地下电站厂房岩锚梁岩台开挖施工技术研究论文_郭文超,曹振中

中国葛洲坝集团第二工程有限公司 成都 610091

摘要:本文阐述了四川硕曲河去学水电站地下厂房岩锚梁采用样架控制岩台斜孔和垂直孔造孔,双向光面控制爆破技术开挖,检测结果表明,该岩锚梁岩台所采用的开挖程序、施工方法、钻孔布置、药量控制等岩台成型技术方案科学、有效,满足设计开挖要求,达到行业先进水平。

关键词:地下厂房;岩锚梁;开挖方法;光面爆破

1.工程概述

四川硕曲河去学水电站地下厂房岩壁吊车梁位于主厂房第II层开挖区,岩锚梁开挖高程为2135.200m~EL2126.880m,开挖高度8.32m,岩台开挖高程为2131.98m~2129.38m,开挖高度2.6m,施工桩号为厂右0+056.500~厂左0+011.650,上、下游侧分别长68.15m。主厂房岩锚梁开挖成型质量和爆破后岩体完整性直接影响到桥机运行安全,是主厂房开挖质量控制的重中之重。

2.岩锚梁地质条件简述

去学水电站地下厂房厂址区出露地层岩性主要为玄武质熔结角砾岩、薄层灰岩,局部为玄武质熔结角砾岩与玄武质熔结凝灰岩互层,受区域变质影响,岩体内存在绿泥石化的蚀变带,其出露位置和规模均为随机分布,主、副厂房顶拱主要分布有F304、F316、F701等3条断层

3.岩锚梁岩台爆破孔钻孔控制技术

3.1岩台斜孔和垂直孔钻孔样架

岩锚梁的岩台控制爆破采用手风钻造孔,对于岩台上、下拐点设计轮廓线位置以及岩台斜面孔必须采用搭设钢管样架的方式,以控制钻孔精度。钻孔样架全部采用1.5寸焊管搭设,主要由支撑管、导向管以及孔深控制钢管三部分组成。

(1)斜面导向管安装前采用手风钻(孔径50mm)按照设计孔位进行预开孔,预开孔的孔深3~5cm,开孔完成后方可进行导向管以及孔深控制钢管的安装;岩台斜面孔钻孔样架搭设前应首先采用台车在岩台下拐点以下直墙位置按照设计间距和高程完成固定钢管的造孔施工(孔径56mm,入岩深度为30~50cm)。

(2)样架导向管靠基岩面侧切成45°坡口,并原则上紧贴基岩面,局部不能紧贴基岩面,要求垂直孔导向管距基岩面的距离不大于2cm,岩台斜面孔导向管距基岩面的距离不大于5cm,并与爆破设计中的钻孔布置一致。

(3)造孔深度控制钢管的位置应与计算钻杆长度对应,以减少人为施工误差。所有样架搭设必须牢固可靠,若定位架不稳定,可考虑将架子与周边锚杆或增设短插筋(Φ25,入岩50cm)焊接固定。

岩台垂直光爆孔定位样架与岩台斜面光爆孔定位样架搭设方法,见图1。

图1:岩台造孔样架及下拐点加固示意图

3.2岩台下拐点加固措施

在岩锚梁上部和侧面保护层开挖完成后,注意观察结构面的节理和裂隙的走向,对影响岩锚梁开挖质量的地质段进行如下处理:

(1)采取在整个岩锚梁段下拐点以下10cm布置一排25mm,L=1.7m(外露20cm),间距75cm的锁口锚杆、∠50х50х3mm热轧等边角钢(与锁口锚杆外露部分焊接)及下拐点以下100cm范围喷5cm厚C20砼进行联合加固。

(2)对岩面比较破碎的部位在开挖前进行灌浆和打树脂锚杆处理,以保证岩锚梁的开挖质量。

3.3钻孔角度及深度的控制

(1)钻孔角度控制:岩台光爆孔采用导向钢管控制孔向,以减小孔斜误差。钻杆为标准长度,孔深由限位钢管(定位横杆)控制。开孔20cm对孔位、孔向进行第一次检查复核,开孔50cm对孔位、孔向进行第二次检查复核,开孔100cm对孔位、孔向进行第三次检查复核,及时纠正钻孔偏差,钻孔过程质检员旁站监督,并做好每孔的钻孔记录。

(2)钻孔深度控制:钻孔前在竖向光爆孔孔位外侧,倾斜光爆孔孔位下方,紧邻孔口边缘固定一根通长角钢,角钢必须崭新、无弯曲,并保证水平放置,然后测出角钢边缘的高程,钻孔深度计算公式:

竖向光爆孔孔深:LC=HC-H

倾斜光爆孔孔深:LB=

其中:H—岩壁梁上拐点高程,2130.581m;HB—壁梁斜孔角钢高程;HC—岩壁梁竖直孔角钢高程。

孔深确定后,在钻杆上做出相应标记,当钻杆上标记达到角钢边缘时,即可停止钻孔。

4.岩锚梁岩台爆破试验

岩壁吊车梁是地下厂房开挖施工中难度最大、质量要求最高的重要部位,为了保证岩壁吊车梁岩台开挖成型质量岩台开挖施工前,在岩台保护层②区选择试验段进行模拟岩台开挖试验,通过爆破试验选取最佳爆破参数,验证岩台开挖施工工艺和获取合理的钻爆参数以指导生产为岩壁吊车梁岩台开挖提供施工依据,同时达到以下目的:

(1)获取岩锚梁岩台开挖的施工工艺;

(2)通过模拟岩台开挖熟悉施工工艺、锻炼作业人员的操作技能;

(3)选择合理钻孔和爆破参数;

(4)理顺岩锚梁开挖阶段的施工管理程序;

岩锚梁岩台爆破试验结束后,在专家的指导下,对岩台开挖和爆破施工工艺进行了详细的分析总结,发现在测量放线、钻孔施工、装药联网等工艺存在质量管控问题,整改过程中每道工序实行班前交底制度,明确钻孔、爆破参数,做到施工人员能熟练掌握测量放线、钻孔样架搭设、造孔、爆破装药等每道工序的施工流程、控制要点和质量标准,每道工序施工完成后,严格执行质量“三检制”,狠抓工艺作风,为岩台正式开挖,确保岩台施工质量打下了坚实基础。

5.岩台双向光面控制爆破试验成果

(1)造孔总数44个,地质缺陷因素成孔32个,爆破后残孔30个,残孔率为96.9%。

(2)竖直孔:竖直孔分布较为均匀,岩面较为平整,除因地质缺陷脱落的炮孔,残孔率达100%。

(3)斜面孔:除因地质缺陷脱落的炮孔,残孔率95%以上,外观平整度稍差,部分孔底未能与垂直光爆孔重合,爆破后岩台内拐角处形成宽约10~15cm的岩坎。

6.结语

地下电站厂房岩锚梁施工是主厂房开挖质量控制的重中之重,从岩台光爆孔造孔、光爆孔爆破药量控制、岩面修整到岩锚梁大体积混凝土浇筑温控,每个施工工序都要实行精细化管理,方能保证岩锚梁的整体施工质量,钻爆工艺技术还有待提高和探讨。

作者简介:郭文超,男,37岁,1982年6月 籍贯湖北郧县 ,助理工程师,主要从事水利水电工程工程技术和施工管理工作。

曹振中:男,52岁,1967年10月,籍贯安徽桐城,教授级高级工程师,主要从事水利水电工程工程、公路桥梁和铁路工程施工技术工作。

论文作者:郭文超,曹振中

论文发表刊物:《基层建设》2019年第15期

论文发表时间:2019/8/2

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

地下电站厂房岩锚梁岩台开挖施工技术研究论文_郭文超,曹振中
下载Doc文档

猜你喜欢