巖錨梁施工是地下廠房土建工程核心部位最重要、最關鍵的技術。巖錨梁在20世紀20年代首先在挪威得到應用，中國自1986年在魯布革水電站地下廠房中采用巖錨梁結構以來，至今已經有20多年的歷史，并成功應用于多個水電工程。其優點表現為：減小主廠房跨度；提前安裝施工臨時橋吊，便于混凝土澆注；提前安裝永久性橋吊；提前安裝機組等。巖錨梁在地下廠房后期的爆破開挖施工引起的側墻變形對其工作性態存在較大影響，常出現裂縫，且多為垂直于梁體長度方向的橫向裂縫。
1地下廠房及巖錨梁裂縫情況簡介
1.1地下廠房簡介
鳳灘水電站地處湖南西北部酉水下游沅陵、古丈、永順三縣交界的鳳灘峽谷河段。水庫控制流域面積17500km2，總庫容17.4億m3，正常高水位205m，壩頂高程211.5m，最大壩高112.5m，工程以發電為主，兼有防洪航運灌溉等綜合效益。
地下廠房洞室群位于左岸山體中，地下廠房縱軸線為NE95°，主廠房機組間距23.5m，安裝間長38.5m，布置在主機間東端，主廠房全長88.5m，主廠房巖錨梁以上寬24.8m，以下寬23.0m，拱頂高程152.5m，主變洞平行布置在主廠房下游側，與主廠房之間巖壁厚度為32.0m，與主廠房有母線廊道、公用配電廊道、主變運輸洞相通。
1.2巖錨梁裂縫狀況
2008年12月，在上游側巖錨梁共發現15條裂縫，下游側巖錨梁共發現9條裂縫。用裂縫塞尺測量裂縫，上游側最寬達0.4mm，下游側最寬達1.2mm（6#裂縫）。因被內側裝修砌磚墻擋隔，無法全面檢查巖錨梁砼與開挖面噴混的表面是否存在裂縫，也無法判斷其是否具有貫穿性。從砌磚墻的5個維修門內沒有發現附近有裂縫，目前在作進一步地檢查。
2009年11月在進行巖錨梁裂縫施工拆除裝飾板時，發現下游邊墻的6#裂縫比以前外露部分要寬，并且發現其上巖壁有一條巖層錯動縫隙，方向為與水平約成30°角且傾向西端墻（巖錨梁1-1斷面），根據地質資料發現，此部位附近存在若干條夾層貫穿上下游圍巖，尤以Pb6-6夾層最為接近6#縫和巖層錯動縫，巖層錯動縫走向大致與Pb6-6走向一致。示意圖如圖1所示：【圖1】
2針對巖錨梁裂縫采取的加固措施
在施工期間采取加固措施如下：
2.1加扶壁墻
為加強巖錨梁的承載能力，減小承載時錨桿應力，在主廠房主機段巖錨梁下部加扶壁墻。其中上游側巖錨梁扶壁墻高6.8m，厚0.45m，采用Φ28L=9300間排距為1m的錨桿加固扶壁墻；下游側巖錨梁扶壁墻高4.5m，厚0.45m，采用Φ28L=9300間排距為1m的錨桿加固扶壁墻。加固用錨桿向上傾斜10°。上下游扶壁墻沿廠房縱軸方向范圍為CZ0-048.000～CZ0+020.000。扶壁墻砼強度等級：錨頭部分為C35，其余墻體部分為C25。
2.2主廠房下游側邊墻處理
恢 復 原 取 消 的 下 游 側 拱 腳 及 巖 錨 梁 上 方▽143.100m、下方▽136.00m共計三排2000kN級無黏結預應力錨索。在▽131.00m處，在主變洞長度范圍內增加一排對穿的2000kN級無黏結預應力錨索。以增強主廠房下游邊墻及與主變洞之間巖柱的穩定性。錨索錨頭保護采用澆筑錨頭砼墩，砼標號為C25。
施工完成后，為了進一步處理裂縫，對裂縫采用環氧化學灌漿處理：對于縫寬在0.2mm及以上的裂縫，采用電錘打斜孔化學灌漿處理；對于縫寬在0.2mm以內的裂縫，采取表面封閉灌漿處理，恢復混凝土粘結強度，并填充裂縫。
3巖錨梁承載試驗
試驗的目的是直接檢測巖錨梁結構的實際工作狀態，判斷實際承載能力，評價其在各級試驗荷載下的工作性能；通過檢測試驗驗證巖錨梁裂縫處理效果，確定巖錨梁能否承受機組吊裝荷載作用。
3.1巖錨梁混凝土強度測試
為了對巖錨梁混凝土質量進行評價，通過回彈法測試巖錨梁的強度，測試點布置在3#測試斷面（CZ0-007）、5#測試斷面（CZ0+032）、6#測試斷面（CZ0-036.25），與應變計的布置斷面一致。
通過測試可知，巖錨梁通過回彈法測試的混凝土強度推薦值為44.8MPa，巖錨梁表面設計采用C30鋼纖維混凝土，回彈法測試成果表明混凝土強度滿足設計要求。
3.2載荷試驗
試驗共布置5個加載斷面，測試內容如下：（1）應變測試：在5#、3#、6#斷面布置應變計，測試巖錨梁表面應變；（2）變形測試：在每個測試斷面前5.9m布置撓度測點，測試巖錨梁的垂直變形；（3）巖錨梁錨桿應力計和測縫計測試：通過埋設在巖錨梁中監測儀器，測試試驗過程中的錨桿應力及巖錨梁裂縫的變化。
3.3試驗荷載
根據橋機試重方案確定最大荷載為530×1.1（583t），試驗過程中實際最大荷載為590t。試驗中采用鋼錠進行配重，鋼錠分10t、20t兩個規格。
4巖錨梁承載能力分析
4.1應變測試結果分析
（1）5#斷面（CZ0+029）布置有3塊應變計，其中2塊分別布置在上、下游巖錨梁體側面，其最大荷載（590t）作用下的應變分別為5με、8με，為壓應變；一塊布置在下游巖錨梁頂面，荷載作用下最大應變為6με，為拉應變。
（2）3#斷面（CZ0-007）布置有8塊應變計，其中下游面布置有6塊，其中巖錨梁頂面及側面上部布置3塊應變計（XY3-1、XY3-4、XY3-5），最大荷載（590t）作用下應變為6～11με，為拉應變；巖錨梁側面下部3塊應變計（XY3-3、XY3-6、XY3-7），最大荷載作用下應變為2～7με，均為壓應變。上游面布置兩塊，最大荷載作用下的應變分別為7με、9με，為拉應變。
（3）6#斷面（CZ0-036.25）布置4塊應變計，其中兩塊應變計讀數異常不予考慮（SY6-2、XY6-1）。上游側巖錨梁側面布置一塊應變計，最大荷載（590t）下應變為5με，為壓應變；下游側巖錨梁頂面布置一塊應變計，最大荷載下應變為8με，為拉應變。
應變測試結果表明：除XY3-1測點外，3個斷面應變值均在10με以內，應變值較小，從應變圖上可以看出其基本處于線性階段，最大試驗荷載作用下處于安全狀態。
巖錨梁體不同部位有不同應變值，巖錨梁體頂面及側面的上部以拉應變為主，巖錨梁側面下部以壓應變為主。
4.2撓度測試結果分析
5#斷面（CZ0+032）最大荷載（590t）作用下撓度為0.55mm，殘余撓度為0.26mm；3#斷面（CZ0-007）最大荷載作用下撓度為0.72mm，殘余撓度0.38mm；2#斷面（CZ0-023）最大荷載作用（530t）下撓度為0.53mm，殘余撓度0.24mm；6#斷面（CZ0-036.25）最大荷載作用下撓度為0.63mm，殘余撓度0.32mm。撓度測試結果表明：各斷面撓度值在1mm以內，殘余撓度在0.4mm以內，有一定的殘余變形，主要是由于預壓不到位，結構存在一定的空隙壓密所致。從撓度曲線圖上可以看出，在試驗荷載作用下撓度處于線彈性工作范圍內。3#斷面受6#裂縫影響，撓度、殘余撓度均稍大于其它斷面。
4.33#斷面6#裂縫變形測試結果分析
通過跨6#裂縫布置應變計，換算得到最大裂縫變形為0.00675mm，變形極其微小，6#裂縫變形測試成果說明在荷載作用下裂縫受到的影響較小，其對巖錨梁體并沒有產生大的破壞作用。
5結論
巖錨梁是地下廠房的關鍵結構?；趶S房開挖揭示的地質資料、監測成果和施工過程，以及巖錨梁承載能力試驗資料，對巖錨梁裂縫產生、發展作了相關性分析，初步結論如下：（1）基于監測成果，推斷巖錨梁裂縫形成的時間主要不在運行期間，而主要在地下廠房進行▽128以下開挖施工時前后時段。（2）因存在夾層及兩條母線洞穿過廠房下游側墻，裂縫段圍巖的差異（不均勻）變形是6#裂縫產生的主要原因。（3）通過對巖錨梁在各級荷載作用下的表面應變、撓度、錨桿應力、測縫計數據的分析，在試驗荷載作用下，各項實測數據都較小，巖錨梁整體應力變形處于彈性階段，工作狀態穩定。試驗過程中6#裂縫變形量微小，說明其對巖錨梁的工作狀態影響較小，試驗荷載最高為590t，設計荷載為500t，設計荷載在試驗荷載范圍之內，說明巖錨梁滿足設計要求，但在實際吊裝過程中，要加強對監測數據的采集和分析。（4）通過各種內觀儀器觀測，表明巖錨梁加載與卸載過程處于彈性工作狀態，巖錨梁運行是穩定的，其承載能力滿足設計要求，廠房圍巖巖體是安全的。
