新藏水电站地下厂房岩锚梁开挖施工技术
最好施工方法之岩 锚 梁 施 工 工 法
岩 锚 梁 施 工 工 法(YJGF 06-2000) 中铁第十六工程局一、前言岩锚梁(见图1)是岩壁吊车梁的简称,利用一定深度的注浆长锚杆将钢筋混凝土梁体牢牢地锚固在岩石上,它承受的荷载通过长锚杆和岩石壁面摩擦力传到岩体上。
它与普通的现浇梁相比,不设立柱,充分利用围岩的承载能力。
岩锚梁是从挪威引进的高新技术成果,它是一项集光面(预裂)爆破、锚固技术,混凝土技术,应力、应变和位移量测技术于一体的综合性施工技术,技术要求高,施工难度大。
岩锚梁主要应用于大型水利枢纽工程地下厂房中机电设备的安装、维修等。
它与岩台梁及其他结构梁相比,能缩窄地下厂房的跨度,减少工程量,降低工程造价,增加洞室的稳定。
开挖到相应部位即可施工 图1 岩锚梁结构 岩锚梁,无需等整个洞室全部开挖完成后再施作,岩锚梁的提前施工又为下一步的施工创造了十分有利的条件,可使整个主厂房的工期缩短8个月左右,经济效益极为显著。
在我国,岩锚梁的应用正处于起步和推广阶段,其施工技术正逐步完善。
已建成投入运行的有云南鲁布革电站、贵州东风电站和太平驿电站、广东抽水蓄能电站。
江垭电站于1997年12月建成并投入机电安装,现已投入运营。
正在建设的黄河小浪底水利枢纽等水利工程也将采用这种新型结构。
中铁第十六工程局承担的湖南省江垭电站地下厂房和尾调室均设有岩锚梁。
施工过程中对其施工工艺进行研究、总结,形成本工法。
二、工法特点1.施工工艺完善、简便,可操作性强,降低劳动强度。
2.施工速度快,工效高,确保工期。
3.施工质量容易得到保证,能够满足设计要求。
三、适用范围本工法适用于地下厂房岩锚梁施工,也适用于类似结构的工程项目。
四、施工要点岩锚梁施工技术是水电施工的尖端技术之一。
岩台开挖、长锚杆施工、梁体混凝土施工是岩锚梁施工的三大技术难题,特别对岩台开挖、长锚杆施工质量要求极严。
地下厂房的开挖深度一般在50m 左右,分层开挖,第I 层(拱部)施工完成后,即可进行第Ⅱ层开挖及岩锚梁的施工,然后再进行第Ⅲ层以下的开挖。
水电站地下厂房岩锚梁开挖技术
2 工程 地 质 条件
左岸 主 厂 房 岩壁 吊车 梁岩 体 以 P 层 斑状 玄 zs
武 岩为 主 , 局部 为角 砾集块熔 岩 , 岩体 坚硬 、 鲜 , 新 但 层 内错动 带及 节理 较 发 育 , 体较 破 碎 。地 质 描述 岩
第 2 卷第 4期 4 21 0 0年 8 月
土 工 基 础
S i g a dFo nd to ol En . n u a i n
Vb . 4 1 No 4 2 . Au 2 0 g. 01
水 电 站 地 下 厂 房 岩 锚 梁 开 挖 技 术
刘松 柏 ,王 梓 凌
保护 层采用 垂 直 孔 钻爆 开 挖 , 环 进 尺 1 循 0 m;
岩 台岩壁 采用直 面 和斜 面 双 面光 爆 一 次 开挖 成 型 , 分段长度 为 1 5m~2 Om。具 体工 序如下 : () 1 基岩 面清理 基岩 面采用 人工手 风钻 、 风镐进行 清理 , 要求基
( 北 楚 曜 水利 水 电工 程 有 限 公 司 , 湖 湖北 宜 昌 430) 4 0 0
摘
要 : 锚 梁 ( 锚 悬 臂 吊车 梁 ) 近 年 来 广 泛 应 用 于 水 电 站 地 下 厂 房 的结 构 设 计 方 式 。溪 洛 渡 电 站 左 岸 地 下 主 岩 岩 是
厂 房岩 体 地 质 结 构 复 杂 , 用 分 序 开 挖 、 面爆 破 的施 工 方 法 , 采 光 保证 了 岩 面成 型质 量 。 关 键词 : 下 厂 房 , 锚 梁 , 序 开 挖 , 面爆 破 地 岩 分 双
孔 深 31 , 距 0 8m~ 1 2m ; 爆 孔 孔 深 3m , I孔 T . . 光 在
地下厂房岩锚梁开挖爆破技术
地下厂房岩锚梁开挖爆破技术水利水电工程建设中常会大量遇到地下洞室工程施工,地下厂房及相关洞室的规模也越来越大,在其建基面开挖过程中,为控制爆破,通常采用预留一定厚度保护层的开挖方式或采用孔底柔性垫层爆破等。
由于我国建设发展的需要,特别是水电能源的开发,使得大型和超大型地下工程规模已成为发展的主要方向,伴随着厂房装机容量的增大,地下厂房及相关洞室的规模也越来越大,以大跨度、高边墙、多交叉以及结构复杂为特征,其中岩锚梁爆破施工是开挖爆破的难点和重点。
1.工程概况此水电站位于某江的峡谷之中,其枢纽由拦河大坝、泄洪建筑物、引水发电建筑物、地下发电厂房等组成,总装机容量12 600 MW。
地下厂区位于坝肩上游山体内,水平埋深300 m~450 m,垂直埋深340 m~480 m,主厂房设计开挖尺寸为:439.7 m×28.4 m(31.9 m)×77.1 m(长×宽×高),轴线方向为N24°W,与厂房区最大主应力σ1方向成36°~46°夹角,与厂房区主要发育的NE向错动带成55°~76°夹角,与NWW~EW向裂隙亦有40°~75°夹角。
出露的岩体主要为P2β6层斑状玄武岩,岩体一般新鲜坚硬,硬脆性明显,细微隐性节理发育,围岩类别为Ⅱ类,Ⅲ类,Ⅳ类,以Ⅲ类为主。
总体上看,厂房轴线与最大主应力方向夹角较小,与主要结构面夹角较大,有利于围岩稳定。
但是,由于厂房纵向延伸较长,地质情况复杂,需要选择具有代表性的部位进行岩锚梁岩台开挖模拟试验,最终确定适合不同地質条件的钻爆参数。
2.开挖爆破2.1开挖施工程序主厂房第Ⅲ层开挖的层高为9.0 m,梯段开挖宽度为20.4 m,两边预留4 m厚的垂直保护层,岩台厚度为1.75 m。
主厂房第Ⅲ层开挖程序和炮孔布置见图1,其中①,②区为预裂和中部拉槽区,在梯段开挖之前先进行超前预裂,预裂孔的间距为0.8 m~1.0 m,孔深为9.5 m;而后分两层进行中部抽槽,每层台阶高度均为4.5 m,炮孔间排距2.3 m×2.0 m,单耗为0.4 kg/m3~0.50 kg/m3;③,④,⑤区的保护层厚度为4 m,由上至下分3层开挖,每层台阶高度均为3.0 m,采用浅孔、短进尺多循环的光面爆破方式开挖;⑥区岩台部位的竖向光爆孔、辅助孔超前造孔(与③区保护层Ⅰ同时造孔),待保护层全部开挖后进行岩台斜面光爆孔造孔,并对岩台下拐点进行锚喷加固,最后,岩锚梁岩台直墙面与斜面双面一次光爆成型。
水电站地下厂房(岩锚梁)施工通道及支洞设置
水电站地下厂房(岩锚梁)施工通道及支洞设置1.1 施工通道规划根据本工程地下洞室的布置特点,本工程可利用作为洞内施工通道的有排风洞、交通洞、尾水洞、出线洞,考虑出线洞的坡度较大,尾水洞位置较低,洞内施工通道主要利用交通洞和排风洞。
调压室气室利用调压室交通洞作为施工通道,水幕室无施工通道,拟由调压室交通洞设一条支洞(1#施工支洞)至水幕室形成。
压力管道的施工通道由交通洞布置一条施工支洞(2#施工支洞)解决。
地下厂房工程上、中部施工通道主要为排风洞、交通洞,下部施工道路主要利用2#支洞并扩挖3#压力支管,并结合尾水连接洞、尾水洞形成。
考虑到尾水洞洞口仅比地面高1.5 米,前期尾水洞拟由交通洞设尾水上支洞(3#施工支洞)并结合尾水洞内降坡,作为尾水洞上部、尾闸室、尾水连接洞的施工通道;尾水洞下部在尾水渠形成后在出口设置枯期围堰、垫渣枯期进洞施工;尾水出口明渠设置枯期道路、枯期围堰,枯期进行施工;尾水洞前期利用尾水出口预留岩塞挡水。
1#排水廊道由排风洞进入,2#排水廊道由2#支洞设支洞(4#支洞)作为施工通道。
1.2 施工支洞布置类比我局已成功实施的多个同类工程(太平驿水电站地下厂房、冷竹关水电站地下厂房、冶勒水电站地下厂房、梯子洞水电站地下厂房、自一里水电站地下厂房等)的施工方案并结合本工程的结构布置情况,各施工支洞的设计和布置如下:1#施工支洞:从调压室交通洞布置,与水幕洞尾部相接,长度为257.81m,主要作为水幕室施工通道;2#施工支洞:从交通洞桩号0+30 处布置,与压力管道交于(管)0+403.922m 处,长度为157.835m,坡度为I=8.7433%,主要作为压力管道、压力支管及厂房第五层的施工通道;3#施工支洞:从交通洞桩号0+30 处布置,与尾水隧洞交于桩号(尾)为0+60m 处,长度为88.73m,坡度为I=7.78%,主要作为尾水隧洞、尾闸室、尾水连接洞和厂房第六层的施工通道;4#施工支洞:从2#施工支洞桩号(支2)0+43.81 米处布置一施工支洞,主要进行2#排水廊道的开挖,长度17.73 米,坡度为I=9.6%,主要作为2#排水廊道的施工通道;表1-1 施工支洞主要特性表1.3 支洞设计1.3.1 支洞断面根据本标施工进度,施工支洞主要按单车道考虑,断面设置为城门洞型,每80~100m 设置错车道。
水电站地下厂房岩锚梁开挖技术施工技术分析
水电站地下厂房岩锚梁开挖技术施工技术分析摘要:水电站地下厂房的施工工作中,岩锚梁开挖具有一定的难度,但同时也是施工重点。
开挖的质量直接对岩锚梁的受力有一定影响,同时也会涉及到对锚梁运行过程中是否安全。
本文以陕西省镇安抽水蓄能电站地下厂房岩锚梁开挖施工为例,对开挖设计技术要求、岩锚梁开挖施工的流程、基岩面清理放样、搭设样架等进行了介绍,为相关工程提供一定的参考。
关键词:水电站;地下厂房;岩锚梁开挖;分析大型水利工程地下厂房中机电设备的安全和维修大部分需要岩锚梁开挖技术的支撑,它对比其他结构,能使地下厂房的跨度变窄,减少工作人工的工程量,减少工程支出。
所以引起施工投资方以及参建方等各方的高度重视,确保开挖成功。
但岩锚梁开挖是地下厂房中最难也是最重要的环节,地质条件会影响开挖的进度,本文提出了岩锚梁壁开挖要求,优化钻孔装药方式,同时采用合理措施,提高岩锚梁开挖施工的完全性。
1、工程概况陕西省镇安抽水蓄能电站地下厂房开挖尺寸为177.5m×25.5m×57.5m,岩壁吊车梁布置范围EL864~EL861,轨顶高程EL864,上拐点高程EL862,下拐点高程EL861,岩台斜面与竖直方向夹角35°。
岩锚梁开挖同保护层同步施工,保护层宽度3m,岩锚梁开挖预留岩体水平宽度70cm。
主厂房的开挖尺寸要严格控制,长、宽、高按照相关要求,不能存有偏差;岩锚梁桥机轨顶要达到一定的高度。
主厂房洞轴线的方向在东北60°,与岩层的夹角大约在31°-41°之间[1]。
岩锚梁保护层的开挖分四个区进行,其具体分区如图1所示。
图1 岩锚梁保护层分区图2、开挖设计技术要求2.1 主厂房一般边墙开挖要求在进行主厂房边墙的开挖过程中具有一定的要求,主要体现在:第一,对于直立边墙是不能出现没有挖到的地方,各级台阶的向外扩张不能大于19.5cm,同时错台宽度要做到合理。
第二,为了确保开挖岩壁的稳定程度,相邻炮孔之间的岩面要处于比较平整的状态,不平整度要控制15cm之内。
地下厂房岩锚梁开挖施工技术
1 工程 概述
程 9 4 4 长 2 6m, 台宽 度 为 17 岩 台 7 . 0m, 0 岩 .5 m, 高度 为 2 5 岩 台与水平 面 的夹角 为 5 。 .0m, 5。 主厂房采 取分 层开 挖法施 工 , 九层 开挖 , 分 岩 锚梁 开挖在第 Ⅲ层 进行 。
要 : 电 站 地下 厂 房 岩 锚 梁施 工 是 地 下 厂 房整 个施 工 过 程 中 的 难点 和重 点 , 水 特别 是 岩锚 梁 的开 挖 , 整 个 开 挖 过 程 中质 是
量要求最高 、 技术难度最大的一个重要环节 , 也是地下厂房精细化施工水平 的集 中体 现。介 绍了大岗山水 电站 岩锚梁开挖
2 岩锚 梁施 工
2 1 施 工布 置 .
大 岗 山水 电站位 于 四川 省大 渡河 中游上段 雅
安市石 棉县挖 角 乡境 内, 为大渡河 干流规 划 2 2个 梯级 中的第 l 梯 级 电站 。电站 枢纽 主要 由混 4个
凝 土双 曲拱坝 、 引水发 电建 筑物 、 泄洪消 能建筑 物 等组成 , 混凝 土双 曲拱 坝最 大 坝高 20m, 机 容 1 装
开挖 , 分别 为 23 4区 ; 、、 岩锚 梁 开挖 为 五 区 , 挖 开
宽度为 1 5 面积 为 4 4 .5m, . 3m 。开 挖分 层 分 区 及 参数 见 图 1 。
2 2 施 工 方 法 .
岩脉等 岩脉穿插 发 育 于 花 岗岩 中 , 以辉 绿 岩 脉 且
分 布较 多 。引 水 发 电建 筑 物 区 内无 区域 断裂 切 割, 构造形 式 以沿岩脉 发育 的挤压破 碎带 、 断层 和 节 理裂 隙为特征 。 大 岗 山水 电站 地下 主厂 房包 括 主 机 问 、 安装
水电站地下厂房岩壁梁开挖控制技术
[ 章编 号 ] 10—8 6 (0 0 0—0 30 文 0 92 4 2 1) 10 5~3
吉 林 水 利
2 1 年 1月 00
水 电站 地 下厂房 岩 壁 梁 开挖 控 制技 术
何 东平
( 东省 源 天 工程 公 司 , 广 东 增 城 广 514) I 3 0
[ 稿 日期 ]2 0 一 i 一i 收 09 0 3 [ 作者 简 介] 何 东平 (9 3 ) 男 .工程 师 ,现 从 事 水利 水 电 工程 施 工 工作 。 17- ,
吉林 水利
水 电站地 下厂 房岩壁 梁开挖控 制技术
何 东平
21 0 0年 1月
是岩 台的最后一道 工序一 岩台光爆 ,为保 证岩 台
梁 体 开 挖 前 布 设 一 排 锁 口锚 杆 ( 2 , L 3 0 中5 一 0 @
10 0 );
1 工 程 概 况
石垭子水 电站工程位 于贵州省东北部 ,乌江 水 系左岸一 级支流 一洪 渡河 中下游 地下 厂房 主 洞室 是一个特 大地下洞室 ,主厂房外形轮廓 尺寸 为 9 ×1 . ×4 . m ( × 宽 × 高 ) 9 75 25 长 。厂 房 岩 壁
有百分 之 五 至 二 十 五 ,其 余 的 大量 能 量 不仅 浪 费 ,而且 还可能造成 巨大 的危害作用 L ,如 瞎 】 ] 炮 、冲炮 、飞石 、振 动 、冲击波和炮 烟等 ,常 常 致使需要爆 破者未爆 好 ,而不需要爆 破者却被严 重破坏 ,使周 围的人 员 、物资 、建筑 和环境受 到 不 同程度 的威胁 ,危 害 ,破坏或损伤 。
挖 ,减小大规模爆 破对岩壁 的损 伤 ; ②在 中间拉槽 出渣后 ,保护层 采取手风 钻分 层分段 小药量微差光爆 的方式爆 除 ,在保护层爆 除前 ,利用保 护层作 为操作 平 台 ,进行岩壁 梁垂 直孔 造孔 .并做好堵 孔等保护 ; ③ 为确保 岩 台成 型 ,岩 台下拐点 低 2 c 在 0m
复杂地质条件下地下厂房岩锚梁开挖施工工法(2)
复杂地质条件下地下厂房岩锚梁开挖施工工法复杂地质条件下地下厂房岩锚梁开挖施工工法一、前言复杂地质条件下地下厂房的岩锚梁开挖施工是一项重要的技术工程,通过对地质条件的充分了解和有效的施工工法选择,可以保证施工的顺利进行,并确保工程质量和安全性。
本文将介绍一种适用于复杂地质条件下地下厂房岩锚梁开挖的施工工法,包括该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析和工程实例。
二、工法特点复杂地质条件下地下厂房岩锚梁开挖施工工法的特点包括:1. 针对复杂地质条件的特点,采用合理的开挖方式和支护措施,保证施工安全和岩体稳定。
2. 采用岩锚技术结合钢支撑和混凝土灌注技术,提高地下厂房的承载能力和稳定性。
3. 结合地下厂房的实际情况和要求,灵活调整施工工艺和措施,确保施工的高效率和高质量。
三、适应范围复杂地质条件下地下厂房岩锚梁开挖施工工法适用于以下情况:1. 岩层间夹有软弱层、受力差异较大或断层影响的地质条件。
2. 地下水位变化较大且地下厂房周边存在水源的地区。
3. 需要提高地下厂房的承载能力和稳定性。
四、工艺原理复杂地质条件下地下厂房岩锚梁开挖施工工艺的原理是基于以下几点:1. 充分了解地质条件,确定合理的岩锚支护措施和开挖方式。
2. 通过岩锚技术提高岩体的稳定性,避免岩层松动和岩体破坏。
3. 结合钢支撑和混凝土灌注技术,提高地下厂房的承载能力和稳定性。
五、施工工艺复杂地质条件下地下厂房岩锚梁开挖施工工艺包括以下几个施工阶段:1. 前期准备:制定详细的施工计划,确定施工顺序和措施,准备所需机具设备和材料。
2. 岩锚支护施工:根据地质条件和设计要求,进行岩锚孔钻探和岩锚钻孔施工,固化岩体并提高其稳定性。
3. 钢支撑施工:根据设计要求,安装钢支撑系统,并进行调整,确保地下厂房的承载能力和稳定性。
4. 混凝土灌注施工:在钢支撑系统完成后,进行混凝土灌注施工,提高地下厂房的承载能力和整体稳定性。
地下厂房岩锚梁开挖及支护施工要点探讨
为保证混凝土施工质量,降低混凝土水化热,需采取一定 温控措施:一是混凝土采用水泥用量较少的配合比,降低水化 热;二是在混凝土内埋设冷却水管,进行通水冷却,降低混凝 土内部温度;三是加强混凝土龄期内的洒水养护。
3.3.5 模板拆除及养护
混凝土浇筑结束后,及时进行洒水养护,养护时间不小于 28 天。模板拆除时间要求:48 小时后可拆除堵头模板,侧模须 经 3 天且试块经检测强度合格后方可拆除,考虑到Ⅳ层开挖爆 破 飞 石 对 岩 锚 梁 底 部 混 凝 土 的 破 坏 ,底 模 在 Ⅳ 层 开 挖 后 再 拆除。
③区保护层主爆孔采用 φ32mm 乳化炸药;垂直光爆孔采 用 φ25mm 乳化炸药间隔装药,堵塞长度 90cm,线装药密度 93g/m。③区保护层开挖爆破炸药单耗 0.35kg/m3。
④区岩台垂直光爆孔采用 φ25mm 乳化炸药间隔装药,堵 塞长度 57.5cm,单孔药量 166.8g,线装药密度 90g/m。斜面光爆 孔采用 φ25mm 乳化炸药间隔装药,堵塞长度 56.8cm,单孔药量 152.9g,线装药密度 80g/m。岩台开挖爆破炸药单耗 0.39kg/ m3。
振捣方法及要求:振捣器垂直插入混凝土,应快插慢拔; 振捣器应伸入下层混凝土 10cm 左右,加强上下层混凝土的结 合;每次插入振捣的时间为 20~30s 左右,并以混凝土不再显著 下沉,不出现气泡,开始泛浆时为准;振捣器插入点的间距不 得超过振捣器作用半径的 1.5 倍,应防止过振;三不靠原则:一 指振捣时不要碰到模板,距离模板控制在 5cm~10cm,二是不 要碰钢筋和预埋件。在模板附近振捣时,应同时用木锤轻击 模板,在钢筋密集处和模板边角处,应配合使用铁钎捣实。
水电站地下厂房工程岩锚梁施工工艺分析
水电站地下厂房工程岩锚梁施工工艺分析摘要:本文综合分析了水电站地下厂房工程岩锚梁施工工艺,以供相关单位参考。
关键词:水电站;地下厂房工程;岩锚梁;施工工艺在水电站地下厂房中,岩锚梁属于新型结构,具备安全性以及经济性,我国相继建成的水电站地下厂房工程岩锚梁包括鲁布格水电站、东风水电站、广州抽水蓄能电站、太平驿水电站、大广坝水电站。
本文从岩锚梁优点、施工技术要求、岩台开挖、锚杆施工、混凝土施工方面,论述了水电站地下厂房工程岩锚梁施工工艺。
1 岩锚梁优点及施工技术要求80年代中期,岩锚梁引进,属于施工新技术,在岩石中锚固钢筋混凝土梁过程中,利用注浆长锚杆(一定深度),完成牢牢锚固效果,没有柱在梁下部,利用钢筋混凝土、长锚杆摩擦岩石接触面,将岩锚梁全部荷载传到岩体之上,对比普通的吊车梁,分析岩锚梁,优势明显,厂房宽度可缩小,可将洞挖方量明显减小,同时能够减小混凝土衬砌工程量,将行车提前安装,有利于厂房浇筑混凝土,有利于机组安装。
分析广蓄以及鲁布格等工程的地下厂房可知,使用岩锚梁,缩小了2~4cm宽度[1],在厂房中部使用桥式吊车以及岩锚梁开挖过程中,极大方便了厂房中下部清底、开挖以及混凝土立模、混凝土扎筋、混凝土浇筑、设备安装,对于鲁布格来说,对比合同日期,实际总工期提前,共计122天,比较国家批准的建设工期,广蓄发电提前4个月,以上数据均说明了岩壁吊车梁的作用。
对于地下厂房是否可以采用岩锚梁,决定性条件是地质条件,对于厂房来说,稳定性以及承载能力应较大。
因此,对于岩锚梁来说,对锚杆施工质量以及岩壁成型提出了高要求,针对岩锚梁施工,提出了以下要求:①岩面不存在爆破裂隙且爆破开挖超挖在20cm以下;炮孔留痕几率在80%以上;围岩松动范围ⅡⅢⅣ类分别是40cm以下、60cm以下、60cm以下;岩面起伏之差在15cm及以内。
②在岩锚梁范围之内,不能欠挖[2],岩台斜面角偏差在±5°及以内;严格控制岩锚梁以下超挖且保证局部欠挖10cm以内。
水利水电厂房岩锚梁开挖施工技术
水利水电厂房岩锚梁开挖施工技术发布时间:2021-05-06T15:00:14.840Z 来源:《基层建设》2021年第1期作者:田维[导读] 摘要:岩锚梁在整个水电站的建设中起着至关重要的作用。
中国葛洲坝集团第三工程有限公司陕西 710000摘要:岩锚梁在整个水电站的建设中起着至关重要的作用。
岩锚梁的开挖施工是水电站地下厂房开挖施工中质量要求最高、工艺要求最严格、技术难度最大的关键部位,岩锚梁开挖的成型质量直接影响到后期岩锚梁的运行安全,是岩锚梁成败与否的第一关键要素。
复杂地质条件下岩锚梁开挖难度更大,对技术要求更高。
文章重点论述了水利水电厂房岩锚梁开挖施工技术,仅供参考。
关键词:水利水电;厂房;岩锚梁;开挖1导言岩锚梁开挖支护及混凝土施工内容主要包括石方洞挖、预应力锚索安装、精轧螺纹钢筋安装、钢筋绑扎、模板安装、混凝土浇筑等。
根据已开挖完成的厂房顶拱层、第Ⅱ层、主变室和排水廊道围岩类型及类别初步判断,推断厂房第Ⅲ层岩锚梁位置岩性以变质含砾岩屑石英砂岩为主,少量变质玄武岩,局部夹炭质片岩,风化程度为微风化~新鲜。
2工程简介SK水电站地下厂房布置在Mangial冲沟右岸山体内,水平埋深800m,垂直埋深约430m;整体走向为NE向。
在厂房上下游边墙布置有岩锚梁,岩锚梁坐落在开挖成型的岩台上。
岩锚梁总长度为134.6m*2,为钢筋混凝土结构。
顶部高程EL.1337.8m,宽2.0m,布置有桥机轨道埋件;底部高程EL.1335.3m;岩台拐点高程EL.1336.695m;岩台宽1.15m。
岩锚梁位于厂房开挖的第Ⅲ层,岩锚梁混凝土在厂房第Ⅲ层(EL.1338.4m~1330.4m)开挖结束及第Ⅳ层中部梯段爆破完成后开始施工。
岩锚梁开挖支护及混凝土施工内容主要包括石方洞挖、预应力锚索安装、精轧螺纹钢筋安装、钢筋绑扎、模板安装、混凝土浇筑等。
主要工程量见表1。
表1岩锚梁主要工程量表注:表中工程量为预估量,具体以现场实际发生为主。
水电站地下厂房岩锚梁开挖施工技术
水电站地下厂房岩锚梁开挖施工技术作者:赵江龙来源:《装饰装修天地》2020年第22期摘 ; ;要:岩壁吊车梁作为水电站地下厂房开挖的关键技术之一,其开挖后岩台质量的好坏是决定岩壁吊车梁受力结构的一项关键技术指标,本文以某一抽水蓄能电站为例,对地下厂房岩壁吊车梁开挖进行简要技术分析。
关键词:水电站;地下厂房;岩壁吊车梁;施工技术1 ;基本概况1.1 ;工程概况该工程地下厂房主副厂房洞开挖长度为177.5m,岩锚梁以上开挖跨度为26.9m,岩锚梁以下开挖跨度为25.5m,开挖高度57.5米,主厂房顶拱高程878.0m[1],为改善厂房拱角受理条件,厂房顶拱开挖断面采用三圆心拱,大小圆直径分别为18.6m和3m,厂房分五层布置,发电机层高程为851.0m,母线层高程为844.8m,水轮机层高程为835.0m。
1.2 ;地质概况该工程地下厂房基岩为中生代印支期侵入岩(γδ1-c5),岩性主要为花岗闪长岩,中细粒结构或过度花岗变晶结构,块状构造。
厂房区不存在不存在Ⅰ、Ⅱ級结构面,主要发育Ⅲ级Ⅳ级Ⅴ级结构面,断裂以小断层为主,为Ⅲ级结构面,断裂以NNE向高倾角(倾角 65°~85°)为主,缓倾角断层不发育,裂隙主要发育NVE、NNW、NE、NW向四组,以NNE向为主,且以高倾角居多,缓倾角不发育。
2 ;开挖关键技术由于该厂房开挖高度高,为减小开挖后高边墙的变形量采用分层开挖支护的方式,厂房开挖分七层进行,岩壁吊车梁位于主厂房开挖的第三层,其边墙岩性主要为花岗闪长岩,块裂结构,次块状构造,根据编录的地质资料显示,该部位岩体完整性较差,节理裂隙较密集,裂隙切割部位岩石破碎,易掉块,对岩锚梁形成不利,根据此情况,选取合理的爆破参数和分层开挖方式是岩锚梁开挖的关键技术。
3 ;岩锚梁开挖爆破试验3.1 ;试验目的(1)确定适合于厂房岩锚梁的地质条件、岩石特性的爆破参数。
(2)观察和检测爆破对周围岩石的影响范围和程度,及时调整爆破参数、控制爆破规模和施工方法。
水电站地下厂房岩锚梁岩台开挖技术探析
水电站地下厂房岩锚梁岩台开挖技术探析1 工程概述乌弄龙水电站引水发电系统位于右岸,总装机容量990MW(4台机组)。
地下厂房(含副厂房和安装间)最大开挖尺寸为:189m×26.7m(24.5m)×70.25m,顶部高程为1855.15m,底部高程为1784.90m;顶拱为半径R1618cm和R453cm的“三心拱”。
厂房岩壁吊车梁岩台布置在厂横0+000~厂右0+174段上下游墙。
按照厂房开挖分层情况,岩台位于厂房第Ⅲ层(EL1838.50~EL1832.00)。
岩台开挖施工如图1所示:2 岩壁吊车梁开挖施工总程序根据厂房Ⅲ层开挖施工总体程序安排:①区为中部拉槽施工,②③区为岩台保护层施工,④区为岩台开挖。
厂房岩锚梁岩台的开挖应安排在预留保护层完成后进行。
岩锚梁岩台采用手风钻造孔,“密孔小药量爆破,短进尺”开挖;岩锚梁岩台开挖分3区施工(见图1的②③④区),②③区为岩台保护层开挖。
其中:④区岩锚梁上拐点垂直光爆孔造孔应超前②区开挖(采用Φ40PVC管进行保护),斜面光爆孔按超挖5cm造孔;③区光爆孔按欠挖5cm造孔。
岩台开挖前应首先进行岩台下拐点直立边墙两排锁口锚杆、初喷钢纤维混凝土以及角钢防护施工。
3 开挖施工的主要施工方法及要求3.1 测量放样测量放样时,将误差控制在5mm以内,在同一个桩号上设置斜面光爆开孔点、岩台竖向光爆开孔点、③区保护层竖向光爆开孔点。
钻孔样架的搭设由测量队按照设计高程和位置放样,并在边墙上每隔3m给出高程。
由项目部施工管理部及开挖大队根据测量放样点搭设样架,完成后及时测量验收,重点检查导向管的间距、角度以及孔深控制钢管的位置是否满足设计要求。
3.2 样架搭设对于岩台上、下拐点设计轮廓线位置以及岩台斜面孔必须采用搭设钢管样架的方式,以控制钻孔精度:(1)钻孔样架全部采用Φ48无缝钢管和焊管搭设,主要由支撑管、连接管、导向管以及孔深控制钢管三部分组成;钢管与钢管之间采用扣件进行连接。
岩锚梁开挖施工技术
钻 孔完成 后装药 之前 ,用高压风 将孔 内积水和
岩粉 ( 屑) 冲 洗干 净 ,然 后进 行验 孔 ,确 保每 个钻 缓慢插 入孔 中 ,并 使竹片 面 向被 保 留的岩体 ,采 用
孔落在 同一 高程平 面上 ,若孔深 不够 ,必须 重新进 导爆 索一次起 爆 ,孔 口采 用岩粉 或水泥 纸堵孔 ,堵
2 2
落 在 同一 高程 上 。钻 孔 直 径为 4 2 m m ,孔 深 3 . 2 或
2 0 1 7 年6 月第2 期
3 . 4 m ,孔距 1 2 0 a m 。
葛洲 坝集 团科 技
总第 1 2 2 期
严格按爆破 设计进 行装药 ,主爆孔 药卷直 径为
3 2 m m ,把药 卷绑在 足够 刚度 的竹 片上 ,人工竹 片
2 . 2 . 2 钻 孔 、装药 、爆破
( 1 ) 主爆孔
岩 锚 梁 保 护 层 开 挖 前 ,首 先 进 行 岩 台上 方 边
墙 垂 直 光 爆 孔 施 工 ,孔 深 超 深 5 ~1 0 c m , 暂 不 装
岩锚 粱 I、 l I 区 的主 爆孔 采 用Y T 一 2 8 型手 风 钻
墙 采 用 光 面爆 破 。 I I 区开挖 完 成 后 ,在 岩锚 梁 下 钻孔 落在 同一平 面 内,相邻两 孔之 间 的平整度 不大 拐 点处 布 置两 排 加 固 锚 杆 , 以保 证 下 拐 点 处有 较 于 1 5 c m ,同时根据 孔 口高程计 算 出孔深 ,保证 孔底 好 的成 型效 果 。
架 、控制 爆破 技 术 、多臂 钻施 工等 施 工技 术措施 ,取得 了进 度 与质 量 的双赢 。
关键 词 :岩锚 梁 ;开 挖 ;施工 技 术
地下电站厂房岩锚梁岩台开挖施工技术研究 郭文超
地下电站厂房岩锚梁岩台开挖施工技术研究郭文超发表时间:2019-08-02T09:16:43.500Z 来源:《基层建设》2019年第15期作者:郭文超曹振中[导读] 摘要:本文阐述了四川硕曲河去学水电站地下厂房岩锚梁采用样架控制岩台斜孔和垂直孔造孔,双向光面控制爆破技术开挖,检测结果表明,该岩锚梁岩台所采用的开挖程序、施工方法、钻孔布置、药量控制等岩台成型技术方案科学、有效,满足设计开挖要求,达到行业先进水平。
中国葛洲坝集团第二工程有限公司成都 610091摘要:本文阐述了四川硕曲河去学水电站地下厂房岩锚梁采用样架控制岩台斜孔和垂直孔造孔,双向光面控制爆破技术开挖,检测结果表明,该岩锚梁岩台所采用的开挖程序、施工方法、钻孔布置、药量控制等岩台成型技术方案科学、有效,满足设计开挖要求,达到行业先进水平。
关键词:地下厂房;岩锚梁;开挖方法;光面爆破1.工程概述四川硕曲河去学水电站地下厂房岩壁吊车梁位于主厂房第II层开挖区,岩锚梁开挖高程为2135.200m~EL2126.880m,开挖高度8.32m,岩台开挖高程为2131.98m~2129.38m,开挖高度2.6m,施工桩号为厂右0+056.500~厂左0+011.650,上、下游侧分别长68.15m。
主厂房岩锚梁开挖成型质量和爆破后岩体完整性直接影响到桥机运行安全,是主厂房开挖质量控制的重中之重。
2.岩锚梁地质条件简述去学水电站地下厂房厂址区出露地层岩性主要为玄武质熔结角砾岩、薄层灰岩,局部为玄武质熔结角砾岩与玄武质熔结凝灰岩互层,受区域变质影响,岩体内存在绿泥石化的蚀变带,其出露位置和规模均为随机分布,主、副厂房顶拱主要分布有F304、F316、F701等3条断层3.岩锚梁岩台爆破孔钻孔控制技术3.1岩台斜孔和垂直孔钻孔样架岩锚梁的岩台控制爆破采用手风钻造孔,对于岩台上、下拐点设计轮廓线位置以及岩台斜面孔必须采用搭设钢管样架的方式,以控制钻孔精度。
地下厂房岩锚梁施工技术
不断发展提高施工工艺水平 。这一阶段 的突出施工
特点 是 : 活多样 的施 工手段 、 细化作 业 。相 对而 灵 精
言, 在提高施工效率的同时 , 更加注重岩 台的规格成
型 。几个地 下 厂房岩锚 梁 岩 台开挖 主要 施工 特性参
数见 表 2 。
表 2 几个地下厂房岩锚梁岩 台开挖主要施工特性参数表
序 为 岩台保护 层 开挖 。 这 里需要 特别 指 出 的是 , 中部拉 槽后 , 在 要尽 快 做 岩石保 护层 开挖 的生 产 性 实 验 , 取 或修 正 钻 爆 选 参数 ( 开挖 方 式 、 布孔 方 式 、 装 药 密 度 和起 爆 顺 序 线
用 的空 间高度 , 要 根据 厂 房 高边 墙 围 岩稳 定 和 正 主 常变形条 件 所允许 的开 挖 层 高 ( 过 围岩 原 型观 测 通
层 的中部拉 槽开 挖 前 编 制 的施 工措 施 中详 细拟 定 。
有些施 工参 数 的选 取 , 过 围岩 地 质 条件 的详细 调 通 查 , 在地 下 厂房 首层 开 挖 中熟 悉 了解 并 加 以初 步 并 确定 , 在后 续 的施 工 过 程 中通 过 原 型 观 测 、 爆 特 钻
2 岩 台开挖施工
2 1 前 期 准备 .
() 术准 备 : 中部拉 槽 、 台保 护 层 分层 高 I技 ① 岩 度 的确定 , 主要 由地 下 厂房 开 挖 规 划 所 使 用 的设 备
和施 工手 段选 取 。岩 锚 梁 锚 杆 、 凝 土 施 工 布置 占 混
性、 岩石成型情况等分析总结后 , 作适 当调整确定。 现 阶段 的岩锚 梁大 分层 ( 括 中部拉 槽 ) 包 开挖 , 般 一 采 用 二序分 区施 工法 , 第一 序为 中部拉 槽开 挖 , 二 第
某水电站地下厂房(岩锚梁)施工组织设计
某水电站地下厂房(岩锚梁)施工组织设计总说明1.1 工程概述1.1.1 工程概况水电站为引水式电站,位于四川省甘孜藏族自治州境内,系瓦斯河干流梯级开发的第二级水电站。
闸首位于柳杨沟口上游约700m 处,厂房位于熊家沟口下游约700m 处,闸首上行约9km 至康定,厂房下行约33km 至泸定。
本工程以发电为主,无灌溉等综合利用要求。
电站共装机3 台,单机容量80MW,总装机容量为240MW.本工程由首部枢纽、引水系统及地下厂房系统组成,工程等级为中型III 等工程,永久性主要水工建筑物为3 级,永久性次要水工建筑物为4 级,临时建筑物为5 级。
本标是本工程的第三标,主要包括调压室、压力管道和地下厂房系统。
调压室为气垫式调压室,由气垫室、水幕室及水幕室交通洞组成,气垫室和水幕室均为L 型布置,长边长72.5m,短边长3.0m,气垫室尺寸为12.014.74m(宽高),水幕室尺寸为4.55.0m (宽高)。
压力管道为地下埋管,主管内径4.0m,为钢板衬砌,回填混凝土厚0.6m,压力管道长483.831m,斜管的坡度为i=0.0564.地下厂房系统由主副厂房、安装间、尾闸室、交通洞、交通联系洞、排风洞、母线洞、出线洞、开关站等组成。
洞室开挖断面尺寸为:主、副厂房及安装间为77.4420.440.3m(长宽高)、尾闸室为52.1211.020.5m(长宽高)。
1.1.2 水文气象瓦斯河流域属高原温带川西山地湿润气候,流域内气候垂直变化大,流域气候的主要特点是冬季时间长、气温低、降水少,气候寒冷而干燥;夏季时间短促、降水集中、雨强小、雨日多、气温凉爽。
据康定县气象站1952~1991 资料统计,多年平均气温7.1?C,极端最高气温和极端最低气温分别为28.9?C 和-14.7?C,12 月、翌年2 月平均气温为-0.7?C,1 月的平均气温为-2.3?C.多年平均降水量为815.7mm,多年平均相对湿度为73%,多年平均年蒸发量为1285.5mm,多年平均霜日为84.9 天,最大积雪深度为24cm.多年平均风速为3.1m/s,最大风速20m/s.1.1.3 工程地质压力管道洞身上覆岩体厚度大于100m,沿线基岩为晋宁~澄江期斜长花岗岩,岩体为次块状~碎裂结构,为III~IV 类。
地下厂房岩锚梁施工技术
地下厂房岩锚梁施工技术摘要:地下厂房全工序岩锚梁施工是地下厂房整个施工过程中的难点和重点之一,是体现了地下厂房精细化施工技术水平的关键项目之一。
文章揭示了岩锚梁施工三道主要工序:岩台开挖、岩锚梁锚杆和岩锚梁混凝土浇筑大致过程。
关键词:地下厂房岩锚梁岩台开挖锚杆施工方法岩锚梁是岩壁吊车梁的简称,是利用一定深度的注浆长锚杆将钢筋混凝土梁体牢牢地锚固在岩石上,通过长锚杆和岩石壁面摩擦力将荷载传到岩体上。
岩锚梁开挖的目的是,确保岩台体形满足设计要求,提供良好的基岩受力条件,并保证后期厂房下部开挖过程中保持稳定。
岩锚梁施工是地下厂房开挖施工的关键技术,它集光面(预裂)爆破,锚固技术,混凝土技术,应力、应变和位移量测技术于一体,技术要求高,施工难度大。
一、岩锚梁岩台开挖施工(一)岩台开挖方案结合洞潭水电站和乌弄龙水电站自身的施工经历和国内各大型地下厂房的施工经验,岩锚梁岩台部位岩壁开挖时,需控制好岩锚梁斜台及周围3m范围内的开挖爆破,确保按设计的轮廓开挖成形,以减少爆破对保留岩台的振动影响。
岩锚梁位于厂房开挖分层中的第Ⅱ层或第Ⅲ层,施工时将其分为3区进行(如图:开挖示意图)。
在岩锚梁层中部拉槽开挖前,应先沿主厂房上下侧进行预裂爆破。
采用的钻机机具直径为8-10cm,预裂孔孔距为60-80cm,预裂线距上、下游侧边墙之间的开挖采用手风钻进行光面爆破。
岩锚梁斜台以上部分采用光面爆破,钻杆直径不大于50mm,孔距30-40cm,根据不同地质条件或爆破试验效果调整孔距和单孔药量,严格控制孔距和单孔药量。
每一个钻孔位置均用测量仪器测量标注,并用导向架来固定钻孔的角度和距离,减小孔距和和角度偏差,确保岩台的规格成型。
(二)岩锚梁开挖注意事项1、岩锚梁开挖时两侧预留3m厚保护层,保护层采用潜孔钻或履带式冲击钻预裂,中部梯段分两层开挖,减小单孔、单响药量,从而降低爆破震动对预留保护层的影响。
2、岩台正式开挖前,对上、下游不同围岩选择有代表性地段进行现场生产性试验,以确定不同围岩炮孔间距及炸药单耗。
地下厂房岩壁梁开挖施工技术
地下厂房岩壁吊车梁开挖施工技术温东北关键词:地下厂房岩壁梁开挖爆破摘要:中国水电站建设首先从鲁布革地下厂房引进岩壁吊车梁施工技术,该技术的应用大大缩短了工程的建设工期,并节省投资,在地下厂房中得到广泛应用。
岩壁吊车梁开挖是地下厂房施工的重点和难点,技术要求高,必须精心施工,确保质量。
本文以桐柏抽水蓄能电站为例,介绍地下厂房岩壁吊车梁开挖施工技术。
1.工程概况桐柏抽水蓄能电站位于浙江省天台县境内,该电站是一座日调节纯抽水蓄能电站,共安装4台立轴单级混流可逆式水泵水轮机组,机组单机容量300MW,总装机容量为1200MW。
电站枢纽建筑物由上水库、下水库、输水系统、地下厂房、地面建筑物等组成。
地下厂房埋于下水库右侧山体内,上覆岩体厚170m,为单一均匀的中-细粒花岗岩,呈微风化-新鲜状,属于Ⅱ类围岩,整体块状结构。
地下厂房全长182.7m,宽24.5m(岩壁吊车梁以上为25.9m),高60.25m(▽31.5-▽91.75)。
整个厂房分为七层开挖(见附图),其中岩壁吊车梁位于第二层(▽81.0-▽73.2),岩壁吊车梁布置在厂房的上、下游边墙▽77.9-▽75.2部位,高2.7m,砼成型后宽1.9m,开挖岩台宽0.7m,高1.21m,和水平面夹角60°,单側全长162.7m。
2.开挖前期工作由于岩壁吊车梁岩台开挖的要求很高,为尽量使开挖成型较好,保全岩台,并减少爆破作业对围岩完整性的影响,再进行厂房第一层开挖结束后,岩壁吊车梁开挖(开挖时段为2002年5月5日-6月9日)前对围岩进行了爆破地震试验和弹性波测试。
弹性波测试检测高程选在▽75.8位置,上游侧实测长度为110m,下游侧实测长度为160m,侧得岩提纵波传播速度Vp=2500~5700m/s,大部分在4500m/s以上,属于较完整岩体。
地震试验公经过4次测试,通过测出质点振动最大速度,再根据萨道夫斯基经验公式V=K×(3√Q/R)α,经多次曲线拟合,求得岩壁吊车梁K值范围为64.7~188,α值为1.18~1.5,岩性属于坚硬岩石。
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新藏水电站地下厂房岩锚梁开挖施工技术摘要:介绍新藏水电站的厂址区域地质条件、地层岩性以及影响因素,岩锚梁开挖施工方案以及初期支护参数,总结施工过程中及时调整控制措施,提炼出可用于类似建设环境水电工程项目的岩锚梁开挖施工基础工法。
关键词:新藏水电站;区域地质;岩锚梁;光面爆破;初期支护新藏水电站位于四川省凉山彝族自治州木里县境内,为金沙江左岸一级支流水洛河“一库十一级”中的第七个梯级电站。
电站采用引水式开发,开发任务为水力发电,兼顾下游生态环境用水。
首部枢纽最大闸(坝)高15.5m,正常蓄水位2169.00m以下水库库容28.20万m3,日调节库容14.5万m3,左岸引水隧洞全长19.456km,引用流量154.5m3/s,为地下厂房,装机容量3×62MW,多年平均年发电量7.771亿kW•h(单独)/8.300亿kW•h。
地下厂房(含副厂房)洞室长81.64(13.00)m,宽20.30(18.50)m,高44.50(31.70)m。
主机间上下游边墙均布置岩锚梁,轨顶高程2014.70m,岩台上拐点高程2013.97m,下拐点高程2012.50m,岩台面与上部边墙的垂直夹角25º0'0",与下部边墙的垂直夹角65º0'0",水平宽度0.90m,垂直高度1.92m。
岩锚梁是利用一定深度的注浆长锚杆将钢筋混凝土梁体牢牢地锚固在岩石上,承受的荷载通过长锚杆和岩石壁面摩擦力传到岩体上;是地下厂房机电安装及检修设备桥式起重机运行轨道承重永久性建筑物,与普通的现浇梁相比,不设立柱,充分利用围岩的承载能力,能缩窄地下厂房的跨度,减少工程量,降低工程造价,增加洞室的稳定;同时,岩锚梁施工是一项集光面(预裂)爆破、锚固技术、混凝土技术、应力、应变和位移量测技术于一体的综合性施工技术,技术要求高,施工难度大。
1 新藏水电站厂址地质条件1.1 地层岩性根据前期地质勘探资料显示,以新藏大桥为界,上游是三叠系板岩夹砂岩、千枚岩、灰岩等,工程区仅出露下统领麦沟组的蚀变安山岩;下游工程区内沿河出露的地层是元古界恰斯群和震旦系灯影组白云岩、大理岩,奥陶系板岩夹千枚岩、变质石英砂岩、砂岩。
1.2 厂址岩体地质特征厂址区地质构造简单,主要表现为节理裂隙,风化夹层和小断层或小型挤压破碎带出露几率较低。
厂区物理地质现象主要表现为岸坡风化卸荷和岩溶,总体上岩石风化较弱,因两岸谷坡陡峻,卸荷较强烈,厂区岩溶现象不普遍。
根据《水力发电工程地质勘察规范》(GB50287-2006)附录J围岩工程地质详细分类标准,主要考虑岩体中节理裂隙的发育程度、风化卸荷状态、以及主要结构面与洞轴线的夹角、地下水活动情况等因素,同时与岩体Q系统分类进行对比,初步将厂区围岩划分为Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ共四类。
详见表1-1所示。
1.3 厂址地质条件评价厂房位置山体雄厚,围岩为震旦系上统灯影组(Zbdn)块状~厚层状结构白云岩、大理岩,岩体新鲜,岩石干抗压强度85.3MPa,湿抗压强度65.7MPa,软化系数0.77,属普坚岩。
厂房位置岩层产状N20~40ºE/SE∠65~70º,与厂房轴线呈较大角度相交,对厂房稳定有利。
厂址区最大主应力σ1=31.75MPa,方向为N69.6°E,倾角20.4°,属高应力;最小主应力σ3=11.74MPa,方向N26.6ºW,倾角16.1º,反映了岩体应力场以水平应力场为主。
除层面外主要发育2组优势节理:①N20~40ºE/NW∠60~80º;②N60~80ºW/SW∠50~80º。
岩体以块状~厚层状为主,围岩以Ⅱ、Ⅲ类为主,厂房围岩总体稳定性较好,具备开挖地下厂房的地质条件。
工程实践经验证明,在高应力区,厂房轴线方向与最大主应力夹角最好不超过30°,因此单考虑岩体应力因素,厂房轴线方向选择在N39°E~S81E°之间。
结合枢纽布置需要,厂房建筑物长轴布置方向为EW,与最大主应力呈约20°夹角。
2 初期支护参数2.1 主机间顶拱及周边边墙地下厂房(含副厂房)在开挖第I层高程2025.70m~2016.70m后,顶拱部分立即实施永久锚喷支护:喷混凝土C20、厚20cm,挂钢筋网Ф8@20×20,锚杆Ф32@300,L=900cm、锚杆Ф25@300,L=450cm,采用梅花型相间布置,α=6.7º;四周边墙锚喷支护参数基本一致,岩锚梁轨顶高程2014.70m以上的边墙喷混凝土C20、厚15cm,挂钢筋网Ф8@20×20,锚杆Ф28@300,L=600cm、锚杆Ф25@300,L=450cm,采用梅花型相间布置,其中最底部的系统锚杆距离岩锚杆梁轨道高程77cm;而岩台下拐点高程2012.05m以下的边墙喷混凝土C20、厚15cm,挂钢筋网Ф8@20×20,锚杆Ф28@400,L=600cm、锚杆Ф25@400,L=450cm,采用梅花型相间布置,其中最顶部的系统锚杆距离岩台下拐点32cm。
系统锚杆距离开挖面的边界距离均为32cm。
上下游岩台开挖面的初期支护单独设计。
2.2 岩台面整个岩台面(含垂直面和倾斜面)沿横断面总共布置四排锚杆,垂直边墙范围内布置两排受拉锚杆Ф32@75,L=900cm,深入基岩700cm,纵向75cm,垂直间距84cm;岩台倾斜面布置一排辅助锚杆Ф28@150,L=700cm,深入基岩600cm,距离岩台面上拐点32cm,另有一排受压锚杆杆Ф28@150,L=720cm,深入基岩600cm,距离岩台面下拐点18cm。
辅助锚杆与受压锚杆的坡面距离100cm。
岩台面的四排锚杆从上到下的开口高程分别为2014.35m、2013.71m、2013.21m、2012.13m;倾斜角度分别为仰角25º、仰角20º、0º、俯角40º。
3 岩锚梁开挖施工方案制定及实施3.1 分层分区岩锚梁的开挖属于地下厂房共计六层中的第二层,开挖高程2016.70m~2010.10m,开挖高度6.6m,开挖横断面宽度从岩锚梁上部的20.30m收窄到18.50m。
施工中将第二层开挖分为两个阶段、四个区:第一阶段开挖中部核心区,采用中部掏槽的梯段爆破,开挖宽度为14.5m;第二阶段分别开挖上下游的预留保护层的岩台区,保护层的厚度200cm,岩台区的厚度90cm,将预留保护层的岩台区分为三个区,开挖顺序:Ⅰ区→Ⅱ区→Ⅲ区。
具体分区参见岩壁吊车梁开挖图3-1。
3.2 钻孔及爆破设计3.2.1 主爆孔岩锚梁Ⅰ、Ⅱ区的主爆孔采用单臂凿岩台车钻孔,开孔后及时进行复检验,出现偏差应及时进行调整,保证所有钻孔落在同一平面内,相邻两孔之间的平整度不大于15cm,同时根据孔口高程计算出孔深,保证孔底落在同一高程上。
钻孔直径为φ42mm,孔深3.2或3.4m,孔距120cm。
钻孔完成后装药之前,用高压风将孔内积水和岩粉(屑)冲洗干净,然后进行验孔,确保每个钻孔落在同一高程平面上,若孔深不够,必须重新进行补钻。
严格按爆破设计进行装药,主爆孔药卷直径为φ32mm,把药卷绑在足够刚度的竹片上,人工竹片缓慢插入孔中,并使竹片面向被保留的岩体,采用导爆索一次起爆,孔口采用岩粉或水泥纸堵孔,堵塞长度60~80cm。
3.2.2 光爆孔光爆孔孔距为30~35cm。
初期钻孔孔距为35cm,视爆破后的效果适当调整孔距,以达到最佳爆破开挖效果。
岩锚梁Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区光爆孔钻孔采用YT-28型手风钻钻孔,钻孔时由专人负责,采用水平尺和直角尺量测,钻杆保持铅直,开孔时慢速钻进,开孔后及时进行复测,出现偏差应及时进行调整,同时根据孔口高程计算出孔深,保证孔底落在同一高程上。
为保证倾斜孔的钻孔精度,经测量队放样后,用排架钢管搭设样架,样架的倾斜度和倾斜孔倾斜度一致,其向前的延长线为倾斜孔孔口位置。
钻孔直径为φ42mm,Ⅰ区光爆孔孔深为3.2m,Ⅱ区光爆孔孔深为3.4m,竖直光爆孔孔深为2.78m,斜面光爆孔孔深为2.13m。
竖直孔,倾斜孔位错开布置。
钻孔完成后装药之前,采用高压风冲洗孔内积水和岩粉(屑),然后进行验孔,确保每个钻孔落在同一高程平面上,若孔深不够,必须重新进行补钻。
钻孔经验收合格后,严格按爆破设计进行装药,药卷直径为φ25mm,线装药密度为80~102g/m,把药卷绑在足够刚度的竹片上,人工将竹片缓慢插入孔中,并使竹片面向被保留的岩体,采用导爆索一次起爆,垂直孔口采用水泥纸浅堵孔,堵塞段长度50cm,倾斜孔采用水泥纸浅堵孔,堵塞位置距孔口距离为40cm。
岩台区开挖爆破参数汇总表3.3不良地质段预防措施3.3.1 断层、破碎带遇断层、破碎带时,根据监理指示采取预注浆方法固结围岩,并在已开挖部位加强系统锚杆支护。
采用浅钻孔、弱爆破、多循环的施工方法,严格控制炮眼数量、深度及装药量,尽量减少爆破对围岩的震动。
对地下水活动较严重地段,采取小导管预注浆或全封闭深孔固结止水注浆进行综合治理。
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。
3.3.2 严重渗水段开挖中渗水面积较大时,采用钻孔将水集中引入集水井中,然后用水泵抽出洞外。
当地下渗漏水水量较丰富或渗水量较大时,开挖前先进行超前固结灌浆,再结合超前锚杆、超前小导管等超前支护或全封闭深孔固结止水注浆措施进行处理,并且在开挖掌子面前方保留不小于10m的搭接长度。
3.4 施工期间的监控量测施工期间,以仪器监测为主,以人工巡视为辅,加强对围岩软弱部位的巡视检查,监测项目主要是收敛变形监测。
采用钢尺收敛计进行收敛变形监测,以便总体掌握边墙稳定情况,原则上每间隔50m设置一个收敛变形监测断面,每个断面3个对测点。
根据变形速率推断以后变形量,及时掌握断面尺寸的变形情况,了解围岩的松驰程度和影响范围,根据实测值与允许值比较,来调整支护参数,进行安全预报。
3.5 质量控制标准(1)残留炮孔在顶拱均匀分布,炮孔残留率:较完整岩石炮孔残留率在90%以上,较破碎岩石炮孔残留率在60%以上,破碎岩石炮孔残留率在30%以上。
(2)相邻两茬炮之间的台阶不大于5cm。
(3)相邻炮孔间的岩面平整度不超过5cm,孔壁没有明显的爆震裂隙。
(4)岩面整体平整度不超过5cm。
4 施工过程中的控制调整(1)岩台正式开挖前对上、下游不同围岩选择有地段代表性地段进行现场生产性试验,以确定不同围岩炸药需用量单耗。
为防止岩台拐角部位加强装药使药量过分集中,对拐角损伤过大,斜孔距孔底10cm处开始装药。
(2)保护层开挖分段长度为10m,开挖过程中可根据现场爆破检测数据调整分段长度。