垂直边墙岩锚梁在构皮滩尾调室施工中的应用 岩锚梁

摘要:构皮滩水电站地下厂房尾水调压室下部井筒开挖断面大,开挖方量大,有效解决好调压室下部井筒开挖出渣效率,是确保尾水调压室工期目标的关键。

采用10t桥机作为出渣机械设备及材料运输进、出场的主要手段。

在下游垂直边墙增加一个临时岩锚梁,配合上游边墙设计已有岩锚梁支撑桥机运行。

本文主要对松皮滩调室下游垂直边墙岩锚梁的应用进行简要阐述。

关键词:构皮滩水电站;尾水调压室;垂直边墙岩锚梁;应用       1 概述   构皮滩水电站属Ⅰ等工程,位于贵州省余庆县构皮滩口上游1.5km的乌江上,上游距乌江渡水电站137km,下游距河口涪陵455km,控制流域面积43250km2,多年平均径流量226亿m3。

工程开发的主要任务是发电,兼顾航运、防洪及其他综合利用。

水库总库容64.51亿m3,调节库容31.54亿m3,正常蓄水位630m。

电站装机容量3000MW,保证出力751.8MW,年发电量96.67亿kW?h,是贵州省和乌江干流最大的水电电源点。

皮滩水电站地下厂房系统尾水调压室,EL503.33~EL480.50m为上部廊道,EL480.50~EL390.08为下部井身。

上部廊道总长158m,宽19.3m;下部井身总高90.42m,分为三个井筒,1#~2#/3#~4#调压井开挖尺寸46×17.9m,5#调压井开挖尺寸15×17.9m。

调压井总开挖量约16.7万m3。

2 尾水调压室开挖支护方案   2.1 主要施工程序   尾水调压室上部廊道采用凿岩台车分三层开挖支护,上部廊道开挖支护完成后进行下部井筒开挖支护。

尾水调室下部井筒开挖在上部廊道第Ⅲ层开挖完后进行,由调压室交通洞进入,在EL480.5平台,反井钻机先打φ140cm反导井,再扩挖成4.0×4.0m溜渣井,最后扩挖至设计边线。

1#~2#机、3#~4#机调压室竖井开挖断面较大,每个竖井内打两个反导井溜渣,5#机调压竖井内打一个反导井溜渣。

尾调井井筒采用手风钻逐层钻爆扩挖,第一次将导井扩挖为断面4.0×4.0m。

第二次分两个台阶扩挖至竖井设计轮廓线,随开挖下降逐层进行锚喷支护;按1#~2#机及5#机调压室竖井开挖30~40m后,再跟进3#~4#机调压室竖井开挖的顺序施工

2.2 井筒开挖出渣方案比选   由于尾调井开挖断面较大(以1#~2#尾调井为例,开挖断面面积745m2),第二次扩挖时,一次爆破后扒渣量大(以排炮循环进尺2.5m计算,爆破方量1782.5m3),若以人工扒渣为主,则耗时较长,影响尾调井的施工工期。

由于尾水调压井上部廊道施工受前期施工支洞的影响,尾水调压室施工进度已经严重滞后于计划工期,工期已经不能再延迟。

为了加快尾水调压室下部井筒施工进度,保确保工期目标的实现,尾调室下部井筒开挖出渣方案最终采用小型反铲扒渣为主,人工为辅,开挖料溜至底部尾水隧洞,采用3m3装载机配20t自卸车出渣至渣场。

采用机械出渣的方式加快出渣进度,由于下部井筒较深,故出渣机械设备的进、出场就成了关键中的关键。

最终采用在尾调室上部布置一台10t小桥机,作为尾调室下部井筒出渣设备及支护材料的运输手段。

3 下游边墙岩锚梁设计   构皮滩尾水调压室,原设计在上游边墙布置有岩锚梁,考虑在下游边墙增设一个临时岩锚梁,配合上游边墙原设计的岩锚梁作为小桥机运输的轨道支撑。

桥机主要的技术参数如下:桥机跨度(轨道间距离)16.7m,最大吊高100.0m,最大吊重10t。

皮滩调压室岩锚梁及10t桁车布置示意图详见下图。

调压室岩锚梁及10t桥机布置示意图   4岩锚施工方案简述   尾调室岩锚混凝土安排在尾调室上部廊道Ⅱ层开挖支护完成后进行,与上游岩锚梁一起浇筑岩锚混凝土施工计划按二个工作面同时施工,上下游平行作业,跳块浇筑

调室岩锚混凝土浇筑原则上不分缝,按设计要求每隔15m分段,共计22块。

为了减小混凝土温度可能对结构带来的不利影响,岩锚混凝土浇筑将从左端墙开始,以跳块施工的方式进行作业。

岩锚吊车梁底模及侧模均采用定型组合钢模板,转角处利用三角木条进行填缝,保证岩锚混凝土表面光滑。

底模支撑、拉筋数量、位置及模板的施工质量满足结构稳定要求,确保其在混凝土施工时不变形。

为防止尾调室Ⅲ层和Ⅲ层以下部开挖时的爆破飞石等对岩锚梁的成型轮廓造成损伤,混凝土浇筑岩锚梁底部模板暂不拆除,梁体顶面及侧面主要是用5cm竹条板对岩锚梁顶面及侧面进行覆盖,其中顶部只需将竹条板平铺即可;侧面的防护板通过以下方式固定:在梁体侧面有拉筋的位置布设两根Φ28钢筋,钢筋沿梁体通长布设并与梁体的拉筋焊为一体,竹条防护板用φ2.6铁丝绑固在钢筋上。

岩锚混凝土浇筑的同时,在下游岩锚梁预先埋设了监测仪器,监测岩锚梁的运行状况,确保岩锚梁安全运行。

5结语   构皮滩调室下游边墙临时岩锚梁经过简单的锚固验算,设计完成后按岩锚施工规范进行进行施工混凝土浇筑完成后进行变形监测,监测一直持续至运行期满,没有发现破坏性的变形,变形量均在规范允许范围内。

皮滩调室下游边墙临时岩锚梁,经过详细验算后,应该还可以适当进行优化,以节约工程量,减小工程投资。

作者简介:   孙兴宇,男,1979年01月29日出生,籍贯:云南.宜良;2001年7月由武汉大学毕业后,2006年评为工程师,现任中国水利水电第十四工程局有限公司市场开发部三处处长,主要从事招投标工作。

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