东湖电站岩锚梁混凝土施工

孙凤利

（辽宁省水资源管理集团有限责任公司，辽宁沈阳 110003）

1 工程概述

东湖电站位于辽宁省境内，采用地下厂房的形式进行布置，地下厂房洞室断面尺寸95.00 m×20.00 m×35.04 m（长×宽×高）。地下厂房岩锚梁作为厂房桥机吊车安装运作的平台，位于主厂房第二层，岩锚梁标准段体型断面图，见图1。岩锚梁下拐点高程为EL268.266 m。岩锚梁混凝土浇筑宽2.0 m，高2.914 m（EL271.18～EL268.266 m），长80.75 m（桩号为D0+14.25～D0+95）。主厂房岩锚梁混凝土在岩锚梁开挖全部完成后进行混凝土浇筑施工。

岩锚梁混凝土结构由一期混凝土、二期混凝土、构造柱、结构缝、施工缝、键槽、排水沟、通风管路、排水管路、电气管路、安全监测仪器及吊车梁轨道等组成。岩锚梁混凝土分两期浇筑，其中岩锚梁一期混凝土量为672.16 m3，钢筋制安量为78.396 t；二期混凝土量为26.64 m3，钢筋制安量2.664 t。

2 浇筑前施工准备

2.1 混凝土分块

岩锚梁浇筑根据先浇筑段和后浇筑段来进行分仓，分缝长度按10 m和10.75 m进行分仓，先浇筑段和后浇筑段的施工缝处设置键槽。

主厂房岩锚梁施工缝将上、下游侧岩锚梁，分先、后分别浇筑段，各4块，计16块。混凝土浇筑采取先浇筑段仓号浇筑完成后再进行后浇筑段仓号的浇筑，为了便于施工，编号自副厂房端至安装场端，将上下游的先后浇筑段统一进行编号：上下游的先浇筑段，分别为X1，X2，…，X7，X8，后浇筑段编号分别为H1，H2，…，H7，H8）。

2.2 岩锚梁拉模锚杆施工

岩锚梁锚杆每个截面含4根锚杆，其中3根为水泥砂浆受拉锚杆，采用ϕ32，L=8.5 m和7.2 m，入岩长度分别为7 m和6 m，间距分别0.70 m和0.75 m；另外1根为系统水泥砂浆锚杆，采用ϕ25，L=7 m，入岩长度为6 m，间距1.5 m。

图1 岩锚梁标准段体型断面图（单位：mm）

为了保证混凝土浇筑过程中模板的整体稳定性，除采用承重排架支撑外，还增加了大量拉筋进行加固，由于拉筋不能直接与锚杆进行焊接，必须在岩锚梁高程新增2排拉模锚杆，具体参数为ϕ25，L=1.5 m、入岩1.3 m，间距0.90 m。

2.3 场地基础处理

岩锚梁混凝土浇筑使用的施工排架及承重架，坐落于主厂房第Ⅱ层开挖完的岩面上。由于支撑架底面的岩石爆破松弛，为了防止在混凝土浇筑过程中混凝土重量变化引起承重排架沉降，而导致岩锚梁混凝土变形，在排架搭建前完成上、下游岩锚梁两侧支撑系统地基处理，先对主厂房第Ⅱ层开挖完成的底面进行清理、整平，再铺设3排8 cm×12 cm枋木（对应承重架部位），以保证支撑系统牢固、稳定。岩锚梁混凝土施工排架承重架布置图，见图2。

图2 岩锚梁混凝土施工排架承重架布置图

3 施工方法

3.1 排架施工

1）基础平整施工完成后，采用人工搭设3排ϕ48@380×700 mm架管做承重架。架管底部采用8 cm×12 cm枋木托底，使排架受力均衡。

2）按坡口角度制作枋木组合架，组合架位于承重架上方，作为斜面模板和竖模的支撑。

3.2 钢筋安装

钢筋在钢筋加工厂按照设计图纸进行分批加工制作并编号，钢筋加工尺寸偏差必须满足规范及设计要求。加工好的钢筋采用自卸汽车运至主厂房工作面，搭设脚手架作为施工平台，人工安装绑扎。

待岩锚梁处的系统锚杆施工完成之后，先由测量人员放出混凝土高程线及边线，利用系统锚杆安装架立钢筋，然后对其他钢筋按顺序安装，主筋为ϕ22的螺纹钢，箍筋为ϕ25的螺纹钢，其他拉结筋等辅助钢筋均为ϕ16的螺纹钢，直至绑扎完所有需安装的钢筋，钢筋保护层为50 mm。

3.3 预埋件安装

1）为了防止岩石的渗漏水聚集到岩锚梁顶部，在岩锚梁顶部设置0.2 m×0.15 m（宽×深）的地漏将水汇集到地漏中，再通过预埋在岩锚梁中的ϕ75@3 m的PVC排水管将水引排至下部的排水沟内。

2）为了确保岩锚梁混凝土的浇筑质量，便于混凝土的热量能够及时扩散，在安装场段（D0+78.25～D0+95）岩锚梁中预埋ϕ200 mm的通风钢管，外露0.1 m，通风钢管采用壁厚6 mm的2.5 MPa的无缝钢管。

3）桥机轨道基础混凝土为二期混凝土，但在浇筑岩锚梁前，必须将桥机钢轨的预埋件及时进行预埋，确保后期桥机轨道的顺利安装。

4）岩锚梁浇筑前还需完成的电气设备埋件，其中包括镀锌接地扁钢、镀锌照明电气预埋钢管、镀锌吊车电气预埋钢管和镀锌风机电气预埋钢管。

3.4 模板施工

直立面及斜面模板采用18 mm×1220 mm×2440 mm竹帘胶合板进行拼装，外面采用8 cm×12 cm@30 cm枋木做背枋，8 cm面与模板面相贴，再背双排ϕ48×3.5 mm@550钢管，间隔83 cm安装扣件，采用ϕ14拉筋固定，拉筋末端加工成螺纹与螺纹套筒连接，螺纹套筒通过模板及钢管后的蝶形扣件后与螺母连接固定。模板与枋木采用沉头铁钉连接，铁钉沉入模板面以下。

堵头模板采用2 cm厚木板进行拼装，后背8 cm×12 cm@30 cm枋木，8 cm面与模板面相贴，外面再背双排ϕ48钢管，间隔83 cm安装扣件，采用ϕ14拉筋固定。模板与枋木采用沉头铁钉连接，铁钉沉入模板面以下，拉筋施工时相关技术规范要求与斜面模板拉筋相同。

3.5 混凝土浇筑

岩锚梁混凝土由洞外JS1000拌和站拌制，混凝土水平运输采用10 m3混凝土罐车运输至工作面。根据浇筑强度，配置3台10 m3混凝土罐，采用HB60C混凝土泵及16吨吊车和1.5 m3吊罐入仓，人工利用ϕ75振动棒振捣密实。吊车梁混凝土采用自下而上分层浇筑，浇筑层厚控制在30～40 cm之间。浇筑过程中下料孔内采用自制铁皮溜管伸至混凝土浇筑层面上下料，控制混凝土下料高度，防止混凝土出现离析现象。单仓混凝土布设4个下料孔，间距为2～3 m，且避开岩壁梁锚杆、结构钢筋及混凝土梁体内预埋件。岩锚梁混凝土下料全过程循环进行，按照单方向依次均匀从各下料孔下料，且每次下料摊铺厚度严格控制在30～40 cm之间，每个下料孔覆盖区域为其中心线的1.0～1.5 m范围。混凝土浇筑保持连续性，对已开仓段一次性浇筑完成。

人工平仓后，采用插入式振捣器振捣，2台振捣器一前一后交叉2次梅花形插入振捣，快插慢拔，振捣器插入混凝土的间距按不超过振捣器有效半径的1.5倍，距模板的距离不小于振捣器有效半径的1/2倍，尽量避免触动钢筋和预埋件，必要时辅以人工捣固密实。振捣宜按顺序垂直插入混凝土，如略有倾斜，倾斜方向应保持一致，以免漏振。单个位置的振捣时间以15～30 s为宜，以混凝土不再下沉，不出现气泡，并开始泛浆为止，严禁过振、欠振。

3.6 收仓抹面、混凝土养护及脱模

混凝土浇筑结束后，及时组织人工进行收仓抹面。二期混凝土浇筑部位不需抹面，要进行凿毛。抹面时严格对吊车梁顶面高程进行控制，要求吊车梁顶平整光滑、高程准确，并注意预埋件应露出混凝土面。

混凝土浇筑收仓12～18 h后开始进行流水养护。根据《水电水利工程岩壁梁施工规程》，岩锚梁承重模板（底模）可在混凝土强度达到70%设计强度后拆除。具体拆模时间可根据混凝土试件的强度及温控情况进行调整。脱模后对岩锚梁采用流水养护，其余外露面采用麻袋覆盖养护，从而保证岩锚梁混凝土连续湿润状态，养护时间不小于28 d。

4 结语

地下厂房岩锚梁混凝土浇筑采用上述技术施工后，岩锚梁混凝土达到预期效果，各项指标均符合设计要求。根据岩锚梁的尺寸情况、施工工期及现场实际情况，对岩锚梁进行分仓跳仓浇筑，大大加快了施工进度，缩短工期。实践证明，每仓长度设置在10 m左右是合适的。

［1］陈恩瑜，张玲.N-J水电站岩锚梁快速施工技术研究与应用［J］.人民长江，2014，45（09）：70-73.

［2］廖勇，谢长水.大岗山水电站地下厂房岩锚梁施工技术［J］.人民长江，2012，43（22）：65-68.

［3］孙凤利.地下厂房岩锚梁施工技术探讨［J］.中国水能及电气化，2014（09）：6-8.