精细施工：岩锚梁和顶拱开挖技术

1.开挖程序

挪、瑞两国的地下电站都是在20世纪80年代以前建设的，他们的开挖技术一般也是在那个年代形成的，与我国现在实行的基本相同，对于跨度20m左右的地下洞室，采用先顶拱后边墙，再后尾水管的顺序或另外开辟第二工作面，使尾水部分与顶拱同时进行施工。

顶拱是重要的，顶拱开挖质量的好坏，是能否确保围岩稳定直接影响着下部的施工，岩锚梁作为顶拱开挖区的一部分，尤其要仔细开挖避免失误。在详细占有地质资料的基础上，一般都采用先中央后两侧的施工顺序，岩石条件好，中央部分可以适当扩大，反之则减小第一次开挖的范围，支护好后再进行扩挖。直至整个顶部全被牢靠的支护措施固定后再进行下部的开挖。

下部开挖由于跨度不是太大，一般采用梯段爆破，逐渐开挖下降，但是当结构设计采用岩锚梁作为桥机轨道基础时，则这一部位的施工必须特别仔细，切忌损坏基岩，我们特意观察了几个电站的岩锚梁，应该说周边爆破是很不错的，壁面整齐，半孔率极高，但在岩锚梁部位还是有着缺陷，导致局部岩块掉落，不得已用混凝土填补，势必减弱基岩对梁体的支撑，必须用加强锚筋等办法补救。

特大跨度的开挖程序必须经过专门设计，约维克地下冰场跨度高达61m，其顶拱部分分为四步进行施工，第一步先开挖顶拱中央部分，接着第二步进行第一次扩挖，此时跨度控制在30m左右，第三步暂停扩挖，而是利用先已在洞室中部打通的施工洞进入拱墙交界处，开挖此处岩体，此时在61m跨距范围内形成由两个岩柱支撑的三个空间，当完成支护后在加强变形监测的严格条件下最后完成第四步——挖除支撑的岩柱，完成顶拱开挖和支护以后，再进行下步空间的扩挖工作，这一顺序将通常采用的“先拱后墙”、“先墙后拱”等方法结合使用，取得了良好的效果。

2.钻爆技术

挪、瑞两国的钻孔设备在我国各大工程均已采用，多臂钻、装岩机或装载机、锚杆机、控喷机等，没有向我们介绍什么更新颖的机械，用来钻凿平巷的掘进机因价格昂贵并不是经常采用的，但在布孔装药起爆方面还是有其特点，据介绍他们普遍采用时差25ms，误差±5ms的高精度毫秒雷管，总段数高达60段，一次使用这样多高精度雷管在我国是不可想象的，雷管质量的提高使他们的起爆网络比较简单，但我们很怀疑它的真实性（可能是言语不通的关系），当问到高段位雷管会不会延时误差而串段等问题时，他们似乎未能给以明确的回答。约维克冰场实用炸药170t，雷管43600个，开挖爆破岩石14万m3，平均单耗1.22kg/m3，最大单耗1.78kg/m3，最小0.6kg/m3，8个月（提前4个月）完成开挖任务，应该说还是先进的。

另外，从地下厂房裸露的岩壁面感到他们施工时是十分认真的，周边爆破的钻孔技术很高，笔直整齐划一的半个炮孔（孔距0.8m左右）环绕着整个电站，真是比什么装修都要好看！而有几个电站则因为地质条件或施工原因，壁面破碎不整，不得不另外加上人工装修的墙板遮盖。无论预裂爆破还是光面爆破，我们掌握其技术也有几十年了，只要认真去做，也是一定可以做到的。(www.xing528.com)

3.支护技术

挪威的支护最大量的是用锚杆，喷锚技术相当发达，无论是介绍还是实地观察，几乎没有看到预应力锚索，他们虽然说应当采用，但是未作详细介绍，在围岩完整跨度不大的地段，一般仅仅用锚杆（不挂网喷混凝土）支护，所有的交通洞中，绝大部分地段都是如此；但当围岩不良或跨度大时，则必须挂网喷混凝土进行支护，锚杆长度多数情况下为6～8m，注浆间距2～2.5m，混凝土厚度12cm左右，现场观察锚杆端部采用三角铁支垫，有的采用木块，效果似乎不大好。即使在对大跨度的冰场工程中，也仅用了两套系统锚杆，顶拱为L=12m和L=5m的两种穿插使用，到边墙逐渐减小其长度，顶拱混凝土厚度15cm。并未介绍采用预应力锚索悬挂等措施，是未向我们介绍还是真的没有采用，现场看到这一冰场上覆的岩体厚度也并不大。他们承担的香港废品转运站，地下跨度27m，顶拱用喷锚，锚杆长度6m，间距2.5m（胶结良好的凝灰岩）。

4.施工监测

挪威地下工程施工时，一般进行两大类型的监测，一是变形监测，二是爆破震动监测。

关于变形监测，他们在施工中是十分重视的，将埋在预定部位的监测数据作为指导开挖爆破和支护的主要依据，特别重要的工程（如约维克冰场）还事先由科研机关作有限元分析预测其最大变形量，挪威土工研究院预测其最大值为9mm，实测一般为4～8mm，实测最大为8.7mm。将一串应变片粘贴在锚杆随同放入孔中是他们常用的办法。

关于爆破震动监测和我国一样，也是确定一些防护目标的爆破震动控制标准，然后在施工中控制最大一段起爆药量，但从他们的介绍看来，挪威没有国家统一的控制标准，而是由设计单位按具体情况确定，其根据也未讲太清楚，施工单位只要不超过规定的质点振动速度值，就是合格和安全的。他们一次爆破控制90m处的振速为2.25mm/s，另外他们的振动公式与我国常用的不大相同，详细情况未及探讨。