湯向華，龔銳

象鼻嶺水電站地下廠房巖錨梁開挖質(zhì)量控制

湯向華，龔銳

（貴州西能電力建設(shè)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(zhì)特征，論述了地下廠房巖錨梁開挖質(zhì)量控制措施，提出了巖錨梁開挖施工方案，通過爆破試驗(yàn)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(shè)計(jì)要求，聯(lián)合驗(yàn)收質(zhì)量達(dá)到了優(yōu)良標(biāo)準(zhǔn)。

鼻嶺水電站；地下廠房；巖錨梁；開挖質(zhì)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(jī)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(shè)計(jì)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(fēng)洞等組成，主機(jī)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(jī)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(jié)構(gòu)，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(zhì)玄武巖、集塊巖夾凝灰?guī)r，巖石堅(jiān)硬，呈塊狀及次塊狀結(jié)構(gòu)。構(gòu)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(zhì)浸染銹蝕痕跡。巖體新鮮，呈次塊狀結(jié)構(gòu)，較完整，強(qiáng)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(zhì)量控制重點(diǎn)

巖錨梁是地下廠房機(jī)電設(shè)備安裝及檢修設(shè)備橋式起重機(jī)運(yùn)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?qū)?，巖錨梁巖臺開挖也是地下廠房開挖施工中難度最大、質(zhì)量要求最高的項(xiàng)目，巖錨梁開挖成型質(zhì)量和爆破后巖體完整性直接影響到后期橋式起重機(jī)的運(yùn)行安全，巖錨梁巖臺開挖質(zhì)量是巖錨梁質(zhì)量控制的關(guān)鍵。由于該工程巖錨梁跨度大，圍巖情況復(fù)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(zhì)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(zhì)量作為廠房工程質(zhì)量控制的重點(diǎn)。

業(yè)主、設(shè)計(jì)及監(jiān)理單位對巖錨梁施工工藝、施工質(zhì)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(gòu)造物造成的擾動要降到最低值，以避免這些構(gòu)造物變形或坍塌；三是巖錨梁工程質(zhì)量，尤其是巖臺必須一次性爆破成形，且質(zhì)量必須完全滿足設(shè)計(jì)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(guān)分層

巖錨吊車梁處于廠房開挖第Ⅱ?qū)?，在確定與巖臺開挖相關(guān)的分層時(shí)，充分考慮了以下幾點(diǎn)：（1）滿足巖臺預(yù)留保護(hù)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(hù)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(yù)留一定厚度作為保護(hù)層，以保護(hù)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(shí)考慮到后續(xù)保護(hù)層開挖時(shí)便于鉆工在保護(hù)層上部施工，保護(hù)層預(yù)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(jìn)行拉槽預(yù)裂。（2）預(yù)留保護(hù)層擴(kuò)挖跟進(jìn)，直面墻采用光爆孔進(jìn)行光爆，開挖過程中嚴(yán)格控制開挖質(zhì)量，確保巖臺拐點(diǎn)成型。（3）進(jìn)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(yàn)

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(jié)合現(xiàn)場圍巖實(shí)際情況，大力開展技術(shù)攻關(guān)，分別對保護(hù)層和巖臺的開挖進(jìn)行了爆破試驗(yàn)，對試驗(yàn)形成的各種參數(shù)進(jìn)行反復(fù)比對、研討、調(diào)整，經(jīng)過多次反復(fù)試驗(yàn)和不斷調(diào)整爆破參數(shù)，終于使試驗(yàn)達(dá)到了最佳效果。廠房第2層保護(hù)層及巖錨梁開挖鉆爆參數(shù)見表1。

3.3 施工過程質(zhì)量控制

3.3.1 施工準(zhǔn)備

監(jiān)理工程師要求施工單位必須先行報(bào)送巖錨梁部位的開挖技術(shù)措施，內(nèi)容必須包括開挖分層、爆破要求、設(shè)備投入計(jì)劃、安全監(jiān)測和防護(hù)等。只有技術(shù)措施經(jīng)監(jiān)理工程師審核通過，設(shè)備（鉆機(jī)、空壓設(shè)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(shù)交底

在地下廠房工程開工前，建管處組織對施工單位負(fù)責(zé)人、工程技術(shù)人員及安全管理人員進(jìn)行全面安全、技術(shù)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(jìn)行危險(xiǎn)性生產(chǎn)區(qū)域作業(yè)安全技術(shù)交底。施工單位組織對現(xiàn)場施工、質(zhì)檢和班組長進(jìn)行了兩次專項(xiàng)技術(shù)交底，施工過程中施工單位技術(shù)部門多次對作業(yè)人員進(jìn)行現(xiàn)場技術(shù)交底和指導(dǎo)，確保施工現(xiàn)場每個(gè)作業(yè)人員都充分了解自己的崗位職責(zé)和技術(shù)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(duì)對前期控制網(wǎng)進(jìn)行了全面復(fù)測，按照方案對每個(gè)鉆孔孔位都實(shí)測到位。施工過程中多次對孔位進(jìn)行校核，確保每個(gè)炮孔的孔位、孔深和孔向都滿足技術(shù)要求。

3.3.4 造孔

采用手風(fēng)鉆造孔，孔徑?42mm。為了滿足設(shè)計(jì)要求，防止欠挖，造孔時(shí)巖壁梁上拐點(diǎn)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(hù)層開挖的第1層開挖光爆孔同時(shí)造孔，巖臺垂直孔采用聚氯乙烯（PVC）管保護(hù)，并用圓形木楔堵孔；保護(hù)層采用垂直孔鉆爆法開挖。

由于保護(hù)層垂直光爆孔最大孔深達(dá)5m，其孔向的偏差直接影響巖錨臺下拐點(diǎn)和下拐點(diǎn)以下廠房邊墻的成型質(zhì)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(guān)鍵因素。為保證保護(hù)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(shè)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(yàn)確定的最優(yōu)參數(shù)進(jìn)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(shù)、施工、質(zhì)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(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。

4 管理措施

4.1 技術(shù)保證組織到位

面對地質(zhì)條件復(fù)雜、巖層破碎、巖臺成形困難等不利因素，為確保施工質(zhì)量，多次組織設(shè)計(jì)、監(jiān)理和

表1 廠房第2層保護(hù)層及巖錨梁開挖鉆爆參數(shù)

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

5 結(jié)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(shè)計(jì)要求，經(jīng)過業(yè)主、設(shè)計(jì)、監(jiān)理、施工單位聯(lián)合驗(yàn)收質(zhì)量達(dá)到優(yōu)良標(biāo)準(zhǔn)。象鼻嶺水電站地下廠房巖錨梁施工經(jīng)驗(yàn)，可在類似地下工程巖錨梁施工或其他重要部位開挖進(jìn)行推廣運(yùn)用。

（本文責(zé)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(shè)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(shè)管理工作。