地下厂房吊顶结构一般作为通风层底板，布置有风管；同时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，影响机组的正常运行；又是地下厂房的装饰层，可以遮盖不平整的顶拱开挖面。本研究针对大跨度地下厂房跨度大、空间高、施工干扰多等特点，研发了大跨度地下厂房拱式钢-混凝土组合吊顶结构，形成了配套的安全、优质、高效的施工技术，取得了良好的工程效果。其主要创新内容如下：

1、研发了新型拱式钢-混凝土组合吊顶结构，利用钢结构箱型拱梁及梁间压型钢板组合结构联合承载施工期荷载并兼作模板，浇筑混凝土形成钢-混凝土组合结构，兼具钢结构与混凝土结构两者的优点，结构合理，具有承载能力强、稳定性好、节省空间、经久耐用及表面美观等优点。

图1  钢-混凝土组合吊顶结构混凝土浇筑前后面貌

2、研制了装配式大跨度安装临时移动式施工平台，预设拱顶施工拉杆系统，拱梁间临时横向支撑，实现了钢结构与钢-混凝土组合结构间承载的合理转换，减少了施工干扰，确保了施工安全。

图2  临时移动式施工平台

3、建立了各个阶段吊顶各分部结构力学模型，利用经典结构力学验证了施工期外包钢骨架拱梁、运行期外包钢混凝土拱梁、施工期及运行期吊顶支撑柱及其钢牛腿、施工期及运行期吊顶压型钢板等结构的安全性、稳定性，从理论上确保了该结构的可靠性。

图3  钢-混凝土组合吊顶结构结构力学模型

4、研究采用钢结构箱型复合式拱梁构件制作、拱梁现场拼装、压型钢板焊钉连接及泵送通仓薄层拱形混凝土浇筑等施工工艺，形成了新型拱式钢-混凝土组合吊顶结构成套施工技术，实现了高效施工，保证了施工质量。

图4  箱型复合式拱梁构件制作平台

本研究成果已成功应用于锦屏二级水电站地下厂房吊顶结构、白鹤滩水电站地下厂房吊顶结构，并且正在应用于杨房沟水电站地下厂房吊顶结构中，得到了各方的一致好评。

     图5  锦屏二级水电站地下厂房吊顶结构现场面貌                  图6  白鹤滩水电站地下厂房吊顶结构现场面貌

本研究成果可以省去架立高满堂施工支承排架和模板的繁琐步骤，因而节约了大量工期，并且能快速施工，减小施工干扰，给工程带来极大便利。