鲁地拉地下主厂房第Ⅵ层开挖支护措施.docx

1、鲁地拉地下主厂房第层开挖支护措施鲁地拉地下厂房第层开挖支护施工技术措施1概述1.1工程概况厂房层的分层高度为10m（EL1130.6EL1120.6），该层主要接引水下平洞，补气室及副厂房底板在厂房层施工范围，因此厂房层开挖范围为：厂横0+000厂右0+193，厂上0+11.5厂下0+15.5，EL1130.6EL1120.6，具体开挖轮廓线详见附图。层的支护参数为：上下游边墙及端墙均设有系统砂浆锚杆28mm(32mm)1.51.5m,L=6m(9m)，交错布置，锚杆外露长度均为15cm；上游边墙EL1128.5、EL1124.0，下游边墙EL1127.0、EL1121.0设有1750KN级无

2、粘结式端头锚索间排距为4.54.5m(6.06.0m)，长度为20米；上下游边墙及左右端墙喷聚丙烯纤维砼厚度均为15cm，2、类围岩部位挂6.52020cm钢筋网，具体支护参数详见施工图。表1 主要工程量表 项目部位石方洞挖(m3)喷聚丙乙烯纤维砼(m3)砂浆锚杆28mm L=6m(根)砂浆锚杆32mm L=9m(根)引水下平洞锁口锚筋桩328，L=9m（根）1750KN预应力锚索L=20m备注厂房 层52110571.374077631296工程量以实际发生量为准1.2地质情况本工程岩性以变质砂岩和泥质粉砂岩为主，有穿插的正长岩脉、云煌岩等条带。断层、裂隙等顺层结构面成组发育，边墙上主要受与

3、之小角度相交结构面的控制。开挖后对块体、小角度交于边墙的断层和云煌岩带等类围岩段应加强支护，确保大跨度、高边墙洞室开挖围岩稳定。2.施工依据2.1设计图纸及规范（1）招标文件技术条款；（2）主厂房1141.0m高程以下及尾水管洞开挖图LDF-H5-2-3941；（3）水电水利工程爆破施工技术规范DL/T5135-2001；（4）水工建筑物地下开挖工程施工技术规范DL/T5099-1999；（5）水电水利工程锚喷支护施工规范DL/T5181-2003；（6）锚杆喷射混凝土支护技术规范GB50086-2001。3.施工布置3.1施工道路厂房层开挖搭接层支护施工，主要利用母线洞、引水下平洞、施工支洞

4、、进场交通洞作为施工道路。6#引水下平洞作为进出厂房层施工通道， 从3#母线洞降坡至EL1130.6作为进出厂房层进行剩余工程施工的通道。3.2施工供风施工用风布置一个供风站采取集中供风，在厂房层开挖结束后，利用布置在进厂交通洞内的三台压风机和施工支洞布置的三台压风机联合供风，压风机容量为均为20m3/min,主供风管采用DN150钢管,沿施工支洞、引水下平洞接至厂房,供风管随开挖进展延伸或拆除供风管。3.3施工通风在厂顶施工支洞布置一台110KW轴流风机与布置于厂房新增施工支洞的55KW射流风机联合通风。3.4施工供水及排水1、施工供水施工用水水源为金沙江水，利用2泵站抽水至容量为400的2

5、水池，用DN150钢管沿1165平台、进厂交通洞、施工支洞、引水下平洞接入厂房，后利用支管接至各工作面，供水管随开挖延伸或拆除。2、施工排水开挖过程中，在工作面附近较低处设置集水坑，用DN80钢管用水泵将积水抽至施工支洞内布置的临时泵站，由临时泵站将水沿施工支洞、进厂交通洞抽出，经沉淀后，将水抽至2水池循环利用，排污管随开挖进展延伸或拆除。3.5施工供电及照明进厂交通内布置的10#变电站提供厂房开挖支护的施工用电，10#变电站容量为1000KVA，供电线路动力线采用3185+95的低压电缆，照明线采用70mm2铝芯线, 沿进厂交通洞、安装间布置到厂房。厂房内照明每隔50m布置一盏2000W泛光

6、灯，供电线路必须布置在电缆支架上，布置整齐。4.施工程序及方法4.1施工程序1、厂房第层开挖程序如下：施工前准备工作 层施工道路形成 层中部拉槽开挖 层上游预留保护层开挖 层下游预留保护层开挖 。开挖均由右向左进行。 2、开挖分区由于厂房层边墙断层、裂隙等顺层结构面成组发育，边墙上主要受与之小角度相交结构面的控制，开挖效果较差，且上游边墙与六条引水隧洞相交部位易发生垮塌，对边墙稳定不利。结合层开挖经验及爆破试验结果，决定采用两侧预留保护层，中部拉槽开挖，上、下游侧预留4m保护层，采用垂直光爆。4.2开挖方法厂房层开挖结束后，对左、右端墙进行预裂，采用KSZ-100B改进型潜孔钻造孔，孔径80m

7、m、间距70cm，32的药卷预裂，预裂深度为10.0m。预裂完成后以4#母线洞或1#、6#引水下平洞作为施工通道，对厂房层进行中部拉槽开挖，两侧保护层开挖同时跟进。主爆孔用古河液压钻机造孔，孔径76mm、孔深10.0m、间排距为3.03.0m，采用60mm的药卷进行梯段爆破。上、下游预留4m保护层，采用垂直光爆，光爆孔采用KSZ-100B改进型潜孔造孔，孔径80mm、间距70cm，25/32的药卷光爆，最大单响药量保护层为42.4kg、中部拉槽78kg，根据厂房、层爆破震动测试成果计算，满足金沙江鲁地拉水电站工程岩壁吊车梁施工及承载试验技术要求中规定的“应使爆破后传到岩壁梁的质点振动速度不大于

8、7cm/s”的要求，层具体钻爆参数详见附图。在开挖过程中严格控制一次起爆药量，保证岩壁的完整、稳定，和对岩锚梁砼进行保护，尽量减小由于爆破而产生的岩石松动范围。施工过程中测量放线、钻孔、装药连线等各道工序必须在前一道工序验收合格后，方可进行下道工序的施工。出渣采用反铲和自卸汽车，用反铲装渣，20t自卸汽车运输到指定渣场。每排炮开挖后，及时用反铲对边墙危岩进行清理。边墙6m砂浆锚杆和9m砂浆锚杆均采用三臂凿岩台车钻孔，选用50的钻头。砂浆锚杆“先注浆后插锚杆”的工艺施工，人工在平台车上安装锚杆，锚杆注浆采用注浆机注浆。锚索施工详见地下厂房预应力锚索施工技术措施技施措2008第034号。喷射混凝土

9、采用湿喷工艺，喷射料在洞外拌和站集中拌制，用6m3混凝土罐车运输到工作面，用麦斯特混凝土喷车喷射混凝土。5.施工工艺5.1开挖工艺厂房第层开挖工艺流程如下框图所示：主要开挖工序施工工艺:测量放线：测量及施工放样全部采用全站仪进行。每排炮后进行设计规格线测放，并根据爆破设计参数点标出孔位。钻孔作业：由熟练的钻机工严格按测量定出的开挖轮廓线和测量布孔进行钻孔作业。每排炮由值班技术员按“平、直、齐”的要求进行检查，做到炮孔的孔底落在爆破规定的同一个水平面上（保护层开挖应在同一垂直断面上）；为了减少结构面的超挖，保护层周边孔的外偏角控制在设备所能达到的最小角度，周边孔需严格按测量确定的孔位及尾线控制钻

10、孔方向，并在相邻的炮孔内插塑料管作为参照导向管，通过上述措施，提高周边孔钻孔精度。光爆孔的偏差不得大于5cm，其孔位偏差不大于10cm；装药、联线、起爆：装药前用高压风冲扫孔内，炮孔经检查合格后，方可进行装药爆破。炮孔的装药、堵塞和引爆线路的联结，由考核合格的炮工严格按批准的爆破设计图装药，堵塞良好，采用非电雷管联结起爆网络；由炮工和值班技术员复核检查无误，炮工负责引爆。通风散烟结束后，开挖面爆破渣堆洒水除尘，用反铲或人工清除掌子面及边顶拱残留危石。出碴：采用反铲、装载机配合20t自卸汽车出碴。出碴完毕后用反铲清理工作面积碴，为下一循环钻爆作业做好准备。5.2垂直光爆及预裂爆破施工工艺5.2.

11、1垂直光爆施工工艺：开挖准备：洞内风、水、电以及施工人员、机具准备就位。测量放线：洞内测量放线采用全站仪，根据爆破设计参数放出光爆孔及爆破孔位置，为了便于钻工控制钻孔方向，钻机必须固定在钢管支架上，校核钻机倾角，保证光爆孔无欠挖，尽量减少超挖。定位样架安装校正：为使钻孔减少了人为因素导致的开挖质量问题，根据测量放线定出的点位，人工搭设导向样架，即采用1.5寸钢管通过扣件现场拼装搭设成定位样架，按设计钻孔间距及开挖轮廓线进行安装。定位样架固定斜支撑间距不得大于2m，且用插筋进行固定，以防止钻孔过程中钢管样架变形影响钻孔质量。导向管采用地质罗盘进行校正。钻孔：由熟练的钻工严格按测量定出的开挖轮廓线

12、和测量布孔进行钻孔作业。开孔钻进要低转速，低压推进。为了保证钻孔精度，分别在钻机就位、冲击器刚埋入岩石及钻进一根钻杆深度后，采用样架尺、罗盘仪等对钻机、钻孔角度和定位点进行校对，钻孔开孔位置偏差不大于3cm，角度偏差不得大于1度。装药爆破：中部拉槽开挖自由面形成后便可进行装药爆破，装药前用高压风冲扫孔内，炮孔经检查合格后，方可进行装药爆破。光爆孔装药结构为空气间隔不耦合形式，爆破孔为连续装药形式。起爆网络采用非电导爆系统、导爆索传爆、磁电雷管起爆方式；炮孔的装药和引爆线路的联结，由炮工严格按爆破设计图执行；炮工和值班技术员复核检查无误后，由炮工负责引爆。5.2.2预裂爆破施工工艺：预裂爆破施工

13、工艺与垂直光爆施工工艺基本相同，成缝机理也一致，在施工过程中需注意：预裂孔的起爆时间超前于主爆孔的起爆时间；钻孔开孔位置偏差不大于3cm，角度偏差不大于1度。5.3支护工艺5.3.1.支护施工工艺流程厂房层支护施工程序框图：5.3.2.砂浆锚杆及锚筋桩施工工艺1、砂浆锚杆及锚筋桩施工工艺流程框图如下：锚杆加工及运输2、主要工艺措施（1）测量放样：锚杆孔位采用全站仪放样，由于本工程系统锚杆为6m/9m长砂浆锚杆交错布置，不同孔深的锚杆要有明显的标记，以免出错。（2）锚杆钻孔：系统锚杆垂直于岩面径向布置，孔位偏差不大于10cm，孔深偏差值不大于5cm。对于随机支护的锚杆，锚杆孔向一般与可能滑动面相

14、反并与可能滑动面的倾角约45。系统砂浆锚杆长度较长（6m/9m），采用三臂台车造孔，局部锚杆可采用手风钻造孔。（3）锚杆安装和注浆：按先注浆后插杆程序施工，用注浆机注浆。注浆前孔位先冲洗干净。注浆时要求饱满、密实，锚杆采用人工在反铲或8t汽车吊改装的平台车上进行安装。锚杆孔口加楔固定封严，72h内避免扰动。（4）物探验收：施工完后按要求对锚杆注浆饱满度和锚杆长度进行超声波物探检测验收。3、锚筋桩施工工艺锚筋桩施工工艺与砂浆锚杆施工基本相似，在施工中需注意：（1） 锚筋桩施工采用先插杆后注浆的施工工艺；（2） 应以钢筋束的外接圆直径作为锚杆直径来选择钻孔直径；（3） 钢筋束应焊接牢固，比焊接对中

15、环，对中环的外径可比孔径小10mm左右，一个钢筋束在孔内至少应有两个对中环。（4） 注浆管和排气管应牢固固定在锚筋桩体上并保持畅通，随锚筋桩体一起插入孔内。（5） 锚筋桩的检查验收按照注浆锚杆的检查方法、数量、合格标准执行。5.3.3排水孔、排水盲沟施工排水孔采用凿岩台车或手风钻造孔，排水孔按设计的间排距布置，孔深、孔向复合设计要求。排水孔孔口30cm范围内安装HMY35K塑料盲沟。同一环内的排水孔孔口紧贴岩面布置一根HMF80K塑料盲沟，HMF80K盲沟外面贴一层EVA防水板，用水泥钉将HMF80K塑料盲沟和EVA防水板固定在岩面上。5.3.4挂钢筋网2、类围岩挂网超前于喷砼施工，分区、分块

16、进行；挂网前先喷35cm厚砼。钢筋间距2020cm，在场外按24m2一块进行编焊，人工在平台车上沿岩面铺设，利用锚杆头点焊固定，中间用膨胀螺栓加密固定，钢筋网距离壁面35cm，网间点焊牢或者绑扎。5.3.5喷聚丙烯纤维砼（1）喷聚丙烯纤维砼工艺流程框图如下：（2）施工工序要点喷前准备：施工前先对喷射岩面进行检查，清除浮石、墙脚石渣和堆积物等，并用高压风水枪冲洗岩面（易潮解的泥化岩层、破碎带和其它不良地质带用高压风清扫），并埋设钢筋作量测喷砼厚度标志。有水部位应采取埋设导管或设盲沟的方式进行排水处理。喷砼：按湿喷工艺法分段分片依次进行，自下而上分层施喷。喷嘴与岩面距离约0.71.2m，喷射方向大

17、致垂直于岩面，每次喷厚35cm，分35次喷至设计厚度，间隔时间3060min。在保证砼密实度的前提下，尽量减少回弹量。质量检查：喷砼厚度通过预埋钢筋作厚度标志或钻孔测深检查，外观质量通过肉眼检查评价；喷砼与岩石间的粘结力取砼芯样作抗拉试验，孔径100mm，后期用干硬性水泥砂浆回填，根据设计要求,与、类围岩的粘结力大于0.8MPa,与类围岩的粘结力大于0.6MPa。养护：喷砼终凝2h后喷水养护。养护时间一般不少于7昼夜，重要部位不少于14昼夜。当周围环境空气湿度85%时，可自然养护。5.3.6预应力锚索施工 预应力锚索施工参照技施错【2008】034号无粘结预应力锚索施工措施进行施工。6.施工进

18、度计划6.1工期计划安排厂房第层开挖支护工开工时间为2009年11月20日。完工时间为2010年01月20日，根据开挖进度分析，主要工期计划如表2所示。表2 厂房第层开挖支护工期计划表工程部位开工时间完工时间层左右端墙预裂2009.10.212009.10.25层中部拉槽开挖2009.11.182009.12.20层保护层开挖2009.11.202009.12.31层锚杆支护2009.12.102010.01.10层锚索、锁口锚筋桩施工2009.12.202010.01.20层喷砼2009.12.252010.01.206.2施工进度分析表3 厂房开挖施工作业循环时间估算表部位工序项目循环时间

19、(h)测量放线钻孔装药爆破通风散烟安全处理随机支护出渣清底第层保护层开挖0.5 3.0 1.01.50.5 0.54.0 1.0 12.0中部拉槽开挖0.56.02.01.5 0.5 0.58.01.020.0综合计算：层开挖月进尺预计为140m,开挖所需工期为：层43天。支护施工投入两台三臂台车用于锚杆造孔，一台混凝土喷车进行混凝土喷射施工 ，支护与开挖造孔平行作业，根据台车及喷车的实际施工能力，基本能满足进度要求，如有特殊情况可考虑增加一台台车造锚杆孔，施工设备能满足施工强度要求。6.3施工强度分析开挖期间最大开挖施工强度为36355m3/月，锚杆施工最大强度为1131根/月，锚索施工最大

20、强度109束/月，喷混凝土施工最大强度为521m3/月。7.施工资源配置7.1施工人员配置根据施工进度要求和施工强度，厂房开挖支护共设置两支专业化施工队伍，一支开挖队和一支支护队，厂房第层开挖队人员配置计划见表4，支护施工人员配置计划见表5。表4 开挖队施工人员配置计划表 工种管理人员技术人员测量工钻机工电工风钻工反铲工装载工驾驶员修理工普工合计人 数324824042122584备 注表中施工人员按两班制作业安排，表中测量工与支护队共用。表5 支护队施工人员配置计划表 工种管理人员技术人员测量工电工台车工喷车工起重工锚喷技工电焊工修理工普工合计人 数324212423044875备 注表中施

21、工人员按两班制作业安排，表中测量工与开挖队共用。7.2主要施工机械设备配置根据工期要求、施工进度及施工程序安排，开挖支护主要施工设备配置计划见表6。 表6 主要施工机械设备配置计划表 序号设备名称型号及规格单 位数 量备 注1压风机4L-22/7台6进厂交通洞3台施工支洞3台2变压器S9-M-1000/10/0.4台1进厂交通洞内3履带潜孔钻机HCR1200ED台14三臂凿岩台车BOOM353E台2锚杆造孔5喷车麦斯特台16轴流风机TF93-1台17锚杆注浆机麦斯特台288t汽车吊改装平台车8t台1锚杆安装9装载机3 m3台210反铲挖掘机1.4m3台211手风钻YT28台2012改进型潜孔钻

22、KSZ-100B台8造预裂孔及主爆孔造孔13轻型潜孔钻ND-80台5锚索钻孔14自卸车20t辆6出渣车15自卸车东风，5t辆1材料运输16混凝土罐车6m3辆2运喷砼料17水泵150S50A台1临时泵站排水18潜水泵台2工作面排水8质量保证措施8.1、原材料检测试验控制（1）对工程中使用的钢筋、水泥、砂子等所有原材料，在使用前，及时按照本标技术规范以及相应的规程规定进行取样试验，经检验合格方可使用。（2）砂浆拌制过程中根据砂子含水率的变化及时调整配合比，并按规范要求进行砂浆现场取样检验，确保对砂浆拌合质量的有效控制。8.2、测量控制所有测量设备必须检验合格后才能使用，控制测量采用全站仪、精密水准

23、仪作导线控制网，施工测量主要采用全站仪，局部范围采用经纬仪配水准仪进行。8.3、开挖质量控制（1）开挖前认真做好控制爆破设计，根据现场地质情况，选定合理的爆破参数，以获得满意的成型面，并使爆破震动对围岩影响最小。开挖过程中，根据地质变化情况，经监理工程师批准后及时修正爆破参数，尽量减小超挖，避免欠挖。（2）在洞室围岩不良段开挖应严格按控制爆破参数进行短进尺、小药量爆破，并及时加强支护，以确保围岩的稳定。（3）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爆破图的要求进行检查，周边孔进行验收。8.4、支护质量控制（1）喷锚支护施工前先对围岩进行检查，洞身破碎段喷

24、锚支护紧跟开挖进行，以确保围岩的稳定。（2）喷锚支护作业严格按照有关的施工规范、规程、技术条款要求施工。锚杆的安装方法，包括钻孔、在孔中锚定锚杆和注浆等工艺，均经过监理人的检查和批准。（3）锚杆严格按照施工图纸标准要求进行制作，严格执行锚杆安装工艺。（4）喷砼施工的位置、面积、厚度等均符合施工图纸的规定，喷砼必须采用符合有关标准和技术规程规范要求的砂、石、水泥，认真做好喷砼的配合比设计，通过试验确定合理的设计参数，并征得监理人的同意。喷砼施工前，必须对所喷部位进行冲洗，预埋规定长度的检验钢筋以量测厚度，在喷砼结束后，进行喷砼厚度检验后割除露出表面的钢筋。（5）喷射施工时，喷嘴应按螺旋形轨迹一圈

25、压半圈的方式沿横向移动，层层喷射，确保厚度，使砼均匀密实，表面平整，喷嘴与喷射面尽量保持垂直，以减少回弹，确保喷砼的质量。9安全文明施工9.1危险源辨识根据洞室开挖的作业工序及现场实际情况分析，主要危险源及相应对策见表7。表7 主要危险源和应对措施序号危险源（点）工序危险因素应采取的措施1厂房层支护施工开挖爆炸、塌方掉块、触电、粉尘危害。1、制定安全技术措施及检查、维护制度；2、控制爆破器材的临时堆放、设置警戒人员；3、装设漏电保护装置；4、采取通风散烟措施；5、安全撬挖；6、设置警示标志、专人进行检查、监护。支护塌方掉块、触电、粉尘危害。2运输车辆、设备运输运行有车辆设备伤害的危险。1、制定

26、检查维护制度；2、操作人员持证上岗；3、定期进行安全教育；4、设置警示标志、危险地段设置安全墩。3 变压器、配电柜触电1、制定用电管理制度，专人进行定期检查；2、设置围栏、警示标志。4压风机站爆炸触电1、制定检查维护制度，专人进行定期检查；2、设置围栏、标志；3、制定安全操作规程、操作人员必须持证上岗。9.2安全文明施工措施9.2.1开挖支护安全措施1、所有进入地下洞室工作的人员，必须按规定配带安全防护用品，遵章守纪，听从指挥。开挖作业人员到达工作地点时，应首先了解相邻工作面的当前工序情况，并检查所施工的工作面是否处于安全状态，检查支护是否牢固，边墙是否稳定，如有松动块体或裂缝时先予以清除或支

27、护；2、地下洞室施工放炮由取得“安全技术合格证”的爆破工担任,严格防护距离和爆破警界。放炮15分钟后，检查人员方可进入工作面，检查照明线路是否安全；检查有无“盲炮”及可疑现象；顶拱及边墙有无松动石块；支护有无损坏与变形。在进行安全处理并确认无误后，其他工作人员才可进入工作面。“盲炮”的处理主要有几种方法：A、重新起爆法；B、打平行炮眼装药爆破法；C、聚能诱爆法；D、风、水吹管法。具体使用什么方法必须由安全员或技术主管同意方可进行。 3、钻孔时严禁在残眼中继续钻眼，并禁止钻孔和装药平行作业； 4、爆破作业和爆破器材加工人员严禁穿着化纤衣物，并严禁烟火。装炮时使用木质炮棍装药，严禁火种。无关人员与

28、机具等均应撤离至安全地点。进行爆破时，所有人员应撤离现场，以确保爆破安全； 5、遇有不良地质地段时，应按照“先治水、短开挖、弱爆破、少扰动、早支护、勤量测、紧封闭”的原则稳步前进；6、施工期间，现场施工负责人会同有关人员对各部分支护进行定期检查，在不良地质段，每班应责成专人检查，当发现支护变异或损坏时，立即修整加固；7、把异常裂缝作为主要安全检查项目，经常进行观察与检查，并作为施工危险信号引起高度警惕；8、针对地下洞室在施工过程中会随时出现新的情况，安全部将制定一些针对性的特殊规定，以适应安全生产在不同阶段的要求。9.2.2用电安全措施1、制定用电管理制度，专人进行定期检查；2、设置安全围栏和

29、标志；3、制定安全操作规程，操作人员必须持证上岗；4、电气设备及线路要配漏电保护器，防止因潮湿漏电和绝缘损坏引起触电及设备事故。9.2.3交通安全措施1、加强施工道路维护，确保畅通；改道后，设置施工隔离栏栅，禁止非施工车辆及人员在出渣专用车道上通行；2、运输车辆装碴时应将车辆停稳并制动，文明行驶，不抢道、不违章；对运送石方上路的自卸汽车，石料洒至路上时应立即清理；施工过程中及时用洒水车洒水养护路面；3、为确保交通畅通和安全，应定时定点对施工道路进行维护、洒水除尘，保持路面平整，以保证工程施工运输正常； 4、保持工作面清洁和施工区路面、排水沟的通畅。9.2.4 文明施工措施1、施工现场材料堆放整齐有序；2、施工用风、水、电等管、线