無黏結(jié)預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)在新疆下坂地水利樞紐工程中的應(yīng)用

宗海

摘要：目前國內(nèi)很多地區(qū)都開始采用無黏結(jié)預(yù)應(yīng)力錨索。該項新技術(shù)在新疆地區(qū)尚未推廣，新工局基礎(chǔ)工程處在新疆下坂地水利樞紐工程施工中對該工藝進行了試驗性施工，。以及無黏結(jié)預(yù)應(yīng)力錨索材料的使用，認為無黏結(jié)預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)對巖體加固具有適宜性，避免了在傳統(tǒng)的巖體加固施工中施工難度大等一系列問題。該工藝具有巖體加固質(zhì)量好、工程造價低施工效率高等優(yōu)點。

關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力綱絞線、錨具、張拉段、自由段、設(shè)計張拉力、錨墩

中圖分類號：TV文獻標識碼：A 文章編號：

一、工程概況

下坂地水利樞紐工程位于新疆塔里木河源流葉爾羌河主要支流之一的塔什庫爾干河中下游，地處喀什塔什庫爾干縣班迪爾鄉(xiāng)境內(nèi)，是塔里綜合治理中唯一的山區(qū)水庫工程，為大（Ⅱ）型工程，其主要建筑物導(dǎo)流泄洪洞為2級建筑物。

導(dǎo)流泄洪洞采用導(dǎo)流、泄洪和水庫放空一洞三用的布置型式，設(shè)計洪水標準為100年一遇，校核洪水標準為5000年一遇，施工導(dǎo)流期設(shè)計洪水為20年一遇。遂洞斷面為7*17.05~7*10.25m的圓拱直墻型，設(shè)計最大泄流量920m3/s，最大流速30.9m/s。導(dǎo)流洞洞臉無黏結(jié)預(yù)應(yīng)力錨索，設(shè)計張拉力為1000KN。仰角6度，方位角89度，孔深30m。

二、 施工設(shè)備

三、施工程序

預(yù)應(yīng)力錨索施工工藝流程圖

錨索制作→錨索運輸→搭設(shè)腳手架→布孔→鉆孔（邊鉆孔邊灌漿）→錨索安裝→注漿錨固→錨鐓砼→張拉、封孔

1、搭設(shè)腳手架布孔

根據(jù)施工圖紙要求，將腳手架搭到設(shè)計高程，在腳手架加固時用手分鉆在巖壁上打錨桿用Φ8的鋼筋與腳手架連接，錨桿直徑為28mm，在造孔過程中由于鉆機移動須從新搭設(shè)腳手架，如在打完第一排孔再造第二排孔時，在第一排鉆機所占的空間的腳手架須從新架設(shè)加固，錨索孔點放置實際位置，并進行統(tǒng)一編號，用油漆標明，為鉆孔施工提供準確的位置。

2、鉆孔

錨索孔鉆孔采用錨索鉆機邊灌漿邊鉆進，鉆孔仰角為6°,方位角為89°, 孔坐標誤差不大于10cm。為確保錨索孔鉆孔方向滿足設(shè)計及技術(shù)要求，在鉆孔開鉆前后進行嚴格控制，確保鉆孔質(zhì)量。開孔前，確保鉆機底座水平，并按設(shè)計要求的鉆孔傾角，用地質(zhì)羅盤儀精確測量鉆桿夾角，以確保開空方向。鉆進過程中還隨時檢測，若有偏差還立即糾正，終孔孔軸偏差不大于孔深的2%，方位角偏差的不大于3%。在邊灌漿邊鉆進過程中無壓灌漿，漿液配合比現(xiàn)場試驗確定。

3、錨索制安

3.1錨索制作

錨索制作根據(jù)設(shè)計院下發(fā)的預(yù)應(yīng)力錨索結(jié)構(gòu)圖要求進行編制，采用隔離支架集束，隔離支架按設(shè)計要求設(shè)置其間距永許偏差±50mm ;鋼絞線采用GB/T5224—2003要求的Φ15.24mm，1860Mpa高強度低松弛無黏結(jié)鋼絞線，鋼絞線采用切割機下料 ，其長度誤差不大于±10mm;錨索編制綱絞線一端對齊，排列平順，無扭結(jié)，綁扎牢固；錨索編制完成后，按編號整齊，平順地存放在地面20cm 以上的支架或墊木上，支架間距為1m—1.5m。錨索制作完成后在隔離架上焊上3—6根φ8mm導(dǎo)向鋼筋，鋼筋起到導(dǎo)向和保護鋼絞線的作用。導(dǎo)向錨固端為P型擠壓錨。

3.2錨索運輸

錨索水平運輸中索體各支點間距不大于2m,彎曲半徑不小于3m，垂直運輸時，應(yīng)根據(jù)錨索體在調(diào)運中的狀態(tài)，合理布設(shè)吊點，其間距不大于3m,入孔前除主吊點外，其余吊點能快速，安全脫鉤。

3.3錨索安裝

錨索安裝前對孔道采用壓縮空氣清孔，錨索進行仔細的檢查，滿足設(shè)計及規(guī)范要求方可安裝。錨索安裝時，采用人工從邊坡抬止孔口，由人工穿入孔內(nèi)，孔內(nèi)穿索時緩慢均勻推進，錨索一次穿索到位，避免在安裝過程中反復(fù)拖動索體。錨索安裝完畢后，應(yīng)對外露鋼絞線進行監(jiān)時防護。

4、注漿錨固

錨索安裝完畢后，對內(nèi)錨固段進行注漿錨固采用摻加微膨脹劑的水泥漿進行灌注，漿液水灰比為0.4：1。錨固段注漿壓力0.6Mpa。

4.1漿液配制及質(zhì)量控制

4.1.1漿液配制

注漿漿液采用425#普通硅酸鹽水泥進行拌制，拌漿機采用YGJ―340型雙層立式攪拌機，攪拌時間不低于3min,上層攪拌桶內(nèi)水泥漿液過篩后放入低速攪拌桶內(nèi)使用，內(nèi)錨固段注漿漿液濃度采用重量比為0.4：1的水泥漿，施工中為量準確，同時便于施工，水泥以整袋加入，不足整袋以臺秤稱量。

4.1.2漿液質(zhì)量控制

錨索施工前，對水泥進行檢驗，檢驗結(jié)果滿足規(guī)范要求。注漿過程中，還隨時抽檢，受潮結(jié)塊的水泥不能用于注漿；同時還抽測漿液的比重。采用經(jīng)檢驗合格的水泥，不符合要求的水泥漿不能用于錨索施工。

4.2注漿設(shè)備

注漿機采用BW—250型泥漿泵壓送漿液；注漿管采用高壓鋼編管。

5、錨墩砼施工

錨墩砼施工根據(jù)施工圖紙及設(shè)計要求進行，若噴砼面松散，將噴砼鑿掉，確保砼與基巖緊密結(jié)合；砼澆注前安裝好導(dǎo)向管和承壓板。鋼筋由鋼筋廠統(tǒng)一制作備用。待所有錨索孔穿索，錨固完成后運至現(xiàn)場安裝；砼強度等級采用C30以上。由砼拌合站集中拌制，采用砼罐車運輸，人工搭設(shè)溜槽入倉。錨墩尺寸為：底面積為1.2mΧ1.2m,頂面積為0.4mΧ0.4m,高為0.4m，鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)3層Φ12mm@100mm,鋼墊板規(guī)格為300mmΧ300mmΧ35mm。

6、錨索張拉

錨索張拉采用單拉單錨的方式，從內(nèi)到外將不同承載體上的鋼絞線按分級程序張拉到位。

6.1錨具及張拉機具

錨索張拉前，完成錨具的安裝。按規(guī)范要求對千斤頂，油泵進行率位。錨具采用柳州歐維姆建筑機械有限公司生產(chǎn)的OVM15—7型工作錨；張拉機具采用YCW—150型電動油壓千斤頂。

6.2鋼絞線預(yù)緊

錨索張拉前，對鋼絞線進行逐根預(yù)緊，預(yù)緊應(yīng)力為0.2σcon—0.3σcon，使每根鋼絞線均達到無彎曲，無打結(jié)，確保整索張拉時每根鋼絞線的均勻受力。

6.3整索張拉及鎖定

進口洞臉預(yù)應(yīng)力錨索張拉采用張拉力控制為主，伸長值校核的雙控操作方法。張拉過程中采用逐級加載速率不超0.1σcon/min，各級加載后應(yīng)同步測量其伸長值，各級張拉力為：0.2 σcon，0.25 σcon，0.75 σcon，1.0 σcon，1.05 σcon，在各級張拉應(yīng)力下保證2 min—5 min的持荷穩(wěn)壓時間；錨索張拉鎖定后夾片錯牙不大于2mm，并測量預(yù)應(yīng)力鋼絞線的滑移量。

7、封孔灌漿及防護罩

錨索張拉結(jié)束后，應(yīng)對錨索孔進行封孔，采用灌注純水泥漿液的方法進行。灌漿前應(yīng)采用壓力水和高壓風對錨索孔進行沖洗。灌漿結(jié)束24h后應(yīng)及時檢查，若發(fā)現(xiàn)孔道漿體不滿，采取必要的補充灌漿直至孔通漿體飽滿。封孔灌漿結(jié)束后，防護罩內(nèi)填環(huán)氧沙漿。防護罩為塑料防護罩，外形尺寸為40Χ40Χ20cm。

四、質(zhì)量控制措施

預(yù)應(yīng)力錨索施工工序復(fù)雜，技術(shù)要求嚴格，為確保施工質(zhì)量，施工過程中嚴格按照施工程序施工，每道工序完成經(jīng)檢查驗收后進入下道工序。除了嚴把程序檢查驗收關(guān)，對如下質(zhì)量重點作了嚴格的控制：

1、對綱絞線、錨具、水泥等重要材料，要求相關(guān)資料齊全，并進行進場抽檢，以確保材質(zhì)優(yōu)良。張拉前對千斤頂，油泵進行率定，率定合格后用于張拉施工。

2、造孔是控制質(zhì)量的關(guān)鍵之一，孔位經(jīng)測量放樣并用紅油漆標示。造孔時做好詳細記錄。

3、內(nèi)錨固段灌漿是否密實，是確保張拉的重要環(huán)節(jié)，確保內(nèi)錨固段灌漿密實嚴格按要求灌漿，并做好灌漿記錄。

4、張拉嚴格按技術(shù)要求進行分級張拉，全過程嚴格控制，并做好詳實細致的記錄。

5、錨墩砼嚴格按砼配合比配料，確保錨墩砼質(zhì)量。

五、特殊情況下施工

1、孔口巖石破碎無法直接開孔,處理方法：1).將孔口破碎巖石清理干凈，澆筑混凝土。2）.埋設(shè)孔口管。

2、巖石破碎裂隙大成孔難，處理方法：1）.用高壓風管向孔內(nèi)吹小石,鋸末,水泥,膨韌土,吹滿后灌水泥漿。2）.直接灌水泥漿。 水泥漿漿液配比根據(jù)吃漿量調(diào)整。吃漿量特大時，漿液中添外加擠，鋸末，膨韌土，細砂等。

六、質(zhì)量檢查

錨索施工完成后，在下道工序施工前，通過張拉檢查，在業(yè)主、設(shè)計、監(jiān)理及施工方現(xiàn)場鑒定后形成以下意見，能滿足要求。在進行下一步工序時，豎井高邊坡進行了開挖，洞臉無位移，得到了業(yè)主、監(jiān)理及設(shè)計方的證實，實踐證明錨索質(zhì)量良好。該分部工程被評為優(yōu)良工程。

七、 結(jié)束語

在這次生產(chǎn)性試驗過程中充分反映了錨索工藝的高效優(yōu)點，施工中達到單機每臺班造90m左右的速度。在該項工程中證實MD—60型鉆機最適合本地巖石。通過試驗證實錨索工藝的協(xié)調(diào)性及可靠性；探討了適宜的錨索材料，在巖體加固過程中的凝結(jié)時間等問題，驗證了設(shè)備及配套設(shè)備的適宜性問題，以及施工勞動組合的最佳狀態(tài)。該技術(shù)的特點是工藝簡單、便于操作，并具有巖體加固質(zhì)量好、施工效率高、工程造價低等特點。

參考文獻：

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