錨索導管在頂拱穿索中的優化應用

摘 要：目前水電工程的地下廠房、地下主變開關室、公路交通行業的隧道洞挖與高邊坡等支護工程施工中的預應力錨索應用十分廣泛，它主要是用于洞室群的深層錨固，保持圍巖穩定，防止因地質缺陷、斷面裂隙構造復雜及裂隙節理發育而發生局部塌方或冒頂的風險。本文結合青海省黃河水電公司葛洲壩集團拉西瓦水電工程施工項目部的實際應用實例，從錨索的制作、穿索、起吊、錨索導管制作、導管安裝應用等幾個方面給出了錨索導管在拱頂穿索中的優化。

關鍵詞：錨索 錨索導管 穿索 起吊安裝 應用

中圖分類號：TU472 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）07（a）-0035-01

1 施工工藝

1.1 錨索制作

錨索的制作成型是將成捆的鋼絞線先按照設計長度下料，將每股鋼絞線套上PVC套管，然后把多股鋼絞線分別穿進塑料骨架的組合孔里，再用合適的鐵絲把骨架綁扎牢固，一根合格的錨索就加工完成了；施工工序是：搭設滿堂腳手架-布孔-鉆孔-驗孔-穿索-安裝鎖扣張拉鋼墊板-注漿-張拉等工序。

1.2 穿索

水電工程地下硐室設計采用系統錨索錨固圍巖，穿索朝向主要布置有側墻面的水平孔、拱肩與拱頂弧形段上仰的斜孔，頂拱中間縱向設計垂直上仰的錨索孔。尤其是洞室拱肩與頂拱弧形設計布置的垂直上仰的系統錨索在傳統的安裝穿索施工前，須在洞室拱肩和頂拱錨索的孔口下方約50 cm處，以鉆孔的傾角方向在原有的滿堂腳手架上搭設穿進錨索的支撐滑架并與腳手架聯結成整體使承載提高。在孔口周邊分等距離弧長鉆3個錨桿孔錨固外留段為？16 mm的彎鉤，主要用于鋼絲繩臨時固定穿進完成錨索的多重穩固、起吊換鉤時臨時固定錨索的作用以及在其中一個錨桿鉤上掛設1.5 t卷揚機提升錨索的滑輪或者將滑輪掛在緊鄰孔口下方的支撐架橫桿上。

1.3 使用導索鋼管前

以前使用老辦法臨時固定錨索，基本都是將臨時固定的繩頭掛在孔口旁的錨桿彎鉤上，盡管臨時固定錨索的方法比較簡單、省事，但是工人稍有一點馬虎捆綁不牢疏忽了安全檢查程序，提升時索身的自重和穿索阻力容易使固定繩頭受力松動滑脫，瞬間滑落的錨索像舞龍一樣在支撐架的兩邊狂舞，每次脫索都有可能將作業平臺穿索的工人擊傷，存在重大安全隱患。當錨索穿入孔中多半時，緩慢推進的索頭摩擦力大，在孔內時常受阻（如遇到巖石斷層或破碎帶）更是大大的增加了穿索的施工難度，造成孔外的索身彎曲弧度較大，越到尾部越不容易穿進。此時更要注重檢查吊運系統可靠后，才能放松卷揚機繩索，作業人員就可以放心地進行換鉤操作了，經過多次重復捆綁吊點和起吊才能把一根錨索完全穿進到位，完成穿索后把外露段的鋼絞線穿過張拉的鋼墊板，用3根鋼絲繩分別用卸扣穿進鋼墊板孔里鎖好，將另一端繩頭掛在上方的3個彎鉤上。固定穩妥后才能松開卷揚機吊繩，卸下吊繩，就可以進行下個工序的注漿施工了。

1.4 使用導索鋼管后

為了提高洞室頂拱段上仰錨索穿索的施工效率，保證安全生產。在青海省黃河水電公司葛洲壩集團拉西瓦水電工程施工項目部施工的大型地下廠房工程第一層洞挖高10 m、寬31 m，長300 m和地下主變開關室分層次開挖第一層高10 m、長240 m、寬27 m的頂拱系統錨索施工前期，曾多次目睹突然滑落的錨索將工人擊打成重傷的情景，為此筆者設計了穿索導管專門用于安裝洞室頂拱弧形段的上仰錨索；經項目部負責地下廠房第一層300多根錨索施工，錨索二、三隊承擔了200根1500 kN預應力錨索的穿索任務，經該隊使用，取得滿意效果，該錨索導管安裝簡單、適用，有以下優點；不僅較好地解決了錨索更換起吊點容易脫索的風險，避免了事故的發生。而且使穿索的時間縮短了近一半以上，采用錨索導管新技術后每完成一根錨索穿孔結束只需1個多小時，然后卸掉鋼導管，進行下個穿索準備大大提高了工作效益，深受好評。

2 錨索導管的制作安裝及使用方法

2.1 導管制作

用一根150國標鋼管、長3～5 m（管身下料長度可以根據開挖的洞高自由調整）；重約60 kg，安裝時輕巧投入2個工人就可以輕松的固定在錨索支撐滑架上。鋼管兩端用2根48×3.2 mm×600的腳手架鋼管分別橫向牢固的焊接在主管端頭，為方便多次起吊換鉤，使吊運鋼絲繩順當的穿進導管，并保持在導管內有自由的運動空間；必須在限位導管的長度方向切割一條寬12 mm的口子（開口不宜大，寬了會造成吊繩脫離導管被迫停止吊運），同時還得考慮卷揚機的吊繩在拉伸過程中避免繩索脫離導管，應避開鋼絲繩在導管內摩擦管壁運動的正向，選擇與吊繩運動磨擦較少的管壁側向為切割導管開口的穿進方向，這樣JjF4WCZw7bt+79n0XRhxjL+oMG+URe9Cpo+P7lr8gNE=吊運的鋼繩就不會脫離導管了，上管口及下端喇叭口應打磨的無棱角，以防磨損錨索塑料套管和卡住起吊繩索；錨索穿進導管就制作完成了。

2.2 導管安裝

使用前將錨索導管兩端焊接的橫向腳手架鋼管用扣件牢固的固定在錨索支撐骨架上即可。卷揚機提升滑輪應掛在孔口錨桿鉤上或者將滑輪掛在緊鄰孔口下方的支撐架橫桿上，穿索時手持卷揚機移動開關的工人可以及時的觀察到鋼繩起吊點與滑輪的安全距離，以防拉斷起吊鋼繩發生脫索的危險，為保證最大有效提升的安全距離孔口與導管之間固定的距離一般為2 m左右為宜，也可以根據洞身高度自由確定與孔口和地面的安裝距離。

2.3 應用

經檢查錨索導管固定穩妥后，導管下端口設計的管身大部分切割后留有敞開式小喇叭口長有20 cm，喇叭口底板在錨索提升時起著防止繩索卡在下端管口的作用。因每次提升距離限制，要把一根長25 m的預應力錨索穿進孔里，每穿一根錨索必須要多次重新捆綁起吊點，才能完成一根錨索的穿進作業，為了防止臨時固定的錨索滑落，同時采用一下雙保險操作；只要將鋼釬穿入固定捆綁錨索的鋼絲繩頭，然后將鋼釬橫在導管上端的管口上，還將另一根臨時固定索身的繩頭掛在頂拱孔口旁的錨桿鉤上，確認掛設牢固后放松卷揚機吊繩，取下起吊的鋼絲繩卸扣即可，在重新捆綁起吊點前只要將起吊的鋼絲繩下拉超過下端喇叭口底板，然后從開口處把繩索放入導管內即可。起吊時先將吊繩提升一小段距離，再停下，取下保險繩，經多次換鉤直至錨索穿進完成，操作相當簡便而且安全。起吊過程換鉤和臨時固定錨索均采用80鋼管自制的半圓形活動管夾緊固，管夾長8 cm，管夾兩邊的中間部位鉆12緊固螺孔和起吊端鉆有14的卸扣銷穿孔。

參考文獻

[1]隧道施工[M].人民交通出版社，2009，9.

[2]建筑結構荷載規范[S].GB50009-2001，中國建筑工業出版社，2002.

[3]鋼結構設計規范[S].GB50017-2003.

[4]建筑結構構造資料：合訂本[M].中國建筑工業出版社，1998.

[5]王玉龍.扣件式鋼管腳手架計算手冊[M].北京：中國建筑工業出版社，2008.

[6]混凝土結構構造手冊[M].中國建筑工業出版社，2002.