工YT-28手风钻钻爆，周边实施光面爆破。反铲挖掘机进行安全处理，ZL50C侧卸装载机配合15t自卸汽车出渣。锚杆及喷砼支护滞后开挖面1520m跟进，开挖与支护平行作业。开挖后及时进行系统喷锚支护。锚杆采用YT-28手风钻和凿岩钻车造孔，人工挂钢筋网，砼湿喷机喷射砼。加强施工期监测，以保证施工安全。厂层EL2620.30EL2613.456.75交通洞先用潜孔钻进行中间槽挖、两侧及厂房右端墙的预裂；先进行中部开挖（宽11.90m），再进行两侧预留保护层(宽2.5m)开挖，岩壁吊车梁采用水平光面爆破；两侧预裂用液压潜孔钻钻孔，中部采用梯段爆破；从交通洞预先开挖出导洞进入厂房内作为出碴通道，保护层开挖采用人工YT-28手风钻钻爆，人工装药，PC220液压反铲配15t自卸车出渣。边墙锚杆支护在厂层边墙预裂后施工，先进行系统锚杆、岩壁吊车梁锚杆施工，岩梁段喷砼施工在岩壁吊车梁砼浇筑结束后进行，以免污染岩壁吊车梁基面。锚杆、喷砼施工方法同厂层。厂层EL2613.45EL2608.455.00交通洞岩壁吊车梁施工前采用潜孔钻机对厂层上、下游边墙及左、右端墙先行预裂。岩壁吊车梁砼施工结束后，开始厂层开挖，采用中导坑领进，两侧扩挖的方式。中导坑宽5.0m。该层开挖主要利用人工YT-28手风钻造孔，ZL50C装载机配合15t自卸汽车出渣。边墙支护滞后开挖跟进，支护方法同厂层。厂层EL2608.45EL2602.206.25交通洞先利用人工YT-28手风钻对主厂房段周围进行预裂；然后在中部从交通洞按13%坡度下卧至2601.67高程，形成厂层开挖和出碴工作面，开挖和出碴方式同厂层。安装间及副厂房基础预留1.0m左右保护层，采用YT-28手风钻钻爆。 边墙支护滞后开挖跟进，支护方法同上层。第层EL2602.20EL2598.803.402#压力支管先对1#压力支管进行扩挖，在主厂房内形成开挖溜渣井，采用中导坑领进，两侧扩挖的方式。该层开挖主要利用人工YT-28手风钻造孔，周边预裂爆破，反铲翻渣至溜渣井底部2593.10平台，ZL50C装载机配合15t自卸汽车从2#压力支管、压力管道出渣。支护方式同上层第层EL2598.80EL2593.105.702#压力支管采用中导坑领进，两侧扩挖的方式。该层开挖主要利用人工YT-28手风钻造孔，周边预裂爆破，ZL50C装载机配合15t自卸汽车从2#压力支管、压力管道出渣。支护方式同上层第层EL2593.10EL2589.004.102#压力支管及尾水洞集水井周边实施预裂爆破，利用人工YT-28手风钻造孔；主厂房基础实施光面爆破，基础预留1.0m左右的保护层，保护层采用人工YT-28手风钻辅助施工。反铲转渣至2593.10平台装自卸汽车经压力管道2#支管出渣，少量边角清渣用人工推架子车配合60反铲转运。支护方式同上层2.3、施工程序框图厂房开挖施工程序框图见图1-1。排风洞下卧厂层开挖及顶拱支护岩壁吊车梁开挖及砼施工厂层开挖及支护厂层开挖及支护厂层、厂层开挖及支护厂层开挖及支护开挖结束2#压力支管扩挖厂层中部开挖及支护交通洞开挖主变运输洞及母线洞尾水连接洞开挖交通洞下卧压力管道施工支洞图1-1 厂房施工程序框图三、洞内布置3.1、施工供电地下厂房的施工供电：第一、二层由排风洞引入，采用铝芯胶皮线，布置于厂房外侧。第三、四层施工由交通洞布置铝芯胶皮线，布置于主厂房外侧。第五、六、七层由2#压力支管支管和尾水洞线路辅助供电。供电线路的布置随各层开挖高度，在满足安全要求的前提下灵活架设。洞内照明前期利用行灯变压器降压至36V，由相应洞室引入，后期于排风洞口支洞和通风洞采用氙气灯进行大面积照明。3.2、施工供风施工供水采用在进厂交通洞洞口布置100m3的集中空压站供风（布置5台空压机、20m321.5m3/台），通过6钢管供风至各工作面。其中，地下厂房第一、二层施工供风主要由排风洞供风系统引入，布置于厂房外侧边墙，随开挖移设。第三、四、五、六、七层施工由交通洞供风系统引入布设供风管路。供风主管采用6钢管，1.5软胶管接至各工作面。3.3、施工供水采用自达阿果5#施工支洞上游冲沟内引水至厂房工作面。地下厂房第一、二层施工供水主要由排风洞引入，布置于厂房外侧边墙，随开挖移设。第三、四、五、六、七层施工由交通洞引入布设供水管路。供水主管采用6钢管，1.5软胶管接至各工作面。 3.4、通风排烟洞室内通风主要采取强制通风为主，即安装风机解决。于排风洞口布置1台255kw轴流式风机压入式通风；于交通洞洞口布置1台255kw轴流式风机辅助，通风管路采用1000mm帆布风筒布置于洞顶部；于压力管道施工支洞洞口布置1台255kw轴流式风机辅助，通风管路采用1000mm帆布风筒布置于洞顶部，工作面辅以11kw移动式风机辅助通风。3.5、施工排水厂房系统的施工排水主要采用于各洞室、各层开挖底部设置排水沟、集水坑，汇集施工废水、底板渗水，以及各洞室边顶拱布置的排水孔、排水管等渗出的地下水，利用清水泵、潜水泵抽水通过各层开挖施工通道抽排至洞外。排水沟尺寸一般为0.4m0.4m，集水坑尺寸1.5m1.5m1m（长宽高）。四、开挖施工方法4.1、地下厂房开挖方法经仔细研究、理解招标文件及设计图纸，并参照类似工程施工经验，本标的地下厂房分层拟分为上、中、下三部分进行，共分七层施工，层高一般控制在3.58.3m之间。第一层主要考虑施工通道、顶拱锚喷支护、凿岩台车性能及满足岩壁吊车梁岩台上直墙保护层深度要求为依据，第一层开挖高度拟定为8.30m。根据施工需要，第一层开挖底高程2620.30高程；第二层以满足岩壁吊车梁开挖的合理空间高度控制，按以往施工经验，以距岩台下侧边脚3.3m左右为合理高度，因而第二层开挖底高程确定为2613.45m；第三层以交通洞底板高程控制开挖底高程，为2608.45m；第四层以交通洞下卧至副厂房底板2602.20m/2601.67m；第五层开挖底高程为2598.80m，开挖爆渣经溜碴井进入经扩挖后的2#压力支管，由装载机在溜碴井底部出碴。第六层开挖底高程为2593.10m，直接从压力管道2#支管进入开挖面进行施工，开挖爆碴采用装载机装15t自卸汽车运经2#支管运出。第七层为2593.10m以下部位，经2#压力支管作作施工通道，底部开挖的爆碴由反铲甩至2593.10m平台再由装载机装15t自卸汽车，经2#压力支管运出。各层开挖高度及相应高程见下表1-3。表1-3 主厂房开挖分层参数表序号名称高程（m）高度（m）施工通道备注1上部第一层2628.602620.308.30排风洞自排风洞在厂房内按13%下卧进入厂房2中部第二层2620.302613.456.75交通洞采用反铲翻渣溜碴井溜入安装间2608.45经交通洞出渣3第三层2613.452608.455.00交通洞直接由交通洞进入4第四层2608.452602.20/2601.676.25/6.78交通洞由交通洞按13%下卧进入5下部第五层2602.202598.803.402#压力支管爆碴由溜碴井溜入厂房基础2593.10经2#压力支管出渣6第六层2598.802593.105.702#压力支管由2#压力支管扩挖进入7第七层2593.10以下4.102#压力支管反铲翻碴至2593.10平台经2#压力支管出碴 合计39.604.1.1 厂层（2628.602620.30m）开挖厂层开挖分为两小层进行施工。第层开挖高度5.2m，自排风洞底板高程平行开挖至厂房内，开挖采用中导洞领进，两侧跟进扩挖的方式；第层开挖高度3.1m，自副厂房侧按照13的纵坡下卧至厂房2620.30高程形成中导坑，再两侧扩挖的方式进行施工。开挖采用中导洞领进，两侧扩挖跟进。利用YT-28手风钻造孔，人工装药，非电毫秒梯段雷管引爆，乳化炸药爆破，周边岩孔施行光面爆破。中导洞与中导坑开挖宽度初步设计为6.0m，领进长度1015m。开挖过程中结合顶拱永久喷锚支护，进行初期支护，确保安全。施工出碴采用ZL50C型侧卸式装载机装15t自卸汽车经排风洞运输至指定地点弃碴。表1-4 厂房第一层开挖爆破参数表 名 称单 位中导洞双侧扩挖备 注断面参数断面形式城门型宽高mm6.008.3025.457.86开挖面积m248.9169.30钻孔参数钻 具YT-28手风钻YT-28手风钻钻具数量台11钻孔直径mm4848掏槽形式楔形掏槽空孔直径mm钻孔数量个/循环136158钻孔深(单孔)m/循环4.04.0钻孔总长m/循环544632进尺率%9090进尺m/循环3.603.60开挖体积m3 /循环176.08249.48钻孔速度m / min0.60.6纯钻孔时间min/循环453527装药爆破散烟支护参数总装药量kg/循环202.55224.40单耗药量kg/m31.150.90装药时间min/循环9090爆破时间min/循环3030通风散烟时间min/循环6060安全处理时间min/循环120240出渣参数装渣机械ZL50C装载机PZL50C装载机装渣机械台数台11装渣能力m3/h6060运输机械15t自卸汽车15t自卸汽车运输机械台数台3434运输能力m3/h6060循环作业时间准备及测量放线min6060钻孔时间min453527装药爆破时间min120120通风散烟时间min6060安全处理时间min120240出渣时间min240300每循环时间min10531307施工强度日有效施工时间h2020日进尺m4.13.3月有效施工天数天2525平均月进尺m/月10282.5经过各工序计算，中导洞平均每月可进尺102m，中导洞两侧的扩挖一次完成，拱脚及边墙部位的开挖采取光面爆破一次成型，以保证围岩的完整性尽量少受影响。4.1.2 厂层（2620.302613.45m）开挖厂层为岩壁吊车梁施工，其开挖质量要求最高，是地下厂房施工的重点和难点，主要考虑方便岩壁吊车梁开挖与砼施工，并能保证开挖成型及砼浇筑施工质量，层高拟定为6.75m，高程2620.302613.45m。为保证岩壁吊车梁岩台开挖质量，本层分三区开挖，中部11.90m先垂直开挖，两侧各留2.5m保护层进行开挖爆破。岩壁吊车梁开挖又分两部分进行。厂层施工时，先利QZJ-100B型潜孔钻机在厂层底板上垂直钻爆，形成溜碴导井。该层爆碴由从交通洞进入主厂房内溜碴井底部出碴。扩挖爆破后由安装间侧开始垫碴爬坡至厂层底高程2613.45m高程，形成施工通道，厂内斜坡通道宽度33.33m，为满足施工出碴要求以及后期岩壁吊车梁砼施工。厂层中部的开挖采用QZJ-100B型潜孔钻机造孔。所有爆破孔均采用人工装药，非电毫秒雷管引爆，乳化炸药爆破，施工出碴利用PC220型反铲翻碴至溜碴井底部，ZL50C侧翻装载机装15t自卸汽车经交通洞运输至指定碴场卸碴。两侧岩壁吊车梁采用保护层开挖。在厂层开挖完成后，利用溜碴井经扩挖，拉槽、垫碴按15%坡度形成一条从交通洞底板至厂房2613.45m高程的施工通道，作为主厂房内岩壁吊车梁的施工通道。厂内斜坡通道宽度33.33m。1 中部开挖中部开挖宽度约为11.90m，先形成施工通道。中部利用QZJ-100B型潜孔钻钻爆， 中部开挖前两侧预留保护层先行预裂。预裂爆破利用QZJ-100B型潜孔钻造孔，孔径为110mm，间距为80100cm。主爆孔利用YT-28手风钻造孔，孔径为65mm，间距1.51.8m，排距1.52.2m，单耗药量控制在0.650.70kg/m3，人工装药，非电毫秒梯段雷管引爆，微差挤压爆破。每一施工段长度56m。爆破系数根据实际进行调整。如果爆碴的块度过大，装渣设备无法装运时，则采用YT-28手风钻解小，或者调整炮孔间排距，控制岩石块径，以利出碴。采用PC220反铲翻碴至溜碴井底部，出渣采用ZL50C侧翻装载机装15t自卸汽车经交通洞运输至指定碴场。表1-5 厂层中部梯段爆破参数表炮孔类型梯段高度（m）孔径（mm）药径（mm）孔距（cm）排距（cm）孔深（m）爆破方量(m3)堵塞长度(cm)线装药密度（g/m）炸药单耗(kg/m3)主爆孔8.50865501201401506.594782000.65预裂孔8.5081103280801006.59/70150300/2 岩壁吊车梁开挖岩壁吊车梁预留保护层开挖在中部开挖后进行。保护层开挖分两次进行，先开挖岩台上、下直墙，再开挖岩台。两侧保护层开挖采用凿岩台车钻孔光面爆破，采取密孔、间隔装药、多循环、短进尺等开挖方式成型。在预留保护层开挖前，在现场适当部位进行爆破试验，取得合理爆破参数后再进行开挖。上、下直墙开挖利用YT-28手风钻沿厂房纵轴方向造水平孔，孔深2.02.5m，人工装药，非电毫秒梯段雷管引爆，装25乳化药卷，绑导爆索进行光面爆破，周边孔间距3040cm，周边孔与第二排孔排距5060cm，再向外的爆破孔间间排距变为7080cm。岩台开挖利用YT-28手风钻沿岩台坡面造斜孔（见附图），间距2035cm，非电雷管分段同时引爆，装25防水药卷，用竹片绑导爆索、间隔装药，进行光面爆破。具体爆破参数根据现场爆破试验确定。施工出碴采用PC220型反铲装15t自卸汽车运输至指定碴场卸碴。岩台开挖过程中，根据我局以往的经验，注意对测量放样的复检，合格后再进行开挖，根据下方直墙的开挖超欠情况，推算出实际各斜孔的开口位置，然后按照岩台斜度，设置放线样架并有效固定，自制相同角度的三角尺，对每孔的斜度进行确定、检查，并根据不同的部份超欠情况，确定每孔需钻进的深度，确保各孔底在同一高程、同一铅直面。爆破前对装药量进行爆破试验测试，并根据实际情况进行调整，确保岩台成形良好。岩壁吊车梁深孔受力锚杆的施工做到认真细致，锚杆孔根据超挖情况重新计算，并用全站仪准确测量定位，锚杆采用YG8圆盘钻或YT-28手风钻造孔，锚杆孔上、下偏差不大于3cm，左右偏差不大于10cm，角度偏差不大于+2，孔深偏差不大于5cm。岩壁吊车梁锚杆安装之前，对厂层周边结构线进行预裂爆破，以减小厂层开挖对岩壁吊车梁锚杆的扰动；厂层开挖前进行爆破试验，取得爆破震动速度经验公式参数(、K值)以指导开挖。厂房、层先对上、下游边墙进行预裂，以减小爆破震动对岩壁吊车梁的不利影响，并严格控制单响药量。表1-6 岩壁吊车梁预留保护层爆破参数表部位钻孔机械炮孔类型孔深（m）孔径（mm）孔距（cm）药卷直径（mm）线装药密度（kg/m）岩台上、下直墙YT-28手风钻崩落孔1.52.04870320.7周边孔1.52.04835250.25岩台YT-28手风钻崩落孔1.52.04870320.3周边孔1.52.04830250.254.1.3 厂层（2613.452608.45m）开挖本层开挖高度5.00m，以交通洞作为施工通道。第三层开挖待岩壁吊车梁混凝土浇筑完成并拆除支撑结构后进行。为减小爆破对岩壁吊车梁砼的影响，厂房层开挖前应进行针对岩壁吊车梁爆破振动试验，根据实测结果建立经验公式，指导下部开挖爆破设计。在厂层开挖完成支护施工时，先对第三层周边先实施预裂爆破。预裂爆破利用QZJ-100B型潜孔钻造孔，孔距为80100cm，线装药密度为260g/m。本层开挖爆破待拆除岩壁吊车梁混凝土支撑结构后方可进行，采用沿厂房中部导槽领进，两侧扩挖跟进，导槽宽度6.4m，领进长度58m，由安装间向副厂房方向分段进行开挖。开挖主要利用YT-28手风钻竖向造主爆孔，人工装药，非电毫秒梯段雷管引爆，乳化炸药微差挤压爆破。施工出碴采用ZL50C装载机装15t自卸汽车经交通洞运输至指定碴场卸碴。4.1.4 厂层（2608.452602.20/2601.67m）开挖本层开挖高度6.25/6.78m，以交通洞在厂房内按13%的坡度下卧进入。本层开挖仍采用先周边预裂爆破的方式，在进行第三层的支护施工时，利用QZJ-100B型潜孔钻施钻预裂孔，于本层开挖前进行预裂爆破。厂层施工道路，由交通洞在安装间、主机间方向按i=13%下卧，至副厂房底板2601.67.00m高程。本层的主体开挖采用YT-28手风钻造孔。所有爆破孔均采用人工装药，非电毫秒雷管引爆，乳化炸药爆破，施工出碴利用PC220反铲装15t自卸汽车经交通洞运输至指定碴场卸碴。对副厂房底板预留1.5m左右的保护，由人工手风钻进行保护层开挖。本层下卧道路所形成的三角体，在周围岩体开挖、支护完成后，向交通洞方向退挖完成。4.1.5 厂层（2602.202598.80m）开挖本层开挖高度3.40m，开挖由2#压力支管扩挖进行。开挖通道由2#压力支管扩挖进行。人工手风钻由2#压力支管向厂房方向继续开挖并形成翼口，再利用YT-28手风钻预裂向下开挖，形成溜碴导井。导井形成后厂内开挖采用YT-28手风钻在厂层底板上钻设垂直爆破孔，梯段爆破。开挖爆渣由ZL50C装载机从经压力管道进入厂房，装15t自卸汽车出渣。开挖前首先对主机间周边先预裂爆破，主爆孔仍采用YT-28手风钻造孔，人工装药，非电毫秒梯段雷管引爆，乳化炸药微差挤压爆破。在该层施工时，安装间底部剩下卧通道部分采用YT-28手风钻人工开挖，并预留一定的1.5m左右的厚度，采用保护层开挖法，以控制底板开挖平整度。4.1.6 厂层（2598.802593.10m）开挖本层开挖高度5.70m，开挖以2#压力支管作为施工通道。本层开挖仍采用先周边预裂爆破的方式，在进行第层的支护施工时，利用QZJ-100B型潜孔钻施钻预裂孔，于本层开挖前进行预裂爆破。本层的主体开挖采用YT-28手风钻造孔。所有爆破孔均采用人工装药，非电毫秒雷管引爆，乳化炸药爆破，施工出碴利用ZL50C装载机装15t自卸汽车经2#压力支管运输至指定碴场卸碴。对蝶阀室底板2593.10m高程以上预留1.0m左右的保护，由人工手风钻进行保护层开挖。4.1.7 厂层（2593.102589.00m）开挖本层为集水井、1#、2#机基础开挖。开挖前先采用YT-28手风钻对集水井周边，机组基础边线进行预裂爆破，预留1.0m左右的保护层，采用YT-28手风钻造孔，周边采用光面爆破，人工装药，非电毫秒梯段雷管引爆，乳化炸药小药量控制爆破，反铲翻碴至2593.10m平台，装15t自卸汽车出渣，少量边角清基采用人工推架子车配配合60反铲清运。4.2、临时支护根据招、投标标文件地质描述可知：本标地下厂房围岩总体稳定性较好，不存在较大规模的潜在不稳定块体，具备开挖地下厂房的地质条件。洞室围岩破坏形式主要表现为端墙岩体的塑性变形松弛崩（滑）落破坏，建议施工过程中及时采取有效措控制变形发展，防止围岩因过量变形而破坏。此外，洞室开挖过程中围岩因裂隙切割、组合存在随机分布的小型失稳块体。地下厂房开挖施工中，根据设计图纸要求，结合永久支护对岩体较差段加强临时支护。厂房第一层开挖过程中及时对顶拱围岩进行封闭，根据围岩实际状况采取喷锚及挂网喷锚等临时支护。顶拱临时支护锚杆采用25，L= 4.5m与32，L= 9.0m。对第一层开挖过程中出现的局部破碎带围岩：采用增加32，L= 9.0m锚杆与挂网喷砼联合支护；边顶拱临时锚杆采用25，L=3.50m随机安全锚杆，喷C20砼厚1015cm，并挂设81515cm钢筋网；开挖爆破安全处理后，先喷35cm厚砼封闭岩面，然后制安锚杆、挂设钢筋网，第二次喷砼厚度以覆盖钢筋网58cm为准。对地下水发育段钻设深排水孔用排水管进行引排。洞内临时支护尽量结合永久锚喷砼支护进行施工。4.3、各洞室与厂房交叉部位施工与厂房相交的洞室较多，有排风洞、交通洞、主变运输洞、母线洞、压力支管、尾水连接洞，在该部位开挖施工时，为保证工程质量和安全，需加强各洞室与厂房交汇口挂口支护。在厂房边墙开挖前，先对已成形洞口段进行加强支护，根据具体地质情况，采用锁口锚杆或锁口锚杆结合挂网喷锚（或钢支撑）。母线洞施工时，在交叉口二倍洞径的洞段范围内，采用浅孔多循环短进尺的方式开挖。4.4、不良地质段开挖安全措施（1）加强地质预报，对平洞段，采取物理探测仪、超前钻探或打导洞等方法，进一步探明前方地质情况；对直墙段，加强现场地质素描，根据断裂面产状推测其延续情况；同时，注意观察钻孔岩粉变化情况，推测待挖面地质状况。（2）采取分部开挖、分部支护；采用浅钻孔、弱爆破、多循环的施工方法，减少对围岩的扰动。（3）采取超前锚固，一掘一支护，爆破后立即喷混凝土封闭岩面，出碴后，再打锚杆、挂网、喷混凝土，必要时设置钢拱架（或格栅支架）支撑。（4）对地下水活动较严重地段，采用排、堵、截、引等综合治理措施。（5）加强施工安全监测，勤检查和巡视并及时分析监测成果和检查情况，掌握围岩应力应变情况，及时采取行之有效的支护。4.5、地下大洞室高边墙稳定措施厂房跨度较大，高度较高，连接厂房洞室较多，施工过程中，高边墙的稳定与安全尤为突出，结合我局多个地下厂房的成功经验，主要采用如下方案进行：1、采用合理的开挖方式，岩壁吊车梁下部的高边墙开挖实施预裂爆破，预裂孔布置在轮廓线上，孔位偏差 5cm。中部开挖采用导槽领进的方法，并减小一次性装药量，从而减小开挖爆破时对围岩的影响；2、开挖后及时支护，原则上每开挖一层锚喷支护及时跟上，施工完毕后，再进行下一层的开挖；3、在洞室交叉口集中的边墙地段，采取加强支护的方式，如及时进行交叉口洞室锁口段的混凝土衬砌、增设锁口锚杆、增设钢支撑等；4、通过爆破试验，选择合理的爆破参数，优化爆破设计。5、设置变形观测装置，加强顶拱及高边墙监测，发现问题及时解决等。4.6、施工期的监测加强施工期的监测，主要是保证快速安全施工，利用监测数据来指导施工。地下洞室的开挖过程中，在特征断面或者监理工程师指定的位置，设置围岩变形及位移变化观测点，埋设仪器进行跟踪观测，记录数据，并对数据进行整理、分析，来监测洞室稳定性及工作状态。在监测中，发现异常时应及时对围岩进行加固。施工期间应根据开挖过程中围岩的应力、应变情况指导施工。在厂房顶拱开挖期，根据顶拱围岩应力、应变的变化及时做好顶拱的锚喷支护，有利于围岩稳定和施工安全。在厂房中下层开挖过程中，可根据边墙围岩的应力、应变的变化情况，及时调整开挖方案。五、锚喷支护及排水孔施工5.1 锚杆施工由于本工程地下厂房系统的锚杆数量大，锚杆的规格尺寸多，拟主要采用YG8圆盘钻钻孔，同时辅以人工YT-28手风钻施工。5.1.1 施工方法系统锚杆 施工可采用YG8圆盘钻和YT-28手风钻造孔，人工辅助完成锚杆作业，随各层开挖跟进施工。钻孔达到标准后，用高压风清除孔内岩屑，然后采用2SNS注浆泵将配制合格的砂浆注入孔内，再用人工利用作业平台将加工好的杆体插入锚孔，一般按先注浆后插杆的程序施工；边顶拱32 L=9m系统锚杆采取先插杆后注浆（设置排气管）。安全锚杆根据当前开挖揭示的地质及围岩情况，来确定是否需要进行及时的安全支护，如果要设置安全锚杆，则必须及时跟进施工，其施工方法与系统锚杆相同，但是为了使尽早具有规定的锚固力，一般优先采用药卷锚杆灌注实施。岩壁吊车梁锚杆 采用YG8圆盘钻进行造孔。一般按从上排至下排顺序进行施工，测量精确放点后，设置放样架，人工站立于下方施工平台，采用自制的与锚杆斜角相同的三角板，对钻孔的方向进行定位、检查，逐根进行，保证锚杆孔的方向。钻孔后，对锚杆孔采用高压水进行冲洗，下排下斜孔钻孔后一般采用牛皮纸等进行堵孔保护，灌浆时再予打开，锚杆施工采用先注浆后插筋施工工艺，锚杆插入要及时、迅速。砂浆未到龄期，不允许厂内有任何大的爆破振动。砂浆达到龄期后，对锚杆进行拉拔试验等抽样检查，对不合格的锚杆采用重新返工补打。对不同的施工工艺，施工前进行灌注试验，以确定浆液的最佳配比与施工时需采用的相应措施，保证施工质量。5.1.2 施工工艺流程长度在4.5m以下的锚杆采用“先注浆后插杆”工艺，施工程序为：布孔钻机就位造孔清孔注浆锚杆安装、固定孔口固定。长度大于4.5m的锚杆采用“先插杆后注浆”工艺，施工程序为：布孔钻机就位造孔清孔锚杆安装、固定注浆孔口固定。1 布 孔 根据设计要求及周围岩石情况决定孔位，通过测量数据，做出孔位标记并编号。一般锚杆的孔位偏差不大于100mm；岩壁吊车梁的锚杆孔位的上下偏差不超过30mm、左右偏差不超过100mm，孔深偏差不超过50mm，倾角偏差不超过2。当岩壁吊车梁出现超挖时，锚杆的钻孔位置要做相应的调整，保证锚杆的入岩深度和伸入梁体的相对位置不变，在本工程的实施时，采用放样架来有效控制。2 造 孔对于不良地质带造孔为防止卡钻和塌孔，采用水泥浆固壁待凝扫孔，再继续钻进的方式进行施工。锚杆孔孔轴方向满足施工图纸要求，各偏差满足技术条款及相关规范要求，并做好锚杆钻孔记录。3 清 孔清孔采用高压风水枪联合冲洗孔内岩粉和积水，直至干净，对于破碎带或其它不良地质带则采用高压风吹洗干净,孔口应采取保护措施，防止孔内掉碴、堵塞孔口。4 锚杆安装钻孔完成，清孔验收后应立即插入锚杆体，同时插入注浆管，以保证注浆密实，但根据围岩地质情况，对于较完整岩体，也可采用先注浆后插锚杆。5 锚杆注浆锚杆孔注浆，注浆管伸入孔底后拔至距孔底510cm处开始注浆，直至锚杆孔注满砂浆。5.2、喷砼支护厂层喷砼支护在岩壁吊车梁砼浇筑结束后进行，其余各层喷砼支护随各层开挖分层跟进进行，喷砼采用湿喷法施工工艺，并加以DS-1型喷砼结合剂以减少回弹。利用3m3砼罐车从拌和站运料，TK-961型砼喷射机输送，人工在施工平台车上喷射或手持喷头喷射，人工喷水养护。喷射前利用高压风、水枪联合作业冲洗岩面。喷砼作业一般采用自下而上的施工顺序分层进行，边墙壁每层喷砼厚度控制为35cm，顶拱每层喷砼控制为23cm。挂网喷砼一般采用先喷5cm厚垫层砼，再挂网，再喷面层砼的方式。喷砼终凝后，人工进行喷水或洒水养护，保持砼面湿润，直至养护期结束。喷砼施工程序为：施工准备岩面冲洗、验收基层喷砼（35cm）挂网喷砼回弹料清理喷水养护5.3、排水孔施工厂内排水孔施工待开挖支护后进行，随各层分层施工，利用YG8圆盘钻按设计深度钻设，下部砼衬砌边墙中按设计采用接管引出。六、开挖施工质量保证措施（1）严格按设计图纸、设计修改通知及相关技术规范进行施工。（2）开挖前认真做好爆破方案设计，做好光面和预裂爆破参数设计，并先进行爆破试验，以选择和确定合理的爆破参数，获得比较满意的爆破面和形成光滑的最终开挖断面，使在最小开挖线外的超挖量最小。（3）采用先进的测量仪器和先进的测量控制手段，提高观测效率、观测质量；每次爆破后均进行开挖掘进细部放样，掌子面上用红油漆画出开挖轮廊线，并标定顶拱中心线和两侧腰线。（4）开挖中及时测绘开挖断面，进行测量导线复测，每循环进行测量放样时，均对上一循环开挖断面进行规格检查，并将超欠挖情况及时通知钻孔人员，以便对钻孔角度进行调整，减小超挖，对欠挖的部位及时进行处理，确保洞室的开挖尺寸和规格满足设计要求。（5）在开挖过程中，根据岩石变化情况，经监理工程师批准后及时修正爆破参数，以便尽量减少超挖和不欠挖。在不良地质洞段的开挖和洞身交叉口段的开挖严格控制爆破参数，采用小药量爆破，以确保围岩的稳定。（6）在进行厂房第层中间部分（1区）开挖时，对预留保护岩体（2区）边线进行减震预裂爆破，以减小1区开挖爆破对岩壁吊车梁基座的影响。（7）岩壁吊车梁上、下直墙保护层采用密孔、浅孔、短循环（2m）掘进，减小终孔偏差，将光爆岩面误差控制在允许范围内。（8）钻孔严格按照设计钻爆图施工，各钻手分区、分部位定人定位施钻，每排炮由值班工程师按“平、直、齐”的要求进行检查。周边孔偏差不大于5cm/m，爆破孔偏差不大于10cm，以减少超挖和减轻对围岩的破坏。（9）对全部施工过程，进行严格的全面质量管理，质检部门应随时对洞内的施工质量进行检查，杜绝质量事故的发生。七、工期保证措施（1）充分利用排风洞、交通洞及招标文件中各施工洞室，合理安排施工程序，确保施工顺利进行，并满足工期要求。（2）厂房系统施工围绕主、副厂房及安装间这一关键线路展开，统筹安排主变及尾闸室、母线洞、主变运输洞、压力管道、排水廊道、无压尾水洞等其它洞室的施工，形成多工作面、多工序作业，保证整个厂房系统施工全面稳步推进。在主厂房中采用分层开挖支护，层内多工序平行流水作业，以加快施工进度。（3）配备先进、配套、适用的洞室开挖支护施工机械设备，保证开挖支护及时、有效，并配备具有丰富地下工程施工经验的地质工程师，负责分析、处理施工中出现的地质问题。（4）为保证施工人员身体建康，提高工作效率，加快施工进度，在整个开挖过程中启动施工总布置中设置的大功率通风机通风。（5）各工作面在开挖阶段合理组织开挖、锚杆、喷砼、排水孔的平行交叉作业。（6）加强通风，改善洞内通风散烟条件，并加强对有害气体监测。八、 施工期有害气体监测及防护措施地下厂房施工工作面多，容易造成有害气体聚集，空气质量达不到规范要求，因此，施工中除有针对性地增加通风设备外，同时考虑加强有害气体（如一氧化碳、二氧化硫、空气中悬浮粒子等）的检测与控制。主要措施：1、针对有害气体的危害及防范，加强对现场施工人员的教育，普及相关知识，并配备一定的防护面罩；2、所有进洞的施工设备，其发动机的工况必须良好，其废气的排放一定要达标，否则不予进洞作业；3、在地下洞室内，采取喷水等降尘措施；4、尽早将厂房系统的各个通道贯通，充分利用自然通风条件，形成有利的通风散烟条件；5、制定相关的规章制度，并加大实施力度，确保施工安全；6、设立专门的监测小组，加大检测密度；7、加强通风设备的保养，确保设备正常运行，保证施工顺利进行。九、主要机械设备配置地下厂房开挖施工主要机械设备配置见表1-7表1-7 主要机械设备表序号设备名称型号规格单位数量备 注1反铲挖掘机PC225台12反铲PC60-6台13圆盘钻YG8台14潜孔钻QZJ-100B台25手风钻YT-28台206装载机ZL50C台27自卸汽车15t台68自卸汽车5t台49砼搅拌运输车8m3台410砼泵机HB60台211砼喷射机TK961台312锚杆注浆机MZ-1台413砂浆泵2SNS台214轴流风机255kw台315汽车吊QY8台116潜水泵37 KW台217潜水泵7.5KW台518潜水泵2.2 KW台6