大亚湾项目岩壁梁锚杆施工技术探讨.docVIP

地下实验大厅岩壁梁锚杆施工技术探讨 中铁十五局集团有限公司大亚湾项目部 孙 建 摘 要： 岩壁梁在地下实验厅中是通过锚入岩壁的锚杆将钢筋混凝土梁固定在两侧，主要通过锚杆的拉力及混凝土与岩石接触面的摩擦力支撑，形成与岩体共同受力的一种新型结构。岩壁梁是地下实验大厅施工和运行的核心结构，而岩壁梁锚杆施工质量则是直接关系岩壁梁施工成败的关键，是地下实验大厅的重点和难点。本文通过介绍大亚湾反应堆中微子实验站建设工程1#实验大厅的岩壁梁锚杆施工技术探讨，为后续大厅岩壁梁施工及相关同类工程借鉴参考。 关键词：岩壁梁 锚杆 施工技术 1 引言 大亚湾反应堆中微子实验站是我国基础科学研究领域的一个重大项目，也是有重要国际影响的大型基础科学研究国际合作项目。由我单位承建的相关土建及安装工程为实验站建设的基础配套工程，进度及工期对该项目在国际竞争中取得先机至关重要。 岩壁梁是地下实验厅中通过锚入岩壁的锚杆将钢筋混凝土梁固定在两侧岩壁的一种新型结构，吊车荷载通过吊车梁传到岩壁。吊车梁主要通过锚杆的拉力及混凝土与岩石接触面的摩擦力支撑，形成岩壁梁与岩体共同受力的结构。岩壁梁是地下实验大厅施工和运行的核心结构，而岩壁梁锚杆施工质量则是直接关系岩壁梁施工成败的关键，是大亚湾中微子实验站建设工程的重点和难点。岩壁梁具有受力情况好、结构构造简单，经济节省，不需要设吊车柱，从而可减少厂房的跨度，减少工程量等一系列优点。因此，岩壁吊车梁在水电站地下厂房中被广泛采用，在本工程配套的5个实验厅中有3个实验大厅采用了岩壁吊车梁的结构形式。 2 工程概况 中微子实验站位于大亚湾核电站以及岭澳核电站的北部山地，最近的实验厅距大亚湾核电站和岭澳核电站分别为360m和810m。实验大厅位于水平线以下20m高程，围岩为燕山晚期弱风化花岗岩，主要为II类围岩，稳定性较好。实验大厅表层为全~强风化花岗岩和局部残留泥盆系砂岩层，覆土厚度约95米。 岩壁吊车梁位于实验厅主厅两侧边墙上，高程-11.9m，距地面高度8.1m。岩壁梁位于与边墙成30°交角的壁座斜面上，主要靠壁座的支撑力及锚入岩壁的Ф36的锚杆拉力支撑。岩壁梁全长27.6m，梁顶宽1.35m，底宽0.8m，梁高1.75m。经开挖面揭示的地质情况看，主厅入口左右侧15m范围内岩壁梁部位岩石较破碎。 3 岩壁梁锚杆类型及数量 根据岩壁梁施工图纸，在岩壁上共布置四排锚杆，自上而下分别编号Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，Ⅳ，其中上面Ⅰ、Ⅱ排为悬吊锚杆，Ⅳ排为受压锚杆，中间Ⅲ排为系统锚杆。悬吊锚杆采用Φ36、间距70cm的砂浆锚杆，入岩9m，角度分别上倾25°、20°；受压锚杆采用Φ32、间距100cm的砂浆锚杆，入岩6m，下倾25.12°；系统锚杆采用Φ22、间距150cm的砂浆锚杆，入岩3～5m，方向为水平方向。岩壁梁锚杆采用M30的砂浆灌注。岩壁梁锚杆布置形式见图1。 一个实验厅岩壁梁锚杆类型及数量见表1： 表1 岩壁梁锚杆类型及数量表 编号 锚杆类型 单位 数量 备注 Ⅰ Ф36@0.7m入岩9m，上倾25° 根 80 悬吊锚杆 Ⅱ Ф36@0.7m入岩9m，上倾20° 根 78 悬吊锚杆 Ⅲ Ф22@3m入岩3m，方向水平 根 18 系统锚杆 Ⅲ Ф22@3m入岩5m，方向水平 根 20 系统锚杆 Ⅳ Ф32@1.0m入岩6m，下倾25.12 根 56 受压锚杆 图1 1#厅岩壁梁锚杆示意图 4 岩壁梁锚杆施工 经过对设计图纸的研究，结合现场岩壁梁实际开挖成型情况，参考相关水电站岩壁梁施工经验，拟定了岩壁梁锚杆施工方案：通过精确测量将设计锚杆入岩位置投影至实际岩面，以保证入岩长度及实际锚杆与吊车梁钢筋混凝土结合位置，采用搭设脚手架平台定位，潜孔钻钻孔；采用“先安插锚杆，后注浆”的方法注浆。 4.1 锚杆孔位偏差控制标准 岩壁梁锚杆是吊车梁巨大荷载的主要承受体，因此对锚杆施工质量要求特别严格，按照设计图纸及《水电水利工程岩壁梁施工规程》DL/T 5198-2004要求，岩壁梁锚杆孔控制标准为水平偏差≤10cm，垂直偏差≤5cm，孔深误差岩≤20cm，倾角偏差小于3°。 4.2 岩壁梁锚杆施工工艺 岩壁梁锚杆施工采用“先插杆后注浆”的方式施工，其工艺流程图如下图：  图2 岩壁梁锚杆施工工艺流程图 4.3 岩壁梁锚杆加工 吊车梁锚杆采用在洞外钢筋加工场加工制作。由于岩壁梁出现超挖和欠挖，实际开挖线与设计有一定出入，为保证岩壁梁锚杆的设计相对位置保持不变，锚杆加工长度将根据现场实测每个锚杆点位的测量数据计算得出，加工时根据锚杆孔位编号相应的加工锚杆长度，并对应编号，以便安装时对号入孔。 由于岩壁梁部位壁座不允许有欠挖，超挖量超过8cm的均予以处理，待岩壁梁锚杆孔位钻完之后采用风镐依据测量数据手动凿去