王誉龙
中国水利水电第六工程局有限公司，辽宁 丹东 118000
摘要：地下厂房岩锚梁开挖技术要求高，施工难度大。在施工中，通过合理的分区，精确的测量放样，严格控制的样架搭设，无误的钻孔和精细化控制爆破，保证了岩锚梁岩台开挖的成型，为类似开挖工程标准化施工提供了实例。
关键词：岩锚梁 开挖 标准化 施工工艺
1、概述
敦化抽水蓄能电站地下厂房由主机间、安装场和副厂房组成，呈"一"字形布置，洞室开挖尺寸164m×26.5m×60.5m（长×宽×高），岩锚梁位于厂房第II层内（EL629～EL619.8高程），岩锚梁长度为137.85m，岩台上拐点设计高EL624.099，下拐点设计高程EL622.8，岩台开挖断面为0.75m×3m（宽×高）。
2、岩锚梁开挖施工方法及标准
2.1施工工艺流程
岩锚梁保护层和岩台开挖主要施工工序为基岩面清理、测量放样、定位样架搭设、造孔、验孔、装药联线及爆破。
2.2开挖分层分区布置
岩锚梁共分三层、四区开挖，开挖分序进行，先进行保护层的开挖施工，保护层采用垂直孔钻爆开挖，循环进尺10~20m，保护层共分三层进行。岩台垂直孔超前造孔，与Ⅱ2造孔同时完成，Ⅱ2、Ⅱ3、Ⅱ4光爆开挖结束后，再进行岩台斜孔造孔，最后，Ⅱ5岩锚梁岩壁直墙面与斜面双面光爆一次成型，每循环爆破长度为15~30m，详见厂房岩锚梁开挖分区及爆破布孔布置图。
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2.3测量放样及控制标准
测量人员采用红外线激光定位技术放样，放出所有的周边开孔点和样架定点位置，并用红油漆标识。测量放样精度误差≤5mm，岩台岩壁竖向光爆开孔点、斜面光爆开孔点和Ⅲ3竖向光爆开孔点在同一桩号上。
2.4钢管定位样架及控制标准
岩锚梁岩台斜面孔（即5#孔）钻孔采用测量放线后搭设样架，岩台垂直孔（即4#孔）钻孔可采用搭设样架法，也可采用先导孔拉线控制法。
样架搭设采用Φ50mm钢管，在样架上布置导向管（φ50mm钢管，角度与岩台一致，间距为30cm）。斜孔钻孔之前必须在测量放线的开挖孔位上先施钻一个3cm深的水平孔窝，以确保实际施钻孔位准确。孔深采用在样架上布设限位标志进行控制。导向管孔位偏差≤1cm，角度偏差小于10；限位杆高程偏差和水平度均≤1cm。
2.5钻孔
钻孔采用YT-28手风钻造孔，孔径φ42mm。为了保证岩壁梁开挖顶高程以上边墙不允许欠挖，超挖控制在10cm左右，岩台垂直钻孔孔位比设计线外移5cm，孔深超深设计值10cm；斜向钻孔孔位比设计开挖线沿斜面垂直方向下移5cm。
为便于施工，岩台垂直孔与Ⅱ2光爆孔同时造孔，造孔完成后，地质较差部位的岩台垂直孔采用PVC管保护，并用圆形木楔堵孔；地质较好部位的岩台垂直孔仅用木楔堵孔防护。
当岩台4#垂直孔采用先导孔拉线控制法钻孔时，其方法如下：
① 4#垂直孔开孔附近基岩面清理干净、检查合格后，测量人员施放实际开挖线，用红油漆在岩面上点出每个开孔位置，并标出先导孔的孔号。
② 先导孔每5m左右设置一个。先导孔先开钻，符合设计孔深、孔斜后，孔内插入标志杆并将其固定。要求标志杆杆径≥30mm，杆长〉3m，杆材或为硬塑料管或为金属管。
③ 将5个插入标志杆的先导孔用细线（细铁丝或尼龙丝）拉成一线并构成4#孔钻孔平面。要求细线呈水平，兼作控制4#孔孔深的限位线。
④ 先导孔成孔质量经监理检查合格、签发4#垂直孔准钻证后，才准许进行先导孔间的4#垂直孔钻孔作业。钻孔时，钻工应在测量人员施放红油漆点开孔，以平行先导孔标志杆控制孔斜，以水平限位线控制孔深。
造孔前对孔位进行编号，填写钻孔责任分区表，将每孔的钻孔质量落实到个人。岩台光爆孔采用导向钢管控制孔向，钻孔前，在导向管孔口增设配套夹片，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，钻孔过程三检员旁站监督，并做好每孔的钻孔记录。
钻孔验收主要检查孔深、孔向和孔距三项指标，按照“三检”制对每个孔进行检查，填写岩锚梁光爆孔终孔检查记录表和钻孔质量检查表。如果钻孔超深，超深部分采用岩粉封堵，如果孔位、孔向超标，采用锚固剂封孔后重新造孔。钻孔质量检查验收合格，由监理签发终孔证后方可装药。
岩台开挖光爆孔钻孔质量控制标准：开孔误差≤1cm，垂直和斜面光爆孔孔底错位≤2cm，孔深偏差≤3cm，孔距偏差≤2cm，光爆孔（较设计轮廓线）外偏≤2°（不允许内偏）。
Ⅱ2、Ⅱ3、Ⅱ4均采用垂直孔钻爆法开挖，钻孔质量控制标准：光爆孔孔位偏差≤5cm，主爆破孔孔位偏差≤10cm。
2.6精细化控制爆破
为了确保边墙的稳定及岩锚梁的成型及开挖效果，减小爆破对岩锚梁岩台震动及松弛的影响，厂房拉槽及岩锚梁开挖共进行了12次爆破试验，并进行4次1:1模拟岩台开挖试验，验证岩台开挖施工工艺和获取合理的钻爆参数，以指导后续岩锚梁开挖施工，最终确定保护层和岩台开挖爆破参数如下：
（1）Ⅱ2主爆孔采用Φ32mm炸药连续装药，堵塞长度80cm，单孔药量1.6kg，光爆孔采用在竹片上绑扎导爆索Φ27mm炸药间隔装药的方式，堵塞长度60cm，单孔药量0.5kg，装药线密度227g/m。开挖炸药单耗0.93kg/m3。
（2）Ⅱ3主爆孔采用Φ32mm炸药连续装药，堵塞长度80cm，单孔药量1.2kg，光爆孔采用在竹片上绑扎导爆索Φ27mm炸药间隔装药的方式，堵塞长度60cm，单孔药量0.45kg，装药线密度204g/m。挖炸药单耗0.96kg/m3。
（3）Ⅱ4主爆孔采用Φ32mm炸药连续装药，堵塞长度70cm，单孔药量0.8kg，光爆孔采用在竹片上绑扎导爆索Φ27mm炸药间隔装药的方式，堵塞长度50cm，单孔药量0.24kg，装药线密度200g/m。开挖炸药单耗1.02kg/m3。
（4）岩台开挖爆破竖向孔与斜向孔钻孔间距为35cm，采用1/8的A27药卷间隔装药。竖向孔药卷间距24cm，单孔药量0.14kg，装药线密度80g/m；斜向孔药卷间距34cm，单孔药量0.09kg，装药线密度60g/m，导爆索串联同时起爆。
（5）炮孔采用岩粉或黄泥堵塞。在堵塞前，先用纸团或其它柔性物质成团入孔，防止堵塞料漏入装药段。
（6）根据爆破设计进行联网、起爆。爆破最大单响药量按岩台质点振动速度V≤10cm/s进行控制。
岩台开挖光爆质量控制标准：
（1）Ⅱ类围岩光爆率≥90%，Ⅲ类≥80%，Ⅳ类≥50%；
（2）相邻两孔间岩面平整度≤10cm，孔壁无明显爆破裂隙。
3、结束语
抽水蓄能电站岩锚梁的开挖尤其是岩台的开挖是地下厂房开挖施工中的重中之重，通过精心设计，不断总结，严格控制，形成了一套完整的岩锚梁开挖标准化施工工艺，满足了岩锚梁的高难度、高质量的开挖要求，取得了良好的经济效果，积累了宝贵的施工经验，为以后类似的工程标准化施工，提供了实例，奠定了基础。