洞松水電站廠房后邊坡預應力錨索施工質(zhì)量控制

杜　林，　梁　偉

(中國水利水電第十工程局有限公司，四川 成都　610072)

洞松水電站廠房后邊坡預應力錨索施工質(zhì)量控制

杜林，梁偉

(中國水利水電第十工程局有限公司，四川 成都610072)

摘要：預應力錨索是邊坡經(jīng)常使用的加固手段之一，因其作業(yè)工序特殊，又屬于地下隱蔽工程，對其質(zhì)量的管控只能從工序上進行把控。以洞松水電站廠房后邊坡錨索施工為例，從原材料、施工工藝流程及作業(yè)工序等方面詳細敘述了預應力錨索施工質(zhì)量控制的細節(jié)，可供從事相關(guān)專業(yè)的人員參考。

關(guān)鍵詞：洞松水電站；廠房邊坡；預應力錨索；工序作業(yè)；質(zhì)量控制

1工程概述

洞松水電站工程位于碩曲河中下游的鄉(xiāng)城縣香巴拉鎮(zhèn)、尼斯鄉(xiāng)及洞松鄉(xiāng)境內(nèi)，是碩曲河干流“一庫五級”開發(fā)方案中第四個梯級水電站。廠區(qū)建筑物主要包括：主副廠房、GIS樓、出線場、尾水閘墩、尾水渠道。安裝間布置于主機間右側(cè)，主廠房進廠大門設于安裝間前端；母線廊道與電氣設備廊道、副廠房布置于主廠房后側(cè)；GIS樓布置于安裝間右側(cè)；進廠公路位于廠區(qū)右側(cè)，與卡心大橋相接，距鄉(xiāng)城縣30 km，為三等中型工程。

根據(jù)設計方案，廠房后邊坡錨索主要分布在GIS樓、安裝間和主機間0-068～0+036段，巖體主要以碳質(zhì)板巖為主，破碎、不穩(wěn)定。錨索設計布置三排，高程分布為2 535.3 m、2 539.3 m及2 543.3 m，排距及錨桿左右間距4 m，錨索長度L=35 m。錨索設計共75束，每束6股,錨索為壓力分散型，采用無粘結(jié)鋼絞線，設計張拉力為1 000 kN。

2預應力錨索施工流程

預應力錨索施工按以下工序進行：測量定孔位——造孔——固壁注漿(遇地質(zhì)條件無法成孔或無法達到設計要求時)——清孔——錨索制作與安裝——錨索注漿——孔口承壓墩施工——預應力張拉鎖定——外錨頭保護——竣工驗收。

其中錨孔成孔及錨孔注漿是保證施工質(zhì)量的主要環(huán)節(jié)，錨孔成孔的技術(shù)要點是如何防止孔壁坍塌、卡鉆；注漿的技術(shù)重點是如何將孔底的空氣、巖(土)沉渣和地下水排出孔外，以保證注漿飽滿密實。

3預應力錨索施工主要工序質(zhì)量控制

3.1錨孔鉆孔

錨孔施工前，先依據(jù)錨孔部位搭設能滿足施工相應承載力和牢固條件的腳手架，根據(jù)設計要求測量放出孔位并標明孔位準確位置。鉆機就位，用地質(zhì)羅盤測量孔的方位角和傾角以保證將鉆孔的精度控制在設計要求的范圍內(nèi)，鉆孔的開孔偏差不得大于10 cm，錨索孔在任何一個方向上的入口偏差不得大于2.5°，在鉆進長度方向上的孔斜偏差不得大于孔深的2%。鉆孔采用風動干鉆法，鉆孔不能用水沖鉆和沖洗孔壁。鉆孔過程中，要認真做好施工記錄，如返渣、地下水及地層情況等，鉆孔直徑設計為110 mm，鉆孔深度通過鉆桿的根數(shù)控制，采用PVC管(或其他檢孔器)復核，鉆孔的實際孔深應大于設計孔深，終孔孔深宜大于設計孔深40 cm。

施工中對于孔深大于40 m的孔為防止其發(fā)生孔斜，鉆孔采用剛度大、材質(zhì)好的粗徑鉆桿，鉆桿上每隔5～8 m安裝一個導正器對粗徑鉆桿扶正，以保證鉆具、鉆桿始終在鉆孔中間。采用JXY-2型羅盤測斜儀每5～8 m測量一次孔斜，隨時糾偏，以保證全孔孔斜在設計允許范圍內(nèi)。鉆孔達到設計深度后不能立即停鉆，應穩(wěn)鉆3 min以上。鉆進過程中，應使用高壓空氣將孔內(nèi)的巖(土)粉和積水全部清除出孔外，確?？妆诟蓛?，從而有利于漿體與巖壁之間的粘結(jié)。完成鉆孔并經(jīng)檢查合格后應及時進行錨筋的安裝和錨孔注漿，避免擱置時間較長而導致塌孔。

造孔時塌孔的處理。遇鉆孔塌孔情況后，立即停止鉆進并提鉆，拔出鉆桿后進行固結(jié)灌漿，待漿體達到一定強度后再進行鉆進。

3.2錨索的制作與安裝

預應力錨筋采用高強度、低松馳、無粘結(jié)預應力鋼絞線，強度等級為1 860 MPa，直徑15.2 mm，單根鋼絞線由7根直徑為5 mm的鋼絲組成；輔件選用硬質(zhì)的PVS塑料管道支架，材料中不含氯化物和其他易引起鋼材腐蝕和氫脆的成分，灌漿管采用直徑25 mm的PVC增強塑料管，承受壓力為0.7 MPa以上；工作錨具應滿足設計規(guī)范中的質(zhì)量要求，保證錨索張拉時不產(chǎn)生嚴重的應力集中。工作應力不能超過使用材料的允許應力，也不得產(chǎn)生明顯的變形。原材料的品種、質(zhì)量、規(guī)格及用量直接影響到工程的耐久、適用、堅固及經(jīng)濟性能，且在一定程度上影響到結(jié)構(gòu)形式和施工方法，因此，對原材料的質(zhì)量控制在施工過程中具有非常重要的作用。本標工程在原材料質(zhì)量控制方面實行嚴格的質(zhì)量控制跟蹤檢查。

按設計要求下料，采用砂輪切割機進行切割，錨索預留張拉段鋼絞線長度不得小于1.5 m。下料時應注意各單元錨索長度不同。按設計要求量出錨固段長度后，將錨固段PE套管剝?nèi)?，去除鋼絞線面層保護油脂，先用鋸木屑清除保護油脂，然后用柴油及汽油反復清洗，清洗干凈后使用棉紗擦干，直到手感無油膩且表面光亮，用手攆有澀滯感為止，并對裸露的鋼絞線進行防護。

編錨前，先對鋼絞線進行外觀檢查，只有檢查合格后的鋼絞線才能使用。編錨時，應嚴格按照設計圖紙對中支架、隔離支架及注漿管等正確安裝，每隔1.5 m設置一個架線環(huán)以保證錨索的“平、直、順”。錨索編制或綁扎時應使用鉛絲，在錨索體外側(cè)安置塑料或鋼制對中架，將預應力錨索體在鉆孔內(nèi)居中放置。錨固段頂部安裝導向帽，對組裝好的錨索按照對應的錨索孔進行編號并妥善放置備用。

錨索編制完成后，經(jīng)監(jiān)理工程師檢測各項指標滿足設計規(guī)范要求并簽發(fā)單項驗收合格證。制作好的錨索體在運輸及安裝過程中不能出現(xiàn)死彎折，不得損壞隔離架、注漿管及鋼絞線外包的涂塑層。

3.3錨索注漿

通過錨索注漿管注漿。錨孔注漿必須采用孔底返漿法，注漿過程中，當出漿管排漿比重與灌漿比重相同時進行屏漿，注漿使用水泥漿，水灰比≤0.4，漿體強度等級為C35。為達到錨固段膠結(jié)材料的快凝、早強、無腐蝕等性能，在漿液中按規(guī)定摻入了膨脹劑以產(chǎn)生側(cè)向應力，加強錨固效果；為增加漿液的流動性，易于泵送，還在漿液中按規(guī)定摻入了高效減水劑。進漿必須連續(xù)，如因各種原因使進漿中斷時間超過1h，必須采取措施重新灌注，達到設計要求后結(jié)束。為保證漿液的錨固質(zhì)量，當漿體達到設計強度的70%時，不允許在錨索周圍20 m范圍內(nèi)進行任何爆破或振動工作。

3.4承壓墩

在預應力錨索注漿完成后即可進行承壓墩的施工。首先清理巖石面，對于巖石較為破碎或巖石面裂隙發(fā)育的部位需要處理巖石面；處理巖石面采用噴射C20混凝土，特殊部位應掛鋼筋網(wǎng)或配筋后再噴射C20混凝土。承壓墩強度不低于C30。水泥強度等級為P.O42.5R，二級配；細骨料為中粗砂；摻入的外加劑由試驗確定；當混凝土達到設計強度后，即可開始預應力錨束外錨頭的安裝與張拉。混凝土承壓墩之上應設置鋼墊板，鋼墊板與混凝土承壓墩的承力面應垂直于錨索孔的軸線，其偏差角不宜大于±2°。

3.5錨索的張拉與鎖定

張拉前，先對千斤頂、電動油泵、壓力表等進行標定并繪制出張拉噸位與壓力表讀數(shù)之間的關(guān)系曲線圖。張拉器具按以下程序安裝：工作錨具安裝→限位板→千斤頂→自動工具錨安裝→張拉。

張拉時，先進行單根預應力鋼絞線的預緊，使錨索各股預應力鋼絞線的應力均勻后，再進行整索張拉。預緊應力為張拉控制應力的0.2～0.3。錨索分級加載和整索張拉程序按：0.2、0.25、0.5、0.75、1、1.05～1.1倍于張拉控制應力6級荷載逐級張拉。為保證預應力錨固力效果，在正式封孔注漿前，若錨索鎖定后保存的預應力低于設計張拉力的90%時必須補償張拉；待其達到設計要求的錨固力后方可封孔注漿。

3.6錨頭防護

當張拉鎖定完成后，應及時對錨索進行補漿和封錨。外錨頭先用手砂輪切割機按距夾片后端3～5 cm切除多余的鋼鉸線，嚴格去銹除油后及時采用與錨墩混凝土同標號的混凝土進行封錨，防止銹蝕破壞。

4結(jié)語

該工程邊坡預應力錨索施工過程中，嚴格按照質(zhì)量技術(shù)要求，從設備配置、原材料及施工過程全方位嚴格控制，注重細節(jié)控制，采取了一系列技術(shù)檢查手段，確保了預應力錨索施工全部滿足質(zhì)量標準，最終保證了預應力錨索施工全部符合設計質(zhì)量技術(shù)要求，確保了邊坡的安全穩(wěn)定，為后序工程施工及廠房安全運營提供了可靠保障。

杜林(1981-)，男，四川南充人，項目經(jīng)理，工程師，從事水利水電工程施工技術(shù)與管理工作；

梁偉(1985-)，男，貴州興義人，助理工程師，從事水利水電工程地基與基礎(chǔ)工程施工技術(shù)與管理工作.

(責任編輯：李燕輝)

收稿日期:2015-02-15

文章編號:1001-2184(2015)02-0068-03

文獻標識碼:B

中圖分類號:TV52;TV522;TV546

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