地下厂房岩锚梁施工技术

地下厂房岩锚梁施工技术

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摘要：地下厂房全工序岩锚梁施工是地下厂房整个施工过程中的难点和重点之一，是体现了地下厂房精细化施工技术水平的关键项目之一。文章揭示了岩锚梁施工三道主要工序：岩台开挖、岩锚梁锚杆和岩锚梁混凝土浇筑大致过程。

关键词：地下厂房岩锚梁岩台开挖锚杆施工方法

岩锚梁是岩壁吊车梁的简称，是利用一定深度的注浆长锚杆将钢筋混凝土梁体牢牢地锚固在岩石上，通过长锚杆和岩石壁面摩擦力将荷载传到岩体上。岩锚梁开挖的目的是，确保岩台体形满足设计要求，提供良好的基岩受力条件，并保证后期厂房下部开挖过程中保持稳定。岩锚梁施工是地下厂房开挖施工的关键技术，它集光面（预裂）爆破，锚固技术，混凝土技术，应力、应变和位移量测技术于一体，技术要求高，施工难度大。

一、岩锚梁岩台开挖施工

（一）岩台开挖方案

结合洞潭水电站和乌弄龙水电站自身的施工经历和国内各大型地下厂房的施工经验，岩锚梁岩台部位岩壁开挖时，需控制好岩锚梁斜台及周围3m范围内的开挖爆破，确保按设计的轮廓开挖成形，以减少爆破对保留岩台的振动影响。岩锚梁位于厂房开挖分层中的第Ⅱ层或第Ⅲ层，施工时将其分为3区进行（如图：开挖示意图）。在岩锚梁层中部拉槽开挖前，应先沿主厂房上下侧进行预裂爆破。采用的钻机机具直径为8-10cm，预裂孔孔距为60-80cm，预裂线距上、下游侧边墙之间的开挖采用手风钻进行光面爆破。岩锚梁斜台以上部分采用光面爆破，钻杆直径不大于50mm，孔距30-40cm，根据不同地质条件或爆破试验效果调整孔距和单孔药量，严格控制孔距和单孔药量。每一个钻孔位置均用测量仪器测量标注，并用导向架来固定钻孔的角度和距离，减小孔距和和角度偏差，确保岩台的规格成型。

（二）岩锚梁开挖注意事项

1、岩锚梁开挖时两侧预留3m厚保护层，保护层采用潜孔钻或履带式冲击钻预裂，中部梯段分两层开挖，减小单孔、单响药量，从而降低爆破震动对预留保护层的影响。

2、岩台正式开挖前，对上、下游不同围岩选择有代表性地段进行现场生产性试验，以确定不同围岩炮孔间距及炸药单耗。

3、为了满足后续钢筋绑扎施工，对岩台与上竖直面进行适当的超挖，超挖30-50mm。（如图：开挖示意图）

4、对岩台裂隙极度发育区域进行固结灌浆，增加围岩完整性。

二、岩锚梁锚杆施工

（一）施工前准备

1、为避免岩锚梁下层开挖爆破振动对混凝土梁的损害和影响，宜在锚杆造孔前对下层岩石边墙先作预裂爆破。

2、岩锚梁内设计受力锚杆，需要测量精确定位，控制施工偏差。造孔前制作手风钻或多臂钻台车导向架标识孔向辅助造孔。

3、锚杆按设计涂刷沥青，其他砂浆握裹部位的杆体要求表面清洁。

（二）施工工艺和方法

1、造孔施工：根据设计要求选择合适型号的潜孔钻机或多臂钻机造孔，开孔位置经测量放线用油漆标出。造孔前安装导向架，待其符合要求后方可开钻。钻孔完成后用高压水将孔内岩粉冲洗干净，下倾角锚孔内的积水和岩粉在注浆前用高压风吹干净。

2、下杆施工：将锚杆连同进浆管、排气管一同预埋人锚杆孔内，之后对孔口30-50cm范围内用高于设计标准一个标号的水泥砂浆封堵严密，避免注浆时漏浆。另一方面，要保证注浆密实。岩锚梁锚杆锚入岩体的深度应达到设计要求的深度，若遇有不利地质构造，受拉锚杆插人岩体的深度可由设计、监理根据现场地质条件适当加深。

3、锚杆注浆：首先在锚杆杆体安装后将其固定并采用人工拌制高于设计标准一个标号水泥砂浆进行孔口封堵，封堵长度为30-50cm，并作好进浆管与排气管的保护，上扬孔排气管距孔底3-5cm，确保其畅通。

三、岩锚梁混凝土施工

（一）混凝土施工工艺

地下厂房岩锚梁混凝土生产工艺，施工中采用常温拌制常态混凝土，尽量采用高效减水剂，满足汽车泵泵送条件。早期施工厂房上、下游岩锚梁采用展开平行作业，跳块浇筑方式，施工单段（仓）长度根据设计要求确定。多采用汽车泵泵送入仓，单向入仓逐步进占法浇筑，工序较为单一灵活。近年来讲求工序连续、精细化作业，上下游岩锚梁既有连续的搭架段（仓）、钢筋安装段（仓）、混凝土浇筑段（仓）三工序流水作业。

（二）混凝土开裂的预防

1、合理选择混凝土配合比。在满足设计要求的前提下，粗骨料选用二级配，掺入减水剂，控制水泥用量，降低水化过程中产生的热量。

2、尽量降低入仓混凝土的温度。混凝土内部温度是水泥水化热的绝热温度、灌注温度和混凝土散热温度三者的叠加。施工时应避开气温较高的日子，必要时采取洒水降温等措施。

3、改善养护条件。保持表面不干燥即可，不宜过量洒水。岩锚梁混凝土浇筑完毕12-18h开始进行保温保湿养护。顶面和侧面采取薄膜+保温被+间断洒水保湿养护；底面：采取在底模上加绑竹胶板+间断洒水保湿养护。

（三）混凝土施工技术要点

1、钢筋安设前需按2m间距安设架立筋，钢筋保护层50mm，应采用预制混凝土块垫设牢固。

2、混凝土下料时，严禁下料管直接对着埋件；在钢筋密集部位、有预埋件部位、模板附近应采用小功率振捣器细心振捣，不应触及钢筋或埋件。

3、岩壁梁锚索安装等工序在侧模拆除后即可施工，但张拉工序必须在混凝土施工完毕7d后才能进行。

四、结束语

地下厂房全工序岩锚梁施工是地下厂房整个施工过程中的难点和重点之一，是体现了地下厂房精细化施工技术水平的关键项目之一。从开始施工准备，到过程中的施工方法、工艺改进和创新，无疑还需要广大从业技术人员不断的探索和总结。

参考文献：

[1]陈晴，杨静，杜建刚.大朝山水电站岩壁吊车梁设计[J].云南水力发电，2014，10.

[2]陈刚，吴立，左清军.闸门室洞挖爆破施工技术[J].爆破，2015，6.

[3]刘松柏，王梓凌.水电站地下厂房岩锚梁开挖技术[J].土工基础，2014，7.