地下厂房(主变压器室、尾水闸门室)岩锚吊车梁设计.doc

1、FJD35140 FJD水利水电工程 技术设计阶段地下厂房(主变压器室、尾水闸门室)岩锚吊车梁设计大纲范本水利水电勘测设计标准化信息网1999 年 10 月2工程 技术设计阶段地下厂房(主变压器室、尾水闸门室)岩锚吊车梁设计大纲主 编 单 位 :主编单位总工程师: 参 编 单 位 :主 要 编 写 人 员: 软 件 开 发 单 位 : 软 件 编 写 人 员 : 勘测设计研究院年 月3目录1 引言(4)2 设计依据文件和主要规范(4)3 基本资料(4)4 结构设计(6)5 施工技术要求(16)6 主要设计产品(16)41 引言1.1 工程概况_水电站位于_，是以_为主,兼有_等综合效益的水利水

2、电枢纽工程。电站总装机容量_MW，年发电量_kWh，为地下式发电厂房，共装机_台，单机容量为_MW，电站设计水头_。厂房洞室长 _ ，宽_，高_。1.2 设计任务简介本工程可行性研究(初步设计)报告于_年_月经_审查通过。确定地下厂房吊车支承结构采用岩锚吊车梁，其基本布置型式详见基本资料。2 设计依据文件和主要规范2.1 设计依据文件 (1)_工程可行性研究(初步设计)报告; (2)_工程可行性研究(初步设计)报告审批文件; (3)_工程技术设计工作大纲；(4)_工程技术设计阶段发电厂房设计大纲；(5)其它文件。2.2 主要规程规范(1) DL/T 5057-1996 或 SL/T 191-9

3、6 水工混凝土结构设计规范; (2) DL 5077-1997 水工建筑物荷载设计规范; (3) SD 335-89 水电站厂房设计规范 (试行); (4) GBJ 86-85 锚杆喷射混凝土支护技术规范； (5) 有关地质、勘测、试验规范（规程） 。 3 基本资料3.1 工程等别及建筑物级别 本工程为_等工程，主厂房(主变压器室/尾水闸门室)吊车梁为_级建筑物。3.2 岩锚吊车梁布置 主厂房(主变压器室/尾水闸门室)岩锚吊车梁高程平面布置和横剖面分别见图 1(略)和图 2(略)；主厂房(主变压器室/尾水闸门室)洞室纵轴线方位角为_;吊车限制线如图3(略)。3.3 围岩工程地质条件3.3.1

4、地层岩性提示：指岩锚吊车梁部位的围岩性状,包括地层岩性、产状及主要物理力学指标如抗压和抗剪强度、弹性（变形）模量、软化系数、泊松比等。3.3.2 工程地质条件提示：指影响岩锚吊车梁布置与结构设计的层面、节理裂隙、断层及其破碎带、软弱夹层的基本情况、地下水的发育情况及其对混凝土和钢筋的侵蚀性情况、围岩的地应力量级及分布情况等。地质构造的主要参数包括产状、延伸长度、充填情况及充填物的性状和力学参数、地下水5活动情况等。3.4 荷载资料3.4.1 吊车荷载标准值 (1)桥机型号_;(2)台数_台(其中大车_台，小车_台)；(3)跨度_；(4)轨顶高程_；(5) 桥机总重_kN(其中大车重_kN,小车

5、重_kN); (6) 最大起吊件本体重量_kN; (7) 平衡梁及吊具重_kN; (8) 最大轮压_kN；提示：桥机的最大轮压可按 DL 50771997 第 16.1.3 条确定。(9) 竖向轮压作用值的动力系数_；(10) 吊车轮压分布如图 4(略)。提示：若地下厂房内设置两台桥机，由于两台桥机之间的距离通常比轮压影响范围大，在计算岩锚吊车梁单位长度所受荷载时，可只考虑一台桥机的轮压及其所分担的吊具和起吊件的重量。3.4.2 梁面荷载标准值 (1)防潮隔墙荷载_kN/m；(2)钢轨型号_，轨道及附件重量_N/;(3)二期混凝土重量_kN/m 2；(4)梁面人行荷载_kN/m。提示：由于梁面

6、行人荷载不大，而且在实际运行时一般不会与最大件起吊荷载同时出现，因此不与最大件起吊荷载组合，在计算中也往往不予考虑。3.4.3 荷载分项系数荷载分项系数如表 1。表 1 荷载分项系数荷 载 名 称 荷载分项系数 备 注梁体自重 1.05梁上防潮隔墙及二期混凝土重 1.05桥机大车重、小车重 1.05桥机轨道及附件重 1.05吊物重 1.10横向水平刹车力 1.10平衡梁及吊具重 1.103.5 材料特性3.5.1 混凝土 6吊车梁结构混凝土强度等级为_。设计强度与标准强度指标为: 轴心抗压 _N/mm 2,fck= N/mm2；轴心抗拉 _N/mm 2， ftk=_N/mm2。弹性模量 E _

7、N/mm 2。泊 松 比 c=_。混凝土与岩壁间的抗剪参数设计值：摩擦系数 _；抗剪断参数 _, _N/mm 2。3.5.2 砂浆 砂浆标号为 M_，与岩壁的粘结力为 fcr _ N/mm2，与钢筋之间的设计粘结强度为 fcs_ N/mm 2。3.5.3 钢筋 吊车梁结构及锚杆用钢筋的设计强度和弹性模量如表 2。表 2 钢筋设计强度及弹性模量 单位:N/mm 2钢筋种类 符号 fy 或 fpy f y 或 f py Es 备注4 结构设计4.1 设计内容及步骤 4.1.1 设计内容 岩锚吊车梁的结构设计内容，包括荷载分析、梁体断面设计、锚杆设计和构造设计。4.1.2 设计步骤 (1)资料收集及

8、分析(包括基本布置情况,荷载资料,其它工程实例等)； (2) 初拟材料规格及强度等级；(3)初拟岩锚吊车梁断面尺寸(包括梁体顶面宽度,梁体高度,岩台倾角,锚杆排数及倾角)；(4)荷载分析(主要为单位长度吊车荷载分析)； (5)梁体稳定及锚杆面积计算(含优化设计)； (6) 梁体配筋计算；(7)成果合理性分析；(8)构造设计;(9)观测设计。4.2 结构计算4.2.1 结构设计有关规定值 (1)建筑物级别:_; (2)结构安全级别:_; (3)结构重要性系数 0=_;(4)设计状况系数 =_；提示：在尚未有专门规范规定之前，对设计状况（正常运行工况）建议按持久状况考虑，设计状况系数采用 1.0。

9、7(5)结构系数 _。4.2.2 计算工况及荷载组合 根据岩锚吊车梁的结构特性及受力特点，结构设计中一般以起吊最大件情况为设计基本工况，相应的荷载组合中，除轮压荷载（含横向刹车力）外，其它荷载包括结构自重、防潮隔墙重力、二期混凝土及埋件（含钢轨）重力，其中轮压应计必要的动力系数。4.2.3 梁体断面初拟 岩锚吊车梁的基本断面如图 5。基本尺寸包括梁体顶面宽度 ，梁体高度 ，岩台角 ，梁体底面倾角 0，锚杆倾角 1和 2。图 5 岩锚吊车梁基本断面图提示：结构系数 可参照 DL/T 5057-1996 中的表 4.2.1 和 GBJ 86-85 确定。由于岩锚吊车梁承受的荷载加大，结构复杂，确定

10、锚杆的承载能力时相应于 GBJ 86-85 中的安全系数应比普通系统支护锚杆适当提高，通常采用 2.22.5。根据这一数值范围和岩锚吊车梁各种荷载的分项系数的大小，在尚未有专门规范规定之前，对岩锚吊车梁锚杆强度设计，可取结构系数 2.102.35。有关钢筋混凝土结构设计的结构系数按 DL/T 5057-1996（SL/T 191-96）确定。提示：（1）梁体顶面宽度 = 1+ 2式中： 1轨道中心线至洞室边墙开挖面的距离，包括吊车梁以上岩壁喷混凝土厚度、防潮隔墙内空隙净宽、防潮隔墙厚度、桥机端部至防潮隔墙的最小距离(必要时应考虑人行道宽度)、桥机端部至轨道中心线的距离; 2轨道中心线至吊车梁边

11、缘的最小距离，一般取 300 mm500 ，当桥机的轮压较大时取大值，反之取小值。对特大型吊车，尚应适当加大。(2)梁体悬臂长度 4梁体悬臂长度 4应满足下式要求: 4 2且应满足: 40.3 + 2式中： 梁体以下防潮隔墙内边线至岩壁的距离，包括边墙喷混凝土厚度、梁体以下防潮隔墙厚度及防潮隔墙内空腔净宽（参见图 5） 。84.2.4 单位长度竖向轮压和水平横向刹车力 H 计算4.2.4.1 单位长度竖向轮压计算(3)岩台角 岩台角 应综合考虑岩层、主要构造及节理裂隙的影响，在能确保岩台面的开挖成形保证率不低于 80 的情况下，取值范围一般为 1535，最终取值还应根据岩锚吊车梁断面尺寸、锚杆

12、的布置及受力状况优选确定。(4)梁体底面倾角 0在吊车荷载作用下,为使梁体具备足够的抗剪强度, 梁体底面倾角 0不宜太大,按一般牛腿的设计经验和已建工程岩锚吊车梁的设计实例及有关研究成果，一般取值范围为 2050,常用 3045，使岩锚吊车梁断面底部锥顶角为 7080。(5)梁体高度 为满足抗剪要求，避免在梁体内配置水平箍筋，参考 DL/T 5057-1996 中“壁式连续牛腿”高度计算公式（式 10.8.3）和该规范第 10.8.4 条规定，梁体高度宜同时满足: 167.bfFhcVd 3.33( C4 C2)式中： 梁顶面钢筋保护层厚度； FV作用于吊车梁单位长度上的竖向设计荷载,N； b

13、1计算长度,取单位长度 1000； 结构系数,为 1.2； 其它符号意义同前。(6)上部受拉锚杆倾角 1、 2根据已建工程经验，一般上排受拉锚杆的倾角取 1525，下排受拉锚杆的倾角一般比上排锚杆的倾角小 510，最终采用的锚杆倾角应结合地质条件通过多方案计算结果综合比较后确定，锚杆倾角应与岩层层面（层状岩体）及比较发育的结构面有一定的交角。提示：由于岩锚吊车梁结构计算中常取单位长度的轮压 q(简称单米轮压)进行分析计算,其确定方法有如下几种方法:(1) 经验法 q= P/L式中: P作用于计算长度 L 范围内的轮压（考虑了荷载的动力系数）之和；L 轮压分布计算长度，可按图 A 中的(a)或(

14、b)求出。图 A 轮压分布长度计算示意图94.2.4.2 单位长度内水平横向刹车力 H 计算4.2.5 岩锚吊车梁裂缝控制条件复核(1)挪威法其轮压分布示意图如图 B 所示。图 B 轮压分布长度计算示意图1)吊车单侧的轮子数为 4 个时的单位长度轮压： =4P/(3L1 L2) 2)吊车单侧的轮子数为 8 个时的单位长度轮压： =8P/(5 L12 L2 L3) 3)对大型工程，为安全计，常取 =8P/(4 L12 L2 L3)(3)“壁式连续牛腿”法参照 DL/T 5057-1996 的计算方法，单位长度轮压为: = PB0式中: B0=5.3+0.3 ，m； a 轨道中心线至梁体下部岩壁面

15、的距离， = 4 2,m; k 吊车的大车轮距， =2L1 + L2 + L3,m; P 吊车单侧各轮压之和。当吊车的单侧轮子数量为 4 个时,轮压分布宽度可取上式 B0的一半计算。(4)弹性地基梁法将岩壁视为弹性地基，岩锚吊车梁梁体结构视为地基梁，用弹性地基梁计算理论，分析给出梁体在吊车轮压作用下的地基反力分布情况，然后根据地基反力分布图，取最大 1 地基反力值作为岩锚吊车梁单位长度上的轮压值。当吊车的单个轮压值较小(不大于 500 kN)时，一般采用上述前三种计算方法综合确定单位长度上的轮压即可；但当吊车单个轮压巨大时，宜采用弹塑性有限元计算方法，或仿真材料模型试验方法，甚或采用现场原型试

16、验法，最终确定单位计算长度上的轮压。提示：参照 DL 50771997 第 16.1 节，单位长度上吊车横向水平刹车力可按下式计算： P2 H=0.02 qP1+ P2式中: P1大车重力； P2小车、吊具和最大起吊件的重力之和。提示：关于岩锚吊车梁的裂缝控制问题，由于岩锚吊车梁结构的特殊性，目前存在二种不同意见，一是不进行复核，二是认为应进行复核。武汉水利电力大学侯建国等教104.2.6 锚杆设计4.2.6.1 锚杆轴力计算授根据龙滩水电站岩锚吊车梁模型试验成果，推荐按下述公式核算：(1)斜截面裂缝控制条件：)/5.0().1(0. hbfFKFtkhCV(2)岩锚吊车梁与岩壁交界面的裂缝控

17、制条件 tkhVcfb6.)46(02式中： Fv作用于岩锚吊车梁顶部的竖向力标准值（1 宽度内） ； Fh作用于岩锚吊车梁的水平拉力标准值（1 宽度内） ； 岩锚吊车梁的设计宽度，取为 1 ； h0岩锚吊车梁底面与岩壁交接处的垂直截面有效高度； a竖向力作用点至围岩斜面的 1/3 水平投影长度，如围岩壁为铅直面时，取竖向力作用点至岩壁铅直面的水平距离； tk混凝土轴心抗拉强度标准值； Kc系数，取为 1.25； h岩锚吊车梁底面与岩壁交接处的垂直截面高度。提示：根据初步拟定的锚杆倾角，假定锚杆为轴心受力构件，可采用下述方法计算锚杆轴力: 方法一 刚体平衡法(1)假定岩锚吊车梁梁体为刚体，不计

18、混凝土与岩壁之间的凝聚力，只考虑斜面上正应力引起的摩擦力，岩锚吊车梁的上部锚杆按轴心受拉构件考虑，只承受拉力，不承受剪力；下部锚杆不承受吊车梁上的荷载，只作为附加固定作用。锚杆内力按力系平衡法求出，然后根据锚杆内力计算结果对梁体进行岩台面和主要结构面的抗滑稳定及岩体抗压承载力核算，如不满足要求，则调整梁体断面及锚筋布置倾角重新计算。(2)锚杆内力按下述方法计算根据受力分析图（参见图 C） ，以吊车梁底部锚杆与岩台面交点为坐标原点，建立坐标轴，根据刚体平衡理论，并假定受拉锚杆的轴力与其力臂成正比，不计梁体顶面行人荷载，可得出如下方程组：F1 L1 + F2 L2 +W LW =q Lq +GLG

19、+H LHF1 /F2= L1 / L2然后根据解出的 F1和 F2计算岩台面上的切向力 T（滑动力）和法向压力 N（一般情况下，常为 90- 1和 90- 2）(下续)11T=(q+G+W)cos +Hsin - F1sin( 1+ )- F2sin( 2+ )N=(q+G+W)sin -Hcos + F1cos( 1+ )+ F2cos( 2+ )图 C 岩锚吊车梁受力示意图式中： F1、 F2岩锚吊车梁上部受拉锚杆轴力；q作用于吊车梁单位长度上的竖向轮 压设计值（包括钢轨重量） ； H单位长度上吊车水平横向刹车力； G单位梁体自重（包括二期混凝土） ；W单位长度上梁顶面防潮隔墙重量； N

20、作用于岩台面上的正压力； T作用于岩台面上的滑动力；L1、 L2、 LW、 Lq、 LG、 LH分别为岩锚吊车梁受拉锚杆轴力、防潮隔墙重量荷载、轮压、梁体自重以及单位长度吊车水平刹车力对坐标原点的力臂。(3)接触面及主要结构面的抗滑稳定复核应满足下式要求： T / N f 式中: f梁体混凝土与岩台面的摩擦系数，一般应小于 1.0，且小于岩面与梁体混凝土的允许摩擦系数。方法二 格栅梁法将岩锚吊车梁梁体划分为双向格栅梁，锚杆视为弹性链杆，岩台面为弹性地基，沿吊车梁纵向取吊车轮压分布长度的 23 倍范围，用弹性理论按空间结构进行计算。方法三 弹性有限元计算分析法采用弹塑性理论，对岩锚吊车梁梁体、锚

21、杆及一定范围的围岩（考虑主要结构面）进行整体有限元计算分析，求出锚杆内力、岩锚吊车梁和岩体（包括梁体与岩台的接触面）应力，并复核各自是否满足强度要求。方法四 仿真材料模型试验法采用仿真材料对吊车梁梁体、锚杆及岩壁（包括主要结构面如层面、断层、软弱夹层等）进行模拟承载力及破坏承载力试验,以验证设计的合理性。方法五 现场模型试验法利用现场试验洞，选择岩体与岩锚吊车梁岩台及岩壁岩体相似的部位，按设计拟定的岩锚吊车梁设计方案，浇筑一定长度的岩锚吊车梁，模拟吊车荷载作用，观测岩锚吊车梁结构及锚杆的受力情况和围岩变形情况，以验证设计方案的合理性，并核定岩锚吊车梁结构设计中采用的主要设计参数的合理性。 当单

22、个轮压小于 500 时，可按方法一进行计算；当单个轮压大于 500 N124.2.6.2 锚杆参数选定但小于 700 N 时，应在方法一计算的基础上，采用方法二或方法三进行补充计算；当单个轮压大于 700 N 时，宜在前述三种计算方法的基础上，采用方法四和方法五进行补充研究。提示：(1)锚杆面积锚杆面积根据上述锚杆轴力计算成果确定,一般计算公式如下: yidsifFA0.式中: Asi单位长度内的第排锚杆面积（一般 1，2） ； 0结构重要性系数； d结构系数, d =2.102.35; Fi考虑荷载分项系数和组合系数及轮压动力系数后的第 排锚杆设计轴力（一般 1，2） ； fy锚杆用钢筋的强

23、度设计值。(2)锚杆间距 为便于施工,且改善岩锚吊车梁锚杆锚固段围岩和岩锚吊车梁梁体的受力条件，锚杆的间距一般为 700 mm1200 mm，且不宜小于 700 mm。当布置一排锚杆不能满足要求时，上下排锚杆孔口的竖向距离一般为 250 mm400 ，上下排锚筋间的孔间距离不宜小于 500 ，且应错开布置。(3)锚杆直径 根据单位长度各排锚杆钢筋的面积及锚杆间距，计算单根锚杆钢筋的面积，然后选择锚杆钢筋的直径，其直径不应大于 36。(4)锚杆锚入岩体长度L锚杆应锚入稳定岩体内，有效锚固段应穿过围岩松动圈。其锚入岩体长度为：L L L 式中: L锚杆锚入岩体内的长度；L 围岩松动圈深度； L 有

24、效锚固长度。有效锚固长度可按下述方法确定：1)按 GBJ 8685 之规定，锚杆的有效锚固长度应同时满足： crstastfdKLf214.式中： 锚杆钢筋直径； 2锚杆孔直径； 锚杆钢筋抗拉设计强度； 水泥砂浆与钢筋之间的设计粘结强度； 水泥砂浆与孔壁岩石的设计粘结强度; 134.2.7 梁体结构计算4.2.7.1 梁体纵向配筋计算4.2.7.2 梁体横向配筋计算4.3 设计优化及施工条件复核4.3.1 设计优化4.3.2 施工条件复核提示：梁体纵向内力可按下述几种方法进行计算:(1)弹性地基梁法(2)格栅梁法(3)弹塑性有限元法。然后进行配筋计算。提示：岩锚吊车梁梁体的横向受力钢筋计算可参

25、照 DL/T 5057-1996 中“壁式连续牛腿”的配筋计算方法进行，并参照已建工程实例修正。提示：优化设计的内容包括梁体断面尺寸、岩台角、锚杆直径及其倾角的优选，设计中应选取不同的断面尺寸、岩台角及锚杆倾角，分别按 4.2.4、4.2.5、4.2.6 条计算，最后对各方案进行综合比较，选定设计方案；对大型尤其是超大型工程，尚宜采用仿真材料模型试验法甚至现场模型试验方法进行更进一步的优化研究，以选定安全可靠、经济可行的设计方案。提示：施工条件复核的目的在于分析了解和预测实际施工过程中可能出现的,及已经出现的,影响岩锚吊车梁受力状态的各种不利因素,包括超、欠挖和锚杆孔位及倾角偏差影响，以便事先

26、采取必要的安全防范措施，具体反映在如下几个主要方面:(1)岩壁及岩台面超挖(平行开挖设计轮廓线超挖)；(2)岩台角因超挖减小；(3)锚杆孔位偏低；(4)锚杆倾角偏大；(5) 围岩变位影响。对第(1)种情况，在设计计算中一般应考虑 150 mm200 超挖量，并对超挖量进行必要的敏感性分析，局部地质条件较差部位应充分考虑到产生更大超挖的可能性，但应采取可靠的施工控制措施，严格控制施工超挖量，否则应采取其它的辅助措施，如修补岩台、设置贴壁支撑柱等。通过关于施工偏差对岩锚吊车梁参数影响的敏感性（如下表）分析,必要时调整锚杆面积 As或岩台倾角 K 安全系数,取 K=1.2。 2)经验法，按一般工程经

27、验，取有效锚固长度为锚杆钢筋直径的 4050 倍。对一般大、中型工程的岩锚吊车梁，吊车梁锚杆锚入岩体长度常用 5 m8 ，且与洞室边墙上的系统支护锚杆长度相当或略长(相邻洞室采用对穿预应力锚杆或锚索情况除外)。特大型岩锚吊车梁则往往采用 10 m12 m 甚至更长的锚杆.144.4 构造设计 4.4.1 梁体构造设计等参数。对第(2)种情况，由于受施工因素影响大，除在施工中严格控制施工质量和采用可靠的施工方法外，可在结构计算中针对不同的岩台角进行敏感性分析，包括当岩台角为 0 时的极限情况。锚杆布置时应综合考虑岩台角敏感性分析的结果（如下表） 。对第(3)、(4)两种情况，由于锚杆孔位及倾角偏

28、差对锚杆的受力状况影响大，故除在设计要求中应严格控制该偏差值(一般孔位偏差不大于30 ，倾角偏差不大于2)外，在设计中宜考虑 30 mm50 mm 孔位偏差和 23的倾角偏差。岩台角及超（）欠（）挖敏感性分析表岩台角超（）欠（）挖 F1kNF2kNAs1mm2As2mm2 =T/N 备注上岩壁 cm 下岩壁 cm0 0-15 -15+15 +15-20 -20+20 +20+15 +20+10 +200 +150 +20对第(5)种情况,围岩变位对岩锚吊车梁结构受力的影响，可通过三维空间有限元分析计算结果,判断了解施工过程中围岩变位对梁体结构及锚杆受力可能产生的影响，或者在设计中适当加大岩锚吊

29、车梁锚筋及梁体纵向配筋，以提高岩锚吊车梁的超载能力。提示：(1)材料:梁体混凝土的强度等级不应低于 C25，受力钢筋一般为级，受拉锚杆一般采用级钢筋，必要时，也可以采用其它高强钢筋。(2)为改善吊车梁梁体及锚杆的受力条件，避免吊车梁端部产生过大的受力集中，梁体沿纵向应伸出吊车阻进器以外一定长度，具体长度视洞室纵向布置情况而定, 一般情况外伸长度为 500 mm1000 。如布置上有困难时，应在吊车梁端部采取加强加固措施,如增加锚杆面积或根数，局部加大梁体断面尺寸或设置附加支撑结构(如贴壁柱)。(3)为避免形成端部受力集中，除与其它型式的吊车梁相接部位外，沿岩锚吊车梁纵向一般不设置永久缝，但应设

30、置施工缝。分缝长度视施工条件定，一般不宜大于 20 。沿梁体纵向钢筋应跨缝布置，缝面设键槽和插筋，并进行凿毛处理，键槽面积一般约为梁体总断面面积的 1/3。(4)与其它型式的吊车梁(如跨交通洞时采用的简支梁)连接部位应设置永久结构缝，并在岩锚吊车梁靠永久缝端部设置附加支撑结构，如牛腿或支撑柱(轮压较小时可采用贴壁柱)等，以及适当加强该部位的岩锚吊车梁锚杆布置。154.4.2 锚杆构造设计(5)为确保岩锚吊车梁具备较好的受力条件，应尽量避免紧邻岩锚吊车梁的下部开挖形成较大的支洞，当不可避免时，应保证该洞室顶部距岩锚吊车梁底部的最小距离不小于 2.5 m3 ，当轮压较大 (如单个轮压大于 700

31、kN)或梁体下部的支洞跨度较大以及地质条件较差时该距离尚应适当增加，并对梁体下部的支洞洞口段围岩进行加强支护处理。(6)梁体纵向配筋除按计算要求配置外，其最小配筋率不宜少于 0.15 %，其中梁体周边纵向钢筋的最小配筋率不少于 0.1 %，其余纵向钢筋均布于梁体内部。关于纵向配筋面积的计算，目前国内有三种观点，一是按梁体全断面考虑，二是按图 D 中的阴影图 D 中的阴影部分面积考虑，三是按一般构造要求配置。图 D(7)梁体横向除配置受力钢筋(其最小配筋率应不小于 0.2 %，最大配筋率不宜大于0.6 %)外，沿梁体高度方向应均匀配置横向水平拉结筋，其间排距一般为 200 mm300 mm，直径

32、一般为 12 mm16 mm 的级钢筋。梁体钢筋混凝土保护层厚度按一般水工混凝土结构取值。(8)为排除梁体以上岩面的渗水，一般宜在吊车梁的顶部设置排水沟，并分段布置排水管，将渗水集中引至梁体以下。提示：(1)为保证岩锚吊车梁梁体与锚杆的可靠连接，岩锚吊车梁受拉锚杆锚入梁体内的有效锚固长度不应小于 4550 倍锚筋直径，小于此值时应在锚筋的端部帮焊附加锚固钢筋(该钢筋可采用梁体内的最小钢筋)。(2)为改善岩锚吊车梁上部受拉锚杆的受力条件，避免该锚杆在浅部岩体内产生过大的应力集中，尤其是避免吊车荷载对岩壁浅部岩体稳定性的影响，宜对受拉锚杆的孔口段采取涂沥青或外包塑料膜或加套管等措施并予以防锈处理，

33、该处理段伸入岩体内的长度不宜小于岩壁吊车梁部位岩壁的实际爆破松动圈深度，且不宜小于1500 mm 1800 mm，该处理段伸入梁体内的长度不应小于 200 mm (计算锚杆锚入梁体内的锚固长度时，应扣除此部分长度)。(3)锚杆孔的孔径宜比锚筋直径大 30 mm40 mm，锚杆用砂浆的强度等级不宜低于M25。伸入梁体内的锚杆钢筋的混凝土保护层厚度一般不宜小于 100 mm。(4)岩锚吊车梁底部锚杆的锚筋直径一般为 25 mm32 mm，间距一般与该部位的围岩系统支护锚杆相当，间距一般为 1000 mm 左右。(5)岩锚吊车梁高度范围内的岩壁系统支护锚杆宜伸入梁体内一定长度，以增强梁体164.5

34、观测设计5 施工技术要求(1)锚杆的孔位偏差不应大于30 ，倾角偏差不大于2，岩壁及岩台面的超挖量不应大于 200 ；施工放样中应尽量采用红外线激光定位技术。(2)梁体应分段并错段进行混凝土浇筑，施工缝缝面应及时凿毛处理并冲洗干净。(3)岩锚吊车梁锚杆应在该洞室全部开挖临空面的围岩永久支护锚杆安装完毕，且梁体下部洞室（边墙）的开挖面已形成预裂缝后方可安装。(4)浇筑梁体混凝土之前，与梁体接触的岩面应清洗干净，已松动岩块应清除。(5)梁体底面及侧面外模,应在洞室下部开挖作业已完成,或剩余部分的开挖爆破飞石已不至于影响梁体结构的安全时,方可拆除。(6)岩锚吊车梁受拉锚杆用钢筋均应采用通长钢筋，不得

35、采取焊接接长；除必要的端部附加锚固钢筋外，梁体内的任何钢筋均不得与岩锚吊车梁受拉锚筋焊接(包括拉模筋)。(7)梁体混凝土浇筑施工完毕后，其强度应达到设计强度的 70 以后，方可进行邻近部位的爆破开挖作业，且应严格控制爆破规模。爆破过程中，梁体上质点最大振动速度宜控制在 5 cm/s10 cm/s 以内。（8）其它(如锚杆施工及梁体混凝土施工)均应满足现行有关规范（规程）要求。6 主要设计产品6.1 计算书及报告(1) 岩锚吊车梁结构计算书;提示：(1)岩锚吊车梁的观测设计内容包括锚杆应力计、测缝计、钢筋应力计及岩锚吊车梁部位围岩位移计的布置。(2)锚杆应力计的布置数量应根据工程规模、地质条件及

36、梁体下部的支洞布置情况等综合考虑，一般不宜少于岩锚吊车梁锚杆总根数的 3 ，除特殊地质条件段专门设置的锚杆应力计外，其余一般采用均布，上下排锚杆均应布置。(3)测缝计的布置宜尽量与锚杆应力计对应，其间距一般为 20 m30 ，局部地质条件较差段应专门设置观测点。(4)钢筋应力计视需要适量设置，以便必要时能对梁体纵向和横向钢筋的应力进行监测。(5) 围岩位移计宜与锚杆应力计的布置对应。与岩壁的连接。(6)岩锚吊车梁受拉锚杆宜优先采用普通全长粘结型锚杆，受力特别大时，也可以采用预应力锚索（但预应力不宜过大，以避免在吊车荷载作用下，锚索受力超过其允许承载力） 。17(2) 岩锚吊车梁有限元计算分析报告(必要时提供);(3) 岩锚吊车梁仿真材料模型试验报告(必要时提供);(4) 岩锚吊车梁现场原型试验报告(必要时提供);(5) 其它分析研究报告(必要时提供)。6.2 主要设计图纸(1) 岩锚吊车梁结构布置图(包括梁体分段、排水管及排水沟布置，二期混凝土及预埋件布置等)；(2) 岩锚吊车梁观测设备(仪器)布置图；(3) 岩锚吊车梁锚杆布置图；(4) 岩锚吊车梁梁体钢筋图。