中国葛洲坝集团市政工程有限公司 湖北宜昌 443000
摘要：随着社会经济的发展，我国的厂房建设越来越多，从目前国内已施工完成的地下厂房岩壁吊车梁混凝土经验来看，岩壁吊车梁开裂几率较高，因此岩壁吊车梁混凝土施工是地下厂房施工的重点、难点。依托周宁抽水蓄能电站岩壁吊车梁混凝土施工，结合以往成功经验，通过对岩壁吊车梁混凝土施工各环节进行研究，取得了良好的效果。
关键词：地下厂房；岩壁吊车梁；混凝土施工；质量控制
引言
岩壁吊车梁因可以减少开挖，有效缩短地下厂房跨度，并为后续施工提供极大便利等显著特点，在水电站地下厂房中已被广泛采用。20世纪80年代，挪威第一次成功使用了岩壁吊车梁结构，国内的鲁布革、广州蓄能、东风、太平驿、小浪底、大朝山、梯子洞、溧阳蓄能和小湾等水电站地下厂房中均采用了岩锚吊车梁，根据已建工程积累的实践经验，岩壁吊车梁锚杆承受双重作用：一是地下洞室中下部开挖引起的围岩变形，即施工过程中的中后期开挖对岩壁吊车梁的影响；二是承受吊车运行荷载。
1试验目的
为确保右岸地下厂房岩壁吊车梁外露超长加强锚杆施工质量满足规范及设计要求，在白鹤滩水电站非岩壁吊车梁部位进行锚杆模拟注浆试验，以获取适合于外露超长加强锚杆的施工机具、施工工艺、砂浆配合比等参数及锚杆注浆密实度的无损检测方法，指导岩壁吊车梁锚杆规模化施工。
2岩壁吊车梁混凝土施工
2.1施工工序
台车浇筑岩壁吊车梁混凝土施工工序流程：钢筋台车就位→钢筋安装→钢模台车就位→预埋件及端头模板安装、校正→泵机、布料机等浇筑设施就位→验仓浇筑→等强度达到规定指标、养护→钢模台车拆模、行走→下一循环。每个仓位的钢筋安装、混凝土施工均在台车平台上实施，施工全过程机械化、流水化、集成化。为提高混凝土浇筑入仓效率，采用混凝土搅拌车+TB110G布料机配合钢模台车入仓方式，混凝土采用坍落度14～16cm的二级配混凝土。为保证混凝土浇筑质量、控制模板变形，浇筑过程中严格控制混凝土入仓强度，仓内混凝土分层厚度30～40cm，上升速度不超过50cm/h。
2.2混凝土浇筑
岩壁吊车梁混凝土以二级配为主，岩台底部局部超挖三角区采用一级配。混凝土入仓采用25t吊机吊1.0m3卧式混凝土罐。岩壁吊车梁混凝土入仓时，人工控制卧罐下料阀使混凝土沿岩壁吊车梁均匀下料，保证仓面内的混凝土料均匀平行上升，避免在一侧下料或从一侧推进，严禁仓面内混凝土料局部堆积。混凝土浇筑层厚按30cm一层进行控制。混凝土下料后采用振捣器平仓，振捣器采用φ50软轴振捣器（钢筋密集处用φ30软轴振捣器），每仓至少4个（3个施工，1个备用），振捣时，振捣器插入下层混凝土内5cm左右，并严禁振捣器直接碰撞钢筋、模板及预埋件，当每个振捣位置的混凝土不再出现下沉、气泡并开始泛浆时停止振捣。混凝土浇筑到设计高程后，待开始初凝时，及时采用木抹子将上表面抹平，并用铁抹子压面、抹光。岩壁吊车梁靠岩壁侧斜面人工作型、抹光。
2.3温控技术
全段采用低热水泥混凝土配合比减少水化热，从源头上降低混凝土温度。在岩壁吊车梁混凝土内部埋设单层水平冷却水管，间距约1.0m，竖向距离混凝土底部约1.6m，收仓后及时通制冷水降温，降低水化热对混凝土的影响，通水时长不少于10天。岩壁吊车梁混凝土浇筑温控标准：混凝土入仓温度18℃以下（4—9月）、15℃以下（10月—次年3月），其中12月和1月为自然入仓。4—9月混凝土内部温度控制在42℃以下，10月—次年3月控制在39℃以下。混凝土内部温度与表面温度（环境温度）最大温差不超过25℃。混凝土内部温度与通水温度最大温差不超过25℃。
混凝土温度达到最高温度后，每天降温幅度不能超过1℃。
2.4岩壁吊车梁锚杆在施工期的应力
岩壁吊车梁锚杆应力的变化其中每一根锚杆从洞内侧向围岩侧划分成10个单元，编号为1～10。根据计算结果，岩壁吊车梁部位的锚杆应力沿杆方向应力呈现先小后大进而又变小的趋势。锚杆应力较小的部位出现在混凝土内部及围岩深部区域；锚杆插入岩体深度的增加会导致锚杆应力增大；锚杆的末端处在远离围岩开挖扰动的区域，末端的锚杆应力较小。岩壁吊车梁的三排锚杆的应力在施工期均呈增长趋势，锚杆拉应力最大值141．6MPa，出现在下游第三排，这是因为附近围岩朝向洞内侧的变形很大，从而导致锚杆拉应力变大，变形与应力是匹配的。第七期开挖完成后，锚杆拉应力基本上开始减小。洞室所有围岩开挖完成后，一、二排锚杆拉应力较大值的均值在80MPa～90MPa左右，三排锚杆拉应力较大值的均值在125MPa左右。锚杆应力值大部分均在容许范围内，局部区域的锚杆应力较大。
2.5养护技术
混凝土表面养护在收仓后12～18小时及时进行，顶部采用两侧端头设置挡坎、中间蓄水养护侧面及下斜面均采用覆盖土工布结合人工洒水养护，养护时间均不低于28天。采取紧固措施使土工布紧贴下斜面，保证斜面养护效果。
2.6岩壁吊车梁锚杆在运行期加载后的应力
根据计算结果，对比施工期和运行期的结果，加载后的三排锚杆应力都有所增加，但量值很小，吊车梁加载并没有改变岩体施工期的应力分布格局。岩壁吊车梁运行期加载以后，上下游侧三排锚杆应力较大值的均值在135MPa～－65MPa之间，大部分锚杆应力均在容许范围之内，从永久运行安全角度而言，吊车梁的安全和稳定是可以保证的。
3现场管理
为了确保岩锚梁混凝土浇筑质量，各工序都要责任到人，严格施工工艺流程，因此在浇筑前，我们成立了岩锚梁施工质量控制小组，专门讨论岩锚梁施工技术及质量控制等问题。在混凝土浇筑过程中，施工局专门指定了2名施工人员及2名项目工程师24h跟班作业，加强过程控制，对各种施工参数都做了详细地记录。在施工过程中，对不符合要求的混凝土按废料处理；浇筑过程中，严格控制混凝土浇筑层厚及振捣情况，浇筑结束后，每两小时进行一次混凝土温度检测，为混凝土保温、养护做好原始数据的采集工作。我们根据监测的温度进行讨论，最终确定了混凝土的拆模、保温、养护时间，为保证混凝土质量奠定了很好的基础。
结语
综上所述，根据计算分析，抽水蓄能电站的岩壁吊车梁在洞室围岩开挖过程中，岩壁吊车梁会产生朝向洞室内侧的变形，相对的变形值有20mm～30mm左右，考虑到这一变形因素的影响，建议洞室开挖跨度适当增加，以满足后期桥机安装及运行的要求。所有洞室的围岩开挖完成后，岩壁吊车梁绝大部分锚杆应力没有超过钢材的材料屈服强度设计值，锚杆安全裕度可以较好地保证，但在局部区域需要进行一定的加强支护。岩壁吊车梁在加载前后的应力及变形分布均较为合理，岩壁吊车梁的抗滑安全系数很高，说明岩壁吊车梁设计是合理的。考虑到岩壁吊车梁向洞内变形的趋势，建议采用一定的措施保证岩壁吊车梁和周围围岩的接触良好。混凝土施工质量达到了精品工程的要求，形体良好、棱角分明，混凝土表面光洁亮泽、外光内实，说明本工程岩锚梁混凝土浇筑成功，值得推广。
参考文献：
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