巖壁吊車梁是水電站地下廠房中常被采用的結(jié)構(gòu)型式,但是目前尚無規(guī)范可循,需要在實踐中不斷總結(jié)、優(yōu)化。它可以縮窄洞室跨度,有利于圍巖穩(wěn)定,并早形成運輸能力,加快施工進度。文章簡要地就國內(nèi)地下廠房巖壁吊車梁的設(shè)計理論、試驗方法中的幾個方面進行綜合性論述。

水電站設(shè)計 dhps 　 第19卷第1期 2003年3月 棉花灘水電站地下廠房施工管理技術(shù) 方　國　富 (福建棉花灘水電開發(fā)有限公司,福建永定　364100) 　　中圖法分類號:f40719　　　文獻標識碼:c　　　文章編號:1003-9805(2003)01-0085-02 收稿日期:2001-10-08 作者簡介:方國富(1963-),男,福建莆田人,學士,工程師,主要從事水電站工程項目管理和合同管理。 1　前　　言 棉花灘水電站地下廠房標施工工期緊、節(jié)點目 標多,地下廠房洞室群施工立體交叉多、相互干擾 大,通過廣大建設(shè)者的日夜奮戰(zhàn)和科學的管理,地下 廠房標施工取得了工期短、投資省的良好業(yè)績,其中 地下廠房開挖約46萬m3僅用了1615個月,創(chuàng)國內(nèi) 同類電站地下洞室開挖的新紀錄。 2　

福建省棉花灘水電站地下廠房開挖施工——本文系統(tǒng)地介紹了福建棉花灘水電站地下廠房工程，前期開挖階段總體施工布置，地下廠房開挖、錨噴支護、噴鋼纖維混凝土、圍巖原型觀測等施工程序、方法和技術(shù)。也對巖壁吊車粱鋼筋混凝土施工作了初步總結(jié)。　　

巖壁式吊車梁是一種新型結(jié)構(gòu)形式，目前尚無規(guī)范可循。關(guān)口水電站地下廠房巖壁式吊車梁的設(shè)計，采用平面力系平衡的方法來分析梁的穩(wěn)定，其中壁座傾角、錨桿參數(shù)選取是巖壁式吊車梁設(shè)計的關(guān)鍵。對中小型水電站來講，按照施工技術(shù)要求：把好施工質(zhì)量關(guān)，是巖壁式吊車梁成敗的關(guān)鍵。

介紹了巖壁吊車梁在水電站中的應用情況、巖壁吊車梁的特點、各項參數(shù)的設(shè)計計算方法及設(shè)計、施工中應注意的事項。

本文介紹了喀斯特發(fā)育地區(qū)的糯租水電站地下廠房和巖壁吊車梁的結(jié)構(gòu)設(shè)計。對在溶洞、溶蝕裂隙發(fā)育強烈的地質(zhì)條件下，巖壁吊車梁受力范圍內(nèi)的地質(zhì)缺陷處理措施作了詳細的介紹，為后續(xù)同類工程提供了可借鑒的設(shè)計經(jīng)驗。

針對宜興水電站地下廠房圍巖地質(zhì)構(gòu)造差的問題,廠房巖壁吊車梁開挖工程采取開挖前預固結(jié)灌漿以提高圍巖強度,并通過試驗取得爆破技術(shù)參數(shù),設(shè)計了合理的開挖施工方案。宜興水電站地下廠房巖壁吊車梁的整體開挖成形效果良好,各項指標符合設(shè)計要求,表明該施工方法能夠保證工程質(zhì)量。

介紹太平驛水電站地下廠房巖壁吊車梁的設(shè)計。巖壁吊車梁是直接將吊車梁用長的斜錨筋錨固在地下廠房的邊墻，梁下部沒有柱及其它承重構(gòu)件，全部荷載都通過錨筋和鋼筋混凝土梁與巖石接觸面上的摩擦力傳到巖石上。采用巖壁吊車粱可以減小廠房跨度，減少工程量，縮短工期，節(jié)約工程投資，而且可以提前安裝吊車并投入運行，為施工創(chuàng)造有利條件，具有顯著的經(jīng)濟效益。

地下廠房工程的吊車梁多采用巖壁吊車梁(簡稱巖壁梁)。巖壁梁以其斷面小、工期短、造價低等優(yōu)點受到國內(nèi)外建設(shè)者的青睞。小孤山水電站地下廠房巖壁梁是甘肅省第一個采用此項技術(shù)的吊車梁。對其開挖施工過程中的幾個重要環(huán)節(jié)提出了一些看法。

溪洛渡水電站總裝機容量1260萬kw,是中國僅次于三峽的特大型工程。其地下廠房巖壁吊車梁是發(fā)電機組重要吊裝設(shè)備——橋式起重機的軌道梁,設(shè)計最大載荷2000t,也是目前世界最大的巖壁吊車梁之一,質(zhì)量要求高、施工難度大,施工過程中克服了巖體地質(zhì)結(jié)構(gòu)復雜等困難,創(chuàng)造了巖壁吊車梁開挖及混凝土精品工程,其施工技術(shù)值得類似工程借鑒。

漫灣水電站二期工程地下廠房吊車梁采用巖壁吊車梁結(jié)構(gòu)。設(shè)計采用剛體力系平衡法和有限元法進行計算,并借鑒了魯布革等水電站巖壁吊車梁設(shè)計的成功經(jīng)驗。針對漫灣工程巖壁吊車梁地段地質(zhì)條件較差的問題,設(shè)計中采用了混凝土置換等措施進行加強錨固。通過承載試驗成果及一段時間的運行表明,巖壁吊車梁體形及錨固措施設(shè)計是合理的。

1.概述1.1工程概況云南瀾滄江糯扎渡水電站位于云南普洱市,是瀾滄江中下游河段八個梯級規(guī)劃的第五級,屬大(1)型一等工程,該工程由心墻堆石壩、左

巖錨梁的巖臺開挖是巖錨梁施工的關(guān)鍵技術(shù),施工時,不僅要確保巖臺在開挖過程中的穩(wěn)定,而且也要確保巖臺開挖前后的穩(wěn)定,同時還要確保在后序開挖過程中不對已澆筑的巖錨梁自身結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。江埡電站的巖錨梁施工,以工程地質(zhì)體控制論為理論基礎(chǔ),巖臺開挖分4步進行:第1步在巖臺以上2m范圍內(nèi)進行預裂爆破;第2步進行巖面光面爆破;第3步在巖臺以下2m范圍內(nèi)進行預裂爆破;第4步在第3開挖層進行預裂爆破。巖臺開挖后,成型規(guī)則,棱角分明,施工中爆破造成的裂隙影響深度符合設(shè)計要求,表明巖臺的開挖是成功的。

本文從模擬錨桿穿越縫隙的力學行為入手,提出一種模擬方法分析巖錨吊車梁的工作性狀;通過巖錨吊車梁超載的數(shù)值仿真試驗分析其破壞模式,表明以巖壁接觸面上抗滑力與滑動力的比值為安全系數(shù)的傳統(tǒng)方法無明確意義;提出以巖錨吊車梁在荷載作用下達到橫向限制變形使吊車發(fā)生卡軌時為其破壞條件,用超載法求得其安全系數(shù),并討論了此安全系數(shù)與巖壁接觸面粘聚力和摩擦系數(shù)的關(guān)系,與傳統(tǒng)安全系數(shù)相比,具有明確的物理意義和工程意義。

白鶴灘水電站是目前已建和在建最大規(guī)模水電站工程,主廠房設(shè)計尺寸達地下廠房世界之最,地下廠房工程跨度大、埋深大、地質(zhì)結(jié)構(gòu)復雜,巖壁吊車梁(簡稱\"巖壁梁\")是主廠房中受力最大的結(jié)構(gòu),巖壁梁受力錨桿施工質(zhì)量直接影響到巖壁梁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定乃至橋機運行安全,確保巖壁梁受力錨桿施工質(zhì)量意義重大。結(jié)合白鶴灘水電站左岸地下廠房巖壁梁受力錨桿施工情況,介紹大型地下廠房巖壁梁受力錨桿施工技術(shù),以期對今后大型地下廠房巖壁梁受力錨桿施工提供經(jīng)驗借鑒。

白鶴灘水電站是目前已建和在建最大規(guī)模水電站工程,主廠房設(shè)計尺寸達地下廠房世界之最,地下廠房工程跨度大、埋深大、地質(zhì)結(jié)構(gòu)復雜,巖壁吊車梁(簡稱'巖壁梁')是主廠房中受力最大的結(jié)構(gòu),巖壁梁受力錨桿施工質(zhì)量直接影響到巖壁梁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定乃至橋機運行安全,確保巖壁梁受力錨桿施工質(zhì)量意義重大。結(jié)合白鶴灘水電站左岸地下廠房巖壁梁受力錨桿施工情況,介紹大型地下廠房巖壁梁受力錨桿施工技術(shù),以期對今后大型地下廠房巖壁梁受力錨桿施工提供經(jīng)驗借鑒。

地下廠房采用巖壁吊車梁結(jié)構(gòu),巖壁吊車梁壁座的開挖成型是整個巖壁梁施工的關(guān)鍵。巖壁梁壁座的開挖施工經(jīng)過反復試驗取證和參數(shù)的優(yōu)化調(diào)整,尤其在廠房f25斷層裂隙密集、巖體破碎的條件下,確定施工方案,使壁座得以完好的保留,為后期混凝土的施工和梁體的受力奠定了基礎(chǔ)。為巖壁梁大面積開挖施工積累了寶貴的資料。

棉花灘水電站地下廠房布置于左岸大壩下游側(cè)山體內(nèi)，通過施工開挖驗證，前期勘測階段地下廠房位置的選擇與軸線方向的確定是合理的，施工開挖揭示的工程地質(zhì)條件與初步設(shè)計論證基本相符，利用提供的地質(zhì)參數(shù)進行圍巖支護設(shè)計與施工，經(jīng)觀測與工程運行實踐證明圍巖是穩(wěn)定的。

簡要介紹了貴州三板溪水電站巖錨吊車梁施工過程中的工程處理措施，并做了簡單小結(jié)。

瀑布溝水電站地下廠房巖壁吊車梁具有結(jié)構(gòu)復雜,質(zhì)量要求高,施工難度大及在機組安裝過程中起關(guān)鍵性的作用。要實現(xiàn)施工順利進行并達到預期效果十分不易,為此,研究并做好每一工序的先后施工,為機電吊運安裝打下了基礎(chǔ)。

為了保證溪洛渡水電站地下廠房巖錨梁的結(jié)構(gòu)安全,研究進一步采取綜合溫控措施防裂的有效性和合理性,通過對地下廠房巖壁吊車梁在春季和夏季施工進行三維仿真分析,得到溫度場和應力場的分布及其隨時間的變化規(guī)律并進行分析比較,同時分析了春夏兩季裂縫產(chǎn)生的不同原因,為以后的裂縫處理提供了參考依據(jù)。

地下廠房的地質(zhì)缺陷和超挖往往對巖錨梁的錨桿受力、梁體變形以及巖錨梁與巖壁的結(jié)合面產(chǎn)生不良影響,本文對三板溪水電站巖錨吊車梁施工過程中的缺陷成因和處理措施進行了研究,最后對巖壁整體超挖時對錨桿拉力和巖壁抗滑穩(wěn)定系數(shù)的影響進行了敏感性分析。