垂直边墙岩锚梁在构皮滩尾调室施工中的应用

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。本文主要对松皮滩尾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。

构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的施工进度，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。构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岩锚梁施工方案简述

尾调室岩锚梁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，岩锚梁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。尾调室岩锚梁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，岩锚梁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，保证岩锚梁混凝土表面光滑。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层以下部位开挖时的爆破飞石等对岩锚梁的成型轮廓造成损伤，混凝土浇筑后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。

在岩锚梁混凝土浇筑的同时，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

构皮滩尾调室下游边墙临时岩锚梁经过简单的锚固验算，设计完成后按岩锚梁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。构皮滩尾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。

注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文

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