精细化管理在绩溪蓄能电站岩壁梁施工中的应用.pdf
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1、167云南水力发电YUNNAN WATER POWER第 40 卷第 3 期 *收稿日期:2023-05-29 作者简介:闫锋(1976-),男,山东日照人,高级工程师,主要从事隧道施工研究工作。精细化管理在绩溪蓄能电站岩壁梁施工中的应用闫锋(中铁十四局集团大盾构工程有限公司,江苏南京211800)摘要:岩壁梁是地下厂房开挖施工中难度和质量要求最高的部分。融入精细化施工理念于绩溪水电站地下厂房岩壁梁施工中,通过合理分层、规划开挖顺序及对各道关键工序的精密把控和调整,总结岩壁梁开挖操作要点,实现对岩台开挖过程的质量控制,完善岩壁梁开挖阶段的安全监测与保护措施,确保精细化管理在绩溪水电站地下厂房岩
2、壁梁开挖过程中取得了良好的应用效果,保障了工程的开挖质量。关键词:岩壁梁;地下厂房;绩溪水电站;精细化施工中国分类号:TV512 文献标识码:B文章编号:1006-3951(2024)03-0167-04DOI:10.3969/j.issn.1006-3951.2024.03.042Application of Refined Management in the Construction of Rock Wall Beams in Jixi Pumped Storage Power StationYAN Feng(China Railway 14th Bureau Group Large Sh
3、ield Engineering Co.,Ltd.,Nanjing 211800,China)Abstract:Rock wall beam is the most difficult and demanding part of the excavation construction of the underground powerhouse.The fine construction concept was integrated into the construction of rock wall beam of underground powerhouse in Jixi Hydropow
4、er Station.Through reasonable layering,planning the excavation sequence,and precise control and adjustment of each key process,the key points of rock wall beam excavation operation are summarized to achieve quality control in the rock bench excavation process.This paper also improves the safety moni
5、toring and protection measures during the excavation stage of the rock wall beam,ensuring that the fine management has achieved good application results in the excavation process of the underground powerhouse of Jixi Hydropower Station,and ensuring the excavation quality of the project.Keywords:rock
6、 wall beam;underground powerhouse;Jixi Hydropower Station;refined construction0引言岩壁梁岩台是地下厂房系统中受力最大的结构,岩台开挖质量直接影响到桥机运行安全1-2。为保证岩壁梁施工过程的安全程度和开挖质量3,国内外学者分别对地下厂房分层开挖支护技术4、爆破施工技术5-7、岩壁吊车梁开挖技术8-10以及混凝土施工技术11展开了大量研究,并总结出相关施工工艺。考虑到岩壁梁是地下厂房开挖施工中最困难的一部分,目前,国内地下厂房的岩壁梁开挖施工已经引入了“精细化施工理念”12-13,通过“精益化”的组织管理,“精细化”的
7、操作控制,实现了“典范岩台”的质量目标14。因此,针对绩溪水电站地下厂房岩壁梁的施工难点,贯彻精细化施工理念,应用于绩溪水电站地下厂房岩壁梁开挖施工过程中,对施工过程的开挖精度、开挖效率以及施工安全大有裨益15。1工程概况安徽绩溪抽水蓄能电站地下厂房位于于安徽省绩溪县伏岭镇,总装机容量为 1 800 MW。主副厂房洞上部开挖尺寸为 210 m24.5 m53.4 m168云南水力发电2024 年第 3 期(长 宽 高),下部开挖尺寸为 210 m26 m53.4 m,安装 6 台单机容量为 300 MW 的混流可逆式水轮发电机组。副厂房、机组段、安装场呈“一”字型布置于主副厂房洞内,其中机组段
8、长 144.5 m;安装场长 44.5 m,开挖高度 26 m。主厂房布置 2 台 250 t/50 t 的单小车桥机,桥机梁采用岩壁吊车梁结构。电站地下主厂房岩壁吊车梁(以下简称岩壁梁)混凝土位于主厂房第层上下游边墙,单侧全长 189 m,高 2.8 m,岩壁梁底部距离厂房第层底板高程为 4.2 m,梁面宽 1.95 m。2施工规划2.1开挖层高及分区的确定地下厂房的开挖采用分层开挖方式,且开挖深度一般在 60 m 以上,其中,第层为顶拱层、第层为小梯段爆破层,第层为岩壁梁层,以上 3 层施工完成后再进行岩壁梁层以下的开挖。因此,需要控制岩台开挖前预留保护层的厚度,才能保证、层分层高度的合理
9、性。2.1.1岩壁梁层顶部开挖高程的确定依据岩台上拐点高程。岩壁梁岩台上拐点有1.5 m 以上直立光爆面,以使光面爆破效果好、钻孔爆破综合成本低;岩壁梁第 1 排受拉锚杆与岩面交点以上有 1 m 高度,以减少岩壁梁层上层爆破对岩锚梁受拉锚杆孔口区域造成隐性拉伤、破坏。兼顾上层分层厚度。地下洞室岩壁梁层上面只有 1 层顶拱层,主要考虑钻孔台车高度、所选施工设备最优施工高度,以不超过 10 m 厚度为宜;地下洞室岩壁梁层上面分 2 层,即顶拱层、小梯段爆破层,小梯段爆破层厚度不宜低于 3 m,以降低单位方量的钻孔爆破成本。2.1.2岩壁梁层底板开挖高程的确定依据受拉锚杆施工。岩壁梁岩体开挖完后,第
10、 1 排、第 2 排受拉锚杆的孔位到底板的高度须满足台车造孔和锚杆安装所需高程。校核岩台斜面钻孔。岩台斜面钻孔钻杆的长度为斜面钻孔样架的导向钢管长度、钻杆纤尾长度及斜面长度 3 者之和。岩壁梁岩台下拐点到底板的高度在岩台斜面方向上必须满足导向钢管长度与钻孔钻杆长度之和。兼顾受压锚杆、岩壁梁钢筋混凝土的施工。台车在岩台斜面上造受压锚杆孔,其孔位到岩壁梁层底板的高度以不超过 5 m 左右为宜。岩壁梁层底板开挖高程过低,台车举大臂困难、移位频繁。岩壁梁层底板开挖高程过低,岩壁梁钢筋混凝土支撑排架增高,除影响混凝土入仓手段的选择、增加施工成本外,还增加了施工安全隐患。验证爆破飞石的影响。岩壁梁层底板开
11、挖高程的选择,考虑了前 3 者,还应综合考虑下层岩石开挖飞石对岩壁梁混凝土表面的影响,覆盖防护费用、飞石控制爆破增加的费用。2.1.3岩壁梁层层高及布置遵循地下洞室开挖分层的原则综合考虑,确定岩壁梁层层高一般为 7 9 m。岩壁梁层的侧向保护层在层高方向上分 3 个区,其作用为:1 区,剥离岩台内侧岩体的夹制;2 区,结合 1 区并确保保护层光面爆破不对岩锚梁下拐点区域造成隐性拉伤、破坏;3 区,形成永久的直立面、为岩壁梁层下层永久直立面预裂爆破形成工艺超挖厚度。2.2施工程序岩壁梁层施工共分 13 道施工程序。1)岩壁梁层上一层开挖、锚喷支护,具备转序条件的开挖支护阶段进行中间验收。2)岩壁
12、梁层施工预裂先行,随后进行中部拉槽梯段爆破开挖。3)岩面清理,岩壁梁岩台上拐点直立面光爆孔、辅助孔造孔,侧向保护层 1 区开挖,上拐点直立面光爆孔提前造孔。4)岩壁梁层中部拉槽水平光面开挖。5)侧向保护层 2、3 区开挖,下拐点以下的永久直立面基岩面预验收。6)岩台下拐点锁口加固处理,根据预验收情况,业主、设计、地质、监理、施工单位商定是否进行加固处理。7)岩壁梁岩台斜面光爆孔造孔、岩壁梁岩台铅直加斜面双向光面控制爆破。8)岩壁梁层下一层永久直立面预裂爆破、岩壁梁层下一层上小层梯段(岩下-1 层)开挖。9)岩壁梁层基岩验收,岩壁梁层岩壁梁上、下两排锚索施工。169闫锋精细化管理在绩溪蓄能电站岩
13、壁梁施工中的应用10)岩壁梁受拉、受压锚杆施工,岩壁梁层系统锚杆施工。11)岩壁梁钢筋混凝土浇筑、保护、监测。12)岩壁梁层下层下小层梯段(岩下-2 层)开挖,岩壁梁混凝土保护设施拆除,岩壁梁层开挖支护阶段中间验收。13)岩壁梁桥机轨道安装、二期细混凝土细浇筑,岩壁梁的桥机荷载试验、定期监测、移交验收。3岩壁梁开挖操作要点3.1工艺流程岩台开挖工艺流程分为岩台垂直光爆孔工艺流程和岩台斜面光爆孔及岩台爆破工艺流程。其中岩台垂直光爆孔工艺流程,共 11 道,依次为:基岩面清理岩台侧向保护层 1 区、岩台顶部岩体断面图地质素描岩台开挖分段钻爆设计样架搭设光爆孔开孔清理安装光爆孔导向钢管、孔深限位钢管
14、样架检测验收钻孔钻孔检测验收光爆孔保护。而岩台斜面光爆孔及岩台爆破工艺流程,粗分共 19 道,依次为:岩台侧向保护层 1 3 区爆后危岩清撬岩台下拐点锁口防护台车钻岩台岩面声波检测孔、进行岩台爆前基岩声波检测测量放样斜面光爆孔样架搭设风镐、小钢钎凿出光爆孔孔位安装光爆孔导向钢管、孔深限位钢管样架检测验收斜面光爆孔钻孔斜面光爆孔检测验收岩台垂直光爆孔、辅助爆破孔复检验收调整岩台爆破参数岩台垂直光爆孔、辅助爆破孔装药、联网、检查斜面光爆孔装药、联网、检查,与岩台垂直光爆孔、辅助爆破孔并网,检查小心拆除样架起爆、爆破振动监测清理危石、出碴岩台爆后岩面测量成果分析优化钻孔爆破参数、下一循环。3.2斜面
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