水电站溢洪道锚索施工方案

PAGEPAGE18水电站工程溢洪道预应力锚索施工方案中国葛洲坝集团股份有限公司柬埔寨达岱河水电站施工项目部二○一二年十二月一十七日目录TOC\o"1-2"\h\z\uHYPERLINK\l"_Toc346874760"1、工程概况3HYPERLINK\l"_Toc346874761"1.1概述3HYPERLINK\l"_Toc346874762"1.2主要工程量3HYPERLINK\l"_Toc346874763"2、编制依据4HYPERLINK\l"_Toc346874764"3、施工工艺流程4HYPERLINK\l"_Toc346874765"施工工艺流程见下图：4HYPERLINK\l"_Toc346874766"4、施工方法5HYPERLINK\l"_Toc346874767"4.1施工准备5HYPERLINK\l"_Toc346874768"4.1.1加工场布置5HYPERLINK\l"_Toc346874769"4.1.2人员配置5HYPERLINK\l"_Toc346874770"4.1.3机械配置6HYPERLINK\l"_Toc346874771"4.1.4材料准备及检验6HYPERLINK\l"_Toc346874772"4.2锚索组件埋设、保护7HYPERLINK\l"_Toc346874773"4.3锚索制作、安装7HYPERLINK\l"_Toc346874774"4.4张拉8HYPERLINK\l"_Toc346874775"4.4.1准备工作8HYPERLINK\l"_Toc346874776"4.4.2锚索张拉顺序8HYPERLINK\l"_Toc346874777"4.4.3张拉9HYPERLINK\l"_Toc346874780"4.4.4伸长值量测10HYPERLINK\l"_Toc346874781"4.5灌浆10HYPERLINK\l"_Toc346874782"4.6锚头混凝土保护及锚块预留槽回填11HYPERLINK\l"_Toc346874783"5施工工期12HYPERLINK\l"_Toc346874784"6质量保证措施12HYPERLINK\l"_Toc346874785"7施工安全12工程概况1.1概述溢洪道闸室段采用三孔弧门挡水，设有三孔四墩，边墩厚4.5m，中墩厚4.0m。闸室段采用预应力混凝土支承结构，简单锚块支承形式，闸墩上布设主锚索，锚块上布置次锚索，弧门推力经锚块支座传递给闸墩。主锚束于立面上呈辐射状沿弧门推力方向分5层对称布置，共计64束（中墩20束/墩，边墩12束/墩）。中墩每层4束，沿闸墩中心线基本平行，对称布置，边墩每层3束和2束间布。次锚束设于墩尾锚块内主锚束层间，均为水平直锚索，垂直于闸墩方向平行布置，共4层3束，每墩各12束。主锚束设计吨位320t，锁定吨位352t，单束由20根7φ5的钢铰线组成。次锚束设计吨位256t，锁定吨位281t，单束由16根7φ5的钢铰线组成。主次锚束均采用OVM15张锚体系，采取后装后张法一端张拉施工，张拉端设于墩尾锚块。

锚块外有50cm厚二期混凝土，以保护锚具不因外露而锈蚀。为使锚块在施加预应力时不受底部闸墩的约束，预应力更有效的作用在颈部，锚块底部与闸墩分开。

在闸墩锚束的上游固定端预留竖井以安装锚索，锚束张拉施工完毕后混凝土回填封闭。1.2主要工程量主要工程量见下表1:表1锚索主要工程量表项目名称单位数量备注主锚索束64设计锁定吨位32200KN超张拉吨位36000KN永存吨位35200KN次锚索束48设计锁定吨位25560KN超张拉吨位29440KN永存吨位28100K编制依据（1）《溢洪道堰闸段边墩预应力锚索布置图》图号：TAS-H3-01-09～13《溢洪道堰闸段中墩预应力锚索布置图》图号：TAS-H3-01-14～18（2）《水电水利工程预应力锚索施工规范》（DL/T5083－2004）（3）《柬埔寨达岱河水电站工程溢洪道堰闸段闸墩预应力锚索施工技术要求》施工工艺流程施工工艺流程见下图：混凝土浇筑混凝土浇筑锚拉孔模板安装、钢筋制安锚索组件埋设(锚垫板、螺旋筋、钢管、灌浆管)锚拉孔模板安装、钢筋制安锚索组件埋设(锚垫板、螺旋筋、钢管、灌浆管)锚索材质检验锚索下料、编束混凝土浇筑锚孔检查、冲洗预埋件保护锚拉孔清理锚索材质检验锚索下料、编束混凝土浇筑锚孔检查、冲洗预埋件保护锚拉孔清理锚索运输锚索运输锚具、千斤顶、油泵、测力计等检验率定锚具、千斤顶、油泵、测力计等检验率定锚索入孔就位锚索入孔就位锚索张拉锚索张拉锚索张拉锚索张拉混凝土强度检测混凝土强度检测锚固力检测锚固力检测不合格锚孔灌浆锚孔灌浆灌浆检查灌浆检查不合格锚固竖井回填、锚头封锚锚固竖井回填、锚头封锚施工方法4.1施工准备4.1.1加工场布置材料堆放在溢洪道泄槽段右边墙底板处，锚索下料及编束也在泄槽段底板处进行。4.1.2人员配置人员配置见下表。人员配置计划表工种人数备注管理人员4技术负责人（兼质质检员）2安全员2电工2电焊工8技术工人16普工40合计744.1.3机械配置机械配置见下表“机械配置计划表”。机械配置计划表序号设备名称型号单位数量1电焊机42主锚索千斤顶23次锚索千斤顶24切割机J3G400/3550MM45手拉葫芦HSZHS-CC3T86高速搅拌机ZJ-40027双层搅拌桶400L28灌浆泵3SNS29汽车吊25T24.1.4材料准备及检验4.1.4.1钢绞线（1）预应力钢绞线采用公称直径15.24mm高强度低松驰预应力钢绞线，抗拉强度为1860MPa，其质量符合«预应力混凝土用钢绞线»（GB/T5224-2003）的有关规定，主要指标见下表2:表2钢绞线力学性能项目指标钢绞线结构1×7公称直径（mm）15.24钢绞线参考截面积积（mm²）140抗拉强度Rm(MMPa)≥1860整根钢绞线的最大大力Fm（KN）≥260规定非比例延伸力力（KN）≥234最大力总伸长率（L≥500m）(%)≥3.51000h后盈利利松弛率%≤4.5（2）钢绞线的材质证明书、产品合格证、试验检验报告由厂家提供。外包装完整，表面无油渍、锈蚀、毛刺、损伤等外观检验合格后方能入库。并通知监理工程师抽验取样。（3）钢绞线存放：搭设钢绞线专用的存放仓库，不得露天堆放。搁放在方木支墩上，离地高度不小于200mm，上面覆盖防雨布，不得与有害物质直接接触。4.1.4.2锚具及其组件（1）闸墩预应力锚索采用OVM群锚体系，主锚索采用OVM.M15-34锚具及其组件，次锚索采用OVM.M15-10锚具及其组件。（2）锚具的力学性能及几何尺寸符合设计要求，锚具进场有产品合格证及试验检验报告，其质量符合GB/T14370的有关规定。（3）锚固性能满足：锚具钢绞线组装体锚固效率系数ηa≥0.95,实测极限拉力时的总应变εapu≥2.0％。4.2锚索组件埋设、保护锚索组件包括锚垫板、螺旋筋、预埋钢管、灌浆管。安装原则是保证埋件位置准确、稳固。锚垫板及螺旋筋安装时，由测量人员放线，用油漆标明其设计位置，并用钢筋点焊支撑。安装灌浆管时先在钢管上钻孔，把灌浆管焊接在钢管上，注意灌浆管不要伸入钢管内，焊缝处不漏浆。钢管安装控制精度：主锚索管轴两端点管中心安装点位误差：水平向≤5mm，竖直向≤5mm；次锚索管轴误差：水平向≤10mm，竖直向≤10mm。钢管安装完毕后，在模板上隔一定距离画上临时控制点，其两端孔口临时封堵保护，混凝土入仓时严禁直接碰撞冲击预埋钢管及支架。浇筑混凝土时派专人看守，钢管有局部差时及时调整。4.3锚索制作、安装锚索制作在泄槽段底板空地上的临时施工锚索加工厂进行，每隔2m用20×20cm方木垫在锚索下。钢绞线下料长度按设计长度进行，其长度计算公式为：钢绞线下料长度＝计算长度＋2.2m（张拉端1.5m,非张拉端0.7m）+0.3m（如有观测仪器）＋0.1m（下料误差不大于0.1m）。截断时采用砂轮式切割机，保证切口不散乱，平整光滑；不得使用电弧或乙炔焰切割。为保证每根钢绞线的相对位置准确，避免钢绞线互相交叉、内外层交错。编索时将锚索的每根钢绞线两端均用油漆作对应标记，按顺序排列编号，并依次用无锌铅丝绑扎成一束，绑扎间距为1m。编束后应及时挂牌分类编号、注明日期，以免混乱。锚索制成后，经检验合格签发合格证，按设计进行编号、挂标示牌，注明生产日期、使用部位、孔号。如锚索制成后暂不用，应堆放在干燥、通风的支架上，分层平铺，不得叠压，支架支点间距离不宜大于2m。锚索安装前应对孔道、锚索进行以下核查：孔号与锚索的编号；索体钢绞线的顺直性，如有扭曲需经调整。锚索入孔前对锚孔用清水冲洗，确保锚孔通畅。锚索穿锚施工采用吊车吊装人工配合装束，通过吊车将已经编制好且经验收合格的锚索吊至相应的锚索孔口位置，吊车配合施工人员将锚索穿进孔道。为避免钢绞线互相交叉、内外层交错，应严格按照要求进行预埋件的安装、钢绞线的绑扎及孔道的清理工作。4.4张拉4.4.1准备工作清除张拉区内与作业无关的材料、设备及其它障碍物。对张拉机具操作人员进行技术培训，考核不合格者不得上岗操作，定人定位持证持牌上岗。张拉千斤顶、压力表、张拉油泵的配套标定，绘制张拉力－压力表读数关系曲线。张拉机具就位后，先进行空载试运转，检查其运行状态及可靠性。4.4.2锚索张拉顺序张拉过程主要有四大步骤：工作锚具安装、预紧、千斤顶及工具锚安装、整体张拉锁定。预应力锚索采用分批、分级对称张拉的方式进行。张拉时分两步张拉，采用先张拉水平次锚索、后张拉主锚索的顺序进行。安装张拉端的工作锚具，对锚索张拉夹持端，必须清洗干净，保证工作锚和工具锚正常工作，锚垫板表面光滑整洁。依次装上工作锚、限位板，使限位板止口与工作锚定位，并逐个检查，使其与孔道成一系列同心圆，再安装好工作夹片。闸墩与锚块的主、次预应力锚索属空间结构布置，为防止锚块砼出现不利的施工变形，每个闸墩锚索均分为2步进行，其顺序如下：(1)张拉部分锚块次锚索及闸墩主锚索锚块次锚索：F6(试验)→F7→F5→F8→F10→F3→F11→F2→F9→F4→F12→F1；注：左边墩先进行试验锚索。(2)边墩主锚索：C2(试验)→B2→D2→B3→D3→A2→E2→C1→B1→D1→A1→E1。(3)中墩主锚索C2/C3→B2/B3→D2/D3→A2/A3→E2/E3→C1/C4→B1/B4→D1/D4→A1/A4→E1/E4。备注：C2于C3，B2于B3等表示同时张拉。4.4.3张拉张拉吨位的控制以千斤顶油压表（应力控制）读数为主，伸长值校核为辅，兼顾测力计观测值的三控操作方法。锚索张拉实测伸长值与理论伸长值的允许偏差为±6％，如超过该值，应停机检查，待查明原因并采取相应措施后，方可恢复张拉。根据闸室段布置的监测锚索的应力变化情况确定闸室段锚索是否需要进行补偿张拉。监测锚索荷载损失变化幅值满足设计规定指标即预应力损失小于超张拉锁定墩尾的10%的锚索，原则上不进行补偿张拉；反之则需进行补偿张拉，需要补偿张拉的锚索位置根据设计要求及监理指示进行。对于有补偿张拉要求的锚索，应在张拉锁定后3d~7d进行，补偿张拉的张拉力为超张拉力。闸室预应力施工采用超载安装施工方法，其张拉程序分为单股预紧和整束分级张拉两个阶段。单股预紧应进行两次以上，预紧实际伸长值应大于预紧理论值，且两次预紧值之差应在10%之内，以使锚索各股钢绞线受力均匀，再进行整束张拉。整束张拉共分四个量级进行，即张拉荷载分别按设计张拉力的50%~超张拉锁定吨位逐级依次进行，并且应控制最大张拉力不得超过预应力钢材强度标准值的70%。锚索张拉工艺流程图千斤顶逐根预紧安装工作锚具及夹片安装测力计（观测锚索）千斤顶逐根预紧安装工作锚具及夹片安装测力计（观测锚索）补偿张拉锁定张拉安装工具锚具及夹片补偿张拉锁定张拉安装工具锚具及夹片锚索张拉工艺流程图第二级荷载（75%设计吨位）第一级荷载（50%设计吨位）单股对中预紧（40KN）/股0第二级荷载（75%设计吨位）第一级荷载（50%设计吨位）单股对中预紧（40KN）/股0超张拉吨位第三级荷载（100%设计吨位）超张拉吨位第三级荷载（100%设计吨位）锁定锁定4.4.4伸长值量测张拉过程中，钢铰线伸长值的量测应有专人负责。量测工具为检测过的直钢尺，并统一妥善保管。钢绞线的量测工作应在所测钢绞线在某种载荷工况下达到稳压时间后进行，并与张拉循环密切配合，严禁漏测。对同一根钢绞线量测的基准点相同，为避免测量数据误读误记，减少错误；每次量测至少量取两次，其量测差应〈1mm。超过上述限差应重新测量。4.4.4.1预应力锚索理论伸长值△L（mm）计算：△L=PpL/ApEp式中：Pp———预应力锚索的平均张拉力（N），取张拉端的拉力L———预应力锚索的长度（mm）Ap———预应力锚索的截面面积（mm2）Ep———预应力锚索的弹性模量（MPa）4.4.4.2预应力锚索实际伸长值△L（mm）计算：△L=△L1+△L2式中：△L1———从初应力到最大张拉力间的实测伸长值（mm）△L2———初应力以下的推算伸长值（mm），可采用相邻级的伸长值。4.5灌浆锚索管道（预埋钢管）段灌浆应在锚块及闸墩锚索张拉施工结束并经验收后及时进行，间隔时间宜为5d~7d。对需要进行补偿张拉的锚索，应补偿张拉结束并经验收合格后，即可进行锚索管道灌浆。灌浆前对孔道进行清洁处理，必要时应以0.2PMa的压力水冲洗清除管道内的有害材料。浆液强度等级不得低于C30，浆液配比通过试验确定。（1）水灰比：W/C=0.45：1；（2）流动性：浆液在粘度计流出的时间以不超过6秒为宜；（3）泌水性：小于浆体初始体积的2％，四次连续测试结果的平均值差小于1%；（4）初凝时间：3~4h；主、次锚索灌浆采用三次进浆、三次屏浆的标准。控制灌浆压力0.1MPa～0.2Mpa。闸墩主锚索采用自下而上的循环灌浆方法，分三次连续进行。(1)第一次灌浆：从上游锚拉洞进浆口进浆，下游张拉端回浆管回浆。待回浆管口出浆浓度比重≥1.85g/cm3时，关闭回浆管，进行压力屏浆30min（压力控制在0.1Pa～0.2Mpa）。(2)第二次灌浆：工艺同第一次灌浆。(3)第三次灌浆：为了不扰动下部的浓浆部分，采取从锚索管下游灌浆管进浆，锚垫板处回浆管回浆；待回浆管口出浆浓度比重≥1.85g/cm3时，关闭放浆管，扎死进、出浆管，灌浆结束。锚块次锚索采用低位进浆管进浆，高位出浆管回浆的循环灌浆法：(1)第一次灌浆：一端低位进浆管进浆，另一端高位回浆管放浆。待管口出浆浆液浓度比重≥1.85g/cm3时，关闭放浆管，进行压力屏浆30min（压力控制在0.1MPa～0.2Mpa）。(2)第二次灌浆：工艺同第一次灌浆。(3)第三次灌浆：再从进浆管进浆，回浆管回浆。当浆液浓度比重≥1.85g/cm3时（压力控制在0.1MPa～0.2Mpa），关闭进浆管，扎死进、出浆管，灌浆结束。4.6锚头混凝土保护及锚块预留槽回填对需要进行长期监测的锚索（安装测力计的锚索），按观测要求埋设并做好引线保护，回填二期混凝土封闭保护。上游锚拉洞及下游锚块锚头区表面在二期混凝土施工前，混凝土面一律打毛处理，按设计图纸顺直预埋插筋。5施工工期根据总体施工进度度安排，20013年1月20日溢洪道闸室室段浇筑至EL216..5m高程，预埋钢钢管、锚垫板板、螺旋筋等等预埋组件相相应完成；22013年1月20~20113年3月20日完成锚索张张拉及灌浆。6质量保证措施(1)施工前熟悉施施工图纸，充充分了解设计计意图，优化化施工方案；；向作业人员员进行技术交交底，使作业业人员知道施施工的重点注注意事项。(2)建立完整、有效的的质量管理制制度，建立健健全岗位责任任制，对工程程进行全过程程监控