溢洪道预应力锚索施工方法的探究

溢洪道预应力锚索施工方法的探究

胡二伟厉旭龙

1胡二伟2厉旭龙

（浙江省正邦水电建设有限公司，310000）

摘要：本文笔者结合工程实例，论述了预应力锚索的施工方法和措施，

从施工准备、钻孔、锚索制作、安装、灌浆、浇筑、锚索张拉等方面进行阐述。

关键词：预应力锚索；施工技术；锚索制作

1工程概要

预应力锚索是某溢洪道高边坡综合加固治理的措施之一。整个坡面共布置312束100t级预应力锚索(高程848．8m—l043m)，间、排距4m，其中孔深35m的锚索158束，孔深40m的锚索154束，锚墩头均采用格梁进行连接。

2预应力锚索的施工方法

在锚索施工之前，先进行生产性试验。锚索、锚具及附件样品，技术指标，施工设备及规格性能。施工方法，试验报告等资料，在施工前报审批后方可使用和实施。锚索采用国产钢绞线制备，主要指标见表l。

表1

钢绞线应有出厂证明书，对进场的钢绞线要进行外观、直径的检查，对有锈蚀、缺损者不得使用。钢绞线的存放应严防锈蚀及化学污染，否则不得使用。

锚索施工程序：按锚索制作、钻孔一穿索一内锚段灌浆一张拉台混凝±垫浇筑一张拉、测试、锚固一张拉段灌浆一外锚头保护的顺序进行。每道工序均需经中间检查方可继续施工。每道工序完成经检查合格后方可进行下道工序施工。

3、预应力锚索施工措施

(1)施工准备

在已进行临时支护的边坡上，根据锚索设计高程，采用钢管人工搭设脚手架及施工作业平台，要求脚手架必须安全牢靠、稳固，工作平台宽度不小于2m。

(2)造孔

①钻孔、定位。从施工区附近基准点采用全站仪或经纬仪定位，并用红油漆标明。按设计孔口位置，在脚手架平台上安装专用钢管。将钻机移到专用钢管上，采用地质罗盘仪进行方位角与倾角定位。设计锚索倾角为0o或下倾l0o，深30—40m。由于钻孔深度较深，受钻头和钻杆自重的影响，钻进过程中钻头有一定的下沉，开孔时把倾角词到7o～8o范围，固定钻机后复测一次，达到设计要求后，接上风管，即可开钻。钻进过程中，分段用地质罗盘仪或测斜仪进行测斜，及时纠偏。钻孔深度按照超设计孔深0.2m进行施钻。钻孔孔径、孔深均不

得小于设计值，钻孔倾角、方位角应符合设计要求。其允许误差：开孔偏差不得大于10cm；孔斜误差不得大于3％；超径不得大于孔径的3％。

②地质缺陷处理。钻孔过程中，若遇断层孔段，岩石很破碎，钻进很快，且不回风，出现卡钻等现象．应退出钻头、钻杆后，进行固结灌浆处理，灌浆时采用孔口封堵。全孔灌浆压力0.1—0.3MPa，浆液浓度0.6：l，水泥标号不低于425号，灌浆结束后1—3天内进行重钻扫孔成孔。对于断层可能出现在设计内锚段的，扫孔时应征询设计意见增加孔深。

③洗孔。钻孔完毕后，对钻进情况正常的一般孔选用高压风将石渣、粉尘吹出，用破布或木头堵塞孔口，防止杂物进入孔内。对钻进过程中出现不回风、堵孔、卡钻等情况的异常孔，则采用高压风将孔内石渣、粉尘吹出，反复数次，然后进行探孔，若探孔至正常孔深而无异常现象发生，可进行下道工序，否则该孔需进行回填固结处理后，再重钻扫孔成孔。

(3)锚索制作

①钢绞线下料。将采购的整圈钢绞线用钢管搭井字框，将整圈钢绞线内圈固定，使其站立；在下料长度范围内搭设工作台，按设计长度丈量尺寸后，采用砂轮切割机切割钢绞线下料；切口整齐无散头现象。下料长度应考虑到混凝土垫墩厚度、千斤顶长度、工具锚和工作锚的厚度要求，适当保留余度。

②编索制束。将下好料的钢绞线及各种进、回浆管平行堆放于工作平台上，对不同的进、回浆管及钢绞线在进口段进行编号并用不同颜色区别，然后按设计内锚段长度12m位置安装止浆环及各种进、回浆管，保证管道畅通及耐压要求。

(4)锚索安装

采用人工辅以机械进行安装。下索前先校对锚索编号与孔口编号是否相符；用探头检查一次合格的孔，将编制好的锚索人工运至孔口，并将其送人孔内，必要时辅以手动葫芦配合，锚索安装时曲率半径不得小于3m，以防损坏锚索结构。在穿索过程中，损坏锚索结构的应予更换；应保证止浆、进浆、回浆和充气等设备完好。

(5)锚索灌浆

①锚索灌浆包括内锚段灌浆和张拉段封孔灌浆。

②锚段灌浆采用止浆环或止浆包孔口进浆、孔口排气回浆的方式施工。内锚段在锚索入孔后即进行，张拉段在锚索张拉锁定后进行。锚段充气时，止浆环的充气压力不低于2—3.5k/cm2。当岩层较破碎。止浆环有以下几种原因无法施工时。采用止浆包止浆：止浆环充气压力注浆压力小，浆液直接回进张拉段；吹孔过程中孔内形成较大空腔，止浆环起不到止浆作用；孔内岩层较差，浆液绕过止浆环进入张拉段；止浆环相对较短，在止浆环采用孔壁的地方形成管涌，孔壁被破坏。止浆包的长度可根据钻孔情况选用，一般50—120cm。

③灌浆采用水泥浆灌注，水泥浆标号为内锚段350号(7d)，张拉段

350号(28d)，灌浆水泥采用普通硅酸盐水泥，灌浆液配比及外掺剂可由生产性试验确定，并报设计单位同意和批准后方可采用。

(6)外锚头垫座混凝土浇筑

在混凝土浇筑前先清理岩面，使其表面清洁且无松动，然后安装孔口管与钢垫板，按设计要求绑扎钢筋，架立模板，在内锚段灌浆后进行混凝土浇筑。

钢垫板是直接将锚具的集中荷载均匀地传递到混凝土垫座上的重要构件，故钢垫板的安装须牢固、准确，同时为保证锚垫板与锚孔轴线垂直，施工前将孔口管一端与锚垫板正交焊接，另一端插入孔对中，并按设计要求预埋灌浆管和排气管及其他埋件。混凝土配比按室内试验结果选定配比执行。与内锚段浆液材料配套，采用R28、50MPa混凝土。外锚墩混凝土由人工现场搅拌制备，皮桶传运入仓，插入式振捣器振捣密实。

(7)锚索张拉锚固

①锚索张拉准备。为保证张拉控制力的准确性，在张拉作业前需对使用的张拉设备系统(包括千斤顶、油泵、压力表等)进行“油压值一张拉力”的严格率定，并报监理工程师批准后方可使用。在内锚段灌浆垫座混凝土达到设计强度后，将夹片、锚具及绞线被夹持部位清理干净，然后安装锚具、千斤顶即可进行张拉。为便于卸下工具锚，工具夹片可涂少量润滑剂，工具锚板上孔的排列位置必须与前端工具锚的孔位一致，不允许在千斤顶的穿心孔中发生钢绞线交叉的现象。

②锚索张拉操作。张拉采用限位张拉自行锚固的方式施工。先安装测力计，再安装锚板、夹片、限位板、千斤顶及工具锚，最后锚索张拉锚固。在张拉时，先采用穿心式小千斤顶进行单根锚索预张紧，使锚索各根受力均匀，然后换大千斤顶。再将7根钢绞线一起分级张拉至超张拉荷载时锁定，l000kN级锚索张拉按下列分级进行，并及时进行准确记录。张拉过程中，当达到每一级的控制张拉力后稳定5min即可进行下一级张拉，达到最后一级张拉力后稳定10min即可锁定。整个张拉过程中，千斤顶升荷速度控制在每分钟不超过控制张拉力的70％。按规定，采用应力控制及伸长位校核操作方法，当实际伸长值大于计算伸长值10％或小于5％时，暂停张拉，查明原因采取措施予以调整后，再继续张拉，施工时以压力表读数为准采用伸长值校核。

③锚索锚头保护。锚索张拉灌浆完毕后，从锚具外端量起50mm钢绞线，将其余部分用砂轮切割机截去。按设计尺寸立模浇筑与垫墩同标号的混凝土保护。

3总结

总之，预应力锚索施工是一项隐蔽工程,其施工方法直接关系到锚索的承载能力和水利工程质量,由于施工方法、施工机械、使用材料和施工技术的不同,都会使工程效果产生很大的差异。因此在预应力锚索施工进行全面的施工调查和制定合理的施工组织计划就显得尤为重要。

参考文献

1杨晓东;锚固和注浆技术发展现状与展望[A];2009—2010岩石力学与岩石工程学科发展报告[C];2010年.

2戴会超;周创兵;邬爱清;郑丹;特大型水利水电工程若干岩石力学问题讨论[A];土木工程论文集;2009年.