張峰水庫溢洪道地基預(yù)應(yīng)力錨索施工質(zhì)量控制

羅中元

（山西省水利工程質(zhì)量與安全監(jiān)督站，山西 太原 030002）

1 工程概況

張峰水庫位于沁水縣張峰村沁河干流上，是一座以供水、防洪為主，兼顧水產(chǎn)養(yǎng)殖、旅游、發(fā)電及農(nóng)村人畜供水等綜合利用的大（二）型水庫，樞紐主要建筑物包括大壩、導(dǎo)流泄洪洞、溢洪道、供水發(fā)電洞。溢洪道布置于沁河左岸單薄山梁中段，為開敞式溢洪道，分引渠、閘室、泄槽及挑流鼻坎4部分。溢洪道閘室長34.0 m，共布設(shè)4孔，每孔凈寬12.0 m。在溢洪道閘室5個閘墩底部布設(shè)預(yù)應(yīng)力錨索，以提高溢洪道整體抗滑穩(wěn)定性，加固錨索均為壓縮分散型，共80根，均勻布置于閘室各閘墩底部，橫向間距4.1m，縱向間距4.0m。

2 錨索結(jié)構(gòu)及質(zhì)量控制

2.1 錨索結(jié)構(gòu)

張峰水庫溢洪道加固錨索均按平行于水流方向傾向上游布設(shè)（逆T1l-4層系列軟弱夾層），與水平面夾角45°。錨索按1 000 kN和3 000 kN兩種規(guī)格設(shè)計，內(nèi)錨固段均為壓縮分散型。錨索由外錨頭、錨墩、錨孔、索體、內(nèi)錨固段和張拉段（自由段）及漿體等部分組成。

2.2 質(zhì)量控制

2.2.1 預(yù)埋、定位鋼管埋設(shè)

閘墩基礎(chǔ)作為錨孔圍巖灌漿蓋重先期施工，需采取措施防止錨索造孔、灌漿等施工時和閘墩內(nèi)埋設(shè)鋼筋互相干擾，并對錨孔進行精確定位。錨墩內(nèi)配置5層直徑14 mm的承壓和抗沖切鋼筋網(wǎng)，預(yù)埋定位鋼管回避鋼筋網(wǎng)干擾，并為錨孔精確定位。

2.2.2 鉆孔定位和造孔

鉆孔的孔深、孔斜、孔位應(yīng)符合下列要求：孔深允許偏差為±200 mm。若鉆孔達到預(yù)定孔深但未按預(yù)計達到穩(wěn)定基巖時，應(yīng)及時上報并按監(jiān)理要求延長孔深，確保內(nèi)錨固段為穩(wěn)定基巖。控制終孔孔斜誤差不大于±2°，孔口坐標(biāo)誤差不得大于10 cm。嚴(yán)格校驗開孔時鉆具的傾角及方位角，不得對設(shè)計的傾角作任何修改。當(dāng)孔位受其他條件影響時，應(yīng)按要求重新擬定新孔位。該工程對16號和79號先行鉆孔，并對其錨固段進行巖芯取樣，鉆孔過程中應(yīng)記錄鉆孔的尺寸、回水顏色、鉆進速度和巖芯記錄等數(shù)據(jù)。

2.2.3 錨孔圍巖灌漿

黏結(jié)應(yīng)力是影響錨索錨固力和內(nèi)錨固段長度的主要因素。地層中錨索存在兩種黏結(jié)界面：一是注漿體與地層間的黏結(jié)面；二是注漿體與預(yù)應(yīng)力筋的黏結(jié)面。錨孔圍巖灌漿按固結(jié)灌漿控制指標(biāo)進行施工控制。

2.2.4 錨索吊裝及穿索

沿錨索軸線方向每隔2 m設(shè)隔離架，綁扎時保證鋼絞線平行不交叉；隔離架及錨束綁扎方式均不得妨礙張拉及灌漿，并預(yù)留灌漿、排氣管通道。灌漿管要平順，不得彎曲、破損，已安裝的灌漿管應(yīng)檢查是否通暢。

2.2.5 內(nèi)錨固段灌漿

灌漿開始前，應(yīng)通過灌漿管送入壓縮空氣，將鉆孔孔道的積水排干。灌漿為有壓灌漿，灌漿壓力0.2～0.3 MPa，當(dāng)孔口溢出漿液濃度與進漿管一致并穩(wěn)壓20 min后，方可停止注漿，并封堵進漿管以防止?jié){液溢出。灌漿結(jié)束后，在漿體達到設(shè)計要求前，錨索體不得受擾動。灌漿作業(yè)完工后2～3 d，對灌漿孔道進行抽樣檢查，觀察水泥砂漿是否充滿孔內(nèi)，否則應(yīng)采取補灌或其他處理措施。

2.2.6 錨墩澆筑

錨墩采用高標(biāo)號混凝土，由于結(jié)構(gòu)受力條件復(fù)雜，對混凝土及澆筑質(zhì)量要求較高，在施工前應(yīng)對混凝土配合比、施工工藝進行研究；施工中應(yīng)做好組織協(xié)調(diào)工作，使單個錨墩一次性澆筑成形。澆筑時要注意錨墊板周圍混凝土的澆筑質(zhì)量，保證承壓鋼墊板底部混凝土充填密實，安裝牢固，防止出現(xiàn)蜂窩麻面；同時注意確保錨墊板和定位鋼管不位移。

2.2.7 張拉及補張拉

錨索張拉過程分預(yù)緊、分級張拉兩個主要環(huán)節(jié)。其中預(yù)緊采用單絞線小千頂循環(huán)法，單根鋼絞線預(yù)緊噸位30 kN。每根鋼絞線至少進行2個循環(huán)預(yù)緊，要求2次預(yù)緊伸長值差不小于3 mm，且每根鋼絞線的伸長值與理論伸長值的差值不能超過理論伸長值的10%。否則進入下一循環(huán)繼續(xù)預(yù)緊，直到滿足要求才能進入整體張拉。整體張拉時，1 000 kN，3 000 kN錨索均分為5級。

張拉時，升卸荷速率應(yīng)增穩(wěn)、緩慢。升荷速率每分鐘不超過最大張拉力的1/10，卸荷速率每分鐘不超過最大張拉力的1/5。每級穩(wěn)壓5 min后進入下一級張拉，最后一級穩(wěn)壓15 min。張拉力控制以壓力表讀數(shù)為準(zhǔn)，理論伸長值和實測伸長值比較為輔，兼?zhèn)錅y力計觀測。當(dāng)實測伸長值超過理論伸長值10%或小于5%時，應(yīng)停止張拉，查明原因后再行張拉。

若錨索張拉后鎖定，48 h內(nèi)預(yù)應(yīng)力損失超過設(shè)計張拉力的10%時，應(yīng)進行補償張拉。補償張拉值應(yīng)達到設(shè)計超張拉值。補償張拉應(yīng)在鎖定值基礎(chǔ)上一次張拉至超張拉荷載，最多進行2次。

2.2.8 孔口段注漿

補償張拉結(jié)束后進行封孔灌漿，封孔灌漿要求灌滿孔口段定位鋼管與錨墊板內(nèi)孔隙，當(dāng)冒出漿液濃度與注漿濃度一致時，停止注漿并采取措施封堵注漿口。

2.2.9 外錨頭封閉

在孔口注漿并經(jīng)監(jiān)理人驗收合格后及時進行外錨頭封閉。外錨頭封閉采用環(huán)氧樹脂外包C20混凝土雙層保護，封閉材料同錨墩接觸面應(yīng)全面鑿毛。裝有監(jiān)測儀器的外錨頭采用鋼帽內(nèi)注潤滑脂保護，鋼帽外澆注C20防護混凝土。在澆筑閘墩基礎(chǔ)上部混凝土?xí)r，對錨墩及外錨頭保護混凝土進行鑿毛處理，鑿毛時不得損壞錨墩及外錨頭的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

3 結(jié)語

目前，張峰水庫溢洪道地基加固錨索已完成施工，施工過程驗證設(shè)計參數(shù)基本合理，施工、試驗及監(jiān)測控制符合預(yù)應(yīng)力錨索施工規(guī)范的有關(guān)要求，據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)分析，工程運行良好。預(yù)應(yīng)力錨索加固技術(shù)是在山西水利工程建設(shè)中的首次運用，其施工方法可為其他工程提供借鑒。