B厂房系统工程开挖支护施工技术措施Word下载.docx
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1500mm，L=3.7m和6.0m，成方格型布置。
在主厂房和安装间EL.148.50以上采用挂网喷C20砼，厚150mm，其中吊顶牛腿以上喷钢纤维砼；
副厂房在EL.137.10以上采用挂网喷C20砼，厚150mm。
主变洞顶拱和边墙系统锚杆为Φ25，间距为@1500mm×
1500mm，L=3.7m和5.3m，成方格型布置。
在主变洞拱顶喷C25钢纤维砼厚150mm，上游边墙T14a～T1轴之间喷C20砼厚50mm不挂网，上游边墙T14～T14a和下游边墙及东西端墙喷C20砼厚150mm并挂网。
排水廊道如遇到软弱夹层、不稳定岩块等，由锚喷小组根据地质情况作喷C20砼或打Φ20锚杆（L=2.5m）等随机处理。
母线洞支护参数将根据设计图纸进行施工。
B厂厂房系统工程量见表1~表4。
B厂厂房工程量表表1
序号
项目名称
单位
工程量
备注
1
B厂厂房石方开挖
m3
126319
2
锚杆φ25,L=3.7m
根
3318
3
锚杆φ25,L=5.3m
2475
4
锚杆φ25,L=6.0m
5
锚杆φ25,L=5.385m
105
单根外露长度0.785m
6
锚杆φ28,L=6.725m（L=6.711m）
105（105）
单根外露长度1.725m（1.711m）
7
锚杆φ32,L=6.206m
360
单根外露长度1.206m
8
锚杆φ36,
L=9.21m（L=9.149m）
360（360）
单根外露长度1.71m（1.649m）
9
网筋
t
33.0
φ6@250mm×
250mm
φ12@1500mm×
1500mm
10
喷砼C20
1850
厚150mm
11
86.5
厚50mm
12
岩壁吊车梁砼C30
833.3
13
吊顶牛腿砼C30
138
14
吊车梁钢筋
80.48
15
岩锚梁吊顶牛腿钢筋
18.48
B厂主变洞工程量表表2
B厂主变洞石方开挖
43726
886
厚度150mm
2364
387
锚杆φ25,L=7.0m
68
锁口锚杆
12.8
B厂母线洞工程量表表3
B厂母线洞石方开挖
9744
358.4
锚杆φ25,L=4.5m
72
锚杆φ20,L=3.0m
1152
锚杆φ25,L=5.0m
180
锚杆φ22,L=1.0m
320
B厂排水廊道工程量表表4
B厂排水廊道石方洞挖
9126
砼C15
276
砼C20
2.1
砼C25
0.7
钢筋
Kg
47.03
排水沟φ10
角钢
137.25
∠56×
36×
钢板
704.25
排水沟花纹钢盖板，厚12mm
200×
200钢格栅
个
350×
350钢格栅
φ150排水钢管
m
6.93
穿过交通洞的排水钢管
φ90排水孔
12650
φ150排水孔
17
φ300排水孔
19
φ50排水孔
224
尾水闸门廊道下游边墙排水孔
锚杆φ20,L=4.0m
56
2、施工依据
2.1广东惠州抽水蓄能电站工程水道及厂房土建工程施工招标、投标文件；
2.2《地下厂房主、副厂房开挖及锚喷支护图（1/2）～（2/2）》DZ15D3-4B-02～03；
2.3《地下厂房主变洞开挖及锚喷支护图（1/2）～（2/2）》DZ15D3-6B-01～03；
2.4《B厂排水廊道布置、结构图》DZ15D3-4B-04～06；
2.5《水利水电工程锚喷支护施工规范》DL/T5181-2003；
2.6《水工建筑物地下开挖工程施工技术规范》DL/T5099-1999；
2.7《水工混凝土钢筋施工规范》DL/T5169-2002；
2.8《水电水利工程模板施工规范》DL/T5110—2000；
2.9《混凝土结构工程施工及验收规范》GB50204－92；
2.10《水工混凝土施工规范》DL/T5144-2001；
2.11《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》GB175－1999；
2.12《钢筋焊接及验收规范》JGJ18－96；
2.13《水利水电工程施工测量规范》DL/T5173-2003；
2.14《混凝土质量控制标准》GB50164－92；
2.15《钢筋焊接及验收规范》JGJ18－96；
2.16《水工混凝土掺粉煤灰技术规范》DL/T5055－1996。
3、施工布置
3.1施工供风
厂房Ⅰ层开挖施工供风主要采用B厂通风洞洞口压气站的压风机供风，厂房Ⅱ层以下主要采用台车开挖，修边角手风钻供风采用交通洞支洞压风机房及相应施工支洞内的供风系统供风。
3.2施工通风
厂房Ⅰ层开挖施工通风在B厂通风洞0+960桩号与自流排水洞相连的通风竖井口布置一台轴流风机（2×
55Kw）进行机械通风；
中导洞贯通后，利用B厂4#施工支洞通厂房竖井，保证洞内空气流通。
随着厂房自上而下分层开挖，利用贯通的高压电缆洞，以及各主体洞室的相互贯通，形成一个良好的通风网络。
3.3施工用水、排水
主厂房Ⅰ层开挖为平底开挖，中导洞与已开挖的4#支洞顶竖井贯通前，在支洞开口左侧放一水箱，施工废水集中后，抽至该水箱，再用泵站抽至BT0+960桩号通风竖井，通过自流排水洞排出。
厂房Ⅰ（除中导洞）、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ层和主变洞Ⅲ层及母线洞开挖废水通过设在B厂4#施工支洞的通风竖井，自流至2#施工支洞0+251桩号通风竖井流入自流排水洞排出。
厂房Ⅴ、Ⅵ层开挖时的施工排水拟先开挖8#基坑使之与由八局开挖完成的安装间下部集水廊道贯通，后续开挖排水由自流排水洞排出。
3.4施工用电
厂房、主变内开挖主要利用BT1+440桩号设置的400KVA变压器室进行供电，变压器室位置引三相四线制接至施工工作面。
3.5施工通讯
为了方便厂房施工及爆破时的对外联系，厂房各层开挖时，在各层的主要施工支洞口设置一部程控电话机，和洞外保持正常联系，在安装间开挖完成后，专门设一部程控电话机于安装间位置作为备用。
3.6施工道路及渣场布置
厂房Ⅰ、Ⅱ层及主变洞Ⅰ、Ⅱ层开挖支护主要利用B厂通风洞进行施工；
厂房Ⅲ层和主变洞Ⅱ层开挖主要利用交通洞进行施工；
厂房Ⅳ层开挖支护主要利用B厂4#施工支洞；
厂房Ⅴ层开挖利用扩挖后的6#引水支管经过B厂5#施工支洞进行施工；
厂房Ⅵ层开挖支护利用扩挖后的7#尾水支管经B厂3#施工支洞进行施工。
厂房及主变洞开挖出的洞渣根据各自的施工通道运至Ⅲ号渣场或交通洞洞口渣场堆放。
B厂厂房系统施工通道布置见附图一。
4、B厂厂房系统工程开挖、支护施工原则
主厂房、主变洞均采用分层开挖及支护的方法。
在各施工支洞到达厂房边墙后，即可进行相应每一层的开挖与支护施工。
根据施工条件及节点工期要求，处于关键线路上的主厂房首先开工，主变洞开挖、支护随后进行，母线洞和排水廊道的施工贯穿于厂房和主变洞的施工中进行。
在施工布置上，充分利用施工支洞条件，按“平面多工序、立体多层次”施工原则依次展开厂房各层的开挖，并尽早将各主要洞室的上部与永久或临时通风洞（或通风竖井）连通，以解决和改善各洞室的通风条件。
B厂厂房及主变洞开挖分层图见附图二、三和附图二十二，B厂厂房及B厂主变室的开挖、支护分层见表5。
B厂厂房、主变室开挖分层表表5
B
厂
房
分层
高程（m）
高度
主
变
室
Ⅰ
EL.169.90~EL.160.715
9.19m
EL.166.35~EL.157.0
9.35m
Ⅱ
EL.160.715~EL.153.405
7.31m
EL.157.0~EL.142.05
14.95
Ⅲ
EL.153.405~EL.148.50
4.905m
Ⅳ
EL.148.50~EL.143.13
5.37m
Ⅴ
EL.143.13~EL.133.36
9.77m
Ⅵ
EL.133.36~EL.121.65
11.17m
5、B厂厂房开挖、支护施工方案
5.1B厂厂房开挖程序
厂房开挖程序框架图如下：
B厂厂房开挖程序框图
5.2B厂厂房开挖施工
B厂厂房自上而下分Ⅵ层进行开挖及支护，其中第Ⅱ层自通风洞降坡进行开挖，其余各层都布置有相应的施工通道，在厂房各层开挖前，各层的施工通道及与厂房相贯的洞室须进入厂房1～2m（母线洞除外），并做好洞室相交界面的预裂。
Ⅰ层全部采用手风钻开挖，Ⅱ以下厂房中部的开挖采用台车造孔进行中间拉槽，Ⅱ保护层（除Ⅱ2外）及岩锚梁岩台采用手风钻进行开挖，Ⅲ～Ⅴ层边墙保护层采用台车进行开挖，Ⅵ层集水廊道部分采用洞挖方式先期开挖。
厂房出渣采用3.0m3装载机及1.2m3反铲直接装入15t自卸汽车运至洞外。
5.2.1厂房Ⅰ层开挖
厂房Ⅰ层开挖高程为EL.169.90～EL.160.715，高度为9.19m。
开挖时利用B厂通风洞作为施工通道，从B厂通风洞进入厂房东端墙的底板EL.163高程开始，以12%的坡度降至开挖底板EL.160.715高程（在厂房Ⅰ层开挖结束时，此施工道路不作反修处理，待厂房Ⅱ层开挖时一起做降坡），Ⅰ层开挖程序及方法见附图四。
厂房Ⅰ层开挖时分三次开挖到设计边线，全部采用手风钻造孔。
首先开挖中导洞，中导洞开挖尺寸为7.7×
6.9m，一次扩挖宽度按风机室宽度控制，此范围内的顶拱一次扩挖到设计边线，二次扩挖剩余4.3m宽保护层。
在自厂房东端墙位置进行两侧4.3m保护层开挖时,先自厂房0+000桩号以30°
向两边扩挖至设计开挖线，在顺轴向进行保护层开挖，所有周边孔均采用光面爆破，光面爆破采用φ25mm的2#岩石乳化炸药进行间隔装药。
厂房Ⅰ层开挖钻孔爆破图见附图五～附图六。
5.2.2厂房Ⅱ层开挖
厂房Ⅱ层开挖高程为EL.160.715～EL.153.405，高度为7.31m。
从B厂通风洞提前25.5m开始以12%的坡度降至厂房Ⅱ层底板EL.153.405高程，作为Ⅱ层开挖的施工通道，厂房部分降坡段在厂房Ⅲ层施工道路形成后，利用交通洞作为出渣道路进行开挖，厂房东端墙处的安全通道随厂房分层开挖进行，厂房Ⅱ层开挖程序及方法见附图七。
厂房Ⅱ层开挖分五部分进行，首先进行中部位槽，上下游侧预留4.5m的保护层，中部拉槽和Ⅱ2区由台车进行开挖，两侧保护层（除Ⅱ2）采用手风钻进行开挖。
为了防止爆破对厂房的上下游边墙及吊车梁岩台造成破坏，158.875～153.405段按岩台下拐点设计边线进行垂直光爆，岩锚梁上拐点1.5m以上（160.715～158.875）边墙进行预裂。
钻孔的孔（排）距、孔深以及角度应严格按照试验设计钻爆参数进行。
核心部位Ⅱ5区岩台竖向光爆孔钻孔在Ⅱ2区开挖后进行，斜向孔钻孔在Ⅱ3、Ⅱ4区开挖后进行，竖向孔和斜向孔同时起爆。
斜向孔钻孔前，先完成155.7高程系统锚杆（施工时将锚杆中心高程调至
155.798）并在两根锚杆之间再增加一根Φ25，L=3.7m的加强锚杆以锚固岩锚梁下拐点下部岩石。
再沿岩锚梁下拐点以下15cm通长布置一条∠45×
3角钢，之后对EL.154.355～EL.155.855高程挂网喷砼。
竖向孔施钻后，由于需待斜向孔钻完后才能爆破，为防止堵塞，竖向孔每孔钻完后采用PVC管插入孔内进行保护，爆破装药时将PVC管拨出，若PVC管被石渣卡住拨不出，则直接在PVC管内装药。
Ⅱ5区岩台竖向光爆孔采用每隔5m施作2排插筋搭设钢管样架控制孔向和孔深；
Ⅱ5区岩台斜面孔采用钢管样架控制孔向、孔深和角度，具体做法：
每5m左右搭设一榀钢管架，钢管架的斜向钢管位置通过测量定位并检查，在斜向钢管上扣3排水平的导向钢管；
钻孔前在3根水平钢管上通过测量放线，用红油漆标示出钻孔孔向；
在造孔时，钻头与孔位点重合，钻杆施钻方向与孔向一致，孔深通过计算，采用在钻杆上画线结合水平导向钢管定位的方法进行控制。
为避免欠挖，Ⅱ5区竖向孔超深5cm，斜面孔在下拐点的设计高程以下15cm开孔，法线方向超深5cm。
每个孔在开孔后应立即检查孔位是否符合设计要求，确保孔位无误后再继续施钻，并在钻进过程中注意检查。
光爆孔孔位偏差不得大于5cm，崩落孔孔位偏差不大于10cm。
岩台部位光爆孔的钻孔应严格按设计要求施作，边钻孔、边检测，不合格的孔用砂浆回填后重新施钻。
厂房Ⅱ层及岩锚梁的开挖钻孔爆破图见附图八～附图九。
厂房Ⅱ层开挖最主要的为岩壁吊车梁处的岩台开挖，岩台开挖爆破参数利用A厂相应参数。
施工过程中，根据实际地质条件对爆破规模、爆破参数进行适当优化调整。
5.2.3厂房Ⅲ层开挖
厂房Ⅲ层开挖高程为EL.153.405~EL.148.50，高度为4.905m，Ⅲ层主要施工通道为交通洞。
厂房Ⅲ层开挖程序见附图十。
交通洞进入厂房时，在交通洞贯通厂房的边墙上进行预裂，预裂孔深3.0m，见附图十九。
安装间（底部高程EL.148.50）在此层开挖结束，安装间底板采用光面爆破。
厂房Ⅲ层的中部拉槽爆破及两边保护层均采用台车造孔，设计轮廓线均采用光面爆破。
厂房Ⅲ层的开挖钻孔爆破图见附图十一、附图十六。
5.2.4厂房Ⅳ层开挖
厂房Ⅳ层开挖高程为EL.148.50~EL.143.13，高度为5.37m，其主要施工通道为4#施工支洞，母线洞也位于此层，主厂房开挖至Ⅳ层母线洞底板高程时，及时进行母线洞洞口支护。
厂房Ⅳ层开挖程序及方法见附图十二。
Ⅳ层开挖采用中部拉槽开挖，预留边墙保护层，修边跟进，厂房设计边墙处光爆，均采用台车进行开挖。
厂房Ⅳ层的开挖钻孔爆破图见附图十三、十六。
主厂房第Ⅵ层开挖完成且边墙卸载变形相对稳定后，及时进行安装间砼浇筑，为桥机安装和其他后续工作尽早提供工作面。
5.2.5厂房Ⅴ层开挖
厂房Ⅴ层开挖高程为EL.143.13~EL.133.36，高度为9.77m。
Ⅴ层开挖的主要施工通道为扩大的6#引水支管通过。
副厂房（底部高程EL.137.10）在此层开挖结束。
厂房Ⅴ层开挖程序及方法见附图十四。
厂房Ⅴ层开挖前，四条引水支管分别进入厂房约2m，在引支贯通厂房边墙进行预裂，预裂孔深3m。
其中以扩挖后的6#引水支管为厂房Ⅴ层开挖的主要施工通道，6#引水支管断面尺寸为7m×
6.5m（宽×
高）。
厂房Ⅴ层开挖时，为保证台车开挖安全，6#引支进入厂房2m顶拱以上部位在Ⅳ层开挖时挖除，从6#引支进入厂房后台车先开挖一个槽，槽保证在5#和6#基坑之间，再向两边开挖，同时挖通厂房Ⅵ层集水廊道部位和尾支管部位，让Ⅴ层开挖石渣填入集水廊道和尾支管洞挖部分，多余石渣从6#引支运出。
厂房西端墙处的副厂房底板高程为EL.137.10，从主厂房Ⅴ层底板EL.133.28高程以12%的坡度上至副厂房底板，进行副厂房开挖，开挖建基采用光面爆破，以保证副厂房底板成型。
厂房Ⅴ层的开挖钻孔爆破图见附图十五、十六。
5.2.6厂房Ⅵ层开挖
厂房Ⅵ层开挖高程为EL.133.36~EL.121.65，层高为11.71m，开挖的施工通道为扩挖后的尾水支管，通过A/B厂3#施工支洞和2#施工支洞进行运输。
根据目前厂房周边各支洞施工进度，预计厂房在从上到下开挖第Ⅲ层时，B厂4条尾水支管将开挖到厂房，为了满足业主要求B厂5#机提前浇筑砼的需要，厂房Ⅵ层开挖提前进行，以缩短厂房总体开挖时间。
厂房Ⅵ层开挖分四部分进行，可采用两种开挖方式，第一种从尾水支管分别以洞挖方式开挖进入四条主厂房尾支管后，再开挖相应部位的EL.125.625以上集水廊道，开挖断面如附图十七所示。
其开挖程序详见附图十七。
第二种方式，为解决集水廊道的通风，以扩大的7#尾支作为集水廊道的主要施工通道，在7#尾支进入厂房前，先将对应的7#引支延伸开挖到集水廊道上部，从7#尾支进入集水廊道后，将7#机旁集水廊道与上部7#引支贯通，解决洞挖期间通风。
集水廊道以7#尾支作主要通道往东西端开挖。
尾支管和集水廊道洞挖完成后，在EL.129.3高程进行预裂施工，预裂孔间距0.5m，集水廊道预裂孔深4m，尾支管两侧预裂孔深为5m，预裂完成后，进行集水廊道EL.125.625以下开挖，上述施工尽量在B厂房Ⅲ层开挖之前完成。
厂房Ⅴ层开挖完，再进行厂房Ⅵ层EL.133.36～EL.129.3高程其余部分的开挖，待Ⅵ3部分全部开挖完成后，以各条尾水支管为通道进行集水廊道回填石渣出渣。
其开挖程序详见附图十八。
所有的边墙均采用光面爆破。
厂房Ⅵ层开挖爆破如附图十九。
尾支贯通厂房，在厂房与尾支相交的界面进行预裂，如附图二十所示。
厂房Ⅵ层开挖时要注意安全，集水廊道垫渣密实，人、设备方可进行作业，并注意观察，台车挖过地方尾支出渣离台车作业面不小于5m。
5.3B厂厂房支护工程
地下厂房洞室开挖跨度大，顶拱及边墙的稳定问题突出。
在厂房开挖施工中，应严格按设计及监理人员要求及时进行支护，形成流水多工序施工。
以保证施工安全。
为保证厂房开挖完成后及时支护和保证施工质量，锚杆钻孔均采用三臂台车钻孔，喷砼采用麦斯特喷车湿喷。
Ⅰ类、Ⅱ类围岩支护可滞后掌子面30m，Ⅲ类、Ⅵ类围岩支护紧跟掌子面进行。
5.3.1锚杆支护
厂房支护的系统锚杆直径均为Φ25mm，正顶拱为12根3.7m的锚杆，拱腰位置共4根5.3m的锚杆，起拱位置为2根6.0m的锚杆，厂房顶拱共计18根锚杆，间排距分别为1.5m，成方格型布置。
厂房上、下游边墙分别为3.7m和6.0m的系统锚杆成方格型布置，每种锚杆的间距为1.5m，排距为3.0m，另外，厂房Ⅱ层系统锚杆的施工与岩锚梁锚杆的施工平行作业。
锚杆施工程序如下：
锚杆施工工艺流程框图
锚杆施工主要工艺措施：
（1）材料选用：
锚杆选用Ⅱ级螺纹钢筋；
水泥选用P0.32.5R以上标号的普通硅酸盐水泥，砂采用粒径小于2.5mm的中细砂，水泥砂浆强度等级不低于20Mpa。
（2）锚杆钻孔：
锚杆钻孔孔位、角度、深度、孔径严格按照设计图纸进行，控制孔位偏差不大于100mm，孔深偏差值不大于50mm，随机加固锚杆的孔向与可能滑动面的倾向相反，其交角应大于45°
，断层带加强锚杆须穿过断层不得小于1.5m，与厂房贯通的各施工通道处的锁口锚杆均与洞口设有10°
的夹角，具体详见设计图纸。
（3）锚杆的加工及密实度试验：
锚杆的加工长度严格按照设计图纸的要求进行加工。
锚杆施工前应做注浆密实度试验，试验时选取与现场锚杆的直径和长度、锚孔孔径和倾斜度相同的锚杆和钢管，采用与现场注浆相同的材料和配比拌制的砂浆，并按现场施工相同的注浆工艺进行注浆，养护7天后剖管检查其密实度。
不同类型和不同长度的锚杆均需进行试验，试验计划应报送监理人审批。
（4）锚杆的安装和注浆：
锚杆的注浆和安装在监理人员在场的情况下进行，注浆前孔位经监理人员验收合格并冲洗干净。
注浆的水泥砂浆配合比在规范要求的范围内通过试验确定，试验取值范围：
水泥:
砂=1:
1～1:
2（重量比），水泥:
水=1:
0.38～1:
0.45，最终的砂浆配合比须经监理人员同意后用于施工。
水泥砂浆用砂浆搅拌机拌制，注浆饱满、密实，注浆后立即插杆，锚杆的安插采用平台车配合人工安装，锚杆安装后，孔口加楔固定封严。
锚杆到龄期后按规范抽样进行拉拔试验。
5.3.2挂网、喷砼施工
厂房的喷砼标号为C20，其中吊顶牛腿以上喷C25钢纤维砼，副厂房EL.137.10高程以上、主厂房和安装间EL.148.5以上挂网喷砼厚度为15cm，挂网钢筋采用φ6@25cm×
25cm，架立筋为φ12@150cm×
150cm，挂网在喷第一层砼后进行，一般挂网与岩面的距离约3～5cm。
喷砼施工工艺流程框图如下：
挂网喷砼施工工艺流程框图
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