小议无粘结预应力锚索施工有关问题的对策

【摘要】通过玉山县七一水库坝后挡墙无粘结预应力锚索施工，对无粘结预应力锚索施工过程中出现有关问题的解决，为今后无粘结预应力锚索的施工提供经验和参考。

【关键词】七一水库坝后挡墙；无粘结预应力锚索；张拉异常处理

1概述

七一水库坝后挡墙位于七一水库主坝右岸下游3#机组尾水管左侧，修建于1971年主坝扩建时期，其作用是保护下游电站厂房安全，挡墙分纵向与横向两部分，其中纵向挡墙平行于坝轴线，横向挡墙垂直于坝轴线，纵向挡墙长51.0m，挡墙部分坐落于砂卵石层上，为干砌石墙体，经多处运行后出现水平位移和不均匀沉陷，本次除险加固采用预应力锚索加基础灌浆处理方案，设计布置2100kN级无粘结预应力锚索4根，总张拉力为8400kN。

2主要技术要求

2.1钻孔。锚索孔道孔径为￠160mm；孔深25mB类为50m，倾角分别为35°及65°，倾向山体，孔斜误差不大于钻孔长度的3%。

2.2孔道验收。孔道钻进终孔后即对孔道冲洗和压水试验，压水试验合格验收后方可穿索。

2.3锚索制作。钢绞线规格为1860MPa级，满足GB/T5224—95标准。每束锚索体由13根钢绞线集束而成，长度与孔道深度相匹配，由自由段和内锚固段组成；内锚固段钢绞线去皮、洗油。每根钢绞线和灌浆管之间用隔离支架分离，间距为1.5～3m，无锌铅丝捆扎成枣核状，在内锚固段与张拉段结合处设置封堵器；锚索体处套装波纹管，在波纹管外段安装成型的对中支架，间距为1.5～3m；用无锌铅丝将波纹管与锚索体牢固绑扎；内锚固段顶端安装塑料导向冒。

2.4锚墩。外锚墩包括钢垫板、钢套管、垫座钢筋等；要求钢垫板与钢套管轴线垂直。安装钢结构时插入孔内的钢套管轴线与钻孔轴线对中。锚墩混凝土浇筑前将孔口周围清理干净，验收后，浇筑C40二级配混凝土。

2.5锚索灌浆。锚灌浆采用一次有压循环灌浆法，灌浆压力0.2～0.3MPa，当吸浆量小于0.4L/min时，屏浆30min即可结束。

2.6锚索张拉。先对单根钢绞线分别进行预紧，再将整索锚索体分级张拉至2250kN后超载锁定。

2.7索体锚头保护。锚索张拉锁定完毕截去多余部分，作永久防锈处理，浇筑锚头封裹混凝土保护。

3预应力锚索施工

3.1施工工艺

施工工艺流程见下图

施工工艺流程图

3.2施工方法

3.2.1锚索孔道

（1）钻孔。潜孔钻造孔，10m3空压机供风；用多点测斜仪进行分段和全孔测斜，控制孔道偏斜率。

（2）冲洗及压水试验。孔道冲孔后进行压水试验，透水率满足q≤5Lu时，即可穿索，否则进行固结灌浆处理、再扫孔冲洗压水，直至压水试验合格。

（3）验收。压水试验合格，用风吹净孔内岩粉等杂物。验收合格后，做好孔口保护，待穿索。

3.2.2锚索制作

（1）下料。每束索体由JG3006—93标准级钢绞线组成。砂轮机切断钢绞线下料。

（2）去皮、除油。采用电工刀锯口，人工拉拔方法对内锚固段钢绞线进行去皮、除油。

（3）钢绞线编号。将钢绞线和灌浆管平摊于工作台上，对每根单根钢绞线按设计图纸进行编号，净灌浆管、内、外圈钢绞线按对应的编号安设，形成索体。

（4）锚索体绑扎。将索体捆扎成一束，钢绞线和灌浆管之间用隔离支架分离，两对隔离支架间绑扎无锌铅丝。

（5）波纹管安装。人工将波纹管套入包裹索体，靠近内锚固段顶端安装塑料导向帽，灌浆管伸出导向帽外，并预留进浆孔，波纹管内外可同时进行灌浆，确保灌浆质量。

（6）集束编制。将波纹管、隔离支架、对中支架、石棉、钢绞线束、灌浆管等用、环氧砂浆及捆报导铅丝等组成部分；波纹管内部设置排气管。将环氧砂浆挤压入波纹管内，待浆体凝固后，形成封堵器再用无锌铅丝将波纹管与锚索体牢固绑扎。

（7）锚索验收。在波纹管外侧安装成型的对中支架。即可进行锚索验收，并按对应的孔道编号，挂牌标识，待穿索。

3.2.3穿索安装

按对应的孔道编号，人工杠抬穿索，将锚索缓慢下入孔内，曲率半径不小于3m。

3.2.4锚墩浇筑

锚墩金属构件在加工场加工,现场安装,锚墩混凝土人工上料,机械搅拌,人工浇筑。

3.2.5锚索灌浆

（1）灌浆材料。采用42.5级普通硅酸盐水泥。

（2）制、供浆。在制浆平台上，由高速制浆机制备水泥浆，水灰比（重量比）为0.35～0.4：1，通过胶管输送至灌浆机组。

（3）锚索灌浆。先对灌浆管路系统进行通气检查，符合要求后开始灌浆，敞开排气管，排出气体、水和稀浆，回浓浆时逐步关闭排气阀，在设计压力下，吸浆量小于0.4L/min结束。

（4）灌浆检查。待灌注水泥浆初凝后，剥离表面的水泥结石，检查孔口部位灌注密实效果。

3.2.6锚索张拉与锚固

（1）设备。电动油泵，空心张拉千斤顶等使用的设备，均经过校率律定。

（2）锚索张拉。张拉前安装测力计、工作锚具、限位板、夹片、千斤顶及工具锚；先对单根钢绞线进行预紧，张拉力为30kN，再将锚索体集束分级张拉至2250kN后进行超载锁定。每一级张拉力稳压5分钟，达最后一级张拉力后稳压10分钟。

3.2.7锚索封裹保护

按设计要求预留钢绞线头，截去多余部分，浇筑锚头封裹混凝土。

4施工中遇到的问题分析及处理

4.1地质缺陷

钻孔施工时四个孔道均存在塌孔、掉钻、卡钻现象，主要原因是岩石较破碎，局部有泥化夹层，采取钻进一段固结灌浆处理一段的措施。

固结灌浆采用纯压式孔段一次灌注法，灌浆结束待凝后，再次进行孔道扫孔、冲洗、钻孔，否则再进行灌浆处理、扫孔，直到终孔。共完成4个锚索孔道地质缺陷灌浆，计17段次，灌浆总段长69.8m，扫孔69.8m，灌浆总耗水泥75T。

通过地质缺陷固结灌浆使锚索基础得以密实，地质条件有较大的改善。

4.2灌浆管堵塞

在穿索中，发现部分锚索灌浆管路堵塞，锚索灌浆质量，直接影响张拉效果。

4.3堵管预防：

4.3.1为防止灌浆管路堵塞,将波纹管内部灌浆的排气管伸出封堵器，且灌浆管伸出导向帽外，预留进浆孔。

4.3.2锚索体穿入锚索孔道前，对锚索进、回灌浆管及排气管进行检查，防止将管路堵塞的锚索下入孔内。

4.3.3穿索前，将锚索孔道冲洗干净，并吹干孔内积水，锚索体穿入孔道时应动作。