姜萬齊
中電建生態(tài)環(huán)境集團(tuán)有限公司,中國·廣東 深圳 518100
高地應(yīng)力;特大型;地下洞室群;開挖支護(hù)
中國西部開發(fā)戰(zhàn)略的實(shí)施,加快了水電項(xiàng)目的開發(fā),近10 多年以內(nèi)開工建設(shè)的大型水電站均主要分布于西部高山峽谷地區(qū),這些水電站大多選擇為深埋式地下廠房構(gòu)筑物,如在建的白鶴灘水電站左岸地下廠房洞室水平埋深800 ~1050m,垂直埋深260 ~330m。對(duì)白鶴灘水電站地下洞室開挖與支護(hù)方案的研究可為工程建成后的洞室圍巖穩(wěn)定提供依據(jù),也可為中國其他水電站建設(shè)項(xiàng)目提供技術(shù)參考。
本技術(shù)主要針對(duì)左岸廠房EL562.90 ~EL531.40 共計(jì)31.5m 的開挖、支護(hù)施工進(jìn)行研究。左岸地下廠房布置在拱壩上游山體內(nèi),主要包括主副廠房、主變室及母線洞等洞室群。主副廠房按“一”字型布置,從南到北依次布置副廠房(長(zhǎng)32.00m)、輔助安裝場(chǎng)(長(zhǎng)22.50m)、機(jī)組段(長(zhǎng)304.00m,機(jī)組間距38.00m)和安裝場(chǎng)(長(zhǎng)79.50m),總長(zhǎng)度為438m,最大高度88.7m。
圍巖主要由P2β23和P2β31層新鮮的隱晶質(zhì)玄武巖、斜斑玄武巖、杏仁狀玄武巖、角礫熔巖等組成,以Ⅲ1類、Ⅱ類圍巖為主。斜切邊墻底部的P2β24層凝灰?guī)r及其中的層間錯(cuò)動(dòng)帶C2巖性軟弱,易產(chǎn)生一定程度的塑性變形和剪切變形。P2β23第二類柱狀節(jié)理玄武巖分布在⑤~⑧機(jī)窩。層間錯(cuò)動(dòng)段C2及柱狀節(jié)理裂隙等復(fù)雜地質(zhì)條件,與結(jié)構(gòu)面切割后形成不穩(wěn)定塊體易發(fā)生塌方和掉塊[1]。
根據(jù)廠房的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、通道條件、機(jī)械性能,并兼顧支護(hù)施工等,左岸廠房EL562.90 ~EL531.40 采用薄層開挖的方式進(jìn)行施工。集水井分3 大層(8 序)、1#機(jī)窩分3 大層(10 序)、2 ~8#機(jī)窩分3 大層(9 序)進(jìn)行開挖支護(hù)施工。各層開挖工程總量為12.60 萬m3。
左岸廠房EL562.90 以下開挖施工工藝流程如下:
圖1 開挖施工工藝流程圖
3.3.1 試驗(yàn)?zāi)康募安课?/p>
為確定適用于EL562.90 ~EL557.40 高程的開挖方法和爆破參數(shù),以保證EL562.90 ~EL557.40 結(jié)構(gòu)面成型質(zhì)量。特選取8#機(jī)窩第Ⅷ-2 層作為試驗(yàn)區(qū),進(jìn)行豎向預(yù)裂、豎向光爆和水平光爆對(duì)比試驗(yàn)。
3.3.2 試驗(yàn)參數(shù)
試驗(yàn)區(qū)順?biāo)鞣较蜷L(zhǎng)12m,分3 個(gè)循環(huán),每個(gè)循環(huán)長(zhǎng)度4m。
豎向預(yù)裂孔間距50cm,孔深400cm,分3 組進(jìn)行對(duì)比裝藥,每組8 孔。豎向光爆孔間距50cm,孔深400cm,分2 組進(jìn)行對(duì)比裝藥,每組8 孔。
水平光爆孔間距45cm;主爆孔間距110cm,排距110/120cm;緩沖孔距結(jié)構(gòu)面50/60cm,間距80cm;底板孔間距80cm。炮孔均人工采用YT-28 手風(fēng)鉆造孔,并借助導(dǎo)向樣架進(jìn)行孔向控制,孔徑42mm,孔深400cm。
豎向預(yù)裂孔分3 組進(jìn)行裝藥,線裝藥密度分別為350g/m、375g/m、400g/m。豎向光爆孔分2 組進(jìn)行裝藥,線裝藥密度分別為96g/m、121g/m。水平光爆孔線裝藥密度為75g/m。主爆孔單孔裝藥量2.4kg,緩沖孔、底板孔單孔裝藥量1.9kg。炸藥單耗0.58 ~0.59kg/m3。
在實(shí)施過程中,試驗(yàn)部位可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。
3.3.3 技術(shù)要求
根據(jù)《白鶴灘水電站左岸引水發(fā)電系統(tǒng)地下洞室群開挖支護(hù)施工技術(shù)要求(BHT/0416)》的相關(guān)規(guī)定,預(yù)裂及光面爆破的效果應(yīng)達(dá)到以下要求:
(1)殘留炮孔痕跡應(yīng)在開挖輪廓面上均勻分布,炮孔痕跡保存率:完整巖石在80%以上,較完整和完整性差的巖石不小于60%,較破碎和破碎巖石不小于20%。
(2)相鄰兩孔間的巖面平整,孔壁不應(yīng)有明顯的爆震裂隙。
(3)相鄰兩茬炮之間的臺(tái)階或預(yù)裂爆破孔的最大外斜值,不應(yīng)大于15cm。
(4)預(yù)裂爆破后,必須形成貫穿連續(xù)性的裂縫。
3.3.4 爆破振動(dòng)監(jiān)測(cè)
爆破振動(dòng)監(jiān)測(cè)采用傳感器和自記儀進(jìn)行監(jiān)測(cè),在待測(cè)部位(巖體)進(jìn)行爆破質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度監(jiān)測(cè),然后通過專用分析軟件對(duì)已采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計(jì)算[2]。
根據(jù)《關(guān)于明確左岸地下廠房下部開挖支護(hù)具體技術(shù)要求的設(shè)計(jì)通知》規(guī)定,爆心距R=10m 時(shí),實(shí)測(cè)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度不大于7cm/s。
3.3.5 試驗(yàn)總結(jié)
試驗(yàn)結(jié)束后,分析、對(duì)比各組爆破試驗(yàn)效果,確定適用的爆破方式和爆破參數(shù)。
3.4.1 環(huán)向預(yù)裂爆破
廠房下部裝渣導(dǎo)洞對(duì)應(yīng)范圍內(nèi)下游第Ⅷ-5 區(qū)(2 ~8#機(jī)窩)、第Ⅷ-6 區(qū)(1#機(jī)窩)邊墻結(jié)構(gòu)面需進(jìn)行環(huán)向預(yù)裂。
環(huán)向預(yù)裂孔分為兩部分,一部分自上而下采用QZJ100B手風(fēng)鉆造孔,孔深3m,孔徑42mm,孔間距40cm??椎撞捎? 節(jié)A32 藥卷加強(qiáng)裝藥,正常裝藥段為7 節(jié)A25 藥卷間隔10cm 裝藥,孔口采用粘土堵塞,堵塞長(zhǎng)度63cm,線裝藥密度300g/m。
另一部分自下而上采用多臂鉆造孔,孔深4.7 ~5.36m,孔徑64mm,孔間距40cm。孔底采用1 節(jié)A32 藥卷加強(qiáng)裝藥,正常裝藥段為13 ~15 節(jié)A25 藥卷間隔10cm 裝藥,孔口采用編織袋堵塞,堵塞長(zhǎng)度47 ~51cm,線裝藥密度318g/m。
環(huán)向預(yù)裂孔采用竹片間隔裝藥、導(dǎo)爆索傳爆。自上而下、自下而上兩個(gè)起爆網(wǎng)絡(luò)應(yīng)采用導(dǎo)爆索連接,保證對(duì)應(yīng)部位上、下預(yù)裂孔同時(shí)起爆。
3.4.2 光面爆破
除節(jié)環(huán)向預(yù)裂范圍、左廠下0+6.25 ~左廠下0+11(EL562.90 ~EL557.40)結(jié)構(gòu)面進(jìn)行豎向預(yù)裂或豎向光爆(根據(jù)爆破試驗(yàn)確定)外,其余結(jié)構(gòu)面光面爆破。井挖段結(jié)構(gòu)面為豎向光爆孔,其余部位結(jié)構(gòu)面均為水平光爆孔。
(1)Ⅱ、Ⅲ類圍巖
Ⅱ、Ⅲ類圍巖情況下,循環(huán)進(jìn)尺4m。
水平光爆孔采用YT-28 手風(fēng)鉆造孔,孔徑42mm,孔間距45cm,孔深400cm。邊墻光爆孔線裝藥密度75g/m,底板光爆孔線裝藥密度117g/m。
豎向光爆孔采用YT-28 手風(fēng)鉆造孔,孔徑42mm,孔間距50cm,孔深385cm。豎向光爆孔線裝藥密度117g/m。
光爆孔采用竹片間隔裝藥、導(dǎo)爆索傳爆;主爆孔和緩沖孔采用非電雷管引爆。
裝藥參數(shù)應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際揭露情況和爆破試驗(yàn)進(jìn)行優(yōu)化。
(2)不良地質(zhì)段
圍巖為Ⅳ類、Ⅴ類、揭露C2層間錯(cuò)動(dòng)帶或發(fā)育第二類柱狀節(jié)理玄武巖時(shí),循環(huán)進(jìn)尺2.5m。
光爆孔采用YT-28 手風(fēng)鉆造孔,孔徑42mm,孔間距45cm,孔深250cm。邊墻光爆孔線裝藥密度64g/m,底板光爆孔線裝藥密度107g/m。
裝藥參數(shù)應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際揭露情況和爆破試驗(yàn)進(jìn)行優(yōu)化。
爆破時(shí),需進(jìn)行聲波測(cè)試,確定松動(dòng)圈范圍。聲波測(cè)試在保護(hù)層開挖時(shí)進(jìn)行,共測(cè)試3 組。采用單孔測(cè)試,孔深為15m,孔徑A76mm,下傾10°,以保證測(cè)試時(shí)測(cè)試孔內(nèi)能存水,使耦合效果良好。測(cè)試孔采用多臂鉆造孔。在爆破開挖前先進(jìn)行爆前測(cè)試,爆后形成輪廓面后,再進(jìn)行測(cè)試,進(jìn)行爆前爆后波速對(duì)比,以確定圍巖松動(dòng)圈范圍。測(cè)試結(jié)束后,聲波孔采用M35 砂漿封堵。聲波測(cè)試孔具體布置見圖2。
圖2 聲波測(cè)試孔布置圖
3.6.1 機(jī)窩及集水井平推施工
手風(fēng)鉆平推分中槽開挖和兩側(cè)結(jié)構(gòu)面保護(hù)層開挖,保護(hù)層滯后中槽開挖不超過10m。
(1)扒面
采用1.6m3液壓反鏟對(duì)準(zhǔn)備鉆孔的作業(yè)面進(jìn)行清理,清除掛渣、松動(dòng)石塊等。
(2)放線布孔
施工測(cè)量采用全站儀進(jìn)行,測(cè)量由專業(yè)人員認(rèn)真進(jìn)行,測(cè)量?jī)x器必須經(jīng)過鑒定后方可使用,每個(gè)月進(jìn)行一次測(cè)量檢查,復(fù)測(cè),確保測(cè)量控制工序質(zhì)量。
(3)鉆孔
爆破孔采用YT-28 手風(fēng)鉆鉆孔,鉆孔直徑42mm。鉆孔孔位依據(jù)測(cè)量放線確定。每個(gè)鉆手按“平、直、齊”的要求施鉆,使用熟練的鉆手負(fù)責(zé)光爆孔,嚴(yán)格按照爆破設(shè)計(jì)進(jìn)行施鉆。傾角采用坡度尺進(jìn)行控制,嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)孔深鉆孔。
左廠下0+6.25 ~左廠下0+11(EL562.90 ~EL557.40)結(jié)構(gòu)面豎向預(yù)裂孔或豎向光爆孔孔底技術(shù)超挖35cm,方便下一循環(huán)施鉆。
(4)裝藥、聯(lián)線、起爆
炮孔經(jīng)檢查合格后,方可進(jìn)行裝藥爆破;炮孔的裝藥、堵塞和引爆線路的聯(lián)結(jié),由經(jīng)考核合格的炮工,嚴(yán)格按監(jiān)理工程師批準(zhǔn)的爆破設(shè)計(jì)進(jìn)行施作。
裝藥嚴(yán)格遵守安全爆破操作規(guī)程。裝藥前,先用PVC 管或其他工具檢查炮孔有無堵孔的情況,以便及時(shí)進(jìn)行洗孔。然后由專業(yè)炮工根據(jù)爆破設(shè)計(jì)進(jìn)行每孔孔內(nèi)非電雷管分發(fā)。裝藥的炮工則根據(jù)爆破設(shè)計(jì)裝藥量進(jìn)行裝藥,孔內(nèi)延期雷管及時(shí)裝入。裝藥完成后,采用粘土進(jìn)行堵孔,堵塞長(zhǎng)度按照爆破設(shè)執(zhí)行。同時(shí),炮工根據(jù)爆破設(shè)計(jì)進(jìn)行孔外網(wǎng)路連接[3]。
最后由炮工和值班技術(shù)員復(fù)核檢查,確認(rèn)無誤,撤離人員和設(shè)備并做好相鄰工作面的警戒工作,炮工負(fù)責(zé)引爆。
(5)通風(fēng)、散煙
爆破后,啟動(dòng)廠房和尾水系統(tǒng)的系統(tǒng)通風(fēng)機(jī)進(jìn)行通風(fēng),自然通風(fēng)為輔。
(6)排險(xiǎn)
爆破通風(fēng)散煙結(jié)束后,由1.6m3液壓反鏟清撬松動(dòng)巖塊及危石,以確保后續(xù)作業(yè)人員和設(shè)備的安全。在施工過程中,經(jīng)常檢查已開挖洞段的圍巖穩(wěn)定情況,清撬可能塌落的松動(dòng)巖塊。
(7)出渣
開挖渣料采用1.6m3液壓反鏟或3.0m3側(cè)卸式裝載機(jī)配25t 自卸汽車出渣。
(1)根據(jù)爆破試驗(yàn)情況和實(shí)際揭露圍巖情況優(yōu)化爆破設(shè)計(jì)。
(2)邊墻揭露后及時(shí)跟進(jìn)系統(tǒng)支護(hù),按照設(shè)計(jì)圖紙做好加強(qiáng)支護(hù)。
廠房EL562.90 以下設(shè)計(jì)開挖結(jié)構(gòu)體型復(fù)雜,成型困難。為保證成型質(zhì)量,控制方法如下:
(1)開挖前,按設(shè)計(jì)圖紙要求做好鎖口支護(hù)。
(2)控制樣架搭設(shè)精度,樣架導(dǎo)向管角度應(yīng)按技術(shù)措施進(jìn)行控制。
(3)設(shè)計(jì)開挖體型變化部位,做好周邊孔造孔質(zhì)量控制。選用技術(shù)過硬的鉆工進(jìn)行周邊孔鉆孔施工,做到孔間距相等、孔向互相平行、孔底處于同一鉛直面上。不合格的炮孔在爆破前采用水泥砂漿封堵[4]。
(4)嚴(yán)格按照措施中爆破設(shè)計(jì)進(jìn)行裝藥,爆破裝藥參數(shù)可根據(jù)爆破試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。
(5)每次爆破后,進(jìn)行炮后分析、總結(jié),為下一循環(huán)開挖爆破提供合理的爆破參數(shù)。
廠房EL562.9 以下支護(hù)項(xiàng)目主要有:初噴CF30 納米鋼纖維混凝土、初噴C25 混凝土、掛鋼筋網(wǎng)A8@15cm×15cm、復(fù)噴CF25 納米混凝土、復(fù)噴C25 混凝土、Φ32,L=6m 普通砂漿錨桿、Φ32,L=9m 普通砂漿錨桿,Φ32,L=6m,T=100KN 預(yù)應(yīng)力錨桿、Φ32,L=9m,T=100KN 預(yù)應(yīng)力錨桿等。
支護(hù)原則:初噴混凝土應(yīng)緊跟掌子面,系統(tǒng)錨桿支護(hù)滯后1 ~2 個(gè)循環(huán)(不大于3 天),掛網(wǎng)復(fù)噴混凝土滯后掌子面不大于30m(不大于15 天),錨索張拉滯后掌子面不大于60m。
4.1.1 施工工藝
噴混凝土施工與開挖、錨桿施工跟進(jìn)平行作業(yè)。施工工藝為:
(1)施工準(zhǔn)備
埋設(shè)好厚度控制標(biāo)志,作業(yè)區(qū)有足夠的通風(fēng)照明,噴前檢查所有機(jī)械設(shè)備和管線,確保施工正常。
(2)拌和及運(yùn)輸
拌和配料嚴(yán)格按試驗(yàn)確定的配合比精確配制攪拌,攪拌時(shí)間足夠,拌合料用混凝土攪拌車運(yùn)輸施工現(xiàn)場(chǎng)。
(3)清洗巖面
撬挖后的巖面,先用高壓風(fēng)水分區(qū)進(jìn)行沖洗。開噴以前對(duì)有微滲水巖面要進(jìn)行風(fēng)吹干燥。
(4)分層噴射及復(fù)噴
噴射混凝土沿一定方向分區(qū)、分塊、分薄層均勻施噴,避免回彈料覆蓋未噴面。噴頭距施噴面0.6 ~1.0 米,噴射推進(jìn)進(jìn)行有序,盡量減少回彈,剛噴射完的部分進(jìn)行噴厚檢查不滿足厚度要求的,及時(shí)復(fù)噴處理。
(5)養(yǎng)護(hù)、檢測(cè)
噴射混凝土終凝2 小時(shí)后,噴水養(yǎng)護(hù),養(yǎng)護(hù)時(shí)間一般部位為7 天,重要部位為14 天。對(duì)噴層厚度及噴混凝土的強(qiáng)度檢測(cè),符合設(shè)計(jì)要求。
4.1.2 施工方法
噴混凝土施工前采用高壓風(fēng)水聯(lián)合清洗巖面,12m3混凝土罐車從拌和站運(yùn)料至工作面供料。1 ~8#機(jī)窩井挖段(EL557.4 ~EL549.7)和檢修排水廊道采用混凝土噴射機(jī)噴混凝土;其余部位采用濕噴臺(tái)車噴混凝土,分層噴至設(shè)計(jì)厚度。施工程序?yàn)椋撼鯂娀炷痢到y(tǒng)錨桿安裝→鋼筋網(wǎng)片、龍骨筋安裝→復(fù)噴混凝土→預(yù)應(yīng)力錨索施工[5]。
4.2.1 普通砂漿錨桿施工
1 ~8#機(jī)窩井挖段(EL557.4 ~EL549.7)邊墻普通砂漿錨桿采用“先插桿、后注漿”工藝,人工安裝普通砂漿錨桿工藝如圖3。
圖3 “先插桿、后注漿”施工工藝流程圖
除上述所述范圍采用“先插桿、后注漿”工藝外,其余普通砂漿錨桿采用“先注漿、后插桿”工藝,人工安裝普通砂漿錨桿工藝如圖4。
圖4 “先注漿、后插桿”施工工藝流程圖
(1)測(cè)量放線、錨孔定位
基礎(chǔ)驗(yàn)收合格后,按照設(shè)計(jì)要求或現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理工程師指令放好錨桿孔位、角度,并用紅油漆作好標(biāo)記,鉆孔時(shí)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)角度開鉆,嚴(yán)格控制鉆孔質(zhì)量。
(2)鉆孔、吹洗孔
錨桿孔主要采用多臂鉆進(jìn)行造孔,鉆孔直徑64mm;局部多臂鉆不具備施工條件時(shí),采用液壓鉆D7/JK590/CM351造孔,鉆孔直徑90mm。鉆孔孔位偏差不大于150mm,孔深偏差不大于50mm。鉆孔完成后用高壓水槍或風(fēng)槍將孔清洗干凈,作好記錄經(jīng)驗(yàn)收合格再進(jìn)行錨桿安裝。
(3)錨桿安插及注漿
①先插桿、后注漿
采用“先插桿、后注漿”工藝時(shí),錨桿結(jié)構(gòu)圖如圖5。人工或人工借助吊車平臺(tái)進(jìn)行錨桿安裝。砂漿按試驗(yàn)室提供的配比拌制,施工時(shí)將注漿管插入距孔底50 ~100mm,排氣管的里端應(yīng)深入錨桿孔距孔底30 ~50mm,注漿時(shí)須待排氣管出漿或不再排氣時(shí)方可停止。
圖5 “先插桿、后注漿”錨桿結(jié)構(gòu)圖
采用“先插桿、后注漿”工藝時(shí),注漿管采用內(nèi)徑15mmPVC 管,回漿管采用內(nèi)徑8mm 硬質(zhì)塑料管。
②先注漿、后插桿
人工或人工借助吊車平臺(tái)進(jìn)行錨桿安裝。砂漿按試驗(yàn)室提供的配比拌制,注漿時(shí)將注漿管插至孔底,然后回抽5 ~10cm,在灌漿壓力下慢慢將注漿管拔出,保證注漿飽滿。
(4)無損檢測(cè)
錨桿安插完成,砂漿達(dá)到齡期后進(jìn)行無損檢測(cè),抽檢數(shù)量每作業(yè)區(qū)不小于10%,桿體孔內(nèi)長(zhǎng)度大于設(shè)計(jì)長(zhǎng)度的95%為合格。
4.2.2 預(yù)應(yīng)力錨桿施工
預(yù)應(yīng)力錨桿施工工藝:錨固段采用藥卷速凝錨固劑,采用錨固噴槍輸送藥卷,速凝錨固劑注裝完畢后進(jìn)行錨桿及附件安裝,等強(qiáng)后采用20T 扭力扳手進(jìn)行錨桿張拉,超張拉持荷鎖定。張拉完成后,進(jìn)行自由段灌漿。
(1)桿體制作
預(yù)應(yīng)力錨桿桿體按設(shè)計(jì)要求在施工局綜合加工廠加工,自卸汽車運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)。錨桿體整根鋼筋加工,不得采用焊接加長(zhǎng)。桿體端部采用套絲機(jī)加工20cm 長(zhǎng)的絲口。加工好的桿體按規(guī)范要求檢查驗(yàn)收,驗(yàn)收。錨墊板尺寸為200mm×200mm×8mm,在施工局綜合加工廠進(jìn)行加工,從專業(yè)廠家購買與錨桿桿體絲扣配套的M32 螺母,并經(jīng)驗(yàn)收合格后用于本工程。
錨桿增設(shè)止?jié){環(huán),止?jié){環(huán)安裝在距孔底端3m 處,并在錨桿自由段安裝進(jìn)漿管和回漿管,進(jìn)漿管采用內(nèi)徑15mmPVC管,回漿管采用內(nèi)徑8mm 硬質(zhì)塑料管,回漿管距止?jié){環(huán)15cm,進(jìn)漿管深入孔內(nèi)約30cm,進(jìn)、回漿管通過在錨墊板上預(yù)留孔引出孔外。
(2)造孔
采用全站儀進(jìn)行精確放樣,采用多臂鉆進(jìn)行造孔,造孔孔徑為A64mm;或采用液壓鉆D7/JK590/CM351 造孔,鉆孔直徑90mm。為控制孔向及傾角,開孔前用羅盤對(duì)鑿巖機(jī)導(dǎo)軌的方向及傾角進(jìn)行測(cè)量,合格后,用半功率開孔,開孔深度達(dá)0.5 米時(shí),再次對(duì)孔向及傾角進(jìn)行復(fù)核,確保無誤后,采用全功率鉆進(jìn),直至鉆孔結(jié)束。對(duì)孔深的控制,一般在鉆桿上作好標(biāo)記,施鉆結(jié)束后,采用風(fēng)或水聯(lián)合對(duì)鉆孔進(jìn)行清洗,然后檢測(cè)孔深,合格后,進(jìn)行孔口保護(hù),移交下道工序??孜黄畈淮笥?5cm,孔斜誤差不得大于孔深的5%,造孔深度達(dá)到設(shè)計(jì)要求,孔深誤差不大于5cm。
(3)錨桿灌注張拉
①速凝錨固劑注裝
藥卷錨固劑采用錨固劑噴槍進(jìn)行注裝,安裝錨固劑藥卷前,安裝人員先用桿體試探鉆孔的深度,并做出標(biāo)記。根據(jù)設(shè)計(jì)錨固段長(zhǎng)度和鉆孔孔徑,用體積公式算出藥卷用量。藥卷入孔前應(yīng)根據(jù)所選用的錨固劑出廠使用說明書用清水浸泡(40 ~70s),然后將錨固劑藥卷裝入專用的錨固噴槍,最后將噴槍送至孔內(nèi)預(yù)定位置,摳動(dòng)扳機(jī),將錨固劑藥卷均勻打入孔內(nèi),同時(shí)退出噴槍。
②錨桿安裝
a 安裝錨桿:錨桿安裝前,先檢查錨桿止?jié){環(huán)、進(jìn)漿管、回漿管是否安裝到位,加固是否滿足要求,然后進(jìn)行錨桿安裝施工。錨桿安裝利用吊車平臺(tái)配合人工進(jìn)行將桿體緩慢推至設(shè)計(jì)位置,然后采用木楔將孔口臨時(shí)固定(木楔完全打入孔內(nèi))。桿體必須在速凝錨固劑初凝前安裝到位,理論初凝時(shí)間為55min。
b 安裝托板、墊圈(球形墊)和螺帽:速凝錨固劑初凝后,開始安裝錨桿體托板、墊圈和螺帽,并調(diào)整托板位置使之與錨桿軸線垂直。若巖面采用球形墊也難以調(diào)平螺母與球形墊板平行,可采用適量速凝錨固劑藥卷墊平。在進(jìn)行錨墊板調(diào)平加固時(shí),注意保護(hù)進(jìn)、回漿管不被彎折和破壞。
圖6 預(yù)應(yīng)力錨桿結(jié)構(gòu)布置圖
c 張拉:錨桿的張拉鎖定應(yīng)在速凝錨固劑強(qiáng)度(含墊板后找平水泥卷)達(dá)到20MPa 后進(jìn)行,預(yù)應(yīng)力錨桿采用20t 扭力扳手進(jìn)行張拉。
張拉施工前,將張拉機(jī)具按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行率定。然后移機(jī)就位進(jìn)行張拉。預(yù)應(yīng)力錨桿正式張拉前,先按照20%設(shè)計(jì)張拉荷載對(duì)錨桿進(jìn)行預(yù)張拉1 ~2 次,使其各部位接觸緊密,然后分別以設(shè)計(jì)荷載的50%、75%、105%逐級(jí)張拉,每級(jí)持荷5分鐘,測(cè)讀相應(yīng)的桿體伸長(zhǎng)值,并做好記錄。當(dāng)加荷至1.05T(T=100KN)桿體伸長(zhǎng)值無變化時(shí),持荷鎖定,然后卸荷,撒除機(jī)具。錨桿鎖定后48h 內(nèi),若發(fā)現(xiàn)預(yù)應(yīng)力損失大于錨桿設(shè)計(jì)值的10%時(shí),進(jìn)行補(bǔ)償張拉。張拉力的大小必須滿足設(shè)計(jì)要求,張拉錨桿擰緊螺帽的扭矩不應(yīng)小于100N.m。
d 自由段灌漿:自由段注漿通過進(jìn)漿管按照普通砂漿錨桿注漿工藝進(jìn)行注漿施工,砂漿配合比按照洞內(nèi)普通砂漿錨桿執(zhí)行。
廠房EL562.9以下系統(tǒng)掛網(wǎng)參數(shù)為A8mm@15cm×15cm。鋼筋網(wǎng)按設(shè)計(jì)編制、接頭采用點(diǎn)焊或綁扎,盡可能采用現(xiàn)場(chǎng)綁扎網(wǎng)筋,網(wǎng)筋與巖面大致密貼,利用插筋固定,人工借助吊車平臺(tái)或施工排架安裝。兩片網(wǎng)間搭接不小于20cm。鋼筋網(wǎng)與巖面距離不得大于30mm。
目前,由中國電建集所屬工程局施工的白鶴灘水電站左岸地下廠房開挖支護(hù)已全面結(jié)束,開工至今洞內(nèi)未發(fā)生一起安全事故。除加強(qiáng)平時(shí)的安全監(jiān)測(cè)和按設(shè)計(jì)要求施工以外,上述方案的實(shí)施取得了重大成功,為今后中國類似的地下洞室開挖項(xiàng)目積累了豐富的施工技術(shù)經(jīng)驗(yàn),具有一定的借鑒意義,但應(yīng)注意以下幾個(gè)問題:對(duì)于洞挖方案的選擇,應(yīng)根據(jù)圍巖地質(zhì)條件的變化作出合理的調(diào)整,不可盲目冒進(jìn)施工,也不可按部就班固定施工,需從安全、經(jīng)濟(jì)、工期等方面綜合考慮作出決定。每一洞段開挖完成后,圍巖內(nèi)部應(yīng)力會(huì)發(fā)生變化,需及時(shí)進(jìn)行系統(tǒng)支護(hù),增強(qiáng)圍巖穩(wěn)定性。支護(hù)作業(yè)需考慮與開挖的相互影響,支護(hù)不能跟進(jìn)掌子面太近,避免影響開挖,也不能滯后開挖太遠(yuǎn),出現(xiàn)開挖等支護(hù)的現(xiàn)象,應(yīng)綜合考慮保證開挖與支護(hù)的連續(xù)作業(yè)。