水利水電預(yù)應(yīng)力錨索施工技術(shù)方法

文/項(xiàng)國松 中國葛洲壩集團(tuán)勘測(cè)設(shè)計(jì)有限公司 湖北宜昌 443000

隨著國民經(jīng)濟(jì)水平的顯著上升，我過水利水電工程的項(xiàng)目建造規(guī)模也在持續(xù)擴(kuò)張，水利水電工程的迅速發(fā)展對(duì)于新型技術(shù)及工藝設(shè)備的開發(fā)做出了重要的貢獻(xiàn)，而預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)作為水利水電工程建設(shè)中不可缺少的技術(shù)之一，不但便于操作，并且能夠成功實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的成本控制，在不消耗過多費(fèi)用的同時(shí)還提升的工程的建造質(zhì)量。

1、具體的工程案例

某大型水利水電工程的建造目的主要是供應(yīng)城市的水源與農(nóng)業(yè)灌溉用水，該工程還具有環(huán)境保護(hù)、抗洪、發(fā)電及旅游等多種作用。在由于工程排沙洞口周圍的邊坡位置地址情況較為特殊且比較復(fù)雜，工程重點(diǎn)建設(shè)路段的平均深度為27米，在小型層結(jié)構(gòu)與小段層結(jié)構(gòu)中還存在著很多破碎的地段，因此該地段的巖體硬度值較差且并不十分穩(wěn)定。在施工過程中，需科學(xué)安裝預(yù)應(yīng)力錨索來加以輔助。

2、拉力型預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)在水利水電工程中的應(yīng)用

2.1 鉆孔施工技術(shù)

在進(jìn)行鉆孔施工的過程中，要遵照施工要求調(diào)整排間距，每排的間距要控制在5米左右，以確保為全站儀留有充分的空間，令其按照錯(cuò)孔的運(yùn)行方式對(duì)孔洞位置進(jìn)行監(jiān)測(cè)、設(shè)定于測(cè)量。由于錨索的等級(jí)有所不同，分別為1500KN和3000KN兩個(gè)等級(jí)，而在實(shí)際施工過程中不可一概而論，要根據(jù)實(shí)際情況來選擇正確的鉆孔方式。通常情況下，施工人員會(huì)選擇無水鉆進(jìn)的方式進(jìn)行施工，當(dāng)開孔施工操作完成之后，必須要保證巖石表面的部分是完好無損的，不能因?yàn)椴僮魇д`而影響巖面的強(qiáng)度，從而阻礙施工進(jìn)度。在實(shí)施鉆進(jìn)施工操作時(shí)，實(shí)際的孔洞深度要大于設(shè)計(jì)深度，要隨時(shí)調(diào)整鉆孔的傾斜角度，當(dāng)鉆孔操作竣工之后要將高壓風(fēng)管清理干凈。相關(guān)人員要詳細(xì)記錄整理鉆孔操作的整個(gè)過程。

2.2 聲波的測(cè)試

根據(jù)相關(guān)施工材料可得知，在進(jìn)行聲波的測(cè)試時(shí)測(cè)試數(shù)值需要大于3000m/s。因此在進(jìn)行完開孔操作與空洞清理工作之后，便可以在孔洞內(nèi)的錨固斷進(jìn)行專業(yè)的聲波測(cè)試。如果聲波測(cè)試數(shù)值達(dá)到了3000m/s以上，就可繼續(xù)進(jìn)行下一步的施工工作。如果聲波值沒有達(dá)到既定標(biāo)準(zhǔn)，則可選擇固結(jié)灌漿的方式實(shí)施接下來的施工操作。當(dāng)該階段的施工工作竣工兩天之后，要沿著現(xiàn)有的孔洞位置運(yùn)用同級(jí)別的鉆頭進(jìn)行掃孔操作，然后再清理高壓風(fēng)管的孔道。直到其通過聲波測(cè)試之后，才能結(jié)束該階段的全部施工工作。

2.3 固結(jié)灌漿操作

由于該水利水電工程安裝錨索的位置巖石強(qiáng)度較差，因此在施工過程中要嚴(yán)格遵守施工設(shè)計(jì)，對(duì)于沒有通過聲波測(cè)試的安裝錨索的巖體進(jìn)行專業(yè)的固結(jié)灌漿處理，由于錨索孔洞的主要結(jié)構(gòu)類型就是上仰孔，因此可以在施工中使用雙管法。如圖1。

圖1 固結(jié)灌漿示意圖

2.4 錨索的制作與安裝

在制作錨索及對(duì)其進(jìn)行安裝的過程中，首先要對(duì)鋼絞線材料進(jìn)行除油處理，并且采取對(duì)應(yīng)的防水措施對(duì)錨固段進(jìn)行防水處置。并且按照施工的要求合理分配鋼絞線的應(yīng)用組別。為了便于在施工中使用，當(dāng)下料及分類工作完成之后要對(duì)不同組別的鋼絞線進(jìn)行分別標(biāo)記，并記錄在施工資料當(dāng)中。在分離鋼絲和鋼板材料的時(shí)候，可以使用鋼絞線的PE套管進(jìn)行剝除，并且涂抹適當(dāng)劑量的防銹油，然后將鋼絲恢復(fù)成原有狀態(tài)，結(jié)束除油的操作。其次，要將錨索的承載體合理的進(jìn)行安裝，在此過程中要注重安裝的順序，在鋼絞線材質(zhì)的末端設(shè)置擠壓套，然后插入在錨索的承壓板中。在安置隔離架的過程中，要嚴(yán)格控制間隔的距離，一般情況下不得超過1.6米。然后傳遞到注漿管，并且在錨索主體部分的末端安裝對(duì)應(yīng)的導(dǎo)向帽。最后，要實(shí)施錨索主體安裝操作，在此過程中必須遵照科學(xué)的施工方法，通常要使用人工下錨的方式。錨索在處于運(yùn)輸?shù)倪^程中要受到良好的保護(hù)，必須要預(yù)防其在運(yùn)輸過程中受到意外損壞的情形，還要避免泥漿等物質(zhì)對(duì)其造成污染。在錨索主體正式安裝之前，施工人員要核對(duì)錨索主體的長度與編號(hào)，將其與施工材料設(shè)計(jì)單進(jìn)行核對(duì)，確保二者相符。當(dāng)確認(rèn)無誤之后便可運(yùn)送到孔洞底部，做好固定安裝工作。

2.5 錨固段注漿

通過給錨索主體進(jìn)行注漿操作可以形成相應(yīng)的錨固段，并且可以使其主體部分形成強(qiáng)大的防腐保護(hù)層。注漿操作對(duì)于預(yù)應(yīng)力錨索的整體施工質(zhì)量非常重要，且注漿操作的質(zhì)量對(duì)于錨索的使用壽命與性能具有非常密切的關(guān)聯(lián)。當(dāng)鉆孔操作順利完成之后，可利用壓力風(fēng)水將孔道內(nèi)存留的碎石泥漿及其他雜物清理干凈，指導(dǎo)孔道的回水清潔之后便可結(jié)束清理工作。與此同時(shí)，便可使用水泥漿及水泥砂漿進(jìn)行灌漿操作，灌漿之前首先要確定二者的材料配比，確定之后再投入使用。在施工中要合理控制錨固段灌漿操作的長度，在正確的位置上安裝阻塞裝置，在進(jìn)行有壓注漿操作時(shí)，要規(guī)避串漿等現(xiàn)象。

2.6 錨索張拉施工

在進(jìn)行張拉作業(yè)施工的過程中，必須等到灌漿操作完成以及承壓墊部分的混凝土質(zhì)量達(dá)標(biāo)之后再進(jìn)行操作。漿體材料的建造強(qiáng)度要符合施工規(guī)定，在對(duì)張拉施工質(zhì)量進(jìn)行控制時(shí)可以使用雙控制法。該種方法主要是對(duì)油表的示數(shù)進(jìn)行控制，在進(jìn)行張拉錨索的初級(jí)階段，要施加荷載量，然后對(duì)稱的拉動(dòng)每根鋼絞線，確保張拉過程中的鋼絞線材料受力均勻，起到對(duì)中調(diào)直的作用。錨索的理論伸長值由胡克定律計(jì)算可得：AL=F×L1(EXA)

2.7 封錨操作

完成錨索灌漿一天后，可澆筑錨墩。為避免導(dǎo)向管內(nèi)鋼絞線被損害，降低張拉施工質(zhì)量，需對(duì)鋼絞線進(jìn)行補(bǔ)注灌漿，通過水泥漿進(jìn)行穩(wěn)固。隨后將多出的鋼絞線去除，錨具外預(yù)留長度則需控制在15cm左右，選取黃油將裸露在外面的鋼絞線進(jìn)行涂抹，且選取PE套管做好包裹工作，密封可選取混凝土材料。