3主变室中下部及母线洞开挖支护施工措施Word格式文档下载.docx

1、9.1开挖质量保证措施 - 17 -9.2支护质量保证措施 - 18 -10.职业安全健康保证措施 - 18 -11.文明施工 - 19 -12.附图、附表 - 20 -主变室中下部及母线洞开挖支护施工措施1.编制依据 水利水电工程爆破施工技术规范DL/T5135-2001 爆破安全规程GB6722-2003 水工建筑物岩石基础开挖工程施工技术规范SL47-94 水工建筑物地下开挖工程施工技术规范DL/T5099-1999 水电水利工程锚喷支护施工规范DL/T5181-2003 喷射混凝土施工技术规程YBJ226-91 锚杆喷射混凝土支护技术规范GB50086-2001 水电水利工程预应力锚固

2、施工规范DL/T5086-99 水工建筑物水泥灌浆施工技术规范DL/T5148-2001 主变室上部开挖支护图（1/33/3） 大渡河大岗山水电站地下厂房洞室群开挖及喷锚支护施工技术要求 大渡河大岗山水电站引水发电系统建筑工程招、投标文件 大渡河大岗山水电站引水发电系统建筑工程技施阶段施工组织设计 大岗山水电站引水发电系统建筑工程2009年度施工计划 主变室第I层开挖与支护措施 大岗山工程设计更改通知，编号：大设更引水发电（2009）005号总（044） 主变室中下部开挖支护图 母线洞开挖支护图 施工现状2.概况2.1 洞室布置简述主变室布置于左岸山体内，纵轴线方向N55E，与主厂房、尾调室平

3、行，是大岗山水电站引水发电系统“三大洞室”之一。主变室位于主厂房与尾水调压室之间，上游与主厂房之间岩柱厚度为48.75m，下游与尾调室之间岩柱厚度为 47.50m。主变室开挖断面为城门洞型，尺寸为：宽19.3m、高25.7m、长144.0m；主变室拱顶高程986.8m、底板高程961.1m，上、下游桩号为厂（纵）0+064.9m厂（纵）0+084.2m，左、右桩号为厂（横）0-003.0m厂（横）0+141.0m。主变室联系洞位于主变室左端，开挖断面为城门洞型，尺寸为：宽8.6m、高8.255m、长17.1m；主变室联系洞拱顶高程969.625m、底板高程961.1m，左、右桩号为厂（横）0-

4、020.1m厂（横）0-003.0m。母线洞位于厂房与主变室之间，从左到右共布置4条，单条母线洞长为48.75m，按断面尺寸可分为前、后两段，靠厂房侧的为前段（标准段），靠主变室侧的为后段（扩大段）。母线洞开挖断面为城门洞型，前段尺寸为：宽8.8m、高7.6m、长34.45m；后段尺寸为：宽11.9m、高20.375m、长14.3m。母线洞开挖底板高程为954.80m。2.2工程地质条件引水发电建筑物基岩以灰白色、微红色黑云二长花岗岩为主，具中粒结构，有辉绿岩脉（）、花岗细晶岩脉（L）、闪长岩脉（）等各类岩脉穿插发育于花岗岩中，以辉绿岩脉分布较多，岩脉宽度一般为0.5m10m，最大宽度达到26

5、m，主要为陡倾角，在左岸地下厂房区域延伸较长的辉绿岩脉有80、81等。地下厂房区地应力1=11.3719.28MPa，平均值约14.5MPa，相对于湿抗压强度7080MPa，完整性系数0.60.75的岩体而言，围岩强度应力比略小于4，而岩石强度应力比略大于4，且1一般小于20MPa，故总体以中等应力为主，局部偏高。微新花岗岩岩体湿抗压强度一般为7080MPa，属于坚硬岩，岩体较完整。弱风化下段花岗岩湿抗压强度一般为4060MPa，属于中硬岩，岩体完整性差。弱风化上段花岗岩湿抗压强度一般2040MPa，属于软中硬岩，岩体较破碎；全、强风化花岗岩岩石湿抗压强度15MPa，属于软岩，岩体破碎。厂区放

6、射性和有害气体测试表明，射线年有效剂量和氡子体平衡当量浓度水平超标，与围岩的花岗岩岩性和风化程度有直接的关系，微新岩体较高。2.3 支护参数 主变室中下部支护参数锚杆支护参数：32 L=7m/28 L=6m，梅花形布置1.51.5m。喷混凝土参数：喷C25混凝土15cm，挂网钢筋82020cm。 主变室联系洞支护参数洞壁，25 L=4.5m，外露50cm,矩形布置1.21.2m；锁口，25 L=4.5m，1.0m。喷C25混凝土10cm，挂网钢筋6.51515cm。型钢支撑：I18，1.0m，两端各3榀。 母线洞支护参数28 L=6m/25 L=4.5m，梅花形布置1.5喷C25混凝土12cm

7、，挂网钢筋8202.4 主要工程量主变室中下部及母洞线开挖支护预计工程量表部位施工项目单位工程量主变室联系洞石方洞挖m31120锚杆25 L=4.5m根1606.5挂网钢筋t1.3C25喷混凝土38I18型钢支撑3.2主变室、层43000锚杆28 L=6m550锚杆32 L=7m8挂网钢筋27750预裂爆破m22800母线洞225001400127037.5810出线竖井交通联系洞6803.风、水、电及施工通道布置3.1 施工通道布置从洞外至主变室中下部的施工通道有两条，右端是：1#公路尾调交通洞（或厂房进风洞）排风机室主变排风洞主变室工作面；左端是：左岸低线公路进厂交通洞主变室联系洞主变室工

8、作面。3.2 施工供风、供水、供电在主厂房进风洞布置有压气站（160m3/min），从压气站接DN150钢管至主变室、层右端。从主厂房进风洞内DN150供水主管上接引DN100供水管路至主变室、层右端。在进风机室内布置变电站（1000KVA+630KVA），从变电站接低压电源线引至主变室。3.3 施工通讯采用对讲机和无线电话进行洞内与洞外联络。3.4 施工通风主变室中下部开挖支护施工初期，没用主变室顶层现有通风散烟系统，采用机械强制正压通风。通风路径是：厂房进风洞洞口2110KW轴流风机进风洞厂房排风洞洞口110KW轴流风机厂房排风洞主变排风洞主变室。主变室左端底导洞揭顶贯通后，形成循环通风条

9、件，配合利用机械通风与自然通风实施通风散烟，通风散烟路径是：厂交洞洞口110KW轴流风机进厂交通洞主变室联系洞主变室主变排风洞抽风机厂房排风洞厂房通风散烟系统交通洞上延线701#公路隧洞洞外。风筒直径为1.0m。为保证风筒顺直，风筒通过6钢芯钢丝绳和锚筋悬挂在进厂交通洞隧洞拱肩处。永久排风竖井贯通后，则主要利用自然通风方式，烟尘经主变排风洞、排风下平洞、排风竖井、排风上平洞、302#公路隧洞排出洞外。3.5施工排水主变室第、层的排水均在主变室联系洞和厂交洞汇合处设置集水坑，经厂交洞排出洞外。为保证排水畅通，施工期要对排水沟进行经常性的疏通。4.主变室中下部及母线洞开挖方案4.1主变室中下部及母

10、线洞开挖分层分区主变室顶层原设计开挖高度为底板10m，其底板高程为976.8m，实际大致开挖到975.8m，主变室中下部还剩余约14.7m，需分层开挖。主变室中下部开挖分层划分考虑如下因素： 通道条件：目前，厂交洞正在进行混凝土路面施工、中层排水廊道开挖（3个工作面）以及3#、4#施工支洞开挖，四月份还将进行厂交洞平交段扩挖和里段平坡段扩挖，工作面多、施工干扰很大；并且作为“三大洞室”左端唯一通道的交通洞正在进行混凝土衬砌施工，交通洞属相关各标段共用的施工干道，交通极为繁忙；而“三大洞室”右端有厂房进风洞和尾调交通洞两条通道，通行量相对较少。为趋利避害，减少相互干扰，拟利用主变室顶层右端通道在

11、3040天内从右至左再下挖一层。 主变室中下部设计边线尽可能采用预裂爆破成型。预裂爆破采用100Y潜孔钻造孔，钻孔质量主要受样架控制，爆破质量主要受装药结构控制，过程控制极其严格，控制手段成熟易行，爆破循环次数相对较少，受作业人员个人因素的影响大为减少，洞壁整体成型质量更易得到稳定保证。而气腿钻光面爆破，成型质量主要受作业人员个人因素决定，无论如何只能控制错台、不能避免错台，作业循环次数又多，相对而言，成型质量易出现时好时坏的不稳定状况。气腿钻光面爆破也不利于进度控制和成本控制。 主变室布置特点。 利于抢回工期。 其他相关洞室布置特点和施工计划安排。 常用施工机械工作能力和空间要求。经综合分析

12、，拟将主变室中下部分成两大层施工。层开挖高度为4m，采用气腿钻从右至左开挖，先中部拉槽（宽11.3m）、再两侧扩挖。层开挖高度为10.7m，底部预留1.7m厚保护层（-2层）采用气腿钻水平光爆，保护层顶上的-2层（高9m）采用100Y潜孔钻进行周边预裂，采用D7液压钻进行全断面梯段开挖。母线洞需以主变室作为通道进行开挖，其开挖分层应与主变室开挖分层相适应。主变室中下部及母线洞开挖分层分区如下图所示： 4.2开挖支护施工程序4.2.1 主变室层及主变室联系洞开挖支护施工程序主变室层开挖高度4m，采用气腿钻从右至左开挖，先中部拉槽（宽11.3m），两侧扩挖滞后2030m跟进，爆破的碴料由装载机（或

13、反铲）配合自卸汽车从主变排风洞运出。围岩为、类时，支护滞后两侧扩挖掌子面2030m；若为、类，支护则紧跟扩挖掌子面。由于主变室-1层开挖过程中，D7液压钻和100Y潜孔钻需经由右端预留坡道进退场，因此，右端预留坡道需待主变室-1层掌子面从左至右即将接近坡道时方可开挖，并分两半幅开挖。主变室左端的主变室联系洞一旦具备开洞条件，立即进行开挖，并继续向主变室推进24m，形成底导洞，揭顶后与主变室层贯通，以便：a.尽早形成循环通风散烟条件；b.尽早露出母线洞洞口，提早开挖母线洞层、层，避免其推后开挖而对主变室层施工通道产生干扰。4.2.2 主变室层开挖支护施工程序主变室层根据通道条件,按从左至右的方向

14、开挖。主变室-1层开挖高度9m，先采用100Y潜孔钻进行周边预裂，后紧跟着采用D7液压钻进行全断面梯段开挖，D7液压钻和100Y潜孔钻经由主变室层右端预留坡道进退场，爆破的碴料由反铲（或装载机）配合自卸汽车从进厂交通洞运出。围岩为、类时，支护滞后开挖掌子面2030m；若为、类，支护则紧跟开挖掌子面。开挖支护进尺到适当位置后同步进行母线洞层开挖。主变室-1层预裂爆破试验在主变室层开挖期间进行，试验位置拟选在主变室层左端区域。试验大纲另文单报。主变室底部1.7m保护层（即-2层）采用气腿钻水平光爆，分上下游两序开挖，优先开挖下游区域，以便尽早降坡开挖母线洞前段，满足厂房开挖“先洞后墙”的要求和厂房

15、岩锚梁浇筑进度要求。主变室底部-2层下游区域宽度拟为14m，以满足施工车辆调头、会车要求。4.2.3 母线洞开挖支护施工程序母线洞分为三层施工。4条母线洞的开挖程序应遵循后述三个原则：a.主变室开工滞后2个月，以致目前施工形象不能满足总进度要求，应采取抢工措施尽早完成母线洞前段的开挖，不影响厂房岩锚梁混凝土浇筑；b.应采用间洞开挖方案，以保证母线洞间岩柱的稳定；c.施工干扰最小，保证施工连续和总工期要求。据此，拟定母线洞开挖施工程序如下： 单条母线洞的施工程序为：（主变室-1层）母线洞后段层开挖（主变室-2层下游区域开挖）降坡开挖母线洞前段（-1层）压顶开挖母线洞后段层预留斜坡道开挖（-2层）

16、； 母线洞层和-1层按先、，后、的顺序开挖，母线洞层和-2层按先、，后、的顺序开挖； 主变室层开挖期间，完成主变室联系洞和主变室左端底导洞的开挖，并与主变室层贯通，露出母线洞洞口，提早开挖母线洞层、层，避免其推后开挖而对主变室层施工通道产生干扰。4.2.4 对穿锚索施工程序安排根据招标图纸，厂房（或尾调室）与主变室之间布置有对穿锚索。其主要作业在厂房（或尾调室）进行，主变室内只进行锚墩浇筑等少量作业，可在开挖后利用排架进行锚墩浇筑施工，锚墩浇筑可与主变室锚喷支护平行作业，对主变室的工期影响不大。4.3主变室开挖施工方法4.3.1主变室-1层周边预裂施工方法（1）孔位定位主变室-1层开挖高度9m

17、，周边采用100Y潜孔钻进行预裂爆破。为保证100Y潜孔钻有足够的操作空间，使得钻机准确定位在设计边线上，在主变室层边墙扩挖时，需将主变室边墙向外扩挖15cm。（2）爆破参数选择预裂梯段深度为9m，在钻机的选择上，借鉴同类型电站的成功经验，拟采用100Y钻机进行造孔，钻头选择76mm，其成孔孔径D=80mm。爆破参数初拟：炸药选用国标32mm乳化炸药，不耦合系数为80/32=2.5；炮孔间距a为812倍孔径，取10倍孔径，a=80cm；线装药密度通常为200400q/m，按照本工程的岩石情况及前期爆破作业参数，初选为300q/m；为克服岩石对孔底的夹制作用，孔底药包采用线装药密度的25倍。装药

18、结构图如下：实际使用的爆破参数通过爆破试验确定，并根据实施效果不断优化调整。（3）钻机固定100Y钻机需通过专门的样架固定，防止钻孔出现偏差，一方面是样架本身的设计，另一方面就是样架与岩体的连接。1）样架搭设准备工作预裂孔孔位及立柱插筋孔孔位已由测量完成放样。2）插筋孔造孔：立柱插筋孔间距1.4m、孔深20cm，倾角90。现场技术员根据测量所放首尾立柱插筋孔拉线按1.4m间距放出其余插筋孔孔位，然后由钻工按设计要求进行造孔；立柱插筋孔造孔必须严格要求，注意监控，吊线目测控制倾角；后排插筋孔与立柱插筋孔位于同一桩号（通过垂直于开口线方向拉线控制），孔深20cm。3）插筋孔完成后，插入立柱及后排插

19、杆（立柱插入后，拉线观测调整至同一平面上），并搭设横向连接杆（横向连接杆端头紧抵岩壁，因底部横杆需搭设在横向连接杆之上，故横向连接杆需拉线控制在同一高程上），同时进行上层插筋孔造孔，插筋孔孔位距底步横杆1.6m高差左右（预留上部横杆扣件位置），拉线控制插筋孔基本在同一水平线上。完成后插入上层插杆，同时，后排横杆搭设。4）横向连接杆搭设完成后，进行底部横杆搭设（底部横杆中心线距离开口线32cm），过程拉线量测控制，务必保证横杆与开口线平行且在同一高程上。5）上层插杆完成后，搭设上层横杆，要求与底部横杆相同，水平位置采用吊线控制，与底部横杆距离5.3cm（按照质量控制标准，允许偏差指为+9mm，进

20、行校核时需严格控制到+5mm以内，在进行调整时，底部横杆按照与预裂线32cm间距控制，微调上层横杆保证其与底部横杆5.3cm水平距离）。然后进行底部插筋孔造孔，同时架立斜撑，斜撑底部需紧抵岩面，斜撑与上层横杆（紧贴立柱与上层横杆连接扣件）、上层插杆以及下部横向连接杆采用扣件连接（斜撑两端均须紧抵基岩面）。6）斜撑完成后， 样架雏形已形成。吊线进行倾角初步校核。7）初步校核完成后，由测量进行检校。现场技术员注意跟踪测量数据，并按测量结果进行样架微调，调整完毕后，测量在样架上、下横杆上逐一放出方向点。8）样架初步加固：样架经测量校核符合要求后，进行样架初步加固；主要是架立中部斜撑及插入底部插杆，中

21、部斜撑两端需紧抵岩壁和基岩面，底部插杆入岩，与底部横杆用扣件连接。9）架设钻机。钻机架设时，对准测量所放方向点，钻机中心线须与方向线重合。10）钻机架设好后，进行倾角及方位角检校，确认无误后进行样架最终加固：主要是在入岩立柱（间距1.4m，为预留钻机架设时所需空间）之间再增加立柱、相应横向连接杆、腰部横杆及中层斜撑。所增加立柱、横向拉杆及斜撑均需紧抵岩面。11）以上工作均完成后，由质量部门进行终检。终检合格后请监理验收。12）另需要注意： 造孔过程中，需加强对样架的观测。有晃动时必须停钻校核，确认无偏差后采取措施进行加固。若有卡钻情况，提出钻杆时，通常会对样架产生较大扰动，需及时进行纠偏。 严

22、格按照主变洞预裂样架搭设示意图侧视图进行扣件连接（所有阴影部位均为扣件连接点，样架搭设完成后，需对扣件连接处进行检查，松动部位及时加固；在造孔过程中，加强对扣件连接部位的检查，及时加固松动部位。详见附图主变室-1预裂孔样架搭设示意图。4.3.2主变室层开挖施工方法主变室层层高4m，从右至左开挖，先中部拉槽（宽11.3m），两侧扩挖滞后2030m跟进。中部拉槽和两侧扩挖主要采用气腿钻借以操作架进行水平钻孔，边墙采用气腿钻水平光爆，必要时中部拉槽采用100Y潜孔钻或D7液压钻进行垂直梯段爆破，以加快进度。爆破的碴料用装载机（或反铲）配合自卸汽车从主变排风洞运出。4.3.3主变室层开挖施工方法主变室

23、层层高10.7m，分为-1层（高9m）和-2层（底部1.7m保护层）两层开挖，根据通道条件，按从左至右的方向开挖。主变室-1层采用先周边预裂爆破、后紧跟全断面梯段爆破的方案开挖。周边预裂采用100Y潜孔钻造孔；全断面梯段开挖主要采用D7液压钻造孔，局部不具备D7液压钻施钻条件的部位采用100Y潜孔钻造孔。D7液压钻和100Y潜孔钻经由主变室层右端预留坡道进退场，爆破的碴料用反铲（或装载机）配合自卸汽车经主变室联系洞、进厂交通洞运出。主变室底部1.7m保护层采用气腿钻水平光爆，分上下游两序开挖，上游开挖区宽5.3m，下游开挖区宽14m。优先进行下游开挖区施工，以便尽早形成降坡通道，展开母线洞前段

24、开挖施工，满足厂房岩锚梁浇筑进度要求和厂房开挖“先洞后墙”的要求。爆破碴料采用WA380配20T自卸汽车通过主变室联系洞、进厂交通洞出碴。4.4母线洞开挖施工方法母线洞总高度20.375m，分三层开挖，为满足进度要求，按母线洞后段层、前段、后段层 、预留斜坡道的顺序开挖。主要采用气腿钻借以操作架进行水平钻孔，边顶拱采用气腿钻水平光爆，必要时母线洞后段层、层采用多臂钻造孔，以加快进度。爆破的碴料用装载机（或反铲）配合自卸汽车通过主变室、主变室联系洞、进厂交通洞出碴。母线洞后段层压顶开挖时，主变室最后一层已开挖，母线洞后段层掌子面高出地面8.214m，需垫碴后采用气腿钻借以操作架（或垫碴后采用多臂

25、钻）进行钻孔，爆碴落入母线洞已挖空的、层内，待母线洞层支护全部完成后，采用反铲配合自卸汽车出碴。4.5开挖工艺及措施 开挖施工工艺流程测量放线钻孔验孔装药爆破通风散烟处理危石出碴清底处理危石随机支护进入下一循环。 开挖主要工艺作业措施 施工准备施工用风、水、电就绪，安全防护措施落实到位，施工人员、机具及作业平台准备就位，并对管理人员、作业人员进行技术交底。 测量放线测量放样采用全站仪进行，由专业人员实施，放样过程要求放出各周边孔位、隔孔放出方向点。在洞内开挖放线过程中，必须首先对上排炮周边超欠挖进行检查，对于出现欠挖的部位，要先标出欠挖位置，处理后才可放周边开挖线，同时，要将测量放线成果向现场

26、管理人员进行交底。随洞室开挖掌子面的推进，每隔10m在进洞方向右侧洞壁1.5m高度位置标出桩号、高程标志，以便现场人员检查。开挖断面应及时测绘以备基础验收及喷混凝土使用，测量断面间距按5m布置。并将检测断面及时提供相关部门组织验收。在开挖过程中，要定期对所使用的控制点进行全面检查、复测，确保测量控制质量。洞内测量控制点埋设要牢固隐蔽，做好保护，防止机械设备破坏。 钻孔作业钻孔作业是保证开挖质量的关键环节，要求开挖队对钻孔人员进行分类，技术优秀的钻手负责周边孔，其余钻手负责中部爆破孔。钻手分区、分部位定人定位施钻。钻孔时由装载机将钻爆平台端到作业面，平台高度满足钻孔方向控制要求，钻孔作业前要准备

27、必需的孔向控制工具及保证钻工处于最佳作业位置的材料、工具，造孔前由当班技术员对造孔孔位、方向进行检查，无误后方能开钻。钻孔作业要严格按照测量定出的孔位进行钻孔作业。钻孔结束后由当班技术员对孔距、孔深、孔向进行检查，并签字认可后方能装药；为了减少超挖，周边孔的外偏角控制在设备所能达到的最小角度。光爆孔及掏槽孔的偏差不得大于5cm，其它炮孔孔位偏差不得大于10cm。钻孔作业要实行开孔证、终孔证进行控制。 装药、联线、起爆装药前用高压风冲扫炮孔，经检查合格后，方可装药爆破。装药前周边光爆孔的装药结构必须经过现场技术人员验收认可。炮孔的装药、堵塞和引爆线路联结，由考核合格的炮工严格按批准的钻爆设计进行

28、，装药必须严格遵守爆破安全操作规程。掏槽孔由熟练的炮工负责装药，光爆孔必须用小药卷捆绑于竹片上间隔装药。为确保爆破半孔率满足要求，光爆孔的药卷直径、间距、线装药密度等参数一经试验确定后不得随意更改，并在当班技术员检查后方准进行光爆孔装药。装药利用作业平台作为登高设备，掏槽孔、崩落孔和主爆破孔装药要密实，堵塞良好，严格按照爆破设计图进行，用非电毫秒雷管联接起爆网络，最后由炮工和值班技术员复核检查、确认无误、撤离人员和设备，炮工负责引爆。 通风散烟及除尘主变室爆破后，及时启动进厂交通洞轴流风机通风。爆破通风散烟结束后，对开挖面爆破渣堆洒水除尘，准备出渣。 安全处理爆破后，为保证施工人员和设备的安全，安全处理将成为爆破作业的一道非常重要工序，首先采用反铲对掌子面危石进行完全彻底的清撬，尽量将洞顶可能掉落的石块清除。处理完成并经检查安全后，才能进行出渣作业。出渣完成后由装载机将施工平台抬至掌子面，人工利用撬棍再