江坪河電站溢洪道進(jìn)口預(yù)應(yīng)力錨索施工技術(shù)淺析

摘 要：江坪河電站溢洪道進(jìn)口邊坡高度大、頂部巖體風(fēng)化卸荷嚴(yán)重且受多條斷層切割，對邊坡穩(wěn)定極為不利，主要采用預(yù)應(yīng)力錨索進(jìn)行加固處理。安全監(jiān)測成果顯示，邊坡穩(wěn)定，錨索加固效果良好，從而保證了后續(xù)施工的安全。

關(guān)鍵詞：溢洪道進(jìn)口；邊坡；錨索；加固

1 概況

江坪河水電站溢洪道進(jìn)口邊坡最大高度約190m，頂部巖體風(fēng)化卸荷嚴(yán)重且受多條斷層切割，對邊坡穩(wěn)定極為不利，邊坡開挖及加固難度大。設(shè)計主要采用預(yù)應(yīng)力錨索對邊坡進(jìn)行深層加固處理。

2 錨索型式及設(shè)計參數(shù)

預(yù)應(yīng)力錨索型式為粘結(jié)式端錨型和無粘結(jié)式端錨型（監(jiān)測錨索）。

錨索主要設(shè)計參數(shù)：設(shè)計張拉力2000KN，長度45～60m，內(nèi)錨固段長度8m，每束錨索由14股鋼絞線組成；錨墩砼強度C40，外錨頭砼強度C35，錨索注漿漿體強度M50。

3 錨索施工

3.1 施工程序

粘結(jié)式預(yù)應(yīng)力錨索和無粘結(jié)式預(yù)應(yīng)力錨索施工程序分別見圖1、圖2。

3.2 原材料及機具

3.2.1 原材料

（1）鋼絞線。采用直徑15.24mm（7φ5）、強度等級為1860MPa的高強低松弛鋼絞線。鋼絞線外觀和力學(xué)性能應(yīng)符合GB/T5224[1]的規(guī)定。

（2）錨具。采用HVM15-14型錨具，錨具進(jìn)場外觀檢驗及性能試驗結(jié)果需滿足規(guī)范要求。

（3）其它材料。P.O 42.5級水泥、外加劑、砂、骨料質(zhì)量均應(yīng)滿足相關(guān)技術(shù)規(guī)范要求。

3.2.2 施工機具

鉆機選用YG-80風(fēng)動鉆機，并配備VHP750型高風(fēng)壓空壓機供風(fēng)。

灌漿設(shè)備：灌漿采用3SNS型砂漿泵灌漿，制漿站采用NJ-600型濃漿高速制漿機制漿，灌漿記錄采用灌漿自動記錄儀。

張拉機具：錨索單根預(yù)緊采用YC10型千斤頂；整體張拉采用YCW250型千斤頂和ZB4×500型電動油泵及其配套機具。

3.3 施工方法

3.3.1 鉆孔

按設(shè)計圖紙放樣定位，開孔偏差控制在10cm以內(nèi)。鉆進(jìn)過程中，隨時調(diào)整鉆具支點并采用鉆孔對中器以保證鉆孔精度，并記錄鉆進(jìn)速度、回風(fēng)、排渣等情況。

錨孔鉆進(jìn)過程中，對節(jié)理裂隙發(fā)育、滲水量較大及巖石破碎等巖體，采用固結(jié)灌漿處理。根據(jù)現(xiàn)場實際情況，固結(jié)灌漿采用純水泥漿灌注，水泥漿配合比為0.4：1，全孔一次灌漿，灌漿壓力<0.1MPa。灌漿結(jié)束后，待凝2d即可進(jìn)行掃孔和簡易的壓水試驗，以檢查固結(jié)灌漿的效果。

鉆孔結(jié)束后，采用高壓風(fēng)水沖洗孔道，直至孔內(nèi)返出清水為止。采用多點照相測斜儀進(jìn)行孔道測斜，檢查合格后臨時封孔保護(hù)。

3.3.2 錨索制作與安裝

（1）制作

①粘結(jié)式錨索編束

將鋼絞線、一期進(jìn)回漿管、二期進(jìn)漿管分類標(biāo)識后按以下順序組裝：a.組裝鋼絞線、錨索附件及充氣管，并用14#無鋅鐵絲綁扎固定；b.安裝一期進(jìn)回漿管及二期進(jìn)漿管；c.內(nèi)錨段用無鋅鐵絲綁扎成棗核狀；d.外錨段鋼絞線端頭用鐵絲按順序編簾；e.環(huán)氧砂漿封填定位止?jié){環(huán)內(nèi)管與鋼絞線之間間隙。

②無粘結(jié)式錨索編束

將錨固段8m長的鋼絞線剝?nèi)E護(hù)套，油脂涂層清除干凈；張拉段每隔2m安裝一個架線環(huán)；內(nèi)錨段每隔1m設(shè)置一塊隔離架，兩個架線環(huán)中間采用鉛絲進(jìn)行綁扎，使錨根段形成棗核狀。鋼絞線與進(jìn)回漿管平行布置。最后將錨索套上波紋管，并安裝波紋管封堵器，封堵器內(nèi)充填環(huán)氧砂漿[2]。環(huán)氧砂漿終凝后，用無鋅鉛絲將波紋管和鋼絞線幫扎牢固。

（2）安裝

采用人工扛抬，徐徐穿入錨孔內(nèi)，錨索轉(zhuǎn)彎半徑不小于4m。穿索結(jié)束后，及時將錨索外露部份包裹起來，以防污損。

3.3.3 墊座砼澆筑

在砼澆筑前，先清潔巖面，然后安裝孔口墊板套管及網(wǎng)片鋼筋等。錨墊板安裝時要保證與孔道軸線垂直，套管與孔道軸線對中。并將套管與孔道間的孔隙加以密封，錨頭部分的空隙需進(jìn)行灌漿處理。灌漿管留置于砼墊座頂面，并預(yù)埋D25鋼管作為回漿排氣管，斜插與錨孔相通。待支好模板并潤濕砼接觸面后即可澆筑墊座砼。

3.3.4 錨索灌漿

粘結(jié)式錨索采用內(nèi)外錨固段分開灌漿的方式；無粘結(jié)錨索灌漿可一次性連續(xù)灌注完畢。錨索孔道采用M50水泥濃漿灌注，水灰比為0.4～0.45。

灌漿時，由進(jìn)漿管進(jìn)漿，排氣管出漿；回濃漿時，逐步封閉排氣管，使回漿壓力達(dá)到0.2～0.3Mpa。當(dāng)吸漿率小于0.4L/min時，屏漿30min即可結(jié)束灌漿。灌漿自下而上一次施灌，進(jìn)漿必須連續(xù)進(jìn)行。

3.3.5 錨索張拉及鎖定

當(dāng)注漿體強度達(dá)到設(shè)計強度75%，錨墩砼強度達(dá)到30MPa后，才能進(jìn)行張拉。

張拉程序：機具率定→分級理論值計算→張拉機具安裝→單根預(yù)緊→整體分級張拉→鎖定。

預(yù)緊張拉逐根進(jìn)行，張拉力為設(shè)計張拉值的5%。整體張拉按照設(shè)計張拉值的25%、50%、75%、100%、110%五級進(jìn)行加載。張拉過程要緩慢、連續(xù)、勻速，采用應(yīng)力應(yīng)變的雙控措施對其進(jìn)行監(jiān)控[3]。錨索鎖定48小時內(nèi)，若應(yīng)力下降到設(shè)計值以下時，需進(jìn)行補償張拉。

3.3.6 錨頭保護(hù)

預(yù)應(yīng)力錨索張拉鎖定，回灌補漿結(jié)束后，將錨具外150mm的鋼絞線用切割機割除。墊座砼端面鑿毛，并涂刷一層環(huán)氧基液，然后澆筑封錨砼。

3.3.7 觀測儀器安裝

錨索測力計安裝之前，孔口墊板表面應(yīng)打磨擦拭干凈，以保證孔口墊板與測力計的接觸面平整光滑。安裝時，要確保測力計及工作錨板中心線與孔軸線對中。并將測力計平穩(wěn)放置在測力計墊板上，檢查無誤后，方能進(jìn)行張拉。

測力計安裝之后，應(yīng)在施工現(xiàn)場檢驗其零點讀數(shù)是否正常。測力計外接電纜的連接嚴(yán)格進(jìn)行硫化處理。電纜引入觀測站。

4 觀測

錨固后3h內(nèi)，每半小時觀測一次；12h和24h各觀測一次。從第二天開始，一個月內(nèi)，每周觀測一次；此后，每月觀測1～3次，特殊情況應(yīng)加密測試。錨索監(jiān)測曲線見圖3。

圖3 錨索應(yīng)力曲線圖

根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)分析，錨索應(yīng)力變化在正常范圍內(nèi)，維持在1950KN左右，并趨于穩(wěn)定。

5 結(jié)束語

溢洪道進(jìn)口高邊坡預(yù)應(yīng)力錨索加固處理后，經(jīng)過10個多月的觀測，數(shù)據(jù)分析顯示，錨索測力計應(yīng)力變化值均在正常范圍內(nèi)，邊坡處于穩(wěn)定狀態(tài)，為溢洪道進(jìn)口后續(xù)施工及大壩運行創(chuàng)造了良好的安全條件。

參考文獻(xiàn)

[1]《預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絞線》（GB/T 5224-2003）.

[2]郭曉剛，徐年豐，程少榮.新型無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力錨索灌漿工藝優(yōu)化研究[J].預(yù)應(yīng)力技術(shù)，2004.

[3]游小川.三峽地下電站尾水洞預(yù)應(yīng)力錨索施工技術(shù)，2010，1001-4179（2010）09-00049-04.

作者簡介：祁秀峰，男，28歲，助理工程師，從事水利水電工程施工管理。