一种地下大跨径球冠形钢筋混凝土穹顶被覆施工方法技术

本发明专利技术涉及地下洞室的被覆施工技术领域，涉及一种地下大跨径球冠形钢筋混凝土穹顶被覆施工方法。涉及的一种地下大跨径球冠形钢筋混凝土穹顶被覆施工方法：1）穹顶开挖：采用环形开挖预留岩柱法逐环开挖支护穹顶洞室；穹顶内环及核心柱开挖过程中，在洞室中央保留3m高台不挖；2）环梁施工：3）搭设临时作业平台；4）安装穹顶外层、内层钢筋；先安装外层钢筋，再安装内层钢筋；5）组装承重支架；6）安装穹顶模板和木板；7）支架加固：加密立柱及增设柱间支撑；8）混凝土浇筑及养护；9）模板和支架拆除，挖除洞室中央保留的3m高台。本发明专利技术提增强了支架的整体稳定性，降低了安全风险，有效保证了施工质量、进度及施工人员安全。进度及施工人员安全。进度及施工人员安全。

【技术实现步骤摘要】
一种地下大跨径球冠形钢筋混凝土穹顶被覆施工方法


[0001]本专利技术涉及地下洞室的被覆施工
，尤其涉及一种地下大跨径球冠形钢筋混凝土穹顶被覆施工方法。

技术介绍

[0002]随着我国经济的快速发展，越来越多的地下工程进入规划和施工阶段;作为大型立式储藏洞室的重要组成部分，球冠形穹顶被覆具有体量大、自重大、支模面积大、成型控制难、施工成本高等特点，由于穹顶被覆紧贴岩面设置，施工人员只能站在穹顶下方作业，对于钢筋绑扎、穹顶支撑体系和模板的选定支设、弧度控制、混凝土浇筑、模板拆除等施工要求都非常高
’
由于洞室内施工作业空间有限，无法使用大型机械设备，主要依赖小型机械和人工进行材料搬运、满堂架搭设、模板拼装、混凝土浇筑等工作，劳动力投入大，施工效率低，不易保证施工工期
’
常规的被覆施工方法并不适用，且目前国内可借鉴的施工经验较少，因此，需要一种适用于地下大跨径球冠形穹顶的被覆施工方法，对工程安全、高效地施工提供技术支持。

技术实现思路

[0003]本专利技术旨在提供一种地下大跨径球冠形钢筋混凝土穹顶被覆施工方法，使其能够解决球冠形穹顶被覆施工期间出现的一系列技术难题，有效保证施工质量和施工进度，降低施工成本和安全风险。
[0004]针对现有施工技术的不足，本专利技术所采用的技术方案是：一种地下大跨径球冠形钢筋混凝土穹顶被覆施工方法，包括以下步骤：1）穹顶开挖：采用环形开挖预留岩柱法逐环开挖支护穹顶洞室；穹顶内环及核心柱开挖过程中，在洞室中央保留3m高台不挖；环形开挖预留岩柱法，即中部预留岩柱，先开挖径向中导洞，再逐序环向爆破开挖、支护，每循环进尺后及时支护并尽早封闭围岩，最后挖除中心岩柱的施工方法；2）环梁施工：穹顶分两次浇筑完成即环梁与穹顶混凝土分开浇筑；施工缝留设在环梁与壳体分界处且靠近壳体一侧500mm处；3）搭设临时作业平台；铺挂土工布和防水板；4）安装穹顶外层、内层钢筋；先安装外层钢筋，再安装内层钢筋；5）组装承重支架；6）安装穹顶模板和木板；7）支架加固：加密立柱及增设柱间支撑；8）混凝土浇筑及养护；9）模板和支架拆除，挖除洞室中央保留的3m高台。
[0005]步骤5）中径向主梁和承重立柱均在构件加工厂预制，施工前运至现场；按照先立承重立柱、再安装径向主梁的顺序组装每榀支架，当第一榀和第两榀支架组装完成后，及时
用连接筋连成一体，然后以此作为稳定体系，向两侧安装其它承重支架；当外环承重支架安装稳定后，再依次安装内环承重支架，直至整个支架体系安装完成。
[0006]步骤5）中，为保证穹顶的球面成形效果，紧贴径向主梁下缘增设5环加强梁，与径向主梁之间采用螺栓连接，加强梁均设置在立柱顶端。
[0007]步骤6）中，为保证混凝土面的光洁度，紧贴混凝土面采用6mm厚竹胶板以及亚克力板，面板下垫50mm
×
200mm木板作为次楞，环向布置，板与板之间紧贴，不得留缝隙，木板接头均留在径向主梁上，并用铁丝固定牢固。
[0008]步骤8）中，混凝土浇筑时从模板底层浇筑口开始、自下而上逐环进行布料，以确保穹顶在任何时间受到的荷载是均匀的，避免偏压；步骤9）中，模板及支架拆除顺序：从穹顶中央开始，逐环向外拆除。
[0009]本专利技术提供的一种地下大跨径球冠形钢筋混凝土穹顶被覆施工方法，采用上述技术方案，具有以下有益效果：1、本专利技术直接在预留的高台上搭设支架，从而减小满堂支架搭设高度，节省了周转材料，增强了支架的整体稳定性，降低了安全风险。
[0010]2、本专利技术操作简单，资源投入较少，节约施工成本。
[0011]3、本专利技术能够解决紧贴岩面球冠形钢筋混凝土穹顶被覆施工期间出现的一系列技术难题，有效保证施工质量、进度及施工人员安全。
附图说明
[0012]图1是穹顶洞室环形开挖平面分区示意图；图2是穹顶洞室环形开挖剖面图；图3是支撑体系平面示意图；图4是支撑体系立面示意图；图中，1、承重立柱；2、承重立柱；3、径向主梁；4、环向加强梁；5、扫地杆；6、施工缝。
具体实施方式
[0013]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分，而不是全部。凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均在本专利技术权利要求保护范围之内。
[0014]如图1~4中，一种地下大跨径球冠形钢筋混凝土穹顶被覆施工方法，包括以下步骤：步骤一、穹顶开挖；如图1和图2所示，穹顶洞室采用环形开挖预留岩柱法，即中部预留岩柱
Ⅴ
，先开挖径向中导洞Ⅰ，再逐序环向爆破开挖Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ，每循环进尺开挖后及时初期支护并尽早封闭成环，最后挖除中心岩柱
Ⅴ
；图1和图2中按照
Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→Ⅳ→Ⅴ→Ⅵ
的顺序开挖；为减小支架搭设高度，提高支撑体系的整体稳定性，在保证履带式潜孔钻机作业空间的前提下，在洞室中央保留3m高台
Ⅵ
暂不开挖，直接在高台上搭设支架（见图4），降低安全风险。在步骤九施工中，可挖除洞室中央保留的3m高台。
[0015]步骤二、环梁施工：。穹顶结构体量较大，一次浇筑成形难度极大，因此，环梁与穹
顶混凝土分开浇筑（见图4）；即先浇筑环梁及最下方500mm范围内穹顶混凝土，再浇筑剩余部分穹顶。绑扎环梁钢筋时，应事先预留穹顶径向钢筋，钢筋预留长度不小于锚固长度，并保证同一区段连接接头面积不得超过50%；步骤三、搭设临时作业平台：临时作业平台采用Φ48
×
3.6普通钢管搭设，立杆环向
×
径向间距为1.5m
×
1.5m，水平杆步距为1.5m；脚手板采用50
×
200mm木板；主要用于铺挂土工布、铺挂防水板、绑扎穹顶钢筋、搭设承重支架、安装模板和浇筑混凝土；步骤四、安装穹顶外层、内层钢筋：在穹顶钢筋施工中，往往因自身跨度大、矢高小导致穹顶钢筋下沉量偏大，传统做法是在拱部预埋吊钩来控制二衬钢筋的下沉。但是，采用预埋吊钩会破坏防水层，无法保证防水效果。为解决这一施工技术难题，采用Φ48
×
3.5mm普通钢管临时支撑外层钢筋，环向
×
径向间距为3.0
×
3.0m。具体做法为：钢管顶部安装“干”字形钢筋，两根水平筋的间距同混凝土被覆厚度，外层钢筋安装在第一根钢筋上，内层钢筋安装在第二根钢筋上，钢管立柱支撑在第二层水平筋位置，浇筑完混凝土后不再取出“干”字形钢筋；拆模后，露出的钢筋头采用砂轮切割机切割，严禁使用电焊、气割切除。
[0016]步骤五、径向主梁及立柱预制及安装：满堂支架为整个穹顶结构混凝土浇筑期间的支撑体系；所述满堂支架施工要求：（1）下料：由于施工作业面狭窄，大型机械无法进入，钢筋、模板、木板、型钢、钢管等材料主要依靠人工搬运、安装，费工费时，施工效率较低。为方便人工搬运，当承重立柱高度或径向主梁长度较大时，应分段制作，现场拼装，大于8m时宜分成三段，小于8m时可分成两段，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种地下大跨径球冠形钢筋混凝土穹顶被覆施工方法，其特征在于：包括以下步骤：1）穹顶开挖：采用环形开挖预留岩柱法逐环开挖支护穹顶洞室；穹顶内环及核心柱开挖过程中，在洞室中央保留3m高台不挖；环形开挖预留岩柱法，即中部预留岩柱，先开挖径向中导洞，再逐序环向爆破开挖、支护，每循环进尺后及时支护并尽早封闭围岩，最后挖除中心岩柱的施工方法；2）环梁施工：穹顶分两次浇筑完成即环梁与穹顶混凝土分开浇筑；施工缝留设在环梁与壳体分界处且靠近壳体一侧500mm处；3）搭设临时作业平台；铺挂土工布和防水板；4）安装穹顶外层、内层钢筋；先安装外层钢筋，再安装内层钢筋；5）组装承重支架；6）安装穹顶模板和木板；7）支架加固：加密立柱及增设柱间支撑；8）混凝土浇筑及养护；9）模板和支架拆除，挖除洞室中央保留的3m高台。2.如权利要求1所述的一种地下大跨径球冠形钢筋混凝土穹顶被覆施工方法，其特征在于：步骤5）中径向主梁和承重立柱均在构件加工厂预制，施工前运至现场；按照先立承重立柱、再安装径向主梁的顺序组装每榀支架，当第一榀和第两榀支架组装完成后，及时用连接筋连成一体，然后以此作为稳定体系...

【专利技术属性】
技术研发人员：李向龙，张林，王春光，杨宗霖，李世经，曹伟力，张金磊，廖伟良，刘琦，于少博，苏艺博，
申请(专利权)人：中交二公局第四工程有限公司，
类型：发明
国别省市：