水利水電預應力錨索施工技術方法

文/項國松 中國葛洲壩集團勘測設計有限公司 湖北宜昌 443000

隨著國民經濟水平的顯著上升，我過水利水電工程的項目建造規模也在持續擴張，水利水電工程的迅速發展對于新型技術及工藝設備的開發做出了重要的貢獻，而預應力錨索技術作為水利水電工程建設中不可缺少的技術之一，不但便于操作，并且能夠成功實現項目的成本控制，在不消耗過多費用的同時還提升的工程的建造質量。

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城市的水源與農業灌溉用水，該工程還具有環境保護、抗洪、發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雜，工程重點建設路段的平均深度為27米，在小型層結構與小段層結構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定。在施工過程中，需科學安裝預應力錨索來加以輔助。

2、拉力型預應力錨索技術在水利水電工程中的應用

2.1 鉆孔施工技術

在進行鉆孔施工的過程中，要遵照施工要求調整排間距，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，令其按照錯孔的運行方式對孔洞位置進行監測、設定于測量。由于錨索的等級有所不同，分別為1500KN和3000KN兩個等級，而在實際施工過程中不可一概而論，要根據實際情況來選擇正確的鉆孔方式。通常情況下，施工人員會選擇無水鉆進的方式進行施工，當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，不能因為操作失誤而影響巖面的強度，從而阻礙施工進度。在實施鉆進施工操作時，實際的孔洞深度要大于設計深度，要隨時調整鉆孔的傾斜角度，當鉆孔操作竣工之后要將高壓風管清理干凈。相關人員要詳細記錄整理鉆孔操作的整個過程。

2.2 聲波的測試

根據相關施工材料可得知，在進行聲波的測試時測試數值需要大于3000m/s。因此在進行完開孔操作與空洞清理工作之后，便可以在孔洞內的錨固斷進行專業的聲波測試。如果聲波測試數值達到了3000m/s以上，就可繼續進行下一步的施工工作。如果聲波值沒有達到既定標準，則可選擇固結灌漿的方式實施接下來的施工操作。當該階段的施工工作竣工兩天之后，要沿著現有的孔洞位置運用同級別的鉆頭進行掃孔操作，然后再清理高壓風管的孔道。直到其通過聲波測試之后，才能結束該階段的全部施工工作。

2.3 固結灌漿操作

由于該水利水電工程安裝錨索的位置巖石強度較差，因此在施工過程中要嚴格遵守施工設計，對于沒有通過聲波測試的安裝錨索的巖體進行專業的固結灌漿處理，由于錨索孔洞的主要結構類型就是上仰孔，因此可以在施工中使用雙管法。如圖1。

圖1 固結灌漿示意圖

2.4 錨索的制作與安裝

在制作錨索及對其進行安裝的過程中，首先要對鋼絞線材料進行除油處理，并且采取對應的防水措施對錨固段進行防水處置。并且按照施工的要求合理分配鋼絞線的應用組別。為了便于在施工中使用，當下料及分類工作完成之后要對不同組別的鋼絞線進行分別標記，并記錄在施工資料當中。在分離鋼絲和鋼板材料的時候，可以使用鋼絞線的PE套管進行剝除，并且涂抹適當劑量的防銹油，然后將鋼絲恢復成原有狀態，結束除油的操作。其次，要將錨索的承載體合理的進行安裝，在此過程中要注重安裝的順序，在鋼絞線材質的末端設置擠壓套，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應的導向帽。最后，要實施錨索主體安裝操作，在此過程中必須遵照科學的施工方法，通常要使用人工下錨的方式。錨索在處于運輸的過程中要受到良好的保護，必須要預防其在運輸過程中受到意外損壞的情形，還要避免泥漿等物質對其造成污染。在錨索主體正式安裝之前，施工人員要核對錨索主體的長度與編號，將其與施工材料設計單進行核對，確保二者相符。當確認無誤之后便可運送到孔洞底部，做好固定安裝工作。

2.5 錨固段注漿

通過給錨索主體進行注漿操作可以形成相應的錨固段，并且可以使其主體部分形成強大的防腐保護層。注漿操作對于預應力錨索的整體施工質量非常重要，且注漿操作的質量對于錨索的使用壽命與性能具有非常密切的關聯。當鉆孔操作順利完成之后，可利用壓力風水將孔道內存留的碎石泥漿及其他雜物清理干凈，指導孔道的回水清潔之后便可結束清理工作。與此同時，便可使用水泥漿及水泥砂漿進行灌漿操作，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，在進行有壓注漿操作時，要規避串漿等現象。

2.6 錨索張拉施工

在進行張拉作業施工的過程中，必須等到灌漿操作完成以及承壓墊部分的混凝土質量達標之后再進行操作。漿體材料的建造強度要符合施工規定，在對張拉施工質量進行控制時可以使用雙控制法。該種方法主要是對油表的示數進行控制，在進行張拉錨索的初級階段，要施加荷載量，然后對稱的拉動每根鋼絞線，確保張拉過程中的鋼絞線材料受力均勻，起到對中調直的作用。錨索的理論伸長值由胡克定律計算可得：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。