地下厂房石方开挖施工措施 精品.docx

1、地下厂房石方开挖施工措施 精品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

2、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

3、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

4、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

5、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

6、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

7、、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2593.1

8、0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

9、，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

10、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%

11、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Y

12、T-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

13、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

14、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

15、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

16、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

17、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。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、

18、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

19、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

20、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

21、.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2620.302613.45

22、6.75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

23、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

24、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

25、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

26、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

27、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

28、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8.50811032