CN101769032B - 一种大跨度地下厂房的吊顶结构及其施工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种大跨度地下厂房的吊顶结构及其施工工艺。本发明所要解决的技术问题是提供一种承载能力强、抗渗性能好、抗腐蚀能力强、防火性能好、经久耐用、经济美观且施工快捷方便的吊顶结构及其施工工艺。解决该问题的技术方案是：大跨度地下厂房吊顶结构，具有已施工完成的上下游两侧的岩壁吊车梁，其特征在于：所述岩壁吊车梁上面设置混凝土支撑柱，支撑柱的中间和顶端各设一圈梁，在两边混凝土支撑柱之间架设外包钢混凝土拱梁，该拱梁与围岩支护预留的锚杆之间通过吊顶锚杆连接，该拱梁的上面是与之连成一体的外包压型钢板的混凝土现浇板。本发明可用于地下厂房中的主副厂房洞和主变洞等大跨度的洞室。

Description

一种大跨度地下厂房的吊顶结构及其施工工艺

技术领域

本发明公开了一种大跨度地下厂房的吊顶结构及其施工工艺。适用于地下厂房中的主副厂房洞和主变洞等大跨度的洞室。

背景技术

在地下厂房的布置中，地下厂房吊顶结构与顶拱岩壁之间一般作为通风层，布置有风管或直接分隔成风道，作为通风层的楼面。虽然地下厂房顶拱布置有系统排水孔和排水管，但后期也可能会存在一定的潮湿和渗水，而吊顶结构作为地下厂房的防水层，可以防止顶拱岩壁的渗水直接滴入主厂房的设备层，防止渗滴水影响机组的正常运行。同时又是地下厂房的装饰层，因地下厂房顶拱采用喷锚支护设计，开挖所形成凹凸不平，且喷层面不光滑，不甚美观。所以地下厂房吊顶结构不仅要满足承载、通风、照明、上人等常规要求，而且还要满足防腐、防潮、防渗、防火等要求。

根据目前水电工程地下厂房的实践，大跨度地下厂房比较常用的有钢网架结构、轻型钢梁加装饰吊顶板结构和立模现浇混凝土结构三种型式。而钢网架结构和轻型钢梁加装饰吊顶板结构：施工快捷、方便，但承载能力差、体型相对较大、抗腐蚀能力差、防火性能差，后期维护费用较大；立模现浇混凝土结构：承载能力强、体型较小、抗渗性能强、抗腐蚀能力强、防火性能好，但需利用桥机立模，施工干扰大、效率低、施工工期长。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为弥补现有技术的不足，提供一种优化的大跨度地下厂房的吊顶结构及其施工工艺。该吊顶结构承载能力强、抗渗性能好、抗腐蚀能力强、防火性能好、经久耐用、经济美观且施工快捷方便。

本发明所采用的技术方案是：大跨度地下厂房吊顶结构，具有已施工完成的上下游两侧的岩壁吊车梁，其特征在于：所述岩壁吊车梁上面设置混凝土支撑柱，支撑柱的中间和顶端各设一圈梁，在两边混凝土支撑柱之间架设外包钢混凝土拱梁，该拱梁与围岩支护预留的锚杆之间通过吊顶锚杆连接，该拱梁的上面是与之连成一体的外包压型钢板的混凝土现浇板。

所述外包钢混凝土拱梁由矩形中空的外包钢结构和内部填充的混凝土组成，它的两端与所述支撑柱内预埋的钢构件焊接固定。

所述外包压型钢板的混凝土现浇板由外包压型钢板和内部填充的混凝土组成，所述外包压型钢板与外包钢结构之间焊接固定，外包压型钢板与圈梁之间由射钉或铆钉固定。

所述混凝土支撑柱与岩壁之间由插筋连接。

所述吊顶锚杆的纵向间距与外包钢混凝土拱梁相同。

本发明大跨度地下厂房吊顶结构的施工工艺，其特点在于包括以下步骤：

1、以已施工完成的岩壁吊车梁作为施工平台，立模板浇筑上下游两侧的混凝土支撑柱(1)，在支撑柱的中间和顶端各设一圈梁，支撑柱与岩壁之间采用规格为Φ25mm，长500mm的插筋连接；

2、外包钢结构由若干段组成，采用小型吊装设备将外包钢结构进行分段对接，并与两端混凝土支撑柱内预留的钢构件焊接牢固；

3、以安装完成的外包钢结构为工作平台，在外包钢结构的上面从中间向上下游两侧逐块铺设中空的外包压型钢板，外包压型钢板与外包钢结构之间焊接固定，相邻外包压型钢板之间以及外包压型钢板与圈梁之间采用射钉或铆钉固定，缝隙采用密封胶封堵；

4、在纵向间距与外包钢结构两侧相同的位置布置吊顶锚杆，锚杆上端与外露的围岩支护预留的锚杆连接，锚杆下端与外包压型钢板连接；

5、在外包压型钢板上制作钢筋和其他埋件埋管，然后将外包压型钢板清理干净，以外包压型钢板作为模板用泵输送混凝土薄层，先将下面中空的外包钢结构填满形成外包钢混凝土拱梁，再将上面外包压型钢板填满形成外包压型钢板的混凝土现浇板。

本发明的有益效果是：所述的外包钢结构是个独立的承载结构，安装完成后，可以作为外包压型钢板的施工通道，不需制作工作平台或另立模板，施工相对简单；吊顶结构的混凝土浇筑不需任何立模，省去大量模板施工的工作量；吊顶结构为外包钢加现浇混凝土结构，具有很强的承载能力、抗渗性能强、抗腐蚀能力强、防火性能好，且经久耐用。

附图说明

图1是此吊顶结构的平面图

图2是图1的A-A剖视图

图3是图2的B-B剖视图

图4是图1的C-C剖视图

具体实施方式

如图1、图2、图3、图4所示，本实施例中的吊顶结构具有上下游两侧的岩壁吊车梁6，其上面设置混凝土支撑柱1，混凝土支撑柱1与岩壁之间由规格为Φ25mm，长500mm插筋连接，支撑柱的中间和顶端各设一圈梁7，从而形成整体的排架结构。在两边混凝土支撑柱1之间架设有外包钢混凝土拱梁2，它由外包钢结构2-1和内部填充的混凝土5组成，两端与所述支撑柱1内预埋的钢构件焊接固定。该拱梁的上面是与之连成一体的外包压型钢板的混凝土现浇板4，它由外包压型钢板4-1和内部填充的混凝土5组成，所述外包压型钢板4-1与外包钢结构2-1之间焊接固定，外包压型钢板4-1与圈梁7之间由射钉或铆钉8固定，外包压型钢板4-1的下表面光滑，颜色可随意匹配，整洁、大方、美观，不需另设装饰吊顶板。外包钢混凝土拱梁2与围岩支护预留的锚杆之间通过吊顶锚杆3连接，且吊顶锚杆3的纵向间距与外包钢混凝土拱梁2相同，外包压型钢板的混凝土现浇板4上面设置有风管，锚杆能起到固定风管并承担风管荷载的作用。

实施例中，吊顶结构为外包钢加现浇混凝土结构，具有很强的承载能力、抗渗性能力、抗腐蚀能力、防火性能，且经久耐用，不需后期的维护。

本实施例的施工工艺包括以下步骤：

1、施工人员以岩壁吊车梁6作为施工平台，立模板浇筑上下游两侧的混凝土支撑柱1，且在支撑柱浇筑的同时在其中埋设钢构件，以便为后续的拱梁固定工作做好准备，在支撑柱1的中间和顶端各设一圈梁7，支撑柱与岩壁之间采用规格为Φ25mm，长500mm的插筋连接，以保证支撑柱的稳固性；

2、本实施例的外包钢结构2-1分三段，采用小型吊装设备将矩形中空的外包钢结构2-1进行分段对接，对接过程需严谨仔细，以保证外包钢结构2-1的稳固性，完成后，将其与两端混凝土支撑柱1内预留的钢构件焊接牢固；

3、以安装完成的外包钢结构2-1为工作平台，在外包钢结构的上面从中间向上下游两侧逐块铺设外包压型钢板4-1，外包压型钢板4-1与外包钢结构2-1之间焊接固定，相邻外包压型钢板4-1之间以及外包压型钢板与圈梁7之间采用射钉或铆钉8固定，缝隙采用密封胶9封堵，以避免在后续的浇筑工段产生混凝土沿缝隙滴漏的现象；

4、在纵向间距与外包钢结构2-1两侧相同的位置布置吊顶锚杆3，锚杆上端与外露的围岩支护预留的锚杆连接，锚杆下端与拱梁外包钢结构2-1连接；

5、在外包压型钢板4-1上制作钢筋和其他埋件埋管，然后将外包压型钢板4-1清理干净，以外包压型钢板4-1作为模块用泵输送混凝土5薄层，先将下面中空的外包钢结构2-1填满形成外包钢混凝土拱梁2，再将上面外包压型钢板4-1填满形成外包压型钢板混凝土现浇板4。

通过本实施例的上述施工方案，可以看出：

拱梁为外包钢混凝土结构，其外包钢结构2-1是个独立的承载结构，安装完成以后，可以作为外包压型钢板4-1的施工通道，并承担其所有的施工荷载，不需制作复杂的工作平台或另立模板，施工相对简单。

采用外包压型钢板4-1作为混凝土浇筑的模板，浇筑完成后不需拆卸，并作为结构的一部分，与现浇混凝土5共同承担运行期的荷载。吊顶锚杆3在拱梁浇筑时起固定拱梁的作用。吊顶结构的混凝土浇筑不需任何立模，省去大量模板施工的工作量，使得吊顶结构的施工更加快捷、方便。

Claims (6)

1.一种大跨度地下厂房吊顶结构，具有已施工完成的上下游两侧的岩壁吊车梁(6)，其特征在于：所述岩壁吊车梁(6)上面设置混凝土支撑柱(1)，支撑柱的中间和顶端各设一圈梁(7)，在两边混凝土支撑柱(1)之间架设外包钢混凝土拱梁(2)，该拱梁与围岩支护预留的锚杆之间通过吊顶锚杆(3)连接，该拱梁的上面是与之连成一体的外包压型钢板的混凝土现浇板(4)。

2.根据权利要求1所述的大跨度地下厂房吊顶结构，其特征在于：所述外包钢混凝土拱梁(2)由矩形中空的外包钢结构(2-1)和内部填充的混凝土(5)组成，它的两端与所述支撑柱(1)内预埋的钢构件焊接固定。

3.根据权利要求2所述的一种大跨度地下厂房吊顶结构，其特征在于：所述外包压型钢板的混凝土现浇板(4)由外包压型钢板(4-1)和内部填充的混凝土(5)组成，所述外包压型钢板(4-1)与外包钢结构(2-1)之间焊接固定，外包压型钢板(4-1)与圈梁(7)之间由射钉或铆钉(8)固定。

4.根据权利要求1所述的一种大跨度地下厂房吊顶结构，其特征在于：所述混凝土支撑柱(1)与岩壁之间由插筋连接。

5.根据权利要求1所述的一种大跨度地下厂房吊顶结构，其特征在于：所述吊顶锚杆(3)的纵向间距与外包钢混凝土拱梁(2)的纵向间距相同。

6.一种如权利要求1所述的大跨度地下厂房吊顶结构的施工工艺，其特点在于包括以下步骤：

6.1、以已施工完成的岩壁吊车梁(6)作为施工平台，立模板浇筑上下游两侧的混凝土支撑柱(1)，在支撑柱的中间和顶端各设一圈梁(7)，支撑柱与岩壁之间采用规格为Φ25mm，长500mm的插筋连接；

6.2、外包钢结构(2-1)由若干段组成，采用小型吊装设备将外包钢结构(2-1)进行分段对接，并与两端混凝土支撑柱(1)内预留的钢构件焊接牢固；

6.3、以安装完成的外包钢结构(2-1)为工作平台，在外包钢结构的上面从中间向上下游两侧逐块铺设中空的外包压型钢板(4-1)，外包压型钢板(4-1)与外包钢结构(2-1)之间焊接固定，相邻外包压型钢板(4-1)之间以及外包压型钢板与圈梁(7)之间采用射钉或铆钉(8)固定，缝隙采用密封胶(9)封堵；

6.4、在与外包钢结构(2-1)两侧纵向间距相同的位置布置吊顶锚杆(3)，锚杆上端与外露的围岩支护预留的锚杆连接，锚杆下端与外包压型钢板(4-1)连接；

6.5、在外包压型钢板(4-1)上制作钢筋和其他埋件埋管，然后将外包压型钢板清理干净，以外包压型钢板(4-1)作为模板用泵输送混凝土(5)薄层，先将下面中空的外包钢结构(2-1)填满形成外包钢混凝土拱梁(2)，再将上面外包压型钢板(4-1)填满形成外包压型钢板的混凝土现浇板(4)。

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