象鼻岭水电站地下厂房岩锚梁开挖质量控制

汤向华，龚锐

象鼻岭水电站地下厂房岩锚梁开挖质量控制

汤向华，龚锐

（贵州西能电力建设有限公司，贵阳 550004）

介绍了象鼻岭水电站地下厂房工程概况和地质特征，论述了地下厂房岩锚梁开挖质量控制措施，提出了岩锚梁开挖施工方案，通过爆破试验确定了合理参数，使开挖面残孔率、平整度和体型均满足规范和设计要求，联合验收质量达到了优良标准。

鼻岭水电站；地下厂房；岩锚梁；开挖质量控制

1 工程概况

象鼻岭水电站位于贵州省威宁县和云南省会泽县交界的牛栏江上，系牛栏江河流梯级规划中的第3级水电站，其上游为大岩洞水电站，下游为小岩头水电站。该工程以发电为主，电站装机容量为240 MW，多年平均发电量为9.30亿kW·h。大坝为碾压混凝土双曲拱坝，设计坝顶高程1 049.5m，最大坝高135.5m。该工程枢纽由碾压混凝土双曲拱坝、坝身泄水建筑物、右岸引水系统及地下厂房等主要建筑物组成。

象鼻岭水电站地下厂房系统由主副厂房、安装间、主变压器室、尾闸室、尾水洞、交通洞、母线洞、出线洞、排风洞等组成，主机间、安装间及副厂房呈一字形布置。厂房总长83.80m，宽21.70m，其中主机间长44.00m、副厂房长10.65m、安装间长29.15m。主厂房上、下游岩壁吊车梁总长146.30m（上、下游），为钢筋混凝土牛腿结构，底部高程1 301.80m，顶面高程1304.35m（包含10 cm二期混凝土），顶宽

140.00 cm，高2.55 cm。

地下厂房埋深60～100m。厂房顶拱地层岩性为拉斑玄武岩、凝灰质玄武岩、集块岩夹凝灰岩，岩石坚硬，呈块状及次块状结构。构造裂隙较发育，其中以N30°～50°W／SW∠75°～85°，N75°E／SE∠75°两组裂隙为主，裂缝粗糙，充填方解石脉或石英脉，见铁质浸染锈蚀痕迹。岩体新鲜，呈次块状结构，较完整，强度及变形模量较高。围岩类别为Ⅱ类、Ⅲ类，围岩基本稳定，局部裂隙密集带及较软夹层带围岩稳定性差。

2 岩锚梁开挖质量控制重点

岩锚梁是地下厂房机电设备安装及检修设备桥式起重机运行轨道承重永久性建筑物。地下厂房岩锚梁处于厂房开挖第Ⅱ层，岩锚梁岩台开挖也是地下厂房开挖施工中难度最大、质量要求最高的项目，岩锚梁开挖成型质量和爆破后岩体完整性直接影响到后期桥式起重机的运行安全，岩锚梁岩台开挖质量是岩锚梁质量控制的关键。由于该工程岩锚梁跨度大，围岩情况复杂，围岩均为玄武岩，并且节理多，呈脆性，岩体部分有两组裂隙，工程施工难度极大，在质量样板工程策划中将地下厂房岩锚梁成型精度和流道混凝土施工质量作为厂房工程质量控制的重点。

业主、设计及监理单位对岩锚梁施工工艺、施工质量、爆破控制等方面的要求：一是岩锚梁爆破不能对前期工程成果——已成形的上部顶拱、围岩、喷混凝土、锚索、锚杆等造成损伤；二是爆破对这些构造物造成的扰动要降到最低值，以避免这些构造物变形或坍塌；三是岩锚梁工程质量，尤其是岩台必须一次性爆破成形，且质量必须完全满足设计要求。

3 岩锚梁开挖方案

3.1 施工方案

3.1.1 合理确定岩台开挖的相关分层

岩锚吊车梁处于厂房开挖第Ⅱ层，在确定与岩台开挖相关的分层时，充分考虑了以下几点：（1）满足岩台预留保护层厚度的要求；（2）满足岩台开挖、锚杆施工所需空间的要求；（3）尽量减少下层开挖对岩锚吊车梁的影响。

3.1.2 合理确定岩台保护层厚度

为防止洞室开挖对岩锚梁岩台围岩的破坏，确保岩台成型良好，预留一定厚度作为保护层，以保护层厚度仪中心挖槽爆破的振动波不影响岩壁的完好成型为原则，同时考虑到后续保护层开挖时便于钻工在保护层上部施工，保护层预留厚度定为4.5m。

3.1.3 采用合理的开挖顺序和开挖方法

（1）先进行拉槽预裂。（2）预留保护层扩挖跟进，直面墙采用光爆孔进行光爆，开挖过程中严格控制开挖质量，确保岩台拐点成型。（3）进行岩台成型开挖，采用造斜面孔和垂直孔双向光爆。

3.2 爆破试验

为确保岩台表面平整，减少超欠挖，根据地下洞室爆破规范，结合现场围岩实际情况，大力开展技术攻关，分别对保护层和岩台的开挖进行了爆破试验，对试验形成的各种参数进行反复比对、研讨、调整，经过多次反复试验和不断调整爆破参数，终于使试验达到了最佳效果。厂房第2层保护层及岩锚梁开挖钻爆参数见表1。

3.3 施工过程质量控制

3.3.1 施工准备

监理工程师要求施工单位必须先行报送岩锚梁部位的开挖技术措施，内容必须包括开挖分层、爆破要求、设备投入计划、安全监测和防护等。只有技术措施经监理工程师审核通过，设备（钻机、空压设备等）等现场条件经监理工程师检查满足要求后，施工单位才能爆破施工。

3.3.2 技术交底

在地下厂房工程开工前，建管处组织对施工单位负责人、工程技术人员及安全管理人员进行全面安全、技术交底。在岩锚梁开挖施工前，由于是地下工程施工，建管处又组织对施工单位进行危险性生产区域作业安全技术交底。施工单位组织对现场施工、质检和班组长进行了两次专项技术交底，施工过程中施工单位技术部门多次对作业人员进行现场技术交底和指导，确保施工现场每个作业人员都充分了解自己的岗位职责和技术要求。

3.3.3 测量

在岩锚梁施工前，为确保洞室轴线的正确性，施工单位测量队对前期控制网进行了全面复测，按照方案对每个钻孔孔位都实测到位。施工过程中多次对孔位进行校核，确保每个炮孔的孔位、孔深和孔向都满足技术要求。

3.3.4 造孔

采用手风钻造孔，孔径ø42mm。为了满足设计要求，防止欠挖，造孔时岩壁梁上拐点沿垂直方向下偏7 cm，沿水平方向外偏7 cm。为了方便施工，岩台垂直光爆孔与保护层开挖的第1层开挖光爆孔同时造孔，岩台垂直孔采用聚氯乙烯（PVC）管保护，并用圆形木楔堵孔；保护层采用垂直孔钻爆法开挖。

由于保护层垂直光爆孔最大孔深达5m，其孔向的偏差直接影响岩锚台下拐点和下拐点以下厂房边墙的成型质量；岩台的垂直光爆孔和斜面光爆孔的孔位是决定岩锚台最终成型的关键因素。为保证保护层垂直光爆孔、岩台的垂直光爆孔和斜面光爆孔孔向不出现偏差，造孔前现场搭设了钢管定位架，确保孔位满足要求。

3.3.5 装药

根据爆破试验确定的最优参数进行装药起爆，由于施工现场不同部位的孔深和围岩情况都有一定的变化，在装药工程中由施工单位技术、施工、质检人员及监理工程师全工程跟踪、检查，根据不同情况对装药量进行适当调整。

4 管理措施

4.1 技术保证组织到位

面对地质条件复杂、岩层破碎、岩台成形困难等不利因素，为确保施工质量，多次组织设计、监理和

表1 厂房第2层保护层及岩锚梁开挖钻爆参数

为，严格遵守施工标准和规范，不断改进和创新施工方法和管理措施。同时，制定了象鼻岭水电站质量样板工程目标，明确了样板工程质量目标、工艺要求及效果评价。

5 结束语

象鼻岭水电站地下厂房岩锚梁开挖，其开挖面残孔率、平整度和体型均满足规范和设计要求，经过业主、设计、监理、施工单位联合验收质量达到优良标准。象鼻岭水电站地下厂房岩锚梁施工经验，可在类似地下工程岩锚梁施工或其他重要部位开挖进行推广运用。

（本文责编：白银雷）

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：1674-1951（2015）03-0064-02

汤向华（1976—），男，贵州贵阳人，工程师，从事水利水电工程建设管理工作（E-mail：txh2088＠163.com）。

2014-08-04；

2015-01-08

龚锐（1987—），男，四川广元人，助理工程师，从事水利水电工程建设管理工作。