地下厂房岩锚梁桥机轨道变位特性及处理应用研究

摘要：巴基斯坦Neelum Jhelum水电站地下厂房因多种原因影响产生了较大的收敛变形，相应地引起岩锚梁及安装后的轨道收敛变形过大而无法满足桥机运行要求。根据现场施工现状并对轨道变位特性进行对比研究，对轨道安装调整制定了行之有效的处理方案，既保证了桥机临时运行要求，也满足了桥机永久运行的目的。

关键词：地下厂房；岩锚梁；桥机轨道；变位特性；收敛变形 文献标识码：A

1 概述

Neelum-Jhelum水电工程位于巴基斯坦克什米尔（AJ&K）首府Muzaffarabad地区，通过引水隧洞利用Nauseri Neelum河与Zaminabad Jhelum河之间形成的420m的水头落差发电。Neelum-Jhelum水电站主要建筑物由大坝及进水口、引水隧洞、沉沙池、调压室、地下厂房和尾水隧洞等组成。总装机容量为96.3万千瓦的混流式水轮发电机组，共4台机组，单机容量24.3万千瓦。

2 厂房特点及开挖施工方案简述

为加快厂房施工进度，根据业主要求对厂房施工次序和结构进行了改变，将原桥机吊车梁结构改成岩锚梁结构，这样在厂房开挖至608.5m高程后就可进行岩锚梁施工及桥机轨道安装工作，地下厂房三大洞室（主厂房、主变洞、母线洞及尾水管洞）开挖采用并行开挖方式，为后续机组安装和混凝土施工的提前创造了条件。

3 厂房岩锚梁桥机轨道变位的偏移数据情况及特性

表1 上游侧桥机轨道跨距和高程偏移量及变化趋势表

（单位：mm）

高程偏差 跨距（至中心线）偏差 高程偏差 跨距（至中心线）偏差 高程 跨距

（至中心线）

MAX. MIN. MAX. MIN. MAX. MIN. MAX. MIN.

机4 +4 +2 -6 0 -5 -1 -6 0 -9 0

机3 +4 0 -3 0 -9 -5 +6 -6 -13 +9

表2 下游侧桥机轨道跨距和高程偏移量及变化趋势表

（单位：mm）

高程偏差 跨距（至中心线）偏差 高程偏差 跨距（至中心线）偏差 高程 跨距

（至中心线）

MAX. MIN. MAX. MIN. MAX. MIN. MAX. MIN.

2.表中数据为实测值与理论设计值之间的偏差，包括轨道安装偏差。

4.“-”表示跨距向中心偏移或指比设计高程值低，“+”表示跨距偏离中心或指比设计高程值高。

主厂房 主变室 母线洞 主厂房 主变室 母线洞

安1 开挖至高程600.5m。 进行第二层开挖（高程611.3

～607.0m）。 1#～4#母线洞开挖完成。 开挖至高600.5m。 进行第三层开挖（高程607.0

安2 上游侧开挖至高程592.6m，下游侧开挖至高程596.4m。 考虑到厂房收敛变形将安装2段和4台机组段用开挖料回填至高程598.4m并对上下游面墙进行锚索支护加固。

机4 开挖至高程592m且尾水管洞开挖开始。

机3 开挖至高程592m且尾水管洞开挖开始。

机2 开挖至高程592m且尾水管洞开挖完成。

随着厂房及周边洞室开挖深度的加大，厂房上下游轨道偏移逐渐向厂房中心收敛偏移、增大；根据土建单位提供的厂房变形监测观测数据来分析，随着开挖工作的完成厂房收敛变形逐步趋于稳定，桥机轨道的变形量也逐步变小。

4 桥机轨道总体调整方案的确定

5 桥机轨道的临时调整处理方案及实施

6 桥机轨道的永久调整方案及确定

在厂房变形趋于稳定和大件吊装如转子、定子施工前需对轨道进行最终的永久调整工作。

6.1 轨道永久调整方案的选择

图1

采用方案一需要增加的钢板、螺杆和土建工程量等见表4。具体轨道调整施工时将分段进行，以减少对设备安装工作的干扰。

表4 方案一需用材料表

序号 名称 规格 数量/重量 备注

3 混凝土凿除 22m3

4 混凝土浇筑 C20 23m3

方案二耗用钢板和轨道压板等材料表见表5。具体轨道调整施工时将分段进行，以减少对设备安装工作的干扰。

表5 方案二耗用钢板和轨道压板等材料表

序号 名称 规格 数量/重量 备注

3 SIKA填充剂 Sikadur-42 MP Slow 若干 用于4mm以下的填缝

4 SIKA填充剂 SikaGrout-275 若干 用于4mm以上的填缝

6.1.3 方案一和方案二的对比分析。方案一和方案二的对比分析如表6所示：

表6 轨道永久调整处理方案对比分析表

对比项目 方案一 方案二

相同点 需要拆除轨道并割除原螺杆 需要拆除轨道并割除原螺杆

优点 1.材料较节省，仅需增加螺杆和二期埋板。

2.严格按原设计图施工。 1.无需凿除二期混凝土重新浇二期混凝土，不存在与土建的交叉工作，施工较方便。

2.由于采用可焊式专用轨道压板GANTREX，在岩锚梁变形稳定或轨道运行多年后，可较方便地进行轨道的再次调整（可调整量为8至20mm）。

缺点 1.需凿除二期混凝土及重新浇二期砼。

2.岩锚梁变形稳定后或轨道运行多年后，再次对轨道进行调整的难度较大。

3.施工周期相对长些，存在与土建的交叉作业。 1.需变更原轨道压板型式。

2.轨道底面和混凝土表面间的空隙较小，填充难度大，需采用专业的SIKA填料剂。

6.2 轨道永久调整方案的最终确定

7 结语