主副厂房分层开挖施工程序及施工方法

1、主副厂房分层开挖施工程序及施工方法（一）施工特点主厂房的开挖支护着重解决好两个问题：一是位于厂房H层的岩锚吊车梁， 对施工质量要求极为严格，岩锚梁岩台开挖不允许出现欠挖及大于15cm的超 挖，岩石爆破成型要好，不允许产生爆破裂隙，岩壁斜面角度偏差不大于4； 岩锚梁部位锚杆钻孔上下孔位偏差不得大于士 30mm，左右孔位偏差不得大于 100mm，孔深偏差不得大于50mm，孔角度偏差不得大于2。二是由于厂房 边墙上洞室开口较多，主厂房、主变室、尾调室三大洞室平行布置，在厂房和主 变室左侧布置通风机室、交通洞，右侧布置通风洞、施工支洞等等辅助洞室，厂 房与主变室之间布置4条母线洞，主变室上游边墙布置电

2、缆平洞。母线洞与尾水 支管上下近于重合布置，洞室布置紧凑。高边墙、顶拱稳定问题较突出。因此开 挖时需严格控制最大瞬间起爆药量，在岩锚梁混凝土浇筑以后28天内严禁附近 放炮震动，28天以后岩梁质点震速不大于7cm/s。同时为保证边墙开挖轮廓， 除第1层外，其余每层开挖均采用潜孔钻进行中槽边线预裂和中槽开挖（第IX层 采用多壁钻开挖）。然后采用多臂钻开挖保护层（第H、IX层采用手风钻开挖保 护层）。高边墙上开洞口时，先进行锁口锚杆支护，同时沿边线钻预裂孔，并采 用导洞扩大法开口，洞口段开挖后紧跟进行支护。在开挖的过程中，支护工作要紧跟进行，同时加强围岩监测。（二）施工程序1、地下厂房、副厂房及安装

3、间施工程序地下主厂房施工工序为：第I层顶拱开挖与支护（含导洞及扩挖）一顶拱锚 喷支护及锚索施工一小牛腿锚杆及混凝土施工一第口层开挖支护（含中槽预裂、 开挖和保护层开挖）T第B层边墙预裂T岩壁吊车梁锚杆及混凝土施工一第山层 开挖及支护（含中槽开挖及保护层开挖）一第IV层开挖及支护（含中槽预裂、开 挖及保护层开挖）一第V层开挖及支护（含中槽预裂、开挖及保护层开挖）一第 VI层开挖支护（含中槽预裂、开挖及保护层开挖）-第VD层开挖支护（含中槽预 裂、开挖及保护层开挖）一第层开挖及支护（含导洞开挖和扩挖）一第IX层开 挖及支护具体施工程序见施工程序框图。地下厂房开挖应做好地质预测工作，对厂房的开挖根据

4、设计院提供的地质资 料、监测资料和现场实际情况认真做详细的分析研究和预测，对不良地质段提前 提出开挖及支护方案，采取必要的措施。2、每循环施工工序施工准备-测量放样-炮孔布置-造孔-装药连线爆破-通风排烟一安全 检查及处理-出渣-清底-支护（锚杆、锚索、挂网、喷混凝土）-下一施工循 环。（三）施工方法1、第I层（顶拱）开挖为满足主厂房顶拱锚杆的安装需要，将I层分层高程确定为EL1438.50 EL1428.60m，开挖总高度为9.75m。首先由通风兼安全洞在厂房右侧进入厂房 进行单向开挖，待厂房上游侧上层排水廊道及左侧通风机房贯通后，厂房左右侧 形成双向开挖。开挖时采用I1区中导洞先行，中导洞

5、断面为8.0mx8.0m （宽 x高），两侧扩挖I2区及I3区跟进，各区之间及两侧扩挖采用错距开挖，错 距大于30m。厂房顶拱轮廓开挖质量要求高，喷锚支护和观测仪器埋设量大， 地质条件复杂，是厂房开挖施工的重点和难点。开挖采用353E三臂液压台车钻孔，周边光面爆破，利用液压平台车人工装 药，非电毫秒微差延时网络，磁电雷管引爆，放炮后及时采用液压反铲配合人工 进行清面及局部安全处理。出渣采用3m3侧卸装载机装渣，20t自卸车运至弃 渣场。第I层顶拱开挖时为减少围岩松驰变形保证围岩稳定，H、B类围岩系统支 护滞后开挖05m ；IV类围岩采用超前锚杆或超前中空锚杆、超前小导管、自进 式锚杆预注浆支护

6、，必要时，采用管棚支护，系统永久结构支护紧跟掌子面。锚 喷支护距开挖掌子面的距离按施工图和监理工程师的指示进行。顶拱轮廓开挖、 喷锚支护、排水和原型观测质量要求很高必须精心施工确保施工质量和安全。 在厂房I层开挖时，应适时进行顶拱锚索施工。2、第H层开挖H层位于岩锚梁重要部位，开挖施工质量要求很高是地下厂房施工的难点， 考虑到岩锚梁上拐点的保护层高度，同时考虑到下层开挖爆破对岩锚梁下拐点的 影响，以及岩锚梁受拉锚杆的安装要求，将H层分层高程确定为EL1428.6m EL1419.5m，开挖高度为9.1m，中部宽度为20.8m，两侧保护层上部宽度均为 3.75m，下部宽度为3.0m。H层施工时，

7、由通风兼安全洞及通风机房开挖i = 12%的斜坡道进入厂房H 层作为通道。首先用潜孔钻进行中槽边线和岩壁吊车梁边线预裂及中槽开挖，然 后利用手风钻进行保护层开挖；保护层分三区开挖，分区方法详见图10.5-12 ,为确保岩壁成型，施工中应精雕细刻；保护层采用手风钻开挖。开挖方式见图10.5-1310.5-15。保护层开挖方法为:先从H层顶面沿岩壁梁岩台下拐点的设计边线钻预裂孔 直至第H层底面。为保证直墙深孔预裂钻孔精度，根据已施工地下厂房边墙预裂 的成功经验，用钢管架设固定轻型钻机的样架，样架支柱钻孔固定，侧面在边墙 上设临时锚杆焊接固定，保证轻型钻机不变位，钻孔通过三次校杆法并配孔位扶 正器严

8、格控制钻孔垂直度。保护层开挖前先用手风钻完成岩台三角体上拐点以上 直墙设计轮廓线光爆孔造孔，预埋PVC管并封堵管口保护，以待与岩台斜面斜 孑L组成双向光爆网同步起爆挖除岩台三角体，造孔精度控制仍采用上述钢管样架 控制。采用手风钻造孔分层松动爆破开挖厂房岩台下拐点外侧区和区保护层。 岩台外侧区和区保护层开挖结束后，从下部搭设钢管样架，采用手风钻从下 部钻岩台斜面光爆孔。斜孔定位采用红外线激光定位技术，钻孔方位角采用地质 罗盘控制，仰角用几何法用样架控制，保证岩台光爆孔钻孔精度。双向控爆孔均 设置型钢样架精确定位造孔。岩台斜面光爆孔与预先施工的上部铅垂光爆孔组成双向光爆网同步起爆挖 除岩台三角体。

9、根据多座地下厂房岩台施工的成功经验，采用密孔，经过试验后 优选岩台三角体双向光爆参数、每个孔根据不同地质岩层调整装药参数是保证岩 台成型质量的关键。岩台三角体开挖之前，在下拐点以下20cm增设一排砂浆 锚杆（间距1m ），保证岩台开挖成型稳定。岩台开挖完成后立即进行支护，并进行第B层中槽边墙预裂，然后进行岩壁 梁锚杆及混凝土浇筑。岩锚梁保护层开挖完成后，对岩壁成型进行修整，岩面修整不放炮，全部采 用人工手钎或风镐进行修整。由于岩壁吊车梁混凝土施工完成后，还要进行厂房BIX层开挖，施工时， 应控制靠近吊车梁附近的爆破，爆破的最大瞬时起爆药量应严格加以控制。在岩 壁梁混凝土浇筑后，模板不拆除。下层

10、开挖应滞后28天爆破，并限制最大瞬时 起爆药量。3、第B层开挖考虑到B层开挖时爆破对已浇岩锚梁混凝土的影响以及岩锚梁混凝土施工 的难度，分层高程确定为EL1419.50mEL1412.00m，开挖高度为7.5m，在 岩锚梁混凝土浇筑前完成B层中槽及边墙预裂；中槽宽度为20.8m，两侧保护 层宽度为3.0m。第B层开挖采用潜孔钻中槽两侧预裂，潜孔钻中槽深孔梯段爆破拉槽，手风 钻配合多臂钻钻孔开挖保护层的施工方法。为保护已施工完毕的岩壁吊车梁不受 第B层爆破震动的影响，预裂孔的施工在第H层岩壁吊车梁混凝土施工前预先进 行，第B层的开挖爆破，须在岩壁吊车梁混凝土浇筑28天后进行，并控制爆破 的最大瞬

11、间起爆药量，起爆网络采用“V”型毫秒微差延时网络，并对岩壁梁混 凝土进行爆破震动测试，以确保安全。交通洞作为第B层开挖的主要施工通道，开挖石渣利用3.0m3装载机和 4m3液压正铲装20t自卸车由交通运至料场，锚喷支护将按照技术要求紧跟作 业面进行。由于岩壁吊车梁混凝土施工与厂洞开挖交叉进行，特别应控制靠近吊车梁附 近的爆破，对岩石开挖爆破的最大瞬时起爆药量应严格加以控制。混凝土浇筑后， 下层开挖应滞后28天后爆破，爆破对吊车梁混凝土质点振动速度控制在小于 7cm/s以内，以此来限制最大瞬时起爆药量。具体监测方法如下：（该参数仅 供参考，施工时用根据试验确定有关爆破参数）（1）开挖爆破监测在开

12、挖过程中，采用质点振动速度观测的方法对爆破进行振动监测。其经验公式（萨氏公式）为：V=K（ Q1/3/R ）a式中：V-质点振速；K-系数；Q-瞬时起爆药量；R-爆破中心至质点距离；a-系数观测仪器：SC18型光线示波仪；DZJ5-70型拾振器；1KQ阻尼电阻。（2）现场观测方法：）确定测线，沿测线布置测点，主要根据地震衰减规律、高程大体一致的 原则选择测点。测点的布置原则：a、垂直爆破自由面。b、在爆破区中线。c、被保护建筑物。d、预裂面两侧。）对每个测点测量纵向垂直振速。3）记录爆破作用产生的振动波。4 ）分析、整理数据。5）确定萨氏公式中K、a值，供施工中进行瞬时起爆药量的估算。为防止厂

13、房附近开挖爆破对已浇筑的岩壁吊车梁的震动破坏，其岩壁吊车梁 的质点震动强度应控制在：岩壁吊车梁在混凝土浇筑28天以后质点高峰震速不 大于 7.0 cm/s。4、第IV层开挖将IV层分层高程确定为EL1412.000m EL1405.500m，开挖高度为6.5m。第V层开挖首先采用潜孔钻深孔梯段拉槽爆破，中槽两侧预裂，槽宽20.8m。边墙预留保护层，宽3.0m，边墙保护层采用手风钻配合多臂钻钻孔光面爆破， 安装间底板保护层采用手风钻钻孔爆破。石渣采用3.0m3装载机配合4m3液压 正铲装车，20t自卸车通过交通洞运至料场。锚喷支护将按照技术要求紧跟作业 面进行。厂房3层开挖原则上以交通洞为主通道

14、，由厂房左侧向右侧进行，必要时由 2#施工支洞向上修建坡道进入3层作为辅助通道进行施工，以加快厂房V层开 挖进度。厂房3层开挖后出露下游侧母线洞顶拱，在施工过程中，每一洞口出露后， 及时进行母线洞洞口的锁口支护。母线洞EL1405.3m高程以上部分由主变向厂 房侧开挖，并先期进入本层2.0m，进入本层后沿厂房下游边墙作好环向预裂， 具体见母线洞开挖施工。5、第V层开挖将V层分层高程确定为EL1405.500m EL1399.200m，开挖高度为6.3m , 施工通道为2#施支洞，第V层开挖首先采用潜孔钻深孔梯段拉槽爆破，中槽两 侧预裂，槽宽20.8m。边墙预留保护层，宽3.0m，边墙保护层采用

15、手风钻配合 多臂钻钻孔光面爆破。石渣采用3.0m3装载机配合4m3液压正铲装车，20t自 卸车通过2#施工支洞运至料场。锚喷支护将按照技术要求紧跟作业面进行。母线洞EL1405.300m高程以下部分随本层开挖。6、第VI层开挖第VI层分层高程确定为EL1399.200m EL1389.900m，开挖高度为9.3m , 第V层开挖采用潜孔钻深孔梯段拉槽爆破，中槽宽20.8m,在第V层开挖完成 后进行本层中槽周边预裂、多臂钻及人工手风钻开挖保护层的施工方法；施工通 道为引水下平洞及1#施工支洞。出渣采用3.0m3装载机装车，20t自卸车部分 运至中转料场。锚喷支护将按照技术要求紧跟作业面进行。7、

16、第VD层开挖第VD层开挖分层高程确定为EL1389.900m EL1381.900m，开挖高度为 8m ；采用潜孔钻拉槽爆破，槽宽20.8m,在第V层开挖完成后进行本层中槽周 边预裂，深孔梯段爆破，手风钻配合多臂钻开挖保护层的施工方法。施工通道为 引水下平洞及1#施工支洞，由4#引水下平洞以i = 12%的坡比降坡进行主厂房 VD层的施工。深孔梯段爆破渣采用3.0m3装载机配合4m3液压正铲装车，20t 自卸车运至料场。锚喷支护将按照技术要求紧跟作业面进行。8、第层开挖第层开挖分层高程确定为EL1381.9m EL1376.4m，开挖高度为5.5m , 该层的开挖施工通道为尾水管洞及5#施工支

17、洞。本层开挖通道为尾水支洞及5#施工支洞。首先采用多臂钻由尾水支洞方向 开挖4.0mx3.0m （宽x高）的导洞进入厂房，进入长度为2m，进入后在厂房边线处沿导洞边线作环向预裂。然后采用潜孔钻在导洞上部进行钻孔拉槽爆破， 两侧保护层采用人工手风钻钻孔爆破。轮廓线光面爆破。导洞开挖及扩挖的石渣采用3.0m3装载机装20t自卸车部运经尾水管洞及 5#施工支洞运至料场。9、第IX层开挖第IX层开挖分层高程确定为EL1376.400m EL1369.800m，开挖高度为 6.6m。厂房底部检修排水廊道随本层同步开挖。该层的开挖施工通道为尾水管 洞及5#施工支洞。本层属基坑开挖，采用跳空间隔方法开挖，开

18、挖通道为尾水管洞。开挖采用 多臂钻由尾水管洞向上游侧开挖，并在上游侧预留保护层，保护层采用人工手风 钻钻爆。设计轮廓线光面爆破，小药量、精细化施工。检修排水廊道在厂房EL1369.80以上部位开挖完毕后，首先在四个基坑处 进行人工槽挖，再槽挖结束后，人工手风钻进行基坑见隔墙处的洞挖。槽挖出渣 采用1.2m3反铲装20t自卸车洞挖处首先采用人工把渣至基坑处再由1.2m3 反铲装20t自卸车。3.0m3装载机装20t自卸车部运经尾水管洞及5#施工支洞运至料场。主副厂房及安装间各层开挖方法见下表：部位高程/层高（m）施工通道开挖程序及方法沛：寸沛 F71 箱士G旧k 由右徊1-?1亚壮t X T F

19、tt*穴 l-F3址-?lz 而清/ I-由通过通风兼安全洞在厂房右侧水平进入I层开挖；上层排水廊道（厂房上游侧）及通风机房在厂房左侧以i = 12%斜坡道向上进入1层开挖。该通风兼层施工时，首先开挖8.0mx8.0m中导洞I】区，待中导洞领先开挖30m 后，开始进行一次扩挖跟进I2区，待次扩挖跟进I2区领先开挖30m后，EL1438.350安全洞、再次进行二次扩挖跟进I 3区，I3区采用上下游错距开挖（错距大于上层排30m ）。第IEL1428.600水廊道I层开挖施工采用三臂凿岩台车钻孔，设计轮廓光面爆破；正常排炮层/9.75（厂房循环进尺nm类围岩中导洞3.0m，扩挖3.4m,IV类围岩

20、1.0 2.0m。上游侧）皿类围岩系统支护滞后开挖0 5m；V类围岩采用超前锚杆或超刖中空锚及通风杆、超前小导管、自进式锚杆预注浆支护，必要时，采用管棚支护系统永机房久结构支护紧跟掌子面。每排炮爆破后反铲挖掘机进行安全处理，采用3m3装载机装20七自卸汽车出渣。石渣运于料场。表9-1主副厂房及安装间开挖方法一览表部位高程/层高（m）虹通道开挖程序及方法第H层(含岩锚梁层)EL1419.500EL1412.000/9.1通风兼 安全洞、上层排 水廊道（厂房 上游侧） 及通风 机房通过通风兼安全洞在厂房右侧以i = 12%斜坡道向上进入丑层开挖；上 层排水廊道（厂房上游侧）及通风机房在厂房左侧i

21、= 12%斜坡道向下进 入丑层开挖。厂房1层开支护结束后，进行H层岩壁梁岩台下部边墙规格线预裂及 中槽施工预裂；厂房H层开挖中槽超前，上、下游边墙下直墙外预留保护 层（实施过程中保护层厚度通过爆破试验确定）进行二期开挖，三角体岩 台进行三期开挖。保护层开挖滞后中部拉槽距离不小于30m,错距跟进， 与中部拉槽形成平面多工序作业。边墙预裂采用轻型潜孔钻钻孔，中槽施工预裂采用履带潜孔钻。中槽 开挖采用履带潜孔钻垂直钻孔、梯段爆破；根据我公司的施工经验，保护 层及三角体岩台开挖采用以下方案：在中槽开挖前下直墙所在面采用型轻 型潜孔钻钻孔一次预裂到H层底板1412.000m高程；岩壁梁上拐点以上 直墙设

22、计轮廓线光爆孔采用手风钻造孔，并预埋PVC管进行保护。保护 层采用手风钻分台阶垂直开挖，浅孔小药量爆破，开挖高度控制在3.0m 以内。最后进行岩壁梁小三角体岩台开挖，岩壁梁小三角体岩台开挖采用 三角体斜墙面及上直墙面手风钻打斜孑L和垂直孔双向光爆。岩壁梁施工中，采用全站仪放样，钻孔方向角采用样架和导向管控制， 轮廓光爆采用钻密孔（孔距3035cm）、特制小直径药卷竹片绑扎间隔装 药，磁电雷管起爆、导爆索传爆。爆破参数通过现场试验确定，并报监理 人批准。吊车梁保护层开挖完成后，对岩壁成型进行修整，岩面修整不放炮， 全部采用人工手钎或风镐进行修整。出渣方式采用3m3装载机配合4m3液压正铲装20七

23、自卸汽车出渣。第皿层EL1419.500EL1412.000/7.5交通洞通过交通洞在厂房左侧水平进入皿层开挖。在岩锚梁混凝土浇筑前进 行中槽边线预裂，中槽采用潜孔钻钻垂直孔梯段爆破，并超前保护层开挖 约3050m，预留保护层开挖采用手风钻配合多臂钻开挖；扩挖时上下 游工作面错开施工，错开距离控制在3050m。开挖保护层IV、V类围部位高程/层高(m)虹通道开挖程序及方法岩时应根据实际情况按分层、分区、分块”的原则进行开挖，支护及时跟进。安装间底板保护层人工手风钻开挖。出渣方式采用3m3装载机配合4m3液压正铲装20七自卸汽车出渣。装20七自卸汽车出渣。第IV层EL1412.000EL1405

24、.500/6.5交通洞通过交通洞水平进入安装间，并在厂左0+102.00m处以12%的降坡 进入3层。中槽采用潜孔钻钻垂直孔梯段爆破，并超前两侧保护层开挖约 5080m ,预留保护层开挖采用手风钻配合多臂钻开挖；开挖时上下游保 护层错开施工，错开距离控制在3050m ；安装间底板保护层开挖采用 人工手风钻钻爆施工。当下游侧母线洞的每一洞口顶拱出露后，及时进行 洞口的锁口支护。开挖保护层V、V类围岩时应根据实际情况按分层、 分区、分块”的原则进行开挖，支护及时跟进。安装间底板保护层人工手 风钻开挖。出渣方式采用3m3装载机配合4m3液压正铲装20七自卸汽车出渣。 装20七自卸汽车出渣。第V层EL

25、1405.500EL1399.200/6.32#施工支洞通过2#施工支洞在厂房右侧水平进入V层开挖。在开挖刖完成中槽的 预裂，中槽采用潜孔钻钻垂直孔梯段爆破，并超前两侧保护层开挖约30 50m,预留保护层开挖采用手风钻配合多臂钻布孔；保护层扩挖时，上、 下游工作面错开距离控制在30m施工；副厂房底板保护层开挖采用手风 钻钻爆施工。开挖保护层V、V类围岩时应根据实际情况按分层、分区、 分块”的原则进行开挖，支护及时跟进。出渣方式采用3m3装载机配合4m3液压正铲装20七自卸汽车出渣。第VI层EL1399.200EL1389.900/9.31#施工 支洞及 引水下 平洞通过1#施工支洞及引水下平洞水平进入5层。在开挖前完成中槽的预 裂，中槽采用潜孔钻钻垂直孔梯段爆破，并超前两侧保护层开挖约30 50m,预留保护层开挖采用手风钻配合多臂钻布孔；保护层扩挖时，上、 下游工作面错开距离控制在30m施工。开挖保护层V、V类围岩时应根 据实际情况按分层、分区、分块”的原则进行开挖，支护及时跟进。中虹部位高程/层高(m)通道开挖程序及方法部拉槽采用3m3装载机配合4m3液压正铲