象鼻嶺水電站地下廠房巖錨梁開挖質量控制

湯向華，龔銳

象鼻嶺水電站地下廠房巖錨梁開挖質量控制

湯向華，龔銳

（貴州西能電力建設有限公司，貴陽 550004）

介紹了象鼻嶺水電站地下廠房工程概況和地質特征，論述了地下廠房巖錨梁開挖質量控制措施，提出了巖錨梁開挖施工方案，通過爆破試驗確定了合理參數(shù)，使開挖面殘孔率、平整度和體型均滿足規(guī)范和設計要求，聯(lián)合驗收質量達到了優(yōu)良標準。

鼻嶺水電站；地下廠房；巖錨梁；開挖質量控制

1 工程概況

象鼻嶺水電站位于貴州省威寧縣和云南省會澤縣交界的牛欄江上，系牛欄江河流梯級規(guī)劃中的第3級水電站，其上游為大巖洞水電站，下游為小巖頭水電站。該工程以發(fā)電為主，電站裝機容量為240 MW，多年平均發(fā)電量為9.30億kW·h。大壩為碾壓混凝土雙曲拱壩，設計壩頂高程1 049.5m，最大壩高135.5m。該工程樞紐由碾壓混凝土雙曲拱壩、壩身泄水建筑物、右岸引水系統(tǒng)及地下廠房等主要建筑物組成。

象鼻嶺水電站地下廠房系統(tǒng)由主副廠房、安裝間、主變壓器室、尾閘室、尾水洞、交通洞、母線洞、出線洞、排風洞等組成，主機間、安裝間及副廠房呈一字形布置。廠房總長83.80m，寬21.70m，其中主機間長44.00m、副廠房長10.65m、安裝間長29.15m。主廠房上、下游巖壁吊車梁總長146.30m（上、下游），為鋼筋混凝土牛腿結構，底部高程1 301.80m，頂面高程1304.35m（包含10 cm二期混凝土），頂寬

140.00 cm，高2.55 cm。

地下廠房埋深60～100m。廠房頂拱地層巖性為拉斑玄武巖、凝灰質玄武巖、集塊巖夾凝灰?guī)r，巖石堅硬，呈塊狀及次塊狀結構。構造裂隙較發(fā)育，其中以N30°～50°W／SW∠75°～85°，N75°E／SE∠75°兩組裂隙為主，裂縫粗糙，充填方解石脈或石英脈，見鐵質浸染銹蝕痕跡。巖體新鮮，呈次塊狀結構，較完整，強度及變形模量較高。圍巖類別為Ⅱ類、Ⅲ類，圍巖基本穩(wěn)定，局部裂隙密集帶及較軟夾層帶圍巖穩(wěn)定性差。

2 巖錨梁開挖質量控制重點

巖錨梁是地下廠房機電設備安裝及檢修設備橋式起重機運行軌道承重永久性建筑物。地下廠房巖錨梁處于廠房開挖第Ⅱ層，巖錨梁巖臺開挖也是地下廠房開挖施工中難度最大、質量要求最高的項目，巖錨梁開挖成型質量和爆破后巖體完整性直接影響到后期橋式起重機的運行安全，巖錨梁巖臺開挖質量是巖錨梁質量控制的關鍵。由于該工程巖錨梁跨度大，圍巖情況復雜，圍巖均為玄武巖，并且節(jié)理多，呈脆性，巖體部分有兩組裂隙，工程施工難度極大，在質量樣板工程策劃中將地下廠房巖錨梁成型精度和流道混凝土施工質量作為廠房工程質量控制的重點。

業(yè)主、設計及監(jiān)理單位對巖錨梁施工工藝、施工質量、爆破控制等方面的要求：一是巖錨梁爆破不能對前期工程成果——已成形的上部頂拱、圍巖、噴混凝土、錨索、錨桿等造成損傷；二是爆破對這些構造物造成的擾動要降到最低值，以避免這些構造物變形或坍塌；三是巖錨梁工程質量，尤其是巖臺必須一次性爆破成形，且質量必須完全滿足設計要求。

3 巖錨梁開挖方案

3.1 施工方案

3.1.1 合理確定巖臺開挖的相關分層

巖錨吊車梁處于廠房開挖第Ⅱ層，在確定與巖臺開挖相關的分層時，充分考慮了以下幾點：（1）滿足巖臺預留保護層厚度的要求；（2）滿足巖臺開挖、錨桿施工所需空間的要求；（3）盡量減少下層開挖對巖錨吊車梁的影響。

3.1.2 合理確定巖臺保護層厚度

為防止洞室開挖對巖錨梁巖臺圍巖的破壞，確保巖臺成型良好，預留一定厚度作為保護層，以保護層厚度儀中心挖槽爆破的振動波不影響巖壁的完好成型為原則，同時考慮到后續(xù)保護層開挖時便于鉆工在保護層上部施工，保護層預留厚度定為4.5m。

3.1.3 采用合理的開挖順序和開挖方法

（1）先進行拉槽預裂。（2）預留保護層擴挖跟進，直面墻采用光爆孔進行光爆，開挖過程中嚴格控制開挖質量，確保巖臺拐點成型。（3）進行巖臺成型開挖，采用造斜面孔和垂直孔雙向光爆。

3.2 爆破試驗

為確保巖臺表面平整，減少超欠挖，根據(jù)地下洞室爆破規(guī)范，結合現(xiàn)場圍巖實際情況，大力開展技術攻關，分別對保護層和巖臺的開挖進行了爆破試驗，對試驗形成的各種參數(shù)進行反復比對、研討、調整，經(jīng)過多次反復試驗和不斷調整爆破參數(shù)，終于使試驗達到了最佳效果。廠房第2層保護層及巖錨梁開挖鉆爆參數(shù)見表1。

3.3 施工過程質量控制

3.3.1 施工準備

監(jiān)理工程師要求施工單位必須先行報送巖錨梁部位的開挖技術措施，內(nèi)容必須包括開挖分層、爆破要求、設備投入計劃、安全監(jiān)測和防護等。只有技術措施經(jīng)監(jiān)理工程師審核通過，設備（鉆機、空壓設備等）等現(xiàn)場條件經(jīng)監(jiān)理工程師檢查滿足要求后，施工單位才能爆破施工。

3.3.2 技術交底

在地下廠房工程開工前，建管處組織對施工單位負責人、工程技術人員及安全管理人員進行全面安全、技術交底。在巖錨梁開挖施工前，由于是地下工程施工，建管處又組織對施工單位進行危險性生產(chǎn)區(qū)域作業(yè)安全技術交底。施工單位組織對現(xiàn)場施工、質檢和班組長進行了兩次專項技術交底，施工過程中施工單位技術部門多次對作業(yè)人員進行現(xiàn)場技術交底和指導，確保施工現(xiàn)場每個作業(yè)人員都充分了解自己的崗位職責和技術要求。

3.3.3 測量

在巖錨梁施工前，為確保洞室軸線的正確性，施工單位測量隊對前期控制網(wǎng)進行了全面復測，按照方案對每個鉆孔孔位都實測到位。施工過程中多次對孔位進行校核，確保每個炮孔的孔位、孔深和孔向都滿足技術要求。

3.3.4 造孔

采用手風鉆造孔，孔徑?42mm。為了滿足設計要求，防止欠挖，造孔時巖壁梁上拐點沿垂直方向下偏7 cm，沿水平方向外偏7 cm。為了方便施工，巖臺垂直光爆孔與保護層開挖的第1層開挖光爆孔同時造孔，巖臺垂直孔采用聚氯乙烯（PVC）管保護，并用圓形木楔堵孔；保護層采用垂直孔鉆爆法開挖。

由于保護層垂直光爆孔最大孔深達5m，其孔向的偏差直接影響巖錨臺下拐點和下拐點以下廠房邊墻的成型質量；巖臺的垂直光爆孔和斜面光爆孔的孔位是決定巖錨臺最終成型的關鍵因素。為保證保護層垂直光爆孔、巖臺的垂直光爆孔和斜面光爆孔孔向不出現(xiàn)偏差，造孔前現(xiàn)場搭設了鋼管定位架，確?？孜粷M足要求。

3.3.5 裝藥

根據(jù)爆破試驗確定的最優(yōu)參數(shù)進行裝藥起爆，由于施工現(xiàn)場不同部位的孔深和圍巖情況都有一定的變化，在裝藥工程中由施工單位技術、施工、質檢人員及監(jiān)理工程師全工程跟蹤、檢查，根據(jù)不同情況對裝藥量進行適當調整。

4 管理措施

4.1 技術保證組織到位

面對地質條件復雜、巖層破碎、巖臺成形困難等不利因素，為確保施工質量，多次組織設計、監(jiān)理和

表1 廠房第2層保護層及巖錨梁開挖鉆爆參數(shù)

為，嚴格遵守施工標準和規(guī)范，不斷改進和創(chuàng)新施工方法和管理措施。同時，制定了象鼻嶺水電站質量樣板工程目標，明確了樣板工程質量目標、工藝要求及效果評價。

5 結束語

象鼻嶺水電站地下廠房巖錨梁開挖，其開挖面殘孔率、平整度和體型均滿足規(guī)范和設計要求，經(jīng)過業(yè)主、設計、監(jiān)理、施工單位聯(lián)合驗收質量達到優(yōu)良標準。象鼻嶺水電站地下廠房巖錨梁施工經(jīng)驗，可在類似地下工程巖錨梁施工或其他重要部位開挖進行推廣運用。

（本文責編：白銀雷）

TV 731.2

：B

：1674-1951（2015）03-0064-02

湯向華（1976—），男，貴州貴陽人，工程師，從事水利水電工程建設管理工作（E-mail：txh2088＠163.com）。

2014-08-04；

2015-01-08

龔銳（1987—），男，四川廣元人，助理工程師，從事水利水電工程建設管理工作。