某水電站預應力錨索施工技術措施

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簡介： 右岸溢洪道及右壩肩地段巖石主要為MV-1黑云花鋼片麻巖夾角閃云云母片巖及云母角閃巖.山坡巖體御荷作用強烈,巖石為強風化及弱風化,局部基巖裸露,在Ⅱ區(qū)EL970.00m～EL990.00m高程之間的邊坡上設置5排錨索,間、排距5m,共200根,以控制坐標點為起點向上游方向布置……
關鍵字：水電站 預應力錨索 施工技術措施

一、工程概況

　　1、右岸溢洪道及右壩肩地段巖石主要為M^V-1黑云花鋼片麻巖夾角閃云云母片巖及云母角閃巖.山坡巖體御荷作用強烈,巖石為強風化及弱風化,局部基巖裸露,在Ⅱ區(qū)EL970.00m～EL990.00m高程之間的邊坡上設置5排錨索,間、排距5m,共200根,以控制坐標點為起點向上游方向布置,設錨索L=35m,方向N80E°～S80E°,錨固角下傾15°.預應力錨索采用1000KN,長度為35m。.

　　2、右岸溢洪道及右壩肩預應力錨索設置具體位置見“0000000勘測設計研究院下發(fā)的右岸溢洪道、泄洪(兼導流)隧洞出口一期開挖及邊坡支護圖(4/6)”中5-5剖面. 5-5剖面上、錨索方位角分別為NE59°和NE74°, 錨索下傾15°.預應力錨索采用1000KN,長度為35m,@5m×5m(水平距離×高差).

主要參數(shù)表

項目鋼絞線(束)鋼絞線強度(N/m²m)外錨頭鋼墊板尺寸(mm)錨索鉆孔直徑(mm)錨墩底寬(mm)錨墩底寬(mm)錨墩高度(mm)錨墩混凝土等級內(nèi)錨固斷長度(m)技術參數(shù)71860－250×250×40φ1153001500600C305

　　二、施工布置

　　<1> 施工供風

　　主供風站位于930-2^#公路和910-3^#公路交叉處附近,距離錨索工作面段路長度約270m,使用2臺20m³/min電動空壓機,另有2臺12m³/min柴油空壓機位于工作面附近作為臨時備用.

　　<2> 施工用水

　　在960-1^#公路上方靠近施工區(qū)地方建一方位蓄水池,總?cè)萘考s80m³,注漿時由此蓄水池供水.

　　<3> 施工用電

　　施工電源由變壓器房沿邊坡拉一條主電源線,引至主錨索工作面.

　　<4> 砂石料供應

　　采用由業(yè)主統(tǒng)供料場砂石料.

　　<5> 砼及水泥漿的供應

　　在作業(yè)面附近布置2臺0.35m³/min的移動式攪拌機以及2臺ZLB-3型注漿機.

　　<6> 錨索加工場地

　　在960-1#公路上選擇靠近作業(yè)面空闊地上作為錨索加工場地,加工場地澆筑砼底板.

　　三、預應力錨索施工

　　本合同段邊坡預應力錨索為100t級,深度35m/根,其基本施工程序如下

　　為保證錨索灌漿施工不受影響，施工開始前在現(xiàn)場進行爆破震動測量，找出震動波的衰減規(guī)律，并根據(jù)規(guī)范對錨索灌漿施工的震動影響規(guī)定，選擇合理的施工程序和安全距離，保證錨索施工安全、順利、優(yōu)質(zhì)完成。

　　1、材料

　　a、預應力錨索使用的鋼絞線φj15.24㎜符合<<SL46—94>>的規(guī)定，運輸中防止磨損，其性能參數(shù)必須符合<<預應力混凝土用鋼絞線>>的規(guī)定，同時對運達工地的每批鋼絞線作100％的外觀檢查和10％的抽樣拉力試驗，抽樣結果和出廠產(chǎn)品質(zhì)量證書、標志、說明書等報監(jiān)理工程師批準后使用。

　　b、 預應力錨索的錨具必須有廠家產(chǎn)品合格證書，并且應符合國家關于鋼材質(zhì)量的規(guī)定

　　c、所采用的水泥標號不低于425#的新鮮普通硅酸鹽水泥，水泥質(zhì)量應符合<<硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥>>(GB175—1999)的規(guī)定。過期、變質(zhì)水泥不得使用。

　　d、水、砂的質(zhì)量必須滿足<<水工混凝土施工規(guī)范>>(SDJ207—1999)有關條款的規(guī)定。

　　2、造孔

　　在錨索區(qū)采用5㎝鋼管搭設雙排腳手架,鋼管間排距為5㎝x5㎝,腳手架底腳鋼管及 橫向鋼管與山體通過φ25錨桿可靠連接,錨桿入巖深度1m,外露0.5m,間排為3mx3m,梅花形布置,錨桿與腳手架焊牢。

　　在鉆孔位置鋪設竹跳板,作為鉆機及人員操作平臺, 竹跳板與腳手架用8號鉛絲可靠綁扎連接, 竹跳板在腳手架上不得滑動。

　　預應力錨索采用YQ100型電動潛孔鉆機造孔,鉆孔的孔位、孔深、傾斜度應按設計要求進行嚴格控制,在錨索部位搭設施工腳手架,按孔位、孔向架設鉆機，開孔時力求精確，孔深嚴格按要求控制。

　　造孔過程中應作好錨固段始末兩處的巖粉采集，如在其它部位發(fā)現(xiàn)軟弱巖層、出水、落鉆等異常情況，也應隨時作好采樣記錄，并及時報告監(jiān)理工程師。若在錨固段發(fā)現(xiàn)上述異常情況，應將孔深適當加長，以確保錨固段位于較好的地層中。

　　鉆孔過程中，若因巖石軟弱破碎而導致坍孔時，可進行固結灌漿固壁。在堆積體邊坡的松散體內(nèi)鉆孔時，為防止坍孔應采取套管全程跟進方式鉆孔，直至不坍孔段為止。

　　鉆孔到位應采用高壓風、水循環(huán)沖洗，孔內(nèi)不允許有積水、石粉和石渣等。鉆孔結束后，必須經(jīng)監(jiān)理工程師驗收后，才能夠進行下索、注漿等工序。在安裝錨索前，將鉆孔孔口堵塞保護。

　　3、預應力錨索的制作

　　錨索的制作應在有防雨設施的加工廠完成,鋼鉸線下料前,將鋼絞線放在平坦干凈的水泥地面上或工作平臺上,攤開理直,根據(jù)實際鉆孔深度及錨具長度用鋼尺丈量,砂輪切割,嚴禁電弧切割。下料切口兩側(cè)用20號鉛絲綁扎,以免切割后切口松散(下料誤差:-0,+10cm)。

　　錨索體的長度等于錨頭以里的長度加外露長度。外露長度包括撐腳高度、張拉千斤頂高度、工具錨板及工作錨板厚度與預留長度（一般為200mm）。對觀測錨索尚應加上測力計高度。編束時一定要把鋼絞線理順后再進行綁扎。鋼鉸線下料或編束后如擱置時間較長，應采取臨時防銹措施。

　　內(nèi)錨固段需組裝成棗核狀。量出內(nèi)錨段的長度并作出標記，在此范圍內(nèi)穿對中隔離架，間距1m，兩對中隔離架之間扎鉛絲一道，內(nèi)錨固段錨束分二層組裝，隔離支架應能使鋼絞線可靠分離，使每根鋼絞線之間的凈距≥5mm，且使隔離架處錨索體的注漿厚帽。張拉段每隔2m設置一道對中支架，端頭2m區(qū)段內(nèi)加密到1m。對中支架應保證其所在位置處錨索體的注漿厚度大于10mm，對中支架之間扎鉛絲一道，錨索入孔前應逐段剪去鉛絲。

　　鋼鉸線成束后，要檢查其長度、組裝直徑、鋼鉸線有無交叉和重迭等，進行驗收后，合格者方可使用。對合格的錨索要登記掛牌，標明錨索編號、錨索長度，以防裝錯孔位。

　　錨索入孔時，不過多地來回抽動錨索體，且送入孔道的速度應均勻，防止損壞錨索體和錨索體整體扭轉(zhuǎn)。

　　錨固段安裝一根排氣管和一根灌漿管，灌漿管由孔口經(jīng)張拉段，穿過定位止?jié){環(huán)直至導向帽，用于錨固段注漿:排氣管由孔口經(jīng)張段穿過定位止?jié){環(huán)即止，用于錨固段注漿時排氣。張拉段需專門設一根灌漿管，伸至止?jié){環(huán)附近即可。

　　4、錨索安裝

　　右岸溢洪道右壩肩在EL970、EL990高程區(qū)的錨索安裝由設在右岸上游上線960出渣公路K0+5.25~62.803段加工場由人工向上通過鋼管爬梯抬運至錨索區(qū)入孔。

　　鋼管爬梯由5㎝鋼管綁扎而成,鋼管爬梯寬度為1.2m,兩側(cè)設扶手,鋼管爬梯與山體通過Φ25錨桿可靠連接,錨桿入巖深度1m,外露0.5m,錨桿與鋼管爬梯連接采用焊接,焊接質(zhì)量必須滿足規(guī)范要求.

　　錨索入孔前對鉆孔重新進行通孔檢查,對塌孔、掉塊進行清理干凈或處理，不得欠深。安裝前應對錨索體進行詳細檢查，核對錨索編號與鉆孔的孔號，并對損壞的配件進行修復和更換。

　　推送錨索時用力要均勻一致，應防止在推送過程中損壞錨索配件。推送錨索時不得使錨索轉(zhuǎn)動，在將錨索體推送至預定深度后，檢查排氣管和注漿管是否暢通，否則應拔出錨索體，排除故障后重新安裝。

　　5、混凝土錨墩施工

　　混凝土錨墩施工需在內(nèi)錨固段灌漿結束后方可進行外錨墩澆筑。在混凝土澆筑前需要清除錨頭底部范圍的松動巖塊，承壓鋼板底部混凝土或水泥砂漿充填密實。

　　6、錨固灌漿

　　內(nèi)錨段灌漿在錨索入孔后即可進行，自由段灌漿則在錨索張拉鎖定后進行，漿液配比按試驗室給出的配比執(zhí)行。為給錨索張拉提供依據(jù)，注漿時對每一根預應力錨索的灌漿漿液均取樣做抗壓強度試驗，并要求在進行張拉時混凝土的強度不得低于設計強度的75%。灌注前，應對注漿體進行流動性測定，漿液在粘度計流出的時間以不超過6秒為宜;還應進行泌水性測定，在量筒中注入500cm³漿液，3h后泌水量不得超過2%。

　　錨索的內(nèi)錨段采用一次注漿一次張拉，排氣管回濃漿后即以0.5MPa的壓力閉漿,閉漿時間15min.當錨索補償張拉并經(jīng)檢驗合格鎖定后,即可進行自由段注漿,注漿直到鎖定處串冒濃漿1min方可閉漿,閉漿壓力0.5MPa,閉漿時間15min,待7d后作補封注漿.

　　7、錨具安裝

　　錨具必須有廠家產(chǎn)品合格證書，并經(jīng)過規(guī)定的試驗驗收程序方可使用，錨具表面的防銹油脂使用前一定要清洗干凈，不得有油污、鐵屑、泥沙等雜物。錨具各組件按次序安裝好，錨墊板和錨板應對中并相吻合。

　　8、錨索的張拉

　　預應力錨索的張拉作業(yè)其基本施工程序如下：

　　機具率定→分級理論值計算→外錨頭混凝土強度檢查→張拉機具安裝→預緊→分級張拉→鎖定→簽證

　　錨索張拉待錨固灌漿抗壓強度和錨墩混凝土抗壓強度達到規(guī)定時，才能對預應力進行

　　張拉和鎖定。張拉前必須把張拉機具、測力裝置及所需附屬機具準備齊全，并都進行嚴格的率定和校驗。對率定和校驗過的機具要妥善保管，以免影響精度，機具率定或校驗證書必須經(jīng)過驗收合格后方可使用，張拉設備在張拉前必須配套標定，并將率定合格證書報監(jiān)理工程師。張拉設備的標定間隔期不宜超過六個月，經(jīng)拆卸檢修的張拉設備或經(jīng)常強烈撞擊的壓力表，都必須重新標定。

　　張拉共分五個量級進行，即張拉荷載分別按設計噸位的25%、50%、75%、100%、110%逐級依次進行。除最后一次超張拉要求靜載持續(xù)30min外，其余四個量級中，每級持續(xù)時間均為5min，上述五個量級的張拉均應在同一工作時段完成，否則應卸荷重新再依次張拉。張拉各量級穩(wěn)定前后，均應量測鋼絞線的伸長值與回縮值，若實測伸長值與理論伸長值相差超過10%或小于5%，應停止張拉，查明原因后才能重新張拉。

　　加荷、卸荷速率應平穩(wěn)。張拉時，升荷速率每分鐘不宜超過設計預應力值的0.1; 卸荷速率每分鐘不宜超過設計預應力值的0.2。

　　錨索張拉完結鎖定后,會產(chǎn)生一定的應力損失.因此在進行第二次注漿前,就進行一次補償張拉,其間隔時間不得少于72h.補償張拉完成后即右進行封孔注漿。補償張拉的施載噸位為設計噸位的105%，錨索注漿封孔7d后，還應對孔口段的離析沉縮部分，進行補封注漿。松弛損失一般為鎖定噸位的3%~4%，在補償張拉前，應注意檢查。若發(fā)現(xiàn)異常噸位時要查明原因進行處理。

　　認真填定張拉記錄，錨索施工全部完成后，施工單位應向監(jiān)理工程師提交必須的驗收資料。

　　9、外錨頭保護

　　端頭錨在補封注漿結束后，進行錨頭混凝土保護帽封堵施工。切去鎖定板外多余的鋼絞線（鎖定板外預留100mm），按設計尺寸采用環(huán)氧砂漿澆封，保護帽最小厚度15mm，封頭底部需包住承壓鋼板。

　　四、錨索施工進度安排

　　<1> 錨索施工工期安排如下

　　自錨索施工開始之日起150天內(nèi)完成(200根).

　　<2> 單根錨索施工周期如下

　　鉆孔、檢孔、錨索制備(2天)→送索、內(nèi)錨段灌漿(1天)→澆筑錨墩、養(yǎng)護(7天)→錨固灌漿混凝土抗壓強度達到規(guī)定→間隔7天→補封注漿、外錨頭保護(1天)

　　五、主要施工人員及機械的配置計劃

擬配置施工人員

工種人數(shù)工種人數(shù)班組長2技術員2試驗工2 修理工2電工2 測量工4鉆機手12安裝工12澆筑工8普工12

擬投入機械設備

設備名稱型號及規(guī)格數(shù)量制造產(chǎn)商購置年份檢查情況錨索鉆機YQ100型電空潛孔鉆機3湖北2004優(yōu)良注漿機ZLB-3型2河南2004優(yōu)良穿心式液壓千斤頂YCD-2002上海2004優(yōu)良輪切割機400mm2昆明2004優(yōu)良移動攪拌機0.35m³/min2昆明2004優(yōu)良電動空壓機20m³/min2西安1994良好柴油空壓機12m³/min2柳洲1999良好

　　六、質(zhì)量控制措施

　　1、鉆孔的孔位、孔深、傾斜度應按設計要求進行嚴格控制，其孔距、排距偏差允許為±20cm，傾斜度及方位角允許偏差為±2.5°，有效孔深的超深不大于20cm，且每鉆進5m，用測斜儀校正一次，保證孔位達到設計和規(guī)范要求。

　　2、嚴格執(zhí)行“三檢”制，作好班組自檢，必須作好各工序的施工記錄，施工中上道工序不合格或未經(jīng)監(jiān)理工程師驗收簽證的預應力錨索階段產(chǎn)品，不得進入下一道工序施工。

　　3、認真做好施工記錄，各道工序施工人員必須經(jīng)培訓并經(jīng)考核合格后方可上崗作業(yè)，嚴禁違章操作。

　　4、工具錨夾片與工作錨夾片兩者不可混用，工具錨夾片使用一般不宜超過10次。工作錨板、限位板和工具錨板之間的鋼絞線一定要保持順直，不能相互扭結，以保證張拉的順利進行。

　　5、錨固段和張拉段交界處的止?jié){環(huán)必須能承受大于0.5MPa的注漿壓力,且不漏漿,止?jié){環(huán)處鋼絞線與止?jié){環(huán)之間必須密封好,止?jié){環(huán)充氣壓力≥0.5MPa,并用壓力表檢查有無漏氣現(xiàn)象。