探索預(yù)應(yīng)力錨索在水利電中的運(yùn)用

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一、施工技術(shù)

1．測(cè)試聲波

按照施工圖紙的相關(guān)資料，聲波測(cè)試值都應(yīng)該在3,000m/s以上。所以，在開孔以及清孔工作完成之后，需要對(duì)孔內(nèi)的錨固段進(jìn)行聲波測(cè)試。如果平均的波速值能夠達(dá)到3,000m/s，就可以繼續(xù)下一道工序的施工；如果沒有達(dá)到，就應(yīng)該采取固結(jié)灌漿的措施，該工作在完成48h之后，需要利用同級(jí)的鉆頭沿著原來孔位的位置掃孔到位，然后再利用高壓風(fēng)管進(jìn)行清孔，繼而再做聲波測(cè)試，當(dāng)測(cè)試值達(dá)到3,000/s方才停止。

2．固結(jié)灌漿

針對(duì)于本工程錨索部位的巖性相對(duì)較差的情況，并嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙的要求，為了保持完整沒有通過聲波測(cè)試的錨索巖體，需要對(duì)沒有通過聲波測(cè)試的錨索巖體采取固結(jié)灌漿措施，即通過空口管把孔封閉。鑒于錨索孔多數(shù)都是上仰孔，所以采用的是雙管法進(jìn)行施工，詳細(xì)施工操作如下圖2所示。

3．制作與安裝錨索

（1）關(guān)于鋼絞線的下料以及除油工作的一些小細(xì)節(jié)。在錨固段上做好一定的防水措施和對(duì)鋼絞線按照相關(guān)的要求進(jìn)行合理的分組。為了便于辨認(rèn)，在完成下料工作之后，應(yīng)對(duì)鋼絞線做好編號(hào)標(biāo)記工作，同時(shí)做好相應(yīng)的記錄工作。剝除鋼絞線的PE套管使鋼板和鋼絲分開，涂上防銹油，然后將鋼絲恢復(fù)原樣即可完成除油工作。

（2）關(guān)于承載體安裝設(shè)置工作的注意要點(diǎn)。需要特別注意的是，安裝承載體一定要在第一級(jí)就按照對(duì)應(yīng)的順序安裝。在鋼絞線的末端裝上對(duì)應(yīng)的擠壓套，再將之插到承壓板內(nèi)。在安裝隔離架的時(shí)候，相隔的距離要控制在1.6m，再傳遞到注漿管中，在錨索體的末端要接上對(duì)應(yīng)的導(dǎo)向帽。

（3）關(guān)于錨索體的安裝工作的一些注意點(diǎn)。立足于施工現(xiàn)實(shí)情況，采用人工下錨的方式作業(yè)。在實(shí)際操作中，搬運(yùn)錨索時(shí)注意對(duì)其保護(hù)不能被異物損壞結(jié)構(gòu)，也不能沾上施工現(xiàn)場(chǎng)的污泥。在安裝錨索體之前，一定要檢查其編號(hào)和長度是否滿足施工的要求。在確認(rèn)其合格安全之后，將其小心運(yùn)送到孔底進(jìn)行設(shè)置安裝，需要保證錨索體在孔內(nèi)是順直不扭曲狀態(tài)的。

4．注漿錨索

按照相關(guān)的技術(shù)要求，在錨索體進(jìn)入孔內(nèi)后24h一定要完成注漿工作，以免出現(xiàn)不可控的情況。注漿要求如下：首先將進(jìn)口封閉，然后采用采用排氣法其氣體排出，在孔口的頂部位置安裝排氣孔。并且采用的壓力要求與固結(jié)灌漿過程中壓力相同。在漿液里加入適量的早強(qiáng)劑然后才進(jìn)行注漿的工序，此工序壓力要求與固結(jié)灌漿過程中壓力是相一致的。注漿封孔也與固結(jié)灌漿的方式基本上無差異。

5．澆筑鋪墩

在制作和安裝對(duì)應(yīng)的鋼筋籠和鋼墊板之前，需要找到錨墩的準(zhǔn)確位置。為了保證鋼筋籠的穩(wěn)固性，要求滿足鋼筋網(wǎng)的各個(gè)軸線必須和孔的軸線絕對(duì)重合，其次，還可在錨墩基底設(shè)置相對(duì)應(yīng)的錨桿。用清水清洗去掉孔口的浮渣后，將相應(yīng)的導(dǎo)向管焊接在孔口管上面，將錨墊板焊接在錨墩的頂部位置。為了方便進(jìn)行二次注漿工作，注漿管和排氣管被設(shè)計(jì)在導(dǎo)向管的中部，使兩管和孔內(nèi)想通，從而引出錨墩。做好相關(guān)的模版，使其剛度和強(qiáng)度等方面都滿足相關(guān)的施工規(guī)定。在開始混凝土的澆筑工作之前，一定要確保所有的模版都檢查合格。

6．錨索的張拉

要求將錨固段的膠結(jié)強(qiáng)度提升到30MPa之后進(jìn)行錨索的張拉工作。根據(jù)技術(shù)規(guī)范，預(yù)應(yīng)力錨索伸長值上限等于錨索張拉段長度理論伸長值（L1）與50%內(nèi)錨固段長度理論伸長值（L2）之和，伸長值下限等于80%錨索張拉段長度理論伸長值（L1）。理論伸長值由胡克定律計(jì)算可得：ΔL=F×L1（E×A）ΔL：鋼絞線理論彈性伸長值，單位mm；F：?jiǎn)胃摻g線分級(jí)荷載對(duì)應(yīng)的張拉力，單位N；L1：鋼絞線張拉段、錨固段長度，單位mm；E：鋼絞線彈性模量；A：鋼絞線橫截面積，單根固定值140mm。張拉工序分級(jí)示意（3,000KN級(jí)）見圖3：在進(jìn)行張拉的時(shí)候，需要詳細(xì)記錄每一根鋼絞線的分級(jí)應(yīng)力以及錨索的伸長值，接著根據(jù)下列步驟進(jìn)行施工，

（1）先將鋼絞線進(jìn)行首次循環(huán)拉緊工作：按照其分級(jí)順序依次拉直，然后依照記錄好對(duì)應(yīng)的應(yīng)力值十分之一進(jìn)行鎖定；

（2）開始首次循環(huán)張拉步驟：當(dāng)完成首次拉緊工作后，然后依照記錄好的應(yīng)力值的四分之一將鋼絞線拉直，持續(xù)穩(wěn)定3min后進(jìn)行鎖定并完成；

（3）執(zhí)行第二次循環(huán)張拉步驟：把荷載控制在25%，依次將每根鋼絞線加載，當(dāng)達(dá)到應(yīng)力值的一半即可停止，持續(xù)穩(wěn)定3min后進(jìn)行鎖定并完成；

（4）進(jìn)行第三循環(huán)張拉工序：要求將荷載保持在50%，然后將鋼絞線逐根加載，直到達(dá)到設(shè)計(jì)應(yīng)力的四分之三為止，在穩(wěn)定3min之后完成鎖定；

（5）進(jìn)行第四循環(huán)張拉工序：要求將荷載控制在75%，然后將鋼絞線逐根加載，直到達(dá)到設(shè)計(jì)應(yīng)力，在穩(wěn)定5min之后完成鎖定；

（6）進(jìn)行第五循環(huán)張拉工序：在滿足設(shè)計(jì)應(yīng)力的層面上，依次將鋼絞線加載，當(dāng)設(shè)計(jì)應(yīng)力達(dá)到115%即可停止，穩(wěn)定持續(xù)5min后進(jìn)行鎖定并完成。

（7）如果所有的鋼絞線的實(shí)際伸長符合理論值的波動(dòng)范圍，證明張拉步驟的完成滿足施工要求。

7．進(jìn)行封錨

為了確保不會(huì)損壞導(dǎo)向管里面的鋼絞線，確保張拉工序施工的質(zhì)量得到保證，應(yīng)該對(duì)鋼絞線進(jìn)行補(bǔ)灌漿工序，利用水泥漿固定。切除所有多余的鋼絞線，保留錨具15cm以外的長度，將鋼絞線裸露在外面的部分用黃油以及PE套管包裹并用混凝土將其密封。在錨墊板上面焊接配置型號(hào)為φ12的構(gòu)造筋，用厚度10cm的混凝土將其澆筑為錨墩形狀。

二、施工過程控制

（1）施工過程中控制重點(diǎn)是孔斜、孔深以及孔徑，要求精度高，其中孔底誤差不能超過標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)的3%；孔深要比設(shè)計(jì)孔深大；孔徑要比設(shè)計(jì)孔徑要大，導(dǎo)向管與錨索孔中心線偏差必須控制在0.4%以內(nèi)，否則會(huì)造成不可控的結(jié)果。

（2）在進(jìn)行下一步施工前，必須要確認(rèn)錨固段聲波的平均標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到3,000m/s以上。

（3）在施工的過程中，必須要對(duì)所有的鋼絞線進(jìn)行必要的標(biāo)記以確保每一級(jí)每一根鋼絞線安裝在對(duì)應(yīng)的長度位置。在安裝的時(shí)候一定不能損壞標(biāo)識(shí)和確保錨索順直而不扭曲。

（4）在對(duì)錨索編組時(shí)需要確保擠壓套與鋼絞線滿足相關(guān)的設(shè)計(jì)要求；在錨索進(jìn)行張拉工序之前，需要對(duì)張拉系統(tǒng)的油壓表、千斤頂進(jìn)行定期率定工作；若超過規(guī)定時(shí)間沒有進(jìn)行率定的設(shè)備，必須要檢查合格后才能使用，否則一律棄用；

（5）為了確保抗壓強(qiáng)度符合相關(guān)的設(shè)計(jì)要求，必須要對(duì)水泥凈漿、錨墩混凝土進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)取樣。

三、結(jié)語

在此工程中，為了改變以往應(yīng)力過于集中的情況，將錨索改進(jìn)為壓拉分散的形式，讓每一個(gè)錨頭都能夠承受一定的荷載，這樣的改進(jìn)有利于工程項(xiàng)目的長效錨固。

作者：周鵬單位：寧夏唐徠渠管理處