沁河河口村水庫導(dǎo)流洞預(yù)應(yīng)力錨桿噴錨支護(hù)

□章 博 □楊 艷（河南省水利第二工程局）

沁河河口村水庫導(dǎo)流洞預(yù)應(yīng)力錨桿噴錨支護(hù)

□章 博 □楊 艷（河南省水利第二工程局）

噴錨支護(hù)是隧洞工程常用的支護(hù)方法，噴錨支護(hù)又分為普通噴錨支護(hù)和預(yù)應(yīng)力噴錨支護(hù)。預(yù)應(yīng)力錨桿噴錨支護(hù)施工技術(shù)要求高，工藝復(fù)雜，施工周期長，特別是在洞內(nèi)施工，空間狹窄，施工干擾大。優(yōu)化設(shè)計參數(shù)，采用合理的施工方法，可保證工程工期及工程的經(jīng)濟性。

河口村水庫；預(yù)應(yīng)力錨桿；噴射混凝土

一、工程概況

河口村水庫位于黃河一級支流沁河最后一段峽谷出口處，下距五龍口水文站約9km，屬河南省濟源市克井鎮(zhèn)，是控制沁河洪水、徑流的關(guān)鍵工程，也是黃河下游防洪工程體系的重要組成部分。河口村壩址控制流域面積9223km2，占沁河流域面積的68.2%，占黃河三花間流域面積的22.2%。

河口村水庫工程是一座以防洪、減淤為主，兼顧改善生態(tài)、供水、灌溉、發(fā)電等綜合利用的大（2）型工程，導(dǎo)流洞工程布置在水庫的左岸，洞身長720m，縱坡1%。該導(dǎo)流洞后期下閘封堵后進(jìn)行龍?zhí)ь^改建為泄洪洞。導(dǎo)流洞襯砌后斷面尺寸為9.0m×13.5m，采用鋼筋混凝土襯砌。

導(dǎo)流洞穿越的地層從進(jìn)口到出口依次為：太古界登封群（Ard）、中元古界汝陽群（Pt2r）、寒武系饅頭組（∈1m）。

二、錨桿施工

（一）錨桿孔的鉆孔

1.由測量人員按設(shè)計圖紙中間距和排距的要求定出位置，錨桿鉆孔的位置、方向、孔徑及孔深，要符合施工圖紙要求。鉆孔的開孔偏差不得大于10cm，端頭錨固孔的孔斜誤差不得大于孔深的2%。

2.在造孔前進(jìn)行生產(chǎn)性試驗，選擇合理的鉆機參數(shù)，鉆進(jìn)過程中對鉆具隨時進(jìn)行檢驗和校正，并在孔內(nèi)采取導(dǎo)向措施。采用MGJ-50D型鉆機進(jìn)行造孔，在鉆進(jìn)過程中，如發(fā)現(xiàn)異常及時停鉆，如屬地質(zhì)構(gòu)造問題，及時進(jìn)行固結(jié)灌漿，固結(jié)灌漿待凝后，掃空，繼續(xù)鉆進(jìn)。

3.對于破碎帶或滲水量較大的圍巖，在安裝錨束前，應(yīng)按SL46-94第33節(jié)的規(guī)定對錨孔進(jìn)行灌漿處理。鉆進(jìn)過程中，記錄每一鉆孔的尺寸、回水顏色、鉆進(jìn)速度和巖芯記錄等數(shù)據(jù)。

4.鉆孔完畢時，應(yīng)連續(xù)不斷地用水和空氣徹底沖洗鉆孔，鉆孔沖洗干凈后方可安裝錨桿。在安裝錨桿之前，將鉆孔孔口采用堵塞保護(hù)。

（二）錨固段的灌漿插錨桿

1.鉆孔工作結(jié)束后，用壓力風(fēng)水沖洗，將孔道內(nèi)的鉆孔巖屑和泥沙沖洗干凈，直到回水變清。錨固段灌漿工作開始前，通過灌漿管送入壓縮空氣，將鉆孔孔道的積水排干。

2.錨固段采用水泥砂漿和純水泥漿進(jìn)行灌注，漿液的配比應(yīng)經(jīng)試驗確定。若采用純水泥漿灌注錨固段，其水灰比取0.4～0.45，漿液中摻入一定數(shù)量的膨脹劑和早強劑，其28d的結(jié)合強度應(yīng)不低于1MPa。

3.錨固段灌漿長度應(yīng)符合施工圖紙要求，阻塞器位置應(yīng)準(zhǔn)確，在有壓注漿時，不得產(chǎn)生滑移和串漿現(xiàn)象。灌漿可自下而上一次施灌，進(jìn)漿必須連續(xù)。采用先灌漿后插錨桿的施工方法，注入錨固段的漿液量應(yīng)進(jìn)行精確計算，確保錨桿放入后，漿液能充滿錨固段。漿液注入錨固段后應(yīng)盡快下插錨桿，保證錨桿安放到施工圖紙規(guī)定的位置。錨固段注漿和插桿完成后，待漿液初凝后，再裝錨桿墊板、墊圈和螺帽。

（三）張拉

1.對錨束張拉的設(shè)備和儀器進(jìn)行標(biāo)定，標(biāo)定不合格的張拉設(shè)備和儀器不得使用，標(biāo)定間隔期不超過6個月，超過標(biāo)定間隔期的設(shè)備和儀器或遭強烈碰撞的儀表，必須重新標(biāo)定后才可使用。

2.張拉機具主要為千斤頂和油泵，擬選用YCL-120穿心千斤頂，ZB4-500S電動油泵及配套壓力表、傳感器等，均按照2倍需要配備設(shè)備。

3.張拉力逐級增大，其最大值為錨桿設(shè)計荷載的1.05～1.1倍，穩(wěn)壓10min～20min后鎖定，鎖定后的48h內(nèi)，若錨桿應(yīng)力下降到設(shè)計值以下時則進(jìn)行補償張拉。并根據(jù)監(jiān)理的指示進(jìn)行張拉試驗。

（四）封孔和錨頭保護(hù)

1.封孔回填灌漿在補償張拉工作結(jié)束后28d進(jìn)行，封孔回填灌漿前由監(jiān)理人員檢查確認(rèn)錨桿應(yīng)力已達(dá)到穩(wěn)定的設(shè)計值。

2.封孔回填灌漿材料和施工方法與錨固段灌漿相同。封孔回填灌漿采用錨桿中的灌漿管從錨具系統(tǒng)中的灌漿孔施灌，灌漿管伸至錨固端頂面，灌漿必須自下而上連續(xù)進(jìn)行，壓力不小于0.8MPa。

3.為保證所有空隙都被漿液回填密實，在漿液初凝前進(jìn)行不少于2次補灌。當(dāng)回漿管出濃漿，孔內(nèi)吸漿量大于理論吸漿量，回漿密度大于或等于進(jìn)漿密度，且進(jìn)漿量與回漿量一致后進(jìn)行屏漿，達(dá)到設(shè)計要求的屏漿時間和屏漿壓力后結(jié)束灌漿。

三、噴射混凝土

（一）混凝土配合比

施工配合比由實驗室提供。一般情況下，水泥與骨料之比為1∶4.0～1∶5.0，水泥用量450～500kg/m3，砂率為45%～55%。水灰比0.4～0.5，速凝劑的摻量2%～6%。拌制混合料時，稱量（按重量計）的允許偏差應(yīng)符合下列規(guī)定：水泥和速凝劑±2%；砂、石均為±3%。

（二）工藝流程

分供料、供風(fēng)、供水三個系統(tǒng)。

供料：石子和砂按配合比重量過秤，然后進(jìn)入攪拌機中和水泥混合，拌勻后將混合料倒入運料翻斗車運到作業(yè)面，在貯料槽中加入速凝劑并人工拌至均勻后經(jīng)皮帶機送入噴射機中。

供水：采用施工供水系統(tǒng)，如果水壓不夠，可加設(shè)增壓裝置，管路送到噴頭。

供風(fēng)：由空壓機送風(fēng)進(jìn)入風(fēng)包經(jīng)汽水分離器后用風(fēng)管送入噴射機。

（三）噴射作業(yè)

風(fēng)壓：利用壓縮空氣吹送干混合料，要求風(fēng)壓穩(wěn)定，壓力大小適中?？蛰d壓力=0.1×輸料管長度；工作風(fēng)壓=10+0.13×輸料管長度。

水壓：一般應(yīng)高于風(fēng)壓10N/m2以上。水灰比：0.4～0.5。噴射方向與受噴面的夾角：噴嘴一般應(yīng)垂直于巖面，并稍微向剛噴射的部位傾斜。噴嘴與受噴面的距離：一般為0.5m～1.0m。一次噴射的厚度：夾角為0°時，厚度7～8cm，夾角為90°時，厚度3～4cm。摻速凝劑使一次噴射厚度可增加一倍左右。分層噴射的間歇時間：使用普通硅酸鹽水泥，摻速凝劑，間歇時間一般為15～30min。

噴射順序：可由下而上，以防止混凝土因自重下墜而產(chǎn)生裂縫或脫落。

噴射厚度的控制：采用標(biāo)樁法，利用錨桿或用速凝砂漿將鐵釘固定在巖面上，鐵釘長度比設(shè)計厚度長1cm，每m2固定1～2個。

（四）鋼筋網(wǎng)噴射混凝土

在進(jìn)行噴射混凝土前布設(shè)鋼筋網(wǎng)，鋼筋網(wǎng)的間距應(yīng)為150mm×150mm，鋼筋采用直徑為6mm、屈服強度240MPa的光面鋼筋 (Ⅰ級鋼筋)，水工隧洞內(nèi)鋼筋保護(hù)層厚度不應(yīng)小于50mm。鋼筋網(wǎng)噴射混凝土支護(hù)厚度不應(yīng)小于100mm，亦不應(yīng)大于250mm。使用工廠生產(chǎn)的定型鋼絲網(wǎng)時，其鋼絲間距應(yīng)不小于100mm，并應(yīng)經(jīng)過噴射混凝土試驗選擇骨料的粒徑和級配。

（五）常見問題的處理

巖面滲水快或滴水：采用鑿孔置導(dǎo)管的辦法，化分散為集中，由排水管集中將水導(dǎo)出。對于滲水慢或微弱滴水的巖面，可直接噴混凝土。

噴射料回彈：噴射混凝土的回彈率，一般拱部約20%～25%，兩邊約10%～15%?；貜椓献鞴橇蠒档蛧娀炷恋膹姸?，不得重復(fù)利用。

（六）養(yǎng)護(hù)

噴射混凝土養(yǎng)護(hù)：一般情況下，噴射混凝土終凝后2h，應(yīng)開始噴水養(yǎng)護(hù)；養(yǎng)護(hù)時間一般工程不得少于7晝夜，重要工程不得少于14晝夜；氣溫低于+5℃時，不得噴水養(yǎng)護(hù)；每晝夜噴水養(yǎng)護(hù)的次數(shù)，以經(jīng)常保持噴射混凝土表面具有足夠的潮濕狀態(tài)為度。

（七）噴射混凝土質(zhì)量檢查

每批材料到達(dá)工地后，應(yīng)進(jìn)行質(zhì)量檢查與驗收?；旌狭系呐浜媳燃胺Q量偏差，每班至少檢查一次,條件變化時，應(yīng)及時檢查?；旌狭蠑嚢璧木鶆蛐?，每班至少檢查兩次。噴射混凝土必須做抗壓強度試驗。當(dāng)設(shè)計有其他要求時，還應(yīng)增做相應(yīng)性能的試驗。檢查噴射混凝土抗壓強度所需試塊應(yīng)在工程施工中制取。試塊數(shù)量：每噴射50～100m3混合料或小于50m3混合料的獨立工程不得少于一組,每組試塊不應(yīng)少于3個。當(dāng)材料或配合比變更時，應(yīng)另作一組。噴射混凝土抗壓強度系指在一定規(guī)格的噴射混凝土板件上,切割制取邊長為100mm的立方體試塊,在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下養(yǎng)護(hù)28d,用標(biāo)準(zhǔn)試驗方法測得的極限抗壓強度乘以0.95的系數(shù)。

2010-03-16