江西水利枢纽边坡预应力锚索施工工艺

××水利枢纽厂房边坡预应力锚索施工1工程概况江西省××水利枢纽工程位于江西省吉安市××县境内，坝址地处赣江中游，是一座以防洪、发电、航运为主，兼顾灌溉、供水等综合效益的水利枢纽工程。枢纽主要建筑物有砼泄水闸、砼挡水坝、河床式发电厂房、船闸、左右岸灌溉进水口鱼道等，属Ⅰ等工程。泄水闸位于右岸厂房与门库坝段之间，由18孔（单孔净宽16.0m）开敞式泄水闸组成，泄流前沿总宽度354.5m，堰顶高程为30.00m。泄水闸地基岩性主要为C1z3石英砂岩和C1z4-1炭质绢云千枚岩，该范围内发育有F5、F6及F2断层，陡倾角裂隙发育。闸基下游部分岩体极破碎，岩体风化较深，微风化带顶板埋深大。浅表弱上风化带厚度0.4～6.5m，分布多F2断层上盘，弱下风化带顶板高程一般26～28m，F5、F6等断层部位岩体挤压破碎，弱上风化带较深，一般深5.2～6.5m，弱下风化带顶板22m左右。与厂房相接的18号泄水闸建基岩体开挖后，岩体陡倾角裂隙因倾倒变形逐渐张开，张开度1～13cm，且变形范围逐渐扩宽，图1为建基面岩体裂缝示意图。图1建基面岩体裂缝示意图设计对18号泄水闸临厂房侧边坡采用预应力锚索进行加固。沿厂坝分界线（坝纵0+533.5）共布置有粘结预应力锚索61束，其中18#泄水闸段30束，护坦段31束，分四排布置，锚索分布图见图2。预应力锚索设计张拉力1100KN，锁定张拉力1000KN，张拉方式为后张拉。图2厂房边坡锚索孔位布置图2施工准备主要劳动力安排如下表1：表1劳动力表筹工程施工抢、管理人恨员低锚索制安缺灌浆躁管理担其它钓合计案9关4陆3兴2训18设备投入情况见表2：表2机械设备表辛序号晃设备名称签数量鞠备注浮1男锚索钻机鼻1悄台册钻孔孔劣径界130m叉m挖2洗高风压钻蛇机椒1衔台晒钻孔孔伍径克140m袭m拳3杆挖掘机艰1侵台而施工平台扶填渣浩4载运输车若1删台贩施工辅助川平台添5翼砂轮切割费机涉1肿台颂6姥高速制浆巧机姿2坑台粒一台备份兽7自高压油泵没2份台棉8旁千斤顶哪2置台浇筑面积为40×1.5m的水泥地坪一块，作为锚索制安的场地。3有粘结预应力锚索3.1结构组成图3预应力锚索结构图表3单根预应力锚索材料表衰项胖车右目和第一层娇EL20受.52挑第二层与EL17召.62易第三层同EL14淘.43而第四层睁EL11凑.44休备注左锚索长度协（柜m宪）伪31.5啊30.0欣27.2扬26.5仓入彻岩绩25.0拜m李低松弛钢枝绞线精（疏m变）箩（雷m粥）倦34.0蔑×8册32.5才×8醋29.7羊×8槐29.0垦×8钻Ф顾15.2揉mm查导向帽（织个）臣1时1鸡1情1协2m陕m缠厚钢板制泽成罪架线环（勉个）躬25忧25底22坐22阶间尾距虎1组m达布置弊注浆管时（竖m剂）范32.5少31.0躲28.2技27.5网Ф粮20mm叔PV饺C忆管唇锚具（套湖）笼1航1倒1羞1太HVM1经5-8严3.2稀子产工作原理裕本工程所胸使用的预落应力锚索辛根据其结刘构、构造静为有粘结诊预应力锚晕索，张拉炕方俗式为后张含拉。锚索涌内锚固段统长捕8末m夹（后经设缩计同意改责为漫12姓m堪），内锚盒固段灌浆承结束，水福泥结石体选达到设计坡强度后，馆对锚索进押行张拉、唐锚固，从赠而给边坡岛混凝土结油构施加预偶压应力。送当锚索张微拉完成后轮对张拉段屑进行二次德灌浆，使践钢绞线与对混凝土实君现全段粘鼓结，形成猾有粘结预纸应力混凝婆土，通过闻钢绞线和里混凝土之煤间产生的贼摩擦阻力居，给边坡贺混凝土施盛加正压力网，从而提关高健18馆#膨泄水闸建荒基面岩体呀的抗滑稳篮定性，防木止裂隙的顿进一步发标展。晋4陕混预应力锚面索施工工乐艺百为了保施证奋1围8佣号泄水闸检闸室、闸馆墩的稳定妹，贸1际8秧号泄水闸降段边坡范拿围益内炊3葬0国束锚索必帜须全部张愈拉结束后访，方可进躺行泄水闸谈闸墩的浇锤筑。由于最前期工程扬工期滞后抚，又面吗临番201夫1升年捏2握月轨2双8箭日防洪度抽汛节点目灶标，该段活锚索施工马自哈201庆0输年丘1主月舅1裕0牙日起，要榴求一月底后张拉完毕汽，工期十植分紧张。酒4.1贼单造孔珠锚索孔设张计方位角味为府0奋°锯，倾墓角凉12愤°龄（俯角）武。钻机倾帐角采用水冤平尺控制攻，开钻时粘，将钻杆怎按照设计痰的倾角和毅方位角调焦整到位，圆启动钻机惰钻扒进峰1-2兰m婆后停机，姿校核倾角乎和方位角只。钻孔深帝度达到设累计孔深后锁，再钻置进队40c急m积，可以保旺证在孔内励有沉渣的哥情况下，绘锚索安装洋依然可以忠达到设计荐要求的深置度。钻孔鞋结束后，茫借助高风们压钻机往较孔内通水类、通风，邻进行清孔伤作业，清铜除孔内的奏岩渣和粉责尘，增加榜锚固效果食。由于孔亦底沉渣难浸以彻底冲逐洗干净，缴本工程要辟求钻孔孔话深应大于孝设计孔白深第40c惩m趋，以保证码锚索的有皂效长度符添合设计要亿求。匀锚索孔设屿计孔径兆为掘Ф铃130m雀m惨。造孔设向备初期选穴用锚索钻友，成孔直艺径迷Ф德130m璃m轿，进行高椒处作业时娇，需搭设肆脚手架平腰台，移动述不便，造斧孔效率低渗下。后选谦用高风压鬼钻机作业际，成孔直婆径齿Ф争140m抚m声。高风压罩钻机可自睛行行走，旗进行高处艳作业时，锁使用高架谣门机将钻府机吊置于称运输车上深，以运输营车作为钻殊孔平台，做方便施工密作业。高秤风压钻机税的成孔速奔度：每叔孔矿/龙2终小时，每灯天可成疼孔才6脆个，成孔帮效率较锚蒜索钻大为翻提高。隆4.2协菠锚索制作鉴安装覆4.2.满1护稻锚束制作梳锚束的制绘作安装在轿一块尺寸瓜为婚40×1羞.5独m桶的水泥地梅坪上进行茄，以保护透钢绞线不轨受损坏。烦按照设计屈要求的下父料长度，刑钢尺丈量瑞，砂轮切疏割，以间泡距鸭1煎m员的距离使积用架线环巴进行固定韵，内锚段赌在两个架乱线环之间杯扎铅丝一上道，组装趁成的锚索驳，其锚固仆段呈枣核恩状。僚坝本工程锚乡固段设计栗长度压为蝇8还m雕，为了使院张拉力符凤合设计要砌求，同时喘又能将工爪期提前，特经设计同鲁意将锚固纯段长度更丙改赞为陕12砍m码，锚固段映灌浆结冰束窜7嫁天后进行判张拉，锚判固段结石龟体可以承舌受滤1100怒K脂N银的张拉设漠计值。锚便索锚固段普和张拉段鸟的交界处低设置止浆移环罚。呢歌向止浆装置摧是有粘结携预应力锚毁索的关键与组成部分雅，目前有安工程采用旋气囊式橡队胶止浆环塑。为了加都快施工进坑度，本工乳程采用自密制布袋式州充浆止浆映环，该止咏浆环成本来低廉，制突作工艺简喷单，可以葬在现场加霜工，大大孟加快了制惭索进度。咏4.2.互2色布袋式充垄浆止浆环待制作稼4.2.循2.1拣网制作工艺赌本工程中狐，单束锚钥索针由妨8们根低松弛半钢绞线（稼公称直股径奏Ф福15.2帐m弄m转）、导向味帽、隔离辱架、一次验注浆管、神二次注浆升管、回浆股管组成。币止浆部分航长失度秧70c三m茄，锚固段辛长全度剥12事m播。锚索孔绞孔追径哀140m顿m奏，止浆环毒直径应大购于孝140m铃m炕，可保证裂充浆后膨纤胀密实。哪在锚索上鼓量呆出咬12刷m悄的位置，围向自由段惹量惜出足70c员m质，为止浆盲环的起止馋点。所有舞钢绞线、倘一次注浆美管、回浆爽管在止浆逃环起止点惨分别包破裹磁10c婚m贷宽土工布萌，缠绕厚搜度义为游2-药3补层，细铅汪丝扎紧。脊止浆环所该用土工布艺宽度蔽为恰120c俱m鹊，两端各糖折陶回隶10c膏m碰，剩余中拆间长度露为麦100c知m革，于止浆条环起止点御对齐将锚饶索整体缠新绕片4-扶5严层形成圆盲筒状结构饲，两端用榆铅丝各扎刺两道，绑炎扎牢固，英形成直径课为患170m笋m捕左右的蓬员松囊状空桃腔，有足堪够的膨胀饮空间。止奸浆环结构垮如下气图殊4诱：春图喂4推淡止浆环结蒸构图里4.2.岁2.2师牲止浆环止逝浆原理升朗灌浆时，川浆液在压心力的作用驰下，首先楼从止浆环弓处流出且时在止浆环渐两端处受味阻，无法凉流出布袋充。水泥浆释充满布袋桶后，布袋扬密实度增淡大，袋内不压力增大讲，在止浆示环处形成蛇一个与孔震壁紧密接狠触的密实悟体，隔断吩了内锚固纳段和张拉邮段，从而目起到止浆隔的作用。探其余水泥弱浆在压力振的作用下己，注入锚婆固段，直挨至完成锚庙固段注浆坚。亲4.2.四3址毯锚索安装衣饲锚索安装谅采用人工赞方法安装科。安装前光，须对锚眨索孔重新警进行检查旱，保证孔岗深与锚索化长度一致贡；检查附焰件、灌浆指管及回浆鼻管是否完扯好、通畅侦。安装时班，保证锚谜索与钻孔爽顺直，应孕一次将锚贷索安装到执位，尽量樱避免反复妹的推拉，碍以防止止响浆环的损怀坏。安装五完毕后，便检查其是眉否下到孔架底设计位纷置。否则资应拔出，素清孔，重饿新安放。吐4.胳3返注肺炭浆弃锚固段注带浆，浆液供材料原设枕计牌为比P.O.乱42.5即 蚀水泥净浆甩，后改智为扣P.O.悬52.5忍 银水泥净浆烦并掺加早为强剂画，垦7狡天便可达瘦到设计强钉度珍的吗85婶%药，具备张取拉条件。稠注浆设备严采用高速精制浆机，卸浆液随伴纽随用，制胶浆速度可规满足注浆猪需要。那一次灌浆纤采用反向颠压浆，即霜一次灌浆惹管在接近该孔底的部病位开口，词浆液由孔愈底向孔口若方向反向寇压浆。反完向压浆有娘明显的优孔点，能保据证水泥浆帖完全充满伴锚索孔，强在地下水仗发育无法厌排干孔内挑地下水时猪，反向压拣浆可以把厨孔内地下葱水赶出孔掉外，保证掠灌浆质量眨。兵使用土工仇布制作的酸止浆环，池具有结构送简单、成员本低廉、授便于现场根制作等优叛点。然而糖在初期使脖用过程中责，一次灌耳浆成功率奏仅杏为居50哪%铜左右，结泰合本工程太实际，分遭析如下：浆（五1梳）本工程包一次灌浆艳采用水泥紧净浆注浆樱，水灰比骑为颤0.4:浴1丛，浆液浓锡度较大，跨注浆所需赠的压力较利大，对注崇浆设备、分注浆管都沾有较高的恋要求。初根期使用的凝普通注浆油管常因压饰力过大发悉生爆裂，莲在修复设办备的过程燥中，一次碎注浆管、誓回浆管因帝水泥浆凝抗固而堵塞伞，致使一净次注浆失游败，锚索吐需拉出重让做。后选童用高压注与浆管，管箭道接口搭熄接牢固，华爆管现象六基本消失跌，保证了吧注浆的连肌续性，发震生堵管的崖现象大大岭减少。另到外，一次艺注浆管管器径垦Ф徒20m南m漏、回浆管葱管有径养Ф宁16m迷m洽，管径过皮小，也会答导致管道掌经常堵塞群。水泥在近搅拌之前渴，通过双样层筛网进丧行筛选，峰剔除小颗竟粒，则会夫改善堵管瞎的情况。蚂（竿2备）在下锚暮索的过程回中，土工前布可能会素因为孔壁北的摩擦而亮发生损坏稻，造成止企浆环破损魂，失去止台浆作用。蝶止浆环损怒坏时灌浆际的表现为捡：孔口流石水狐鹊挣侦孔口冒浆涛，整个过侄程注浆压哈力维持在奴较低值（荡为拨0.5M荡P认a汁左右）。霜（附3苏）在下锚秤索的过程古中，土工俯布并未损约坏。一次座灌浆后期谁，锚固段规压力飙升赌（由正常翼的麻0.6M劲P农a甚增加枪到骨1.5M匆P恰a砖），由于蝇回浆管管揭径过小，姓水泥浆液久浓度过高庸，回浆困盏难。止浆归环内持续亮的高压会岭使土工布胃胀破，导托致灌浆失介败。灌浆阳时的表现倾为：灌浆牲初期，孔诚口流清新水竹糕盏孔口流水箱迅速消失稳，止浆环绳充满水泥的浆恰劣耍回浆管出名水，进而莲出稀师浆亿补货掘灌浆压力啊不断增大晶，高于正烤常值，回食浆管不出把水、不出蚊浆（回浆裁管堵塞晒）殊归产剃灌浆后期跳，孔口再搁次流水，制进而冒浆历。撤总油经过一段煌时间的实印践，发现书止浆环的葛施工质量浇成为锚索旬一次灌浆苹成功与否矩的关键。历4.3.俭1土止浆环改覆进措施薪为了增加漆止浆环的耐韧性，选阶用帆布作净为止浆环袜的材料，趟经裁剪缝愚合后制成罩长度检为件100c拣m方的裤筒状砍结构，套纵在土工布灵止浆环上遵，两端用勇铅丝各扎调两道，绑辞扎牢固。摆改进后的况止浆环韧厅性大大提娘高，在后上续锚索的你施工过程忆中，未发郑生破损情章况，冲止浆效果列、耐压性扇明显提高抱，结合其搬他改进措厘施，锚索拉一次灌浆泡成功率接句近胀100结%瞒，施工效蜘率成倍提麦高。橡4.4抖妄张电侍拉世张拉反力膊装置为钢慧结构锚墩你，钢结构柿锚墩提前精制作备用矿。在锚固佛段注浆结运束桶7添天之后，巨便可进行游张拉。设厘计张拉唇力轨1100溜K观N晋，锁定张嚼拉犁力稻1000循K逆N击。钢结构迷锚墩如下惧图臣5兽：相图盟5约界锚墩结构桂图联张拉前，味安装外锚缺头、千斤鸭顶及工具喊锚头。组宁装完毕后范即可张拉档。尺张拉采用卸两台千斤浪顶对角同我时张拉的弟形式。按挨设计要求驻分刺5存级张拉。艰每加一级毛荷载，稳易定估5~8m娇i拾n拨，卸荷至依前级荷载疫，再次加压荷，直至腥加到设计腹荷桂载幅1100功K筒N厨，持贵荷剪20mi姜n封，再卸荷乌至设计的济预应力忽值探1000催K搂N赌锁定，至描此整个张尺拉过程完接毕。泉张拉时采源用以张拉驱力控制为并主、伸长附值校核的倍控制方法贷。加载及止卸载应缓驾慢平稳，范使索体充其分调整应昨力，使之阻受力均匀津。每一级姻加载后测筹量其伸长砍值，与同支级荷载下喊的理论伸猎长值进行完比较，以袄判断张拉它是否正常笨。张拉理软论伸长量搭对照表陕如下分表绣4呈：跟表训4逢驱扒铜甚够磨特丛兄找烛叛玩张拉理论波伸长量对绒照表缠P法△半L断L径250锅500惑750教1000泽1100细第一层冈有效长注度良18.5居m傻15.8蹈8器31.7者5阀47.6犁3委63.5桶0优69.8笋5戴第二层销有效长栋度省17m狮14.5孩9晚29.1筐8创43.7碍6知58.3钥5交64.1滋9醋第三层部有效长迷度闪14.2芽m鼻12.1由9淋24.3蚊7恩36.5喊6陈48.7就4疑53.6旅2嘉第四层吨有效长钞度恒13.5苦m静11.5弹8糖23.1叔7滚34.7有5笼46.3倘4否50.9姑7挡备注健：华△欺L=PL避/EA吹很L各：钢绞线扰有效长度砌，粒mm饲P扣：张拉力跳，斤N隶E辱:罩钢绞线弹蔬性模量窜，题MP联a合，巡195盒A观：钢绞线悦有效面积脸，斧mm杠2洞，单根脱为伞186.建75mm钢2夫△师L凤：伸长量倡，误mm梁4.5无诵封孔灌浆斤寿有粘结预沾应力锚索向封孔灌浆威的目的，铸一是对锚既索体进行阅永久防护筐；二是将悉施加的预延应力传递产至被锚固蔬介质。吴者封孔灌浆策采用的吗是沉P.O.洽42.5栽 溉水泥净浆蜓，水灰比丢为杆0.4:缺1窑。为了最跪大限度的颈保证自由努段胶结体阳的密实度繁，同时兼守顾经济性摩考虑，我符们采用了锯先注稀浆鸭，置换孔俩内积水，械再注浓浆括，加大灌竖浆压力的屑施工方法答，保证了俘施工质量咳，又避免担了不必要馅的浪费。吗4.6糟柜有关问题冤处理干（唯1帆）个别