預(yù)應(yīng)力錨索施工質(zhì)量控制要點(diǎn)

1、預(yù)應(yīng)力錨索施工質(zhì)量控制要點(diǎn)丁思源(云南省小灣水電站華東水利水電工程咨詢(xún)公司云南 風(fēng)慶 675909)【摘要】文章以云南省小灣水電站地下廠(chǎng)房為例，綜述了地下發(fā)電廠(chǎng)房，m 級(jí)斷層、IV結(jié)構(gòu)面、V結(jié)構(gòu)面預(yù)應(yīng)力錨索支護(hù)的施工過(guò)程控制，以確保支護(hù)施工質(zhì)量，為地下廠(chǎng)房高質(zhì)量高速度的開(kāi)挖施 工創(chuàng)造條件?！娟P(guān)鍵詞】1000KN 1800KN應(yīng)力錨索；事中施工質(zhì)量控制；小灣電站；云 南風(fēng)慶一 概述：小灣水電站引水發(fā)電系統(tǒng)布置于右岸山體內(nèi)，裝機(jī)容量4200MW(6X700MW/,系由三大洞室和六條引水壓力管道、六條母線(xiàn)洞、兩條尾水洞以及 交通洞、運(yùn)輸洞、出線(xiàn)洞和通風(fēng)洞組成的一個(gè)龐大地下洞室群。其主副廠(chǎng)房高79.3

2、8m、寬 30.6m、長(zhǎng) 298.1m；主變室高 22.0m、寬 19.0m、長(zhǎng) 230.6m；主廠(chǎng)房軸 線(xiàn)為SE140 ,廠(chǎng)房分布的巖石為 MV-1層黑云花崗片麻巖，片巖均屬堅(jiān)硬巖石。田級(jí)斷層 F27、N70 W NE 43 65 破碎帶寬 40cm105cm F5、N80 W NE 8085破碎帶寬390cm由厚3cm10cm!勺斷泥層構(gòu)成；F11、N80 W NE8090破碎帶寬200cm主裂面寬40cm60cm影響帶12米；F10、N6O090 W NE 6090破碎帶寬40cm140cm由厚0.2cm0.5cm的斷泥層 構(gòu)成；IV級(jí)結(jié)構(gòu)面發(fā)育，規(guī)模較大的有 f3 , f6 , f7

3、, f8 , f11 , f14等。V級(jí)結(jié)構(gòu) 面發(fā)育，主要為成組發(fā)育的節(jié)理和隨機(jī)節(jié)理，按產(chǎn)狀可分為兩組：N7090 W NE65090 ;近SN (或0 8090 。地下廠(chǎng)房實(shí) 測(cè)地應(yīng)力為 6 1=16.426.7Mpa、6 2=10.819.7Mpa,6 3=6.910.1Mpa,m級(jí)、IV 級(jí)結(jié)構(gòu)面都橫跨廠(chǎng)房，此地質(zhì)情況給主廠(chǎng)房的開(kāi)挖支護(hù)施工帶來(lái)了極大的困難。為解決在高邊墻大跨度下結(jié)構(gòu)及施工安全，主廠(chǎng)房和主變室在深層支護(hù)上采用了1000KN 1800KN應(yīng)力錨索。預(yù)應(yīng)力錨索長(zhǎng)度為 11.5米至50米不等，合計(jì)1248 根。二預(yù)應(yīng)力錨索造孔（重點(diǎn)控制）：預(yù)應(yīng)力錨索鉆孔施工之前要求用全站儀按圖

4、紙精確放樣（要求放后視導(dǎo)向點(diǎn)， 以在造孔時(shí)控制方位角），錨索造孔孔徑1000KN 的為115mm 1800KN級(jí)的為 150mm造孔采用QYZ-100B或YT-60輕型潛孔鉆，在架鉆機(jī)時(shí)必須使錨索孔位、鉆 機(jī)軸線(xiàn)、后視導(dǎo)向點(diǎn)在同一直線(xiàn)上，鉆孔各參數(shù)全部按設(shè)計(jì)參數(shù)校核好后并可開(kāi)孔 鉆進(jìn)，鉆進(jìn)時(shí)要低轉(zhuǎn)速，低壓推進(jìn)，當(dāng)鉆進(jìn) 50cm時(shí)，再次校核各參數(shù)是否正確， 檢查操作平臺(tái)、扣件是否牢固，如果不滿(mǎn)足要求立即處理，之后要求每鉆進(jìn)5米檢查一次各參數(shù)是否正確和操作平臺(tái)是否滿(mǎn)足要求。造孔完畢之后用測(cè)斜儀測(cè)該孔的 終孔孔斜，其中YT-60輕型潛孔鉆孔斜精度可達(dá)到孔深的1%而QYZ-100BB機(jī)鉆 孔精度基本可

5、以滿(mǎn)足要求，但效果不理想，兩種鉆機(jī)在孔深、孔位上都可滿(mǎn)足設(shè)計(jì) 要求。但在造孔時(shí)應(yīng)優(yōu)先選用 YT-60輕型潛孔鉆，主要是利用它自重大、鉆機(jī)穩(wěn) 定、鉆桿粗、鉆桿連接緊密，且在鉆進(jìn)時(shí)鉆桿的擺動(dòng)撓度小的優(yōu)點(diǎn)。驗(yàn)收時(shí)孔深、 孔位、孔徑、方位角都必須嚴(yán)格要求，要滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。三預(yù)應(yīng)力錨索制作及下索：預(yù)應(yīng)力錨索鋼較線(xiàn)必須滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求和國(guó)家有關(guān)規(guī)定，原材料檢驗(yàn)應(yīng)按規(guī)范 DL/T5083- 2004中的相關(guān)要求進(jìn)行。鋼錢(qián)線(xiàn)的下料長(zhǎng)度必須滿(mǎn)足設(shè)計(jì)和張拉工作 要求，內(nèi)錨段必須按設(shè)計(jì)和施工技術(shù)要求制作。全粘結(jié)錨索和無(wú)粘結(jié)錨索的止?jié){措 施在施工中都要用充漿式土工布止?jié){包（80cm長(zhǎng)，能承受0.51.0Mpa的壓力）在綁

6、扎時(shí)先在每根鋼較線(xiàn)內(nèi)錨段與張拉段分界位置綁兩道10cm長(zhǎng)的土工布，其作用主要是填充鋼錢(qián)線(xiàn)之間的空隙；之后把加工好的土工布止?jié){包用鐵絲綁在第二層 上；最后再綁第三層帆布止?jié){包，其作用主要是填充索體和孔壁之間的空隙，各層 鐵絲所綁的位置要要相應(yīng)的錯(cuò)開(kāi)。驗(yàn)收索體要重點(diǎn)檢查注漿管在止?jié){包內(nèi)是否開(kāi)一 個(gè)長(zhǎng)5cm的口，以便在內(nèi)錨段注漿時(shí)漿液能迅速充滿(mǎn)止?jié){包，發(fā)揮止?jié){包的有效 性，保證錨索的注漿質(zhì)量。全粘結(jié)錨索止?jié){包綁在張拉段和錨固段分界處；無(wú)粘結(jié) 錨索止?jié){包綁在距孔口 1米位置，如果地質(zhì)情況不好可以往里移動(dòng)，其移動(dòng)多少由 地質(zhì)情況確定。錨索孔經(jīng)驗(yàn)收合格后方可下索，下索時(shí)采用人工下索。四 預(yù)應(yīng)力錨索鋼錨墩制

7、作安裝：鋼錨墩的制作尺寸要嚴(yán)格按圖紙要求進(jìn)行，特別注意上墊板預(yù)留的孔徑與錨 具型號(hào)要配套，以免在張拉時(shí)出現(xiàn)工作錨具被拉偏。在安裝時(shí)上墊板預(yù)留孔的中心 線(xiàn)、導(dǎo)向管、錨索孔都要在同一軸線(xiàn)上，平面與錨孔軸線(xiàn)正交，其誤差不得大于 0.5度，重點(diǎn)檢查導(dǎo)向管與孔壁的接觸是否嚴(yán)密，以保證張拉段灌漿的質(zhì)量。鋼錨 墩與巖面接觸處必須用 M40干硬性預(yù)縮砂漿或C20碎將巖面找平，厚5cm10cm 必須保證接觸面平整，受力均勻。五 預(yù)應(yīng)力錨索內(nèi)錨段注漿和張拉段注漿（重點(diǎn)控制）：注漿材料要滿(mǎn)足設(shè)計(jì)和規(guī)范 DL/T5083-2004中的要求。灌漿時(shí)水平孔口灌漿壓力保持0.3Mpa0.5Mpa如果孔口的高度改變則要相應(yīng)的

8、調(diào)整灌漿壓力。1000KN級(jí)的預(yù)應(yīng)力錨索每米理論灌漿量為 9.4升，1800KN的預(yù)應(yīng)力錨索每米理論灌漿量為19.8升，灌漿漿液用M35純水泥漿，配合比由試驗(yàn)確定見(jiàn)附表；在錨索注漿 時(shí)，先檢查整套灌漿機(jī)械設(shè)備的工作性能，必須正常工作并滿(mǎn)足施工要求。再檢查 止?jié){包的有效性，其方法是先往注漿管中通入適量的水，后用高壓風(fēng)吹洗干凈，再堵住排氣管，最后往注漿管中通入適量的風(fēng)，把止?jié){包充脹使其與孔壁緊密接觸， 要求排氣管的排氣量與通氣量相對(duì)平衡時(shí)即可，這樣返復(fù)幾次后并可注漿。在主廠(chǎng) 房第二層錨索上游側(cè)上傾10度注漿時(shí)做試驗(yàn)，共灌注了 5根，在孔口都沒(méi)有一點(diǎn) 漿液從止?jié){包處泄露，止?jié){效果十分明顯。注漿量必須

9、用灌漿記錄儀記錄（西易自 動(dòng)化系統(tǒng)），在其過(guò)程中用比重秤認(rèn)真的按試驗(yàn)要求檢查每盤(pán)漿的漿液比重。在注 漿過(guò)程中防止堵管，其措施為：不要讓漿液在管中停留太久，閉漿時(shí)間盡量保持在 15min以?xún)?nèi)，如果發(fā)生堵管，迅速用高壓風(fēng)將注漿管疏通，連續(xù)注漿。注至排氣管 返漿，返漿流量、比重與注入量一致，實(shí)注量大于理論量，綁住排氣管用低壓力、 小流量閉漿，閉漿15min后不再吸漿，即可封孔停注。在主廠(chǎng)房下游側(cè)對(duì)穿錨索 EL1019.5-40號(hào)孔注漿時(shí)，共注了 1950升，而理論量為291.4升。其主要原因 是：此孔位于IV級(jí)結(jié)構(gòu)面，圍巖較差；由于爆破振動(dòng)，巖石受到破壞，有較大 的裂隙。在其注漿時(shí)主要采取小流量，低

10、壓力的灌注方法灌注，最后經(jīng)過(guò) 28大齡 期張拉后滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。附表：配合比編碼強(qiáng)度等級(jí)水灰比單方材料用量（kg/m3）比重備注：水水泥YSP-A減水劑CF-MS-01M350.45491371摻里摻重1.92滇西普通硅酸鹽水泥、 水泥強(qiáng)度為42.50.68.226六預(yù)應(yīng)力錨索張拉（重點(diǎn)控制）：在錨索張拉之前必須檢查并弄清楚張拉系統(tǒng)工具工作原理（大頂、小頂、壓 力表、油泵、率定報(bào)告、油路、工具錨清潔等）、內(nèi)錨段漿體強(qiáng)度、錨墩強(qiáng)度、必 須全部符合技術(shù)要求時(shí)才允許張拉。張拉時(shí)均采用分級(jí)張拉持荷穩(wěn)壓、包載安裝的 施工方法，張拉時(shí)其理論伸長(zhǎng)值嚴(yán)格按率定報(bào)告計(jì)算，主要以張拉力控制為主，伸長(zhǎng)值校核的雙控方法

11、進(jìn)行張拉質(zhì)量控制。施工時(shí)觀測(cè)錨索先行，以便指導(dǎo)工作錨索 的施工，并且來(lái)判定率定報(bào)告是否正確和是否進(jìn)行補(bǔ)償張拉。洞室高邊墻巖石錨索 張拉分為單股預(yù)緊和整索分級(jí)張拉兩個(gè)階段。單股預(yù)緊施加應(yīng)力為20%P（ P為設(shè)計(jì)永存力），從中心向四周對(duì)稱(chēng)張拉，單股預(yù)緊用小頂張拉應(yīng)至少進(jìn)行兩個(gè)循環(huán)，如 兩伸長(zhǎng)值之差大于3mm寸要求再進(jìn)行第三循環(huán)張拉。預(yù)緊實(shí)際伸長(zhǎng)值必須大于理論 伸長(zhǎng)值，使各鋼較線(xiàn)受力均勻之后，即可進(jìn)行整索張拉。預(yù)緊的質(zhì)量在錨索整索張 拉工藝過(guò)程中直接關(guān)系到實(shí)際伸長(zhǎng)值的取值判誤，所以必須嚴(yán)格按要求進(jìn)行。整束 張拉分四個(gè)量級(jí)進(jìn)行，預(yù)緊-25%因50%戶(hù)75%因100%P穩(wěn)壓鎖定，除最后一次張 拉要求靜載

12、30min外，其它只需每級(jí)持續(xù)5min。穩(wěn)壓前后，均應(yīng)量測(cè)鋼較線(xiàn)的實(shí) 際伸長(zhǎng)值，若實(shí)測(cè)伸長(zhǎng)值與理論伸長(zhǎng)值相差超過(guò) 10斌小于5% （巖石錨索），應(yīng)停 止張拉，并查明原因后再進(jìn)行張拉。升荷速率每分鐘不超過(guò)設(shè)計(jì)預(yù)應(yīng)力值的10%P卸荷不超過(guò)20%P全粘結(jié)錨索張拉時(shí)，如果理論伸長(zhǎng)值與實(shí)際伸長(zhǎng)值相差 較大則有以下幾個(gè)原因：第一是內(nèi)錨段注漿時(shí)，止?jié){包沒(méi)有起作用，內(nèi)錨段過(guò)長(zhǎng)； 第二是張拉的程序不對(duì)；第三張拉機(jī)具工作不正常。如果錨索最后有效應(yīng)力施加不 夠，則有以下原因：第一是卸荷后夾片滑動(dòng)，回縮值較大；第二是張拉機(jī)具工作不 正常。張拉過(guò)程中必須對(duì)壓力表指針掉壓（劇烈掉壓、勻速掉壓、稍微掉壓在 1Mpa以?xún)?nèi)）進(jìn)

13、行分析，以指導(dǎo)錨索張拉過(guò)程。在張拉結(jié)束鎖定時(shí)難免出現(xiàn)錨具偏 離錨墊板，這時(shí)就必須退錨后重新進(jìn)行張拉、鎖定。在退錨重新張拉時(shí)注意施工人 員不要站在錨索的正前方，以防工具夾片突然失效，鋼較線(xiàn)飛出傷人（特別是對(duì)穿 錨索）。張拉時(shí)要嚴(yán)格遵守操作規(guī)程，以防安全事故發(fā)生。七 預(yù)應(yīng)力錨索封錨：全長(zhǎng)粘結(jié)型預(yù)應(yīng)錨索在整索張拉后進(jìn)行張拉段灌漿，具材料的要求同前。之 后用砂輪機(jī)切除工作錨板預(yù)留長(zhǎng)度10cm以外多余的鋼較線(xiàn)，全長(zhǎng)粘結(jié)型預(yù)應(yīng)錨索 用鋼制保護(hù)罩內(nèi)填M35砂漿保護(hù)外錨頭，無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)錨索用鋼制保護(hù)罩內(nèi)填防腐油 保護(hù)外錨頭，其材料必須符合規(guī)范 DL/T5083-2004中的要求。八 結(jié)語(yǔ):小灣電站地下主廠(chǎng)房地質(zhì)

14、狀況差、處于高烈度地震區(qū)、開(kāi)挖和支護(hù)施工要求質(zhì)量高進(jìn)度快，這給施工各方出了許多的難題。目前（截止 2005年06月28日） 主廠(chǎng)房第五層上半層開(kāi)挖結(jié)束，根據(jù)原觀室監(jiān)測(cè)資料可知，在高邊墻和大跨度廠(chǎng)房 施工時(shí)，開(kāi)挖對(duì)邊墻的變形和應(yīng)力應(yīng)變影響極大，所以必須急時(shí)加強(qiáng)支護(hù)，以控制 廠(chǎng)房邊墻的塑性區(qū)擴(kuò)大，預(yù)應(yīng)力錨索在約束廠(chǎng)邊房邊墻變形起了很大作用，為廠(chǎng)房 的安全施工創(chuàng)造了良好條件。在業(yè)主、設(shè)計(jì)、監(jiān)理、施工各方的共同努力下克服了 重重困難，地下廠(chǎng)房施工取得突破性的成績(jī)。作者簡(jiǎn)介:丁思源，23歲，男，2004年6月畢業(yè)于云南省水利水電學(xué)校 水利工程專(zhuān)業(yè)，云南大理永平人ff J出曲 玄於HMTWb”工內(nèi)外網(wǎng)ME ii!聯(lián)gs班陳飛 田格麗松麗g n - ws _俐& 亞0wr林燉企”才蟠;: r 1 幄加 lUnlllKElH /削* “跳片RSut2丈內(nèi)0的雙注眥徵我就M例版#；?2紅儂生運(yùn)也嗜m”我0境下僚T加加,射e