引水式水電站地下廠房工程施工方案

引水式水電站地下廠房工程施工方案工程特性1.1.1概述地下廠房系統(tǒng)由主副廠房及安裝間、主變室、母線洞、尾水系統(tǒng)、進廠交通洞、通風洞出線洞（兼通風洞）、排水洞等組成。主副廠房及安裝間開挖尺寸72×17.6×31.62m（長×寬×高），布置有巖壁吊車梁。主副廠房及安裝間主要采用分層鉆爆施工。除主副廠房及安裝間、主變室外其它輔助洞室施工詳見第十章《輔助洞室工程施工》。1.1.2地質條件地下廠房埋深180～250m，山體基巖為澄江～晉寧期第二期輝長巖、第三期閃長巖、第四期花崗巖組成的侵入雜巖，總體破碎程度較高，完整性相對較差。通過地下洞室圍巖巖體中的結構面規(guī)模較大的有F3（f9）、F7（f15）、F5（f21）、f25、f27、f28等，控制各不同部位的穩(wěn)定，規(guī)模相對較小的結構面有f1、f2、f3、f4、f19、f20、f22、f24、f26等對局部穩(wěn)定有影響。主副廠房及安裝間部位巖性主要為角閃巖（閃長巖）及輝長巖。裂隙以產狀NW305～320°SW∠50～55°為主，裂隙一般短小、閉合，與廠房軸線交角小。切過上、下游側墻的斷層有f23、f24、f25、f26、f27、f28，共六條，斷層一般均有夾泥。斷層與廠房軸線交角大于50°，有利于邊墻穩(wěn)定。主副廠房及安裝間圍巖總體為Ⅱ類，但是切過副廠房地段的f27、f28斷層之間所夾巖體為Ⅲ～Ⅳ類，穩(wěn)定性差。上游邊墻所出露的斷層交線傾向廠房，沒有由斷層組合的不穩(wěn)定結構塊體，但是存在斷層與大裂隙組合的結構塊體，故邊墻存在局部塊體失穩(wěn)的可能性，。頂拱由于斷層與NW組小裂隙切割，也存在局部塊體的塌落，對施工期及運行期都由較大影響。主變室的地層巖性、地質構造的發(fā)育規(guī)律與主廠房區(qū)近一致，切過主變室上、下游邊墻的斷層游f23、f24、f25、f26、f27、f28，其中f27、f28斷層同時從里端墻中部穿過，斷層與閘門室軸線為大角度相交，對洞室穩(wěn)定有利。主變室圍巖為Ⅱ類，上下游邊墻存在斷層與裂隙組合形成的楔形體，穩(wěn)定性差。里端墻上f27、f28斷層之間所夾巖體較破碎，易失穩(wěn)。頂拱存在局部塊體坍塌的可能性。1.1.3主要施工特點本分部工程主要有以下施工特點：1、開挖斷面大，需分層分部位開挖；2、由于洞室的斷面大，施工中要特別注意頂拱及高直墻的圍巖穩(wěn)定、施工安全。施工過程中應及時噴錨加固，對斷層帶處也需要及時支護、加固；由于地下廠房圍巖總體相對破碎，完整性相對較低，開挖時需系統(tǒng)加固，除錨桿外，尚需適量布置錨樁，并掛網噴護，以確保圍巖穩(wěn)定。3、主廠房和主變室的交匯洞口特別多，需加強各洞室交叉口的鎖口支護；4、主廠房與主變室之間的巖體，在平行于地下廠房橫方向，布置有三條母線洞和一條主變運輸洞四個洞室，洞室間距較小，除了交叉口要交錯施工外，相鄰洞室之間的開挖進尺還需要適當錯開。洞室的開挖不能同時爆破，需采取有效的開挖和支護措施；針對以上特點，本分部工程施工應做到方案合理、支護及時、緊抓工序、精心組織、合理協(xié)調，確保本分部工程順利完成。1.1.4主要工程量表1.1-1主要工程量表編號項目名稱單位主副廠房及安裝間主變室合計一石方洞挖m3360201684952869二錨桿制安根251387033831系統(tǒng)錨桿Φ35,L=9.93/9.86m根317/3172系統(tǒng)錨桿Φ28,L=7.65m根122/1223系統(tǒng)錨桿Φ25,L=6m根92443513594系統(tǒng)錨桿Φ25,L=4m/3m根99043514255系統(tǒng)錨桿Φ22,L=3m/4.5m根160/160三預應力錨索500KN,L=20m根10/10四噴混凝土m390376416671鋼纖維噴砼δ=15cmm364554611912素噴砼δ=6cmm32582184763鋼纖維t272350五鉆孔及灌漿編號項目名稱單位主副廠房及安裝間主變室合計1固結灌漿鉆孔m2177115933362固結灌漿t3111744853排水孔Φ65L=4m290216934595六混凝土m37107190090071C30混凝土m3432/4322C25混凝土m3246165831193C20混凝土m3340041238124C15混凝土m331483011445C25預制混凝土m3500/5006鋼筋制安t409148557七鋼材t30535八預埋件埋設1預埋排水鋼管m265403052塑料排水盲溝m3705189255973防水板m283514284263施工規(guī)劃1.2.1施工通道布置原則地下廠房施工以盡可能利用工程永久結構物作為地下通道為原則，從廠區(qū)建筑物結構布置得知，可以利用或部分利用永久建筑物作為施工通道有：主變運輸洞、進廠交通洞、通風洞、壓力管道、尾水洞、尾水管出線洞等。根據本工程施工特性，結合我局已成功實施的太平驛電站地下廠房、熱足電站地下廠房、冷竹關電站地下廠房、響洪甸抽水蓄能電站地下廠房、梯子洞電站地下廠房、冶勒電站地下廠房、自一里電站地下廠房、小天都地下廠房等同類工程的施工經驗。經方案比較與分析，廠房上部擬通風洞作為上部施工通道；中部以進廠交通洞為施工通道；下部以2＃壓力岔管及尾水洞作為施工通道。1.2.2開挖施工方案地下廠房開挖斷面跨度大，高度較高，為本工程施工控制工期的關鍵項目，整個廠房系統(tǒng)將主要圍繞地下廠房這一關鍵部位工程展開?？紤]地下廠房范圍洞室交錯，廠內設有巖壁吊車梁，巖壁吊車梁結構復雜，質量要求高。地下廠房開挖采用鉆爆法，自上而下分層開挖，頂拱采用“先導洞，后擴挖”的方法，嚴格按“新奧法”原理進行施工。巖壁吊車梁的開挖采取保護層的方式進行，其上下直墻采用水平鉆孔，巖臺則采取順巖臺方向斜向造孔。在廠房開挖過程中對洞室之間的交叉洞適時進行掛口施工，如主變運輸洞、母線洞在廠房開挖至相應層時及時對其進行5m左右的掛口段施工，以保證交叉口處圍巖的穩(wěn)定，同時有利于以后主變運輸洞和母線洞的施工。施工過程中，各層錨噴砼支護隨各層開挖跟進作業(yè)，第一層開挖周邊采取光爆，第二層包含巖錨梁開挖，采取預留保護層的方式進行開挖，以下的第三、四、五層開挖周邊均先采用預裂爆破，第六層及坑槽等結構邊線采用保護層開挖，或者采取預裂爆破，人工手風鉆進行開挖。以控制開挖質量與減少爆破對周邊圍巖的破壞與影響。由于本工程的主變室開挖斷面尺寸較大總體上的開挖要分為兩層，施工通道的布置原則同地下廠房一樣，盡量利用永久結構，開挖與支護的通道均為交通洞。1.2.3砼施工方案廠房砼施工以1#機為主，2、3#機跟進，分層分塊進行澆筑。安裝間砼待開挖后及時施工，盡早形成廠房內施工平臺。主機間及安裝間砼以主要由進廠交通洞作為施工通道。安裝間砼施工時間安排在地下廠房的第五層支護時施工；主機間砼結合機組預埋件統(tǒng)籌安排，及時施工。巖壁吊車梁砼施工安排在主廠房第二層開挖及錨桿施工完成后進行。整個地下廠房砼擬全部采用泵機澆筑。1.2.4施工程序框圖見下頁。 洞內布置1.3.1施工供電地下廠房的施工供電：第一層主要由通風洞引入，采用鋁芯膠皮線，布置于廠房及安裝間上游側。第二、三、四層施工由進廠交通洞布置鋁芯膠皮線，布置于主廠房下游側。第五層從壓力管道、2#岔管供電。第六層由尾水洞線路輔助供電。主變室上層供電由出線洞接入，下層由主變運輸洞接入。供電線路的布置隨各層開挖高度，在滿足安全要求的前提下靈活架設。洞內照明前期利用行燈變壓器降壓至36V，由相應洞口引入，后期于通風洞口和安裝間采用氙氣燈進行大面積照明。圖1.2-1地下廠房系統(tǒng)施工程序框圖1.3.2施工供風、供水地下廠房第一、二層施工供風、供水主要由通風洞引入，布置于主廠房上游側邊墻，隨開挖移設，供風主管采用Φ6″鋼管，1.5″軟膠管接至各工作面，供水管路采用Φ3″鋼管。第三、四層施工由進廠交通洞布設供風、供水管路。第五、六層由壓力管道2＃岔管引入。主變室上層供風、供水由出線洞接入，布設于主變室上游側邊墻，隨開挖延伸，下層供風、供水由主變運輸洞接入。1.3.3通風排煙洞室內通風主要采取強制通風為主，即安裝風機解決。于廠房通風洞口布置1臺2×55kw軸流式風機壓入式通風，進廠交通洞洞口布置2×55kw軸流式風機輔助，通風管路采用Φ1000mm，布置于洞頂部，工作面輔以11kw移動式風機輔助通風。1.3.4施工排水廠房系統(tǒng)的施工排水主要采用于各洞室、各層開挖底部設置排水溝、集水坑，匯集施工廢水、底板滲水，以及各洞室邊頂拱布置的排水孔、排水管等滲出的地下水，利用清水泵、潛水泵抽水排除。排水溝尺寸一般為0.4m×0.4m，集水坑尺寸2m×1.5m×1m（長×寬×高）。根據招標文件的水文地質條件，由于我們的地下廠房和主變室是同時施工，因此，暫時考慮其涌水量分別取600m3/d和200m3/d。在施工期間，只有三臂鉆造孔、開挖巖面的沖洗、錨桿孔的造孔的沖洗、噴混凝土的養(yǎng)護、混凝土的養(yǎng)護等幾項產生施工廢水，廢水流量極不均衡，但是總量不大。因此，在配置抽水設備時，主要是要考慮一定的富余、設備適于頻繁關停。排水管道選用鋼管，連接方式可以是法蘭盤，也可以采取焊接連接。在主要洞室如進廠交通洞、通風洞內設置中轉水池，通過水泵逐級抽排水。主要的排水規(guī)劃見下面兩個表，即表1.3-1、表1.3-2。表1.3-1主廠房施工排水規(guī)劃表序號名稱底板最低高程（m）排水通道投入水泵數量(臺)IS50-32-125(5.5KW)IS125-100-200(7.5KW)IS150-125-250(18.5KW)1上部第一層▽1022.50通風洞4112第二層▽1015.90進廠交通洞4113中部第三層▽1010.70進廠交通洞4214第四層▽1005.30進廠交通洞4325下部第五層▽999.002#壓力岔管4326第六層▽993.382#壓力岔管、尾水洞432表1.3-2主變室施工排水規(guī)劃表序號名稱底板高程（m）排水通道排水規(guī)劃1第一層▽1019.50出線洞自流排水為主2第二層▽1010.3主變運輸洞自流排水為主開挖施工方法1.4.1地下廠房開挖方法本標的地下廠房分層按照的技術條款要求并參照類似工程施工經驗，擬分為上、中、下三部分進行，共分六層施工，層高一般控制在5～9m之間。第一層主要以滿足巖錨梁巖臺上直墻保護層深度要求為依據，由通風洞底板下臥1.2m，第一層開挖底高程為▽1022.50m；第二層以滿足巖錨梁錨桿施工及巖臺開挖的合理空間高度控制，按以往經驗，以距巖臺下側邊腳2.3～2.7m左右為合理高度，因而第二層開挖底高程▽1015.90m；第三層以進廠交通洞底板高程控制開挖底高程，為▽1010.70m；第四層以進廠交通洞經安裝間后下臥的最大高度兼顧副廠房開挖施工需要，因此本層底高程為▽1005.30m。對副廠房底部采取預留1.5m保護層的方式進行開挖。第五層以壓力管道2＃岔管下臥1.2m，高程為▽999.00m；第六層為▽999.00m以下部位，直至▽993.38m，由2#壓力支管和尾水管控制第六層的開挖，局部的坑槽和小結構在大體積開挖滯后進行施工，底板采取預留保護層的方式進行開挖。各層開挖高度及相應高程見下表：表1.4-1主廠房開挖分層參數表序號名稱高程（m）高度（m）工程量（m3）施工通道備注1上部第一層▽1030.00～▽1022..507.508560通風洞2第二層▽1022.50～▽1015.901.69041進廠交通洞由進廠交通洞墊渣按i＝10%的縱坡上爬直至▽1015.903中部第三層▽1015.90～▽1010.705.206963進廠交通洞4第四層▽1010.70～▽1005.305.405684進廠交通洞由廠0-001.80向副廠房方向按i＝13%的縱坡下臥至▽1005.305下部第五層▽1005.30～▽999.001.338312#岔管由2#岔管下臥至▽999.00，對2＃岔管適當擴挖序號名稱高程（m）高度（m）工程量（m3）施工通道備注6第六層▽999.00以下5.6219402#岔管、尾水管第一層（▽1030.00～▽1022.50m）開挖第一層開挖以通風洞為通道。開挖采用中導洞領進，上下游兩側擴挖跟進（見圖8-2）。利用H-178三臂鑿巖臺車造孔，人工裝藥，非電毫秒梯段雷管引爆，硝銨防水炸藥爆破，周邊巖孔施行光面爆破，中導洞寬度7.0m，領進長度10～15m。施工出碴采用2m3正鏟或CAT-966F型側翻裝載機裝15t自卸汽車運輸至碴場棄碴。開挖過程中結合永久噴錨支護，進行初期支護，確保安全。從安裝間處由通風洞向副廠房方向按13％的縱坡下臥1.2m的高度至▽1022.5m處，形成施工通道，通道寬7m。表1.4-2廠房第一層中導洞洞挖施工參數表序號名稱單位廠房第一層中導洞備注一結構參數1斷面形式方圓形2寬×高m×m7.00×7.503開挖面積m251.284長度m72二主要施工機械1鉆孔機械H178三臂鑿巖臺車1臺2裝渣機械CAT966F裝載機1臺3運輸機械15t自卸汽車4臺三單循環(huán)鉆孔參數1掏槽形式楔形掏槽空孔個數個22空孔直徑mm1053爆破孔直徑mm504鉆孔數量個1025孔深m3.56總鉆孔長度m357四爆破參數一）掏槽孔個172個為空孔1炸藥類型乳化炸藥2起爆類型非電雷管3藥卷直徑mmΦ354孔距cm20～305單孔裝藥量kg2.8二）崩落孔個611炸藥類型乳化炸藥2起爆類型非電雷管3藥卷直徑Φ35孔距cm70~80排距cm904單孔裝藥量2.4序號名稱單位廠房第一層中導洞備注三）周邊孔151炸藥類型乳化炸藥2起爆類型導爆索3邊線長度m7.14孔距cm50~605藥卷直徑mmΦ256單孔裝藥量kg0.8四）總裝藥量kg237.6五）平均進尺m3.15六）開挖體積m3161.5七）單耗藥量kg/m31.4五臨時安全支護視地質情況定1支護錨桿根有Φ25，l＝4002噴砼m3有C20，δ=5~10cm六循環(huán)作業(yè)時間指占直線時間1準備及測量放線h12鉆孔時間h5.53裝藥爆破時間h24通風散煙時間h15安全處理時間h1通過折算獲得6安全支護時間h1.5通過折算獲得7出碴時間h4.58每循環(huán)時間h11.5七施工強度1日有效施工時間h202日進尺m3.823月有效施工天數天264平均月進尺m/月99.3經過各工序計算，中導洞每天可進尺3.82m?？紤]到受特殊地質段等綜合影響，每月按保證出力26d安排，每月有效進尺99m。兩側的擴挖一次完成，結構邊線實施光爆。光爆孔和主爆孔均采用H178三臂鉆鉆孔。表1.4-3兩側擴挖光爆孔及主爆孔參數表項目光爆孔主爆孔孔徑（mm）5050炮孔間距a（m）0.50.9炮孔排距b（m）/0.8最小抵抗線w（m）0.80.8炮孔長度L（m）3.53.5裝藥結構間斷連續(xù)裝藥長度L1（m）1.42.8線裝藥密度（m/kg）0.340.8堵塞長度L2（m）0.61每孔裝藥量0.72.4炸藥類型乳化炸藥乳化炸藥藥卷直徑（mm）Φ25Φ35單耗藥量q（kg/m3）0.590.92第二層（▽1022.50～▽1015.90m）開挖本層開挖高度為1.60m，考慮巖壁吊車梁在該層，本層開挖分兩部份進行，先大面積拉槽開挖中部、后進行巖壁吊車梁巖壁保護層和巖臺開挖。上、下游巖壁吊車梁部位巖臺以上各預留3.0m厚保護層，巖臺以下預留2.65m厚保護層，中部開挖寬度為12.3m。為迅速加快廠房第二層開挖進度，迅速打開工作面，第二層施工通道擬從進廠交通洞適當位置墊渣的縱坡上爬，爬升坡度10％，墊渣長度38m。為保證廠房下游側巖錨梁正常施工，進入安裝間后爬升道路寬度變?yōu)?.5m。1中部拉槽開挖中部拉槽開挖的施工通道主要為進廠交通洞及其上爬道路。中部開挖主要利用D7獨臂鉆造孔，孔徑為Φ65mm，間距1.6～1.8m，排距1.8～2.2m，單耗藥量控制在0.65～0.70kg/m3，人工裝藥，非電毫秒梯段雷管引爆，微差擠壓爆破。每一施工段長度5～6m。爆破系數根據實際進行調整。如果爆碴的塊度過大，裝渣設備無法裝運時，則采用YT-28手風鉆解小，或者調整炮孔間排距，控制巖石塊徑，以利出碴。施工出碴采用2m3正鏟或CAT-966F型側卸式裝載機裝15t自卸汽車運輸至指定碴場和堆渣區(qū)卸碴。2巖壁吊車梁開挖在中部拉槽開挖進尺到30m后，立即跟進巖壁吊車梁保護層開挖。保護層開挖分兩次進行，先開挖吊車梁巖臺上、下直墻，再開挖巖臺（見圖8-4）。上、下直墻開挖利用H178三臂鉆沿廠房縱軸方向造水平孔，孔深2.0～2.5m，人工裝藥，非電毫秒梯段雷管引爆，裝Φ25～35乳化藥卷，綁導爆索進行光面爆破，周邊孔間距30～40cm，周邊孔與第二排孔排距50～60cm，再向外的孔間間排距變?yōu)?0cm左右；巖臺開挖利用YT-28手風鉆空間垂直于邊墻方向，沿巖臺坡面造斜孔（見圖8-5），間距25～35cm，非電雷管分段同時引爆，裝Φ25防水藥卷，用竹片綁導爆索、間隔裝藥，進行光面爆破。每一爆破段長度12～15m。施工出碴采用2m3正鏟或CAT-966F型側卸式裝載機裝15t自卸汽車運輸至指定碴場和堆渣區(qū)卸碴。巖臺開挖過程中，根據我局以往的經驗，注意對測量放樣的復檢，合格后再進行開挖，根據下方直墻的開挖超欠情況，推算出實際各斜孔的開口位置，然后按照巖臺斜度，設置放線樣架并有效固定，自制相同角度的三角尺，對每造孔的斜度進行確定、檢查，并根據不同的部份超欠情況，確定每孔需鉆進的深度，確保各孔底在同一高程、同一鉛直面。爆破前對裝藥量進行爆破試驗測試，并根據實際情況進行調整，確保巖臺成形。第三層（▽1015.90～▽1010.70m）開挖本層開挖高度5.2m，以進廠交通洞作為通道。第三層開挖待巖壁吊車梁砼施工完達到設計強度后進行。為減小爆破對巖壁吊車梁砼的影響，在巖壁吊車梁錨桿及砼施工前，即在巖錨梁開挖之后跟進，先對第三層周邊先實施預裂爆破。預裂爆破利用QZJ-100B支架式潛孔鉆造孔，孔距為100cm，線裝藥密度為260g/m。本層開挖則待巖錨梁砼達到設計強度后進行，開挖方法則采用中導槽領進，兩側擴挖跟進，導槽寬度7.0m，領進長度5～10m，由安裝間向副廠房方向分段進行開挖，分段長度5～7m，主要利用D7獨臂鉆造孔，人工裝藥，非電毫秒梯段雷管引爆，防水乳化炸藥微差擠壓爆破，施工出碴采用2m3正鏟或CAT-966F型側卸式裝載機裝15t自卸汽車運輸至指定碴場卸碴。本層開挖完成后立即對▽1010.70m高程以上的母線洞及電纜洞進行5m掛口段施工。掛口段由人工手風鉆沿母線洞和電纜洞方向進行開挖。開挖過程中及時對掛口段圍巖進行噴錨等臨時支護，以保證母線洞和電纜洞與主廠房交叉口處圍巖的穩(wěn)定。第四層（▽1010.70～▽1005.30m）開挖本層的開挖高度為5.40m。第四層的開挖仍采用先周邊預裂爆破的方式，在進行第三層的支護施工時，利用支架式潛孔鉆施鉆預裂孔，于本層開挖前進行爆破。第三層施工后，由進廠交通洞經過安裝間后開始向副廠房方向按i=13%下臥，并在廠房內達到▽1005.3m高程。路面寬度7.0m。施工通道的開挖主要采用H178三臂鉆造水平孔，當開挖高度達到4m以后，結合D7獨臂鉆造鉛直孔。本層的主體開挖采用D7獨臂鉆造孔。所有爆破孔均采用人工裝藥，非電毫秒雷管引爆，乳化炸藥爆破，施工出碴利用2m3正鏟或CAT-966F型側卸式裝載機裝15t自卸汽車運輸至指定碴場卸碴。為了控制底板開挖平整，對副廠房底板預留1.5m的保護層，人工手風鉆開挖。本層預留的道路所形成的三角體，在第五層開挖施工時一并開挖。第五層（▽1005.30～▽999.00m）開挖本層的最大開挖高度1.3m，對2#岔管擴挖至4.5m×4.5m（底×高），并下臥1.2m高度至▽999.00形成施工通道。2＃岔管擴挖長度約28m。同樣地，第五層的周邊結構線采取預裂爆破進行控制，施工的時機在廠房的第四層支護作業(yè)時段。預裂爆破采用支架式潛孔鉆鉛直造孔，爆破參數參照廠房三、四層的施工情況進行調整。本層的主體開挖采用D7獨臂鉆造孔，人工裝藥，非電毫秒雷管引爆，乳化炸藥爆破，施工出碴利用2m3正鏟或CAT-966F型側卸式裝載機裝15t自卸汽車運輸至指定碴場卸碴。第六層（▽999.00m以下）開挖本層最大開挖高度為5.62m。施工通道為由2#壓力支管和尾水管承擔。周邊結構線的開挖采取光面爆破控制。中部的大面積開挖采用水平造孔，逐步形成爆破開挖槽口，并漸次擴大開挖。鉆孔采用H178與YT28手風鉆相結合的方式，人工裝藥，非電毫秒雷管引爆，乳化炸藥爆破。對于本層底板預留的1.0m保護層、集水井開挖及周邊修整，采用YT-28手風鉆造孔，人工裝藥，非電毫秒雷管引爆，乳化炸藥小藥量控制爆破。由于廠房開挖完成后方能進行尾水管、尾水聯接洞的澆筑故對于廠房3個機坑的開挖渣料經尾水管、尾水聯接洞及尾水洞出渣，主要利用CAT-966F型側卸式裝載機裝碴退至無壓尾水洞裝15t自卸汽車運輸至碴場卸碴。▽997.50高程平臺以上的保護層開挖渣料由CAT966F裝渣，15t自卸汽車退車至2＃壓力岔管接渣出渣。1.4.2主變室開挖方法主變室開挖尺寸68.0×14.6×1.7m（長×寬×高）。需要分層進行開挖，分層的原則與主廠房相同，共分兩層施工。表1.4-4主變室的分層參數表序號名稱高程（m）高度（m）工程量（m3）施工通道備注1上層▽1027.00～▽1019.507.56916出線洞2下層▽1019.50以下9.29933主變運輸洞上層（▽1027.00～▽1019.50）開挖上層開挖以出線洞作為施工通道。開挖采用中導洞領進，上下游兩側擴挖跟進，利用H-178三臂鑿巖臺車造孔，人工裝藥，非電毫秒梯段雷管引爆，硝銨防水炸藥爆破，周邊巖孔施行光面爆破，中導洞寬度7.0m，高7.5m，采用H-178多臂鉆由出線洞向上逐步擴挖至主變室頂高程形成，領進長度10～15m。施工出碴采用CAT-966F型側翻裝載機裝15t自卸汽車運輸至碴場棄碴。開挖過程中結合永久噴錨支護，進行初期支護，確保安全。表1.4-5主變室中導洞洞挖施工參數表序號名稱單位主變室上層中導洞備注一地質條件1巖性閃長巖和輝長巖為主，圍巖為Ⅱ類2地下水f23、f24、f25、f26、f27、f283斷層其中f27、f28同時從里端中部，二結構參數1斷面形式方圓形2寬×高m×m7.0×7.53開挖面積m250.9三主要施工機械1鉆孔機械H178三臂鑿巖臺車1臺2裝渣機械CAT966F裝載機1臺3運輸機械15t自卸汽車4臺四單循環(huán)鉆孔參數1掏槽形式楔形2空孔個數個23空孔直徑mm1054爆破孔直徑mm505鉆孔數量個1036孔深m3.57總鉆孔長度m360.5五爆破參數一）掏槽孔個172個空孔1炸藥類型乳化炸藥2起爆類型非電雷管3藥卷直徑mmΦ35孔距mm504單孔裝藥量kg2.8二）崩落孔個601炸藥類型乳化炸藥2起爆類型非電雷管序號名稱單位主變室上層中導洞備注3藥卷直徑Φ354孔距805排距806單孔裝藥量2.4三）周邊孔331炸藥類型乳化炸藥2起爆類型非電雷管3邊線長度7.24孔距505藥卷直徑mmΦ256單孔裝藥量kg0.8四）總裝藥量kg212.4五）平均進尺m3.15六）開挖體積m3160.3七）單耗藥量kg/m31.33六臨時安全支護視地質情況定1支護錨桿根有Φ22，l＝3.5m2噴砼m3有C20，δ6cm七循環(huán)作業(yè)時間指占直線時間1準備及測量放線h12鉆孔時間h4.53裝藥爆破時間h24通風散煙時間h15安全處理時間h1通過折算獲得6安全支護時間h1通過折算獲得7出碴時間h48每循環(huán)時間h14.5八施工強度1日有效施工時間h222日進尺m4.783月有效施工天數天264平均月進尺m/月124.3兩側擴挖一次完成，周邊實施光爆，光爆孔和主爆孔均采用H－178三臂鉆造孔。表1.4-6兩側擴挖光爆孔及主爆孔參數表項目光爆孔主爆孔孔徑（mm）5050炮孔間距a（m）0.50.8炮孔排距b（m）/0.9最小抵抗線w（m）/1炮孔長度L（m）3.53.5裝藥結構間斷連續(xù)裝藥長度L1（m）1.21.8線裝藥密度（m/kg）0.20.51堵塞長度L2（m）0.81.0每孔裝藥量0.61.8炸藥類型乳化炸藥乳化炸藥藥卷直徑（mm）Φ25Φ35單耗藥量q（kg/m3）1.01下層（▽1019.50m以下）開挖本層的開挖高度9.2m，施工通道為主變運輸洞。本層開挖分兩部份進行，中部拉槽開挖和兩側邊墻保護層開挖。上、下游各預留3.8m厚保護層，中部拉槽寬度為7.0m。在上層開挖完成后，利用D7獨臂鉆預先鉆設好中部拉槽主爆孔，對孔口人工堵塞保護。主爆孔鉆設好后D7獨臂鉆由出線洞撤離。對中部開挖底部預留1.5m厚度的保護，利用多臂鉆造水平抬眼結合預先鉆設的主爆孔一次性爆破拆除。在中部拉槽開挖一段（10~15m）后由主變運輸洞進入，利用H-178三臂鉆兩側跟進擴挖。1中部拉槽開挖中部拉槽開挖主要利用D7獨臂鉆造孔，孔徑為Φ65mm，間距1.6～1.8m，排距1.8～2.2m，單耗藥量控制在0.65～0.70kg/m3，人工裝藥，非電毫秒梯段雷管引爆，微差擠壓爆破。每一施工段長度5～6m。爆破系數根據實際進行調整。如果爆碴的塊度過大，裝渣設備無法裝運時，則采用YT-28手風鉆解小，或者調整炮孔間排距，控制巖石塊徑，以利出碴。底部預留的1.5厚保護層利用三臂臺車造水平抬眼開挖。水平孔孔徑Φ50mm，間距0.5m。施工出碴采用2m3正鏟或CAT-966F型側卸式裝載機裝15t自卸汽車運輸至指定碴場和堆渣區(qū)卸碴。2兩側擴挖在中部拉槽開挖進尺到10~15m后，立即跟進兩側擴挖。擴挖施工通道由主變運輸洞進入。兩側擴挖利用H178三臂鉆沿主變室縱軸方向造水平孔?？咨?.5m，人工裝藥，非電毫秒梯段雷管引爆，裝Φ25～35乳化藥卷，綁導爆索進行光面爆破，周邊孔間距50cm，主爆孔間間排距80cm。施工出碴采用2m3正鏟或CAT-966F型側卸式裝載機裝15t自卸汽車運輸至指定碴場和堆渣區(qū)卸碴。閘門井井挖施工閘門井開挖高小，開挖斷面為矩型，開挖斷面尺寸7.0×3.0m（長×寬）。由主變室利用D7獨臂鉆于開挖斷面中心鉆孔并與尾水洞有壓段貫通。于底部分三次裝藥，分次堵塞，逐步擴挖形成溜渣井，再由人工手風鉆由上至下分層擴挖成型，層高約2～2.5m。開挖渣料均溜至下部尾水洞，由CAT966F裝載機裝渣退至無壓尾水洞裝8t自卸汽車出渣。1.4.7臨時支護廠房工程部位巖性主要為角閃巖（閃長巖）及輝長巖，圍巖總體為Ⅱ類，但是切過副廠房地段的f27、f28斷層之間所夾巖體為Ⅲ～Ⅳ類，穩(wěn)定性差。上游邊墻所出露的斷層交線傾向廠房，沒有由斷層組合的不穩(wěn)定結構塊體，但是存在斷層與大裂隙組合的結構塊體，故邊墻存在局部塊體失穩(wěn)的可能性。頂拱由于斷層與NW組小裂隙切割，也存在局部塊體的塌落，對施工期及運行期都由較大影響。Ⅲ類圍巖圍巖較差洞段，邊頂拱噴5～8cm厚200#砼，隨機設Φ22，L=3m錨桿支護。Ⅳ類圍巖圍巖較差洞段，邊頂拱采用設Φ25，L=4～5m系統(tǒng)錨桿，10～15cm厚200#砼，并掛Φ8@20×20cm鋼筋網。廠房第一層及主變室上層開挖過程中及時對頂拱圍巖進行封閉，根據圍巖實際狀況采取噴錨及掛網噴錨等臨時支護。頂拱臨時支護錨桿采用Φ25，L=4～5m。對第一層開挖過程中出現的局部破碎帶圍巖：采用花欄拱架或鋼支撐與噴錨砼聯合支護，鋼支撐采用18#工字鋼、間距50～80cm，邊頂拱系統(tǒng)錨桿采用Φ25，L=4m系統(tǒng)錨桿，噴200#砼厚15～20cm，并掛設Φ8@20×20cm鋼筋網；開挖爆破安全處理后，先噴5cm厚砼封閉巖面，然后架設鋼支撐，制安錨桿，固定支撐，第二次噴砼厚度以覆蓋鋼支撐為準。對地下水發(fā)育段鉆設深排水孔用排水管進行引排。鋼支撐或花欄拱架與錨噴聯合支護確保施工安全。由于連接廠房的洞室較多，因此，在開挖過程中，需加強各洞室與廠房交匯口掛口支護，根據圍巖變化情況需采用相適宜的安全支護形式。洞內臨時支護盡量結合永久錨噴砼支護進行施工。1.4.8不良地質段施工不良地質帶的處理，主要采用開挖后及時進行錨噴砼、掛網噴砼等支護的方法,并根據不同的圍巖狀況采用不同的開挖方式和開挖程序，嚴格控制爆破裝藥量及單段一次爆破藥量，針對各層的不同情況，施工處理的具體方法如下：頂部開挖不良地質帶一般采用縮小中導洞斷面尺寸（跨度）、分多序進行擴挖及支護的原則，開挖采用淺眼（1.2～1.8m）、密孔（20～30cm）、短進尺、多循環(huán)的方案，開挖爆破后，先進行錨噴砼支護、再出碴，特差地段輔以鋼支撐等，必要時可采用超前探測，超前固結灌漿等。對斷層破碎帶一般先沿開挖洞頂設置Φ25，L=4.0～～1.2m的超前錨桿鎖固圍巖外壁，再進行開挖，開挖后采用掛網噴2～3層砼回填塌落槽身，并設置排水孔集中引排水，必要時可以采用鋼支撐加固等。對地下水發(fā)育的地段，采用設置數量不等的深排水孔并及時噴砼封閉巖面，集中引水，必要時可輔以速凝劑或化學灌漿，堵引結合。中下部開挖不良地質帶處理主要采用按要求做好各層預裂爆破，本部位采取密孔、控制藥量進行，邊墻開挖后對邊墻及時進行錨噴砼支護，對塌方嚴重部位，分2～3層掛網噴砼或掛大鋼筋網（Φ20）加以支護，必要時，按設計要求進行錨索等施工方法。施工中設置變形觀測裝置，定時監(jiān)測，認真分析，及時推斷，制定相應的對策，做到“早發(fā)現早處理”。1.4.9地下大洞室高邊墻穩(wěn)定措施本廠房跨度較大，高度較高，連接廠房洞室較多，施工過程中，高邊墻的穩(wěn)定與安全尤為突出，結合我局多個地下廠房的成功經驗，主要采用如下方案進行：1、采用合理的開挖方式，周邊嚴格實施預裂爆破，中部開挖采用導槽領進的方法，并減小一次性裝藥量，從而減小開挖爆破時對圍巖的影響；2、開挖后及時支護，原則上每開挖一層噴錨砼或錨索等支護及時跟上，施工完畢后，再進行下一層的開挖；3、在洞室交叉口集中的邊墻地段，采取加強支護的方式，如及時進行交叉口洞室鎖口段的混凝土襯砌、增設鎖口錨桿、增設鋼支撐等；4、設置變形觀測裝置，加強施工期監(jiān)測，發(fā)現問題及時解決等。施工期的監(jiān)測加強施工期的監(jiān)測，主要是保證快速安全施工，利用監(jiān)測數據來指導施工。地下洞室的開挖過程中，在特征斷面或者監(jiān)理工程師指定的位置，設置圍巖變形及位移變化觀測點，埋設儀器進行跟蹤觀測，記錄數據，并對數據進行整理、分析，來判定圍巖地整體穩(wěn)定性和變化趨勢，用于指導施工。按照技術條款的要求，安裝彈性波速測試儀進行彈性波速測試。在主廠房頂拱、邊墻和端墻（設于巖錨梁和發(fā)電機層位置）、底板沿廠房中心線分別布置一條、兩條和一條彈性波速測試線；在主變室頂拱、邊墻和端墻、底板沿廠房中心線分別布置一條、兩條和一條彈性波速測試線；母線洞沿洞軸線方向在頂拱和邊墻均布置一條彈性波速測試線。彈性波速測試時，激發(fā)點的間距小于4.0m，在斷層破碎帶部位激發(fā)點還需視情況加密。彈性波速測試與地質編錄同時進行，測試完后，將測試結果（包括測試報告和波速圖）及時報送監(jiān)理工程師。錨噴支護及排水孔1.5.1錨桿施工由于本工程地下廠房系統(tǒng)的錨桿數量大，錨桿的規(guī)格尺寸多，擬主要采用H178三臂鉆鉆孔，人工手風鉆輔助施工4.5m以下的錨桿。施工方法系統(tǒng)錨桿施工主要采用H-178三臂鑿巖臺車造孔，人工輔助完成錨桿作業(yè)，隨各層開挖跟進施工。頂拱120°范圍內錨桿采用“先插筋后注漿”施工工藝（設置排氣管），其余范圍錨桿采用“先注漿后插筋”工藝。采用高壓砂漿泵進行注漿。安全錨桿根據當前開挖揭示的地質及圍巖情況，來確定是否需要進行及時的安全支護，如果要設置安全錨桿，則必須及時跟進施工，其施工方法與系統(tǒng)錨桿相同，但是為了使盡早具有規(guī)定的錨固力，一般優(yōu)先采用藥卷錨桿灌注實施。巖壁吊車梁錨桿全部采用H-178三臂鉆進行造孔。一般按從上排至下排順序進行施工，測量精確放點后，設置放樣架，人工站立于下方施工平臺，采用自制的與錨桿斜角相同的三角板，對鉆孔的方向進行定位、檢查，逐根進行，保證錨桿孔的方向。鉆孔后，對錨桿孔采用高壓水進行沖洗，下排下斜孔鉆孔后一般采用牛皮紙等進行堵孔保護，灌漿時再予打開，上部上斜孔采用先插筋后注漿的施工工藝，下部下斜孔采用先注漿后插筋施工工藝，砂漿未到齡期，不允許廠內有任何大的爆破振動。砂漿達到齡期后，對錨桿進行拉拔試驗等抽樣檢查，對不合格的錨桿采用重新返工補打。對不同的施工工藝，施工前進行灌注試驗，以確定漿液的最佳配比與施工時需采用的相應措施，保證施工質量。施工工藝流程錨桿采用“先注漿后插桿”工藝，施工程序為：布孔—→鉆機就位—→造孔—→清孔—→注漿—→錨桿安裝、固定—→孔口固定。錨桿采用“先插桿后注漿”工藝，施工程序為：布孔—→鉆機就位—→造孔—→清孔—→錨桿安裝、固定—→注漿—→孔口固定。1布孔根據設計要求及周圍巖石情況決定孔位，通過測量數據，做出孔位標記并編號。一般錨桿的孔位偏差不大于100mm；巖壁吊車梁的錨桿孔位的上下偏差不超過30mm、左右偏差不超過100mm，孔深偏差不超過50mm，傾角偏差不超過2°。當巖壁吊車梁出現超挖時，錨桿的鉆孔位置要做相應的調整，保證錨桿的入巖深度和伸入梁體的相對位置不變，在本工程的實施時，采用放樣架來有效控制。2造孔對于不良地質帶造孔為防止卡鉆和塌孔，采用水泥漿固壁—→待凝—→掃孔，再繼續(xù)鉆進的方式。錨桿孔孔軸方向滿足施工圖紙要求，孔深偏差值不大于50mm，并做好錨桿鉆孔記錄。3清孔清孔采用高壓風水槍聯合沖洗孔內巖粉和積水，直至干凈，對于破碎帶或其它不良地質帶則采用高壓風吹洗干凈，孔口應采取保護措施，防止孔內掉碴、堵塞孔口。4錨桿安裝鉆孔完成，清孔驗收后應立即插入錨桿體，同時插入注漿管，以保證注漿密實，但根據圍巖地質情況，對于較完整巖體，也可采用先注漿后插錨桿。5錨桿注漿錨桿孔注漿，注漿管伸入孔底后拔至距孔底5～10cm處開始注漿，直至錨桿孔注滿砂漿。1.5.2噴砼支護噴砼支護隨各層開挖分層跟進進行，噴砼采用濕噴法施工工藝，并加以DS-1型噴砼結合劑以減少回彈。利用6m3砼罐車從拌和站運料，TK-961型砼噴射機輸送，人工手持噴頭噴射，人工噴水養(yǎng)護。噴射前利用高壓風、水槍聯合作業(yè)沖洗巖面。噴砼作業(yè)一般采用自下而上的施工順序分層進行，邊墻壁每層噴砼厚度控制為3～5cm，頂拱每層噴砼控制為2～3cm。掛網噴砼一般采用先噴5cm厚墊層砼，再掛網，再噴面層砼的方式。噴砼終凝后，人工進行噴水或灑水養(yǎng)護，保持砼面濕潤，直至養(yǎng)護期結束。噴砼施工程序為：施工準備—→巖面沖洗、驗收—→基層噴砼（3～5cm）—→掛網—→噴砼—→回彈料清理—→噴水養(yǎng)護1.5.3鋼纖維噴砼施工按施工圖紙或監(jiān)理人指示范圍使用鋼纖維噴射砼。鋼纖維采用普通炭素鋼，其抗拉強度不低于380MPa。纖維的直徑應為0.3～0.6mm，長度20～30mm，且不得大于25mm，摻量應在混合料重量的1.5％～4％范圍內根據試驗確定，并經監(jiān)理人批準。鋼纖維噴砼施工嚴格按GBJ86～85第1.1.1條至1.1.2條的有關規(guī)定執(zhí)行。1.5.4排水孔施工廠內排水孔施工待開挖支護后進行，隨各層分層施工，利用H-178三臂鑿巖臺車按設計深度鉆設。砼施工1.1.1巖壁吊車梁砼施工巖壁吊車梁錨桿施工完成后，進行巖壁吊車梁砼施工，按照設計分縫分段進行。巖壁吊車梁模板采用木模板、內貼PVC板，人工制作、立模，人工扎筋，砼施工利用6m3砼攪拌運輸車經進廠交通洞運料，HB-60砼泵機輸送入倉，人工手持Φ2″軟軸式振搗器振搗密實，人工灑水養(yǎng)護，砼澆筑每段采用沿長度方向臺階法進行。施工程序為：測量放線—→模板排架及底模組立—→扎筋—→立邊模—→→檢查驗收—→砼澆筑—→養(yǎng)護—→拆?？紤]下部開挖時對巖壁吊車梁砼的影響，擬采用如下手段保證巖壁吊車梁的安全和施工質量：1.砼澆筑前對錨桿、倉面、支撐進行認真檢查；2.砼施工完后，暫不進行拆模，待主副廠房及安裝間下部開挖后拆除，并保證充足的養(yǎng)護時間。3.砼施工前，對下部周邊先進行預裂爆破，以減小爆破沖擊波對巖壁吊車梁的影響；4.下部每層開挖后及時對邊墻進行錨噴支護；5.嚴格控制下部每層的裝藥量，每段長度、爆破方式。1.配備充足的設備并保證拌和系統(tǒng)運轉良好，確保每倉砼澆筑時不間斷，以杜絕出現冷縫。1.1.2安裝間砼安裝間砼采用先底板砼，再邊墻及樓面砼。采用鋼木組合模板、內貼PVC板，人工組立、人工扎筋，砼利用6m3砼攪拌運輸車經進廠交通洞運料進洞，HB-60砼泵泵送入倉，人工手持Φ2″軟軸振搗器振搗密實，人工灑水養(yǎng)護。1.1.3主機間砼主機間砼采用先1#機砼，2、3#機砼砼跟進的方式階梯法施工。按照施工分層、設計分縫、分塊結合各部位機電安裝的需求進行，考慮砼施工期排水、副廠房施工的需求，集水井砼先澆筑形成，砼施工模板采用鋼木組合模板、內貼PVC板，人工制作與組立，人工扎筋。肘