預應力錨索技術在水利工程施工中的應用

景潔瓊 司曉娜

摘 要：預應力錨索結構是一種應用效果良好的支擋防護體系。該結構能充分挖掘巖土體自身潛力，并產生強大的擋護作用；加之其結構簡單，自重較輕，節省材料，具備良好經濟技術價值。為此，本文主要對水利工程預應力錨索形式選擇、技術應用等內容進行了分析與研究。

關鍵詞：水利工程；預應力錨索；施工技術

1 錨索形式選擇

我們根據錨索內錨固段形式的不同，一般可以將錨索分為：拉力分散形、普通拉力形、拉壓復合形和壓力分散形。而各個形式各有他們的優點和缺點，在對形式選取時，要充分結合工程特點，選擇最優形式，下面論文就錨索各個形式的特點做簡單分析：

（1）拉力分散形錨索其特點是內錨固段鋼絞線分散布置開來，將錨索張拉力分散的傳遞到內錨固段的不同深度處，這就有效的解決了拉力過于集中的問題，對橋梁本身起到了有效的保護作用。

（2）普通拉力形錨索優點有結構較為簡單、造價成本低廉、施工十分便捷，但是其內錨固段的上部拉力過于集中，常見的問題是導致混凝土斷裂，進而影響固的效果。

（3） 拉壓復合形和壓力分散形錨索內錨固段混凝土承受壓應力，可以有效的提高錨固效果，特別是其自由長度的增加，可以更好的適應邊坡巖體變形。同時我們不能忽視的是，內錨固段形式很復雜，在安裝和張拉等都較為繁瑣，大大增加了施工的難度，造價方面也遠高于普通的拉力形錨索。

2 工程案例

某大型水利工程主要以農業灌溉與城市水源供應為主要目的，且兼顧發電、防洪、生態環境保護及旅游等作用。在工程1#與2#位置，也就是泄洪排沙洞口位置的邊坡部位，因具有極為復雜的地質情況，其強諧和地段的平均深度為27.5m，且在小段層、小型層中間位置存有很多破碎地帶，附近巖體則具有較低硬度及較差穩定性。按照工程施工具體情況，需進行預應力錨索的合理安裝，分別為1500NN、3000KN。

3 水利工程預應力錨索施工技術應用

1、鉆孔施工

根據施工規范應將排與排之間的距離調整到5m，確保利用全站儀能夠依據錯孔方式進行監測具體孔位置的設置、測定。因錨索分為2個不同等級，分別為1500NN、3000KN，為此，選取的鉆孔方式也不盡相同。按照一般方式方法，可選取無水鉆進施工方式進行作業，應確保完成開孔作業后，具有完整無損的巖面，避免鉆孔施工不規范對工程建設施工進度造成嚴重影響。鉆進施工中，應對其傾斜角度進行適當調整，完成鉆孔作業后則可徹底清理干凈高壓風管。同時還需詳細記錄鉆孔施工過程，與設計孔深相比，孔深應多出一些。

2、錨索制作和安裝

首先，對鋼絞線進行下料與除油作業，要求將相應防水方式應用于錨固段，且根據施工規定科學劃分鋼絞線組別。為便于識別，需在下料作業完成后，通過編號的方式進行鋼絞線標記，且做好詳細記錄作業。鋼板、鋼絲可通過鋼絞線PE套管剝除的方式分離，并將防銹油涂抹到其上面，隨后恢復鋼絲原有樣子，以此結束除油作業。

其次，合理設置安裝承載體，依據相應順序進行承載體安裝，將一定擠壓套設置到鋼絞線末端，隨后在向承壓板插入。在隔離架設置過程中，需在1.6m內控制間隔距離，隨后向注漿管傳遞，并將一定導向帽安裝到錨索體末端。

最后，科學安裝錨索體，嚴格遵循施工規定及現場具體情況，以人工下錨的方法進行施工。在具體作業環節，錨索運送環節應做好保護工作，避免其結構因異物造成損害，也不得存在泥漿污染問題。在錨索體安裝前期，需對其編號、長度進行詳細檢查，確保其能夠與施工規定相符。在確保其質量符合施工規定后，可在向孔底運送，且做好安裝設置工作，避免彎曲、變形問題出現在錨索體內。

3、錨固注漿

通過錨索注漿可形成錨固段，且能夠將防腐保護層提供給錨索體，在水利工程預應力錨索施工中注漿環節極為重要，其注漿水平的高低將對錨索錨固性能、永久性等造成極大的影響。在完成鉆孔作業后，孔道內往往存在一些雜物，如巖屑、泥沙等，可通過壓力風水將其清理干凈，直至回水清潔。同時，選取水泥砂漿、純水泥漿進行錨固段灌漿，通過試驗對漿液配合比進行準確確定。如錨固段以純水泥漿進行灌注施工，可在0.3到0.4之間控制水灰比；如錨固段選取水泥砂漿進行灌注作業，可在0.4到0.5之間控制水灰比，其中120到170mm之間為其流動度，3小時泌水率需控制在2%以下。并將膨脹劑、早強劑適當摻加到漿液內，與施工設計值相比，其28天強度應在其以上。

灌漿環節，需對出漿管的排水、排漿問題進行詳細觀測，如具體相同排液、灌漿比重，即可屏漿，并在0.3到0.4mpa之間控制屏漿壓力，20到30分鐘為屏漿的允許范圍。錨固段灌漿長度應與施工規定相符，準確放置阻塞器，如實施有壓注漿作業，需避免滑移、串漿等問題出現。一般可按照由下到上的順序進行灌漿作業，不可間斷灌漿施工。

在下錨索后與澆筑外錨墩混凝土前于無黏結錨索而言，需進行全孔一次注漿，檢測錨索張拉質量后，即可封孔回填注漿。

4、澆筑鋪墩

在鋼筋籠、鋼墊板制作與安裝前，需將錨墩的準確位置找出。為避免不穩定問題出現在鋼筋籠施工中，應保證鋼筋網所有軸線必須重合孔軸線，且將一定錨桿設置到錨墩基底位置。孔口浮渣在清理后，可在孔口管上面焊接一定導向管，并在錨墩頂部位置焊接錨墊板。為確保二次注漿工作快速進行，可在導向管中間位置設置注漿管、排氣管，確保有效聯通2管和孔內，并將錨墩引出。除此之外，還需做好一定模板工作，確保其剛度、強度等能夠與施工要求相符。在澆筑混凝土前期，應保證模板施工的質量。

5、錨索張拉

張拉作業應在錨固段固結灌漿漿液、承壓墊座混凝土等與施工規定相符后進行施工。在漿體設計強度符合施工要求后，可選取雙控法進行張拉質量控制，也就是以控制油表讀數為主，在張拉錨索前期，需進行0.2p預緊荷載施加，要求一根一根對稱張拉鋼絞線，確保所有鋼絞線能夠均勻受力，并達到調直對中的作用。在完成張拉作業后，可實施一次補償張拉作業，也就是在鎖定值的前提下補償張拉到1p，卸載速率需控制在0.2p/min以下，隨后進行鎖定荷載施加，最終進行30min靜載作業，前四次加載時間都控制在5min。選擇使用的千斤頂應滿足錨索施工需求，通常情況下，與設計張拉力相比，需高出500到1000KN之間。選取整體張拉的方式進行錨索張拉施工，如千斤頂與整體張拉需求不符，可根據施工現狀，一組一組進行張拉。張拉前期，需先實施單束預緊施工，確保具有均勻的錨索預應力鋼筋線應力，根據中間到四周的順序進行預緊作業，整體預緊力需控制在0.1p左右。設計荷載保持30分鐘，且對錨索在該30分鐘內的徐變位移量進行準確測量，如徐變值在1mm以下，則表明該錨索質量符合施工規定，如在該值以上，則需再次進行45分鐘穩壓。

6、封錨

完成錨索灌漿一天后，可澆筑錨墩。為避免導向管內鋼絞線被損害，降低張拉施工質量，需對鋼絞線進行補注灌漿，通過水泥漿進行穩固。隨后將多出的鋼絞線去除，錨具外預留長度則需控制在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。且將直徑為12mm的構造筋焊接設置到錨墊板上方，通過混凝土（10cm厚度）進行澆筑，其形狀以錨墩為主。

4 結束語

綜上所述，預應力錨索技術對水利工程具有一定的防護作用，將預應力錨索技術合理應用到工程施工中，可使工程保持穩定性，有效降低施工難度。在預應力錨索技術施工中，要想合理控制水利工程施工質量，應嚴格按照水利工程實際狀況，結合相關施工規范，規范各項施工操作，以此實現水利工程高質量施工建設目的。

參考文獻

[1]姚卓英.2000KN壓力分散型錨索在高邊坡加固工程中的應用[J].鐵道標準設計，2009（01）.

[2]楊 杰.高速公路路墊邊固預應力錨索施工技術與質量控制[J].巖石力學與工程學報，2013（06）.