浅析预应力锚索施工技术

摘要：桥巩水电站工程是广西红水河规划的第九个梯级电站，坝址位于来宾市迁江镇红水河口以上约3Km的红水河内，距来宾市迁江镇约1Km，距乐滩水电站75.2Km。该电站永久船闸布置于左岸（厂房安装间的左侧），采用单级船闸，最大工作水头为24.65m，一次过闸平均吨位500t。因在船闸边坡开挖后岩体的应力场重新调整，开挖卸荷不可避免地导致岩体结构面变形并可能产生破坏，同时由于常驻断层裂隙切割等因素的影响，对边坡稳定造成很大危险。因此在该船闸闸室段左侧边坡岩体就采用了预应力锚索技术。

关键词：锚索施工;事故处理;成果

Abstract: the bridge 巩 hydropower station is the ninth of guangxi hongshui river planning of cascade hydropower stations, the dam site is located in laibin city river mouth hongshui river town moved above about 3 Km within the hongshui river, is apart from the laibin city river town moved about 1 Km, is apart from the 75.2 Km of letan hydropower station. The plant layout on the permanent shiplock in (workshop installation on the left side of the between), use of a single stage, the maximum working head of 24.65 m, a passing average tonnage of 500 t. Because of shiplock slope excavation in after the stress field of rock mass resize, excavation unloading inevitably leads to the rock mass structure surface deformation and may damage, at the same time as the resident fault fracture cutting and the influence of the factors, the stability of slope caused great danger. So in the lock chamber period of the left the slope rock mass had adopted the prestressing anchor technique.

Keywords: anchor cable construction; Accident treatment; results

中图分类号：U455.7+1 文献标识码：A 文章编号：

1、工程概述

桥巩水电站永久船闸为单线单级船闸，闸室段长70m，系在山体中深切开挖，最大边坡高49.7m，最高直立坡19.1m；闸室净宽12m、衬砌式闸墙宽2m。闸室分上部、中部、下部三部分组成，下部为底板和廊道，中部为衬砌式闸墙和悬空重力式闸墙，上部为启闭结构。

预应力锚索是主动加固桥巩水电站永久船闸高边坡的最主要手段。永久船闸闸室段设计预应力锚索共计45束，锚索全部布置于闸室左边坡。在施工中遇到了一系列的技术难题，对此，进行了大量的研究和创新工作，从监测资料看，边坡岩体变形趋于稳定，预应力锚索达到了预期的效果。

锚索设两排，排距为223cm，间距310cm，每孔深25m，孔径为190mm，内锚段长为8m，孔中心线水平夹角为390。锚索采用1×7型270级无粘结钢绞线，每根锚索共20根钢绞线。钻孔偏斜率不大于孔深的2%。端头锚主要由锚固段、张拉段和外锚头三大部分组成，索体在锚固段与张拉段之间设止浆环，对穿锚结构主要由锚索索体和两端外锚头两大部分组成。

2、锚索施工

锚索工程是在浇筑悬空重力式闸墙时（67.50m，这个高程便于锚索植入）开始施工的，所有锚索均在67.00m平台上施工，无需采用许多脚手架支撑，交通也十分便利。

2.1施工程序

无粘结锚索施工程序为：测量放孔位-造孔—测斜验索—穿索—锚固段灌浆—垫座混凝土浇筑—预紧—张拉—封孔灌浆—外锚头保护。

2.2测量放样

依据设计图纸放出孔位和孔向，孔位用油漆在岩石上画出标记 ，孔向在钻机支架上量测方向，并增加支撑，最后刚性固定支架，以便钻机开孔时振动而改变孔位和方向。

2.3钻孔

（1）钻孔精度。开孔孔位允许偏差≤10cm；端头锚孔斜偏差≤孔深的2%，对穿锚孔斜偏差≤孔深的1%-2%（水工预应力锚固施工规范中规定不得大于3%）；设计钻孔孔径3000KN级为190mm（20根钢绞线），钻孔超径不得大于孔径的3%。

（2）钻孔设备。采用MD-50锚杆钻机进行锚索孔钻孔，为了保证钻孔精度，均在钻杆和冲击器上加设了钻孔导向装置，严格控制钻孔方向，确保孔斜度、方位角布置等正确。钻孔过程中，及时检测孔斜偏差，使锚索孔孔斜偏差符合DL/5148-2001规范要求。

（3）钻孔操作工艺要求。锚索孔钻孔质量要求高，派熟练的操作手进行钻孔，钻机定位要准确，固定要牢固。钻孔过程中，每次增加钻杆时，均需进行支架和孔向检查，确认无误方可继续钻进。遇见不良地质情况应适当放慢钻进速度，待其通过后再正常钻进，钻孔过程中应对钻孔进尺、地质情况、钻孔回风、岩屑颜色等情况做详细的施工记录，不得漏写，错写，增加或改编。以便为不良地质处理提供依据，为事故处理分析原因。

（4）钻孔验收。钻孔结束后，进行深度和孔斜的验收，孔斜采用全站仪极坐标测斜法分段测斜。每3—5m测一个点，测斜手段以全站仪配孔内灯泡测斜为主，孔内照相仪测斜仪为辅，采用此方法测孔斜可以满足孔斜1%的要求。全站仪极坐标具有速度快、精度高、直观等优点，在现场即可算出偏斜率，合格孔即可进行穿索，加快了施工进度。

2.4锚索制作

国产钢线预应力锚索技术指标一般能满足设计要求，进货时首先要检查出厂合格证，质量保证书，并进行外观和质量检查，有锈蚀、缺损者不得使用。然后进行张拉等实验，合格后即可运输至工地。最后现场进行锚索制作。程序为：下料、止浆环组装、检查进、回浆管、充气管检查、标记、编号编索环氧砂浆封堵止浆环间隙验索存放。进、回浆管和止浆环充气管均采用PVC塑料管。进、回浆管内径Φ15—20mm，耐压值不低于灌浆压力的1.5倍；止浆环充气管内径Φ6—10mm,其耐压值不低于止浆环充气管设计充气压力1.5倍。

2.4.1下料

钢绞线下料采用砂轮机切割，要求切口整齐、无散头现象。切忌用电焊等火焰切割方法下料，以免破坏钢绞线的结构性能。下料长度除考虑张拉墩的厚度、千斤顶的长度、工具锚、工作锚的厚度、无粘结锚还要增加25cm的长度，并适当留有富余度。下料长度一般比孔深长1.5—1.7m。