預(yù)應(yīng)力錨索在水利工程邊坡防護(hù)中的應(yīng)用

1、<p>　　預(yù)應(yīng)力錨索在水利工程邊坡防護(hù)中的應(yīng)用</p><p>　　摘要：本文通過預(yù)應(yīng)力錨索的施工實例介紹了提高大壩下游邊坡穩(wěn)定性的一種方法，并對預(yù)應(yīng)力錨索施工的一般工藝流程進(jìn)行了比較詳細(xì)的說明。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力；錨索；邊坡防護(hù)；應(yīng)用 </p><p><b>　　1、工程概況 </b></p>

2、<p>　　高摩贊大壩樞紐工程位于巴基斯坦西北邊境省境內(nèi)的印度河支流Gomal Zam河上，工程以灌溉為主，兼顧防洪發(fā)電。 </p><p>　　工程采用EPC/Tunkey合同型式，大壩壩型：碾壓砼曲線重力壩；壩高：133m；壩頂全長：231m，壩頂高程EL.763m，RCC碾壓混凝土438630 m3，常態(tài)混凝土28470 m3。 </p><p><b>　　2、

3、工程地質(zhì)： </b></p><p>　　大壩壩址位于由侏羅系碳酸鹽巖類地層組成的短軸背斜的西翼，總體上呈單斜構(gòu)造，局部小褶曲發(fā)育。巖層總體走向NW320～350°、傾向SW（上游偏右岸）、傾角30～70°。主要構(gòu)造形跡為斷層、裂隙及層間剪切帶，區(qū)域斷層及寬大裂隙眾多，巖體極其破碎、透水性較強。 </p><p>　　壩址測區(qū)范圍內(nèi)共發(fā)現(xiàn)14條斷層，且以壓扭

4、性斷層為主，可見擦痕，走向主要為NW280～300°、320～345°及NE50～80°，傾角為60～88°，破碎帶為碎塊巖及糜棱巖等，擠壓較密實，可見石膏、白云母、鐵質(zhì)結(jié)核等。其中與工程密切相關(guān)的斷層為：左岸F4、F5、F6及F14；右岸F2、 F3及F8；而F13延伸長，橫穿左右岸。 </p><p>　　巖體由于受構(gòu)造及卸荷影響，裂隙密集帶發(fā)育陡傾角，帶寬一般1～6m

5、，最大可達(dá)23m。鉆孔資料表明，壩基深部裂隙仍很發(fā)育，隨著深度的增加，裂隙張開寬度逐漸減小，帶內(nèi)巖體破碎，呈散體結(jié)構(gòu)，多充填方解石、巖屑和少量泥鈣質(zhì)物。 </p><p>　　3、邊坡防護(hù)施工方案 </p><p>　　為避免大壩泄洪的水流沖刷和水霧侵蝕影響到大壩下游邊坡的穩(wěn)定性，經(jīng)設(shè)計院反復(fù)論證，決定在大壩右岸邊坡EL677m～EL752m高程分12排布置1000KN預(yù)應(yīng)力錨索38根，預(yù)

6、應(yīng)力錨索為無粘接預(yù)應(yīng)力錨索，錨索長度為32m～65m不等，每組錨索間距為6m*5m（寬*高），總設(shè)計長度為1754m。 </p><p>　　4、預(yù)應(yīng)力錨索施工 </p><p>　　預(yù)應(yīng)力錨索施工主要工藝流程和各工藝流程之間的邏輯關(guān)系見圖4-1。 </p><p>　　4.1 錨索施工工藝流程 </p><p>　　4.2 錨索孔鉆孔施工

7、</p><p><b>　　4.2.1 鉆孔 </b></p><p>　　錨索孔采用風(fēng)動沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)工藝施工。鉆孔的位置、方向、孔徑及孔深，應(yīng)符合施工圖紙的各項要求，采用全站儀測量定位，鋼卷尺結(jié)合控制點坐標(biāo)確定錨索孔孔位，鉆機傾角，方位角采用全站儀控制。1000KN級預(yù)應(yīng)力錨索鉆孔孔徑為Φ130～110mm，方位角為EN5度、向坡面向下傾20度，實際鉆孔深度超過設(shè)

8、計深度40cm，在鉆進(jìn)中及時測量孔斜及時糾編，保證終孔孔軸偏差不得大于孔深的3%。 </p><p>　　當(dāng)邊坡開挖揭示的地質(zhì)條件較差，錨索開孔時需增設(shè) L=1.2m、Φ159mm孔口管，灌注砂漿并待凝72h以上，重新開孔。 </p><p>　　鉆孔完畢時，連續(xù)不斷地用風(fēng)沖洗鉆孔，沖洗干凈的鉆孔內(nèi)不得殘留廢渣。 </p><p>　　終孔后應(yīng)下入Φ110mm探孔器

9、進(jìn)行鉆孔探測，初步檢驗孔深、孔徑，滿足要求后將孔口堵塞保護(hù)，以防止異物掉入孔內(nèi)，否則應(yīng)進(jìn)行鉆孔處理。 </p><p>　　4.2.2特殊情況處理 </p><p>　　在鉆孔過程中，如遇巖體破碎、漏風(fēng)、卡鉆等難以鉆進(jìn)時，立即停止鉆進(jìn)，應(yīng)改進(jìn)鉆孔工藝，對巖體進(jìn)行固結(jié)（固壁）灌漿等措施處理。 </p><p>　　固結(jié)灌漿采用純壓式，灌漿壓力0.1～0.3Mpa，采用

10、水泥砂漿，漿液比級水：灰：砂為0.4～0.5：1：1，采用全孔一段灌漿，灌漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)：流量≤1L/min，屏漿10 min。待凝8～12h后進(jìn)行掃孔和繼續(xù)鉆進(jìn)。 </p><p>　　如果在灌漿過程中發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重串孔、冒漿、漏漿不起壓，應(yīng)根據(jù)具體情況采取嵌縫、低壓、濃漿、限流、限量、間歇灌漿、灌水泥砂漿、膏狀漿液等方法進(jìn)行處理 ，若仍難以解決，應(yīng)及時通知項目部技術(shù)人員、設(shè)計單位共同研究處理。 </p>

11、<p><b>　　4.3 錨索編束 </b></p><p>　　采用1860MPa級高強度低松弛無粘結(jié)鋼絞線，其直徑（15.24mm）、強度（270K）、延伸率均滿足設(shè)計規(guī)定要求。 </p><p>　　鋼絞線用型材切割機按施工圖紙尺寸下料，截取7根鋼絞線；鋼絞線下料長度L為：L=錨固段長度（8m）+自由段長度+錨墩長度+張拉長度=設(shè)計長度+2.0m。

12、</p><p>　　按錨索施工細(xì)部結(jié)構(gòu)圖制作內(nèi)錨頭和無粘結(jié)自由段，錨固段每隔1.0m設(shè)置1隔離支架，自由端沿錨索軸線方向每隔2.0m設(shè)置隔離支架，鋼絞線沿隔離支架周圍均勻分布。 </p><p>　　錨索灌漿管為Φ20～25mm聚乙稀管（聚乙稀管壁厚3mm～3.5mm，耐壓強度1.5Mpa以上）進(jìn)漿管與錨束體一起埋設(shè)至錨索底部，排氣管埋設(shè)在孔口。 </p><p>

13、;　　鋼絞線兩端與錨頭嵌固端應(yīng)牢固聯(lián)結(jié)，兩嵌固端之間的每根鋼絞線長度應(yīng)對齊一致，編束時，每根鋼絞線均應(yīng)平順、自然，不得有扭曲、交叉的現(xiàn)象。 </p><p>　　錨束體編制完成后，作通體檢查，符合編束要求的則按一定規(guī)律編排并用黑鐵絲每隔1.5m綁扎成束，綁扎必須牢靠、穩(wěn)固，避免在運移的過程中散脫、解體，綁扎過程中避免擠傷PE套管。 </p><p>　　成束后的錨索套上按設(shè)計要求的Φ61m

14、m，L=150mm圓錐型鋼管導(dǎo)向帽，鋼管導(dǎo)向帽與錨束體連接牢固，統(tǒng)一編號掛牌。 </p><p><b>　　4.4 錨束安裝 </b></p><p>　　4.4.1準(zhǔn)備工作 </p><p>　　安裝前進(jìn)行錨索孔道檢查、錨索束體檢查、錨孔道深度與錨束體長度對應(yīng)關(guān)系校對。 </p><p>　　4.4.2穿束施工 &l

15、t;/p><p>　?。?）錨索運輸采用人工方式進(jìn)行，保證其不被破損壞。 </p><p>　?。?） 錨索在搬運和裝卸時應(yīng)謹(jǐn)慎操作，嚴(yán)防與硬質(zhì)物體摩擦，以免損傷PE套管；無粘結(jié)鋼絞線若PE套管破損，必須修復(fù)合格后方能安裝。 </p><p>　　（3） 在錨索安裝時，就位曲率半徑不小于3m。錨孔軸線上方安裝導(dǎo)向輪，施工排架上安裝槽形導(dǎo)軌，采用小型臺車將吊送到施工排架上

16、或在排架上直接編制好的錨束運至孔口，在孔口上方安設(shè)滑車，結(jié)合鉆機卷揚的提拉以及人工輔助，將錨索順直送入孔內(nèi)，安裝在設(shè)計深度。 　　（4）錨索入孔時，不得過多的來回抽動錨索體，且送入孔道的速度應(yīng)均勻，防止損壞錨索體和使錨索體整體扭轉(zhuǎn)。穿索中不得損壞錨索結(jié)構(gòu)，否則應(yīng)予更換。錨索安裝完畢后，應(yīng)對外露鋼絞線進(jìn)行臨時防護(hù)。 </p><p>　　4.5 錨索孔道灌漿 </p><p>　　4.5.

17、1 灌漿材料 </p><p>　　采用強度等級不低于P.O 42.5R的SRC灌漿水泥，并符合規(guī)定的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。 </p><p>　　4.5.2 灌漿計量 </p><p>　　采用HT-Ⅱ型多通道灌漿自動儀記錄計量。 </p><p>　　4.5.3 封孔方式 </p><p>　　帶孔口管的錨索直接安裝孔口封閉器

18、即可進(jìn)行孔道灌漿；未帶孔口管的錨索采用高強水泥砂漿封孔，水泥砂漿封堵厚度不得小于50cm，預(yù)埋L=4m、Ф32mm厚壁PVC管作為排氣管，并將隔離支架對中。 </p><p>　　4.5.4 注漿水灰比 </p><p>　　水灰比為0.36：1（摻加錨固劑，摻量由室內(nèi)和現(xiàn)場試驗確定），采用純水泥漿液進(jìn)行灌注，灌時隨機取樣，并保證錨固段注漿體達(dá)到R7d≥30MPa。 </p>

19、<p>　　4.5.5 注漿方式及結(jié)束標(biāo)準(zhǔn) </p><p>　　灌漿前，首先檢查進(jìn)漿管的通暢情況，確保進(jìn)漿管通暢，否則進(jìn)行疏通處理。灌漿壓力為0.3～0.5 Mpa，開始灌漿時敞開排氣管，以排出氣體、水和稀漿，回濃漿時逐步關(guān)閉排氣閥，吸漿率小于0.4升/min時，再屏漿30min即可結(jié)束。 </p><p>　　4.5.6 特殊情況處理 </p><p&g

20、t;　　由于邊坡錨固區(qū)所處地質(zhì)條件較差，貫穿F2等斷層及其它寬大裂隙，錨索孔道灌漿極可能出現(xiàn)漿液漏失的情況，要采用間隙灌漿法等多種方法嚴(yán)格檢測錨孔灌漿狀況，特別是錨固段的灌漿狀況，確保錨孔灌漿飽滿。 </p><p><b>　　4.6 錨墩澆筑 </b></p><p>　　在孔口安裝鋼墊板、鋼套管、結(jié)構(gòu)鋼筋等預(yù)埋件，將二次注漿管焊接在導(dǎo)向鋼套管上，同時用絲堵將二次

21、注漿管進(jìn)行保護(hù)。 </p><p>　　錨墩鋼筋制作前，清除巖面上松散巖層和浮動的巖石，并將基巖面鑿毛，按設(shè)計圖紙布置插筋，并安裝螺旋鋼筋、導(dǎo)向套管及錨墊板、砼墊墩鋼筋籠，調(diào)整它們與鉆孔的位置，使它們的中心線重合。并將鋼筋籠、導(dǎo)向套管及錨墊板、螺旋鋼筋焊為一體，以保證其強度與整體性。 </p><p>　　立模模板要平整、光滑，尺寸要符合設(shè)計要求，模板要與鋼筋籠綁扎牢靠。 </p&g

22、t;<p>　　錨墩澆筑砼嚴(yán)格按照C5（7d）砼的設(shè)計配合比加入水、水泥、碎石及砂子的數(shù)量，其級配選用一級配， 砼攪拌要均勻，入倉砼要進(jìn)行振搗，特別是邊、角一定要振搗密實。澆筑完成后要抹平砼墊墩表面。 </p><p>　　為保證錨墩混凝土早期強度能滿足錨索張拉的需要，混凝土配比中可摻入適量的早強減水劑。為保證錨墩混凝土的澆筑密實，混凝土采用二次振搗法施工。 </p><p>