自由式单孔多锚头防腐型预应力锚索在深溪沟水电站右坝肩边坡加固工程中的应用

自由式单孔多锚头防腐型预应力锚索在深溪沟水电站右坝肩边坡加固工程中的应用摘要：简要叙述了深溪沟水电站右坝肩高边坡的不良地质情况及加固措施,重点叙述了自由式单孔多锚头防腐型预应力锚索加固边坡的特点和施工工艺。关键词：自由式单孔多锚头防腐型预应力锚索施工工艺中图分类号：TU352文献标识码：AApplicationofFreestyleSingle-holemuti-anchorgeantisepticreinforcedcableontheRightDamAbutmentSlopeofShenXiGouHydroelectricStationYuGuanFu(1CollegeofCivil&HydropowerEngineering,ChinaThreeGorgesUniv.Yichang443002,Hubei)Abstract:Inthispaper,theadversegeologicalconditionsandthereinforcementmeasuresofthehighsloprightabutmentofShenXiGouHydroelectricStationwasbrieflydescribed,andfocusonthecharacteristicandconstructiontechnologyofthefreestylesingle-holemuti-anchorgeantisepticreinforcedcable.Keywords:FreestyleSingle-holemuti-anchorgeantisepticreinforcedcableconstructiontechnology1工程概况深溪沟水电站位于四川省大渡河干流中游汉源县及甘洛县境内，坝型为混凝土重力坝，河床式厂房布置。厂坝枢纽工程右岸边坡开挖高170m左右，属高陡边坡，地层岩性为灯影组中厚层状白云岩、白云质灰岩。边坡岩体以弱风化、强卸荷的岩体为主，岩体结构以镶嵌碎裂结构岩体为主，局部块裂结构，边坡中上部岩体以Ⅳ级岩体为主，中下部以Ⅲ级岩体为主、其次为Ⅳ类。边坡区主要软弱结构面为较平缓的顺层挤压破碎带及层面裂隙，据产状分析对边坡稳定性不起控制作用，因此边坡整体稳定。岸坡地形陡峻，以陡坡为主，缓坡呈狭窄阶状带状分布，陡坡地形坡度达70°以上，坡面表部受卸荷及两缓裂面组合，随机分布小型危石、危岩，规模一般几方至十多方、几十方不等，这些陡坡高陡，人工或机械均难以处治，但其对工程安全影响较大，特别是在暴雨或地震、爆破振动下可能会产生坠落、崩塌。2自由式单孔多锚头防腐型预应力锚索加固方案2.1自由式单孔多锚头防腐型预应力锚索简介自由式单孔多锚头防腐型预应力锚索[1]是四川省重点科技项目成果。该锚索针对传统预应力锚索对复杂地层适应性差、锚固段应力集中、地下水对锚索钢绞线的侵蚀、锚固段需扩孔或增长及采用二次注浆等不足，采用单孔多锚头防腐型结构。该锚索结构基本组成为：导向帽、单锚头、锚板、注浆管、高强低松弛无粘结钢绞线等。一根锚索由多组锚头构成，每组锚头包括锚板、单锚头，锚头数目及组合结构根据工程地质特性和锚索吨位大小进行选择。2.2加固方案边坡预应力锚索均采用自由式单孔多锚头防腐型锚索，间距5.0m，交错布置，见图1。锚索张拉力分别为2000kN、3000kN。锚索长深为40m、45m、50m、55m。2000kN和3000kN预应力锚索钻孔孔径分别为165mm、180mm。其主要参数见表1。宗表银1捷库置虽袄恨件从预应力锚蚊索参数表度锚索型式樱锚索级别摊孔深（愈m辞）沟孔径（介mm困）密钢绞线根秋数冶无粘结臣2000块kN腊4恼0减和忘45子165冤12祥3000贫kN般5升0伤和页55润180协19兴2闲.疯3背锚索的钢杆体结构最锚索由钢念绞线、导青向帽、架时线环、波硬纹管、锚遗垫板及锚卧头等部件扛组成，见榴图凑2培和翻表扛2骂,热根据其受纠力状态可戏分三段皂:属锚固段雄:采依靠浆体姿与周围岩煤土之间的缘摩阻力来茶提供锚固朗力跳;糖自由段刻:吸主要起传流力作用收,辈长度与破从碎岩层或睡滑体厚度于有关；张旺拉段搅:贝指锚头以盖外部分狗,华为锚索张扯拉锁定施适加预应力致而预留的绪,侦张拉锁定锁后割断钢背绞线。窝3秆施工工付艺蝇压力分散狱型预应力践锚索施工稳工艺流程兔:刷钻医孔埋→搜锚索制韵安晕→敬注萍浆顾→渔锚索框纯架患→鲜锚索张钟拉馆→盆封口注浆劈。北3离.疗1杜钻孔佣按设计桩隆号采用拉相线尺量放益线艳,拿定出孔口花位置紫,恰按设计孔门口位置在怠脚手架上搞安装专用秃机座及钻心机猫,格用方向架挽放出锚索救方向角呈,腐以测角仪话调整倾角足达设计要陪求缓(协设计要求者孔倾斜误除差相≤恨2幕°杂),溪将钻机、漫机座及脚乞手架固定棕好盐,皮复核孔口将位置、方割位和倾角茅,魂确认无误遣后界,腥安上冲击决器和钻头峡,毅接上风管甲,运进行钻孔冬,湿钻孔过程搏中应超钻隙2m茶为宜。钻饭孔结束后分,其取下钻杆捎及钻具仿,炎冲洗干净黎,帅摆放整齐谊以备继续卫使用。另谨用一根聚率乙烯管复事核孔深扭,死并以高压寨风吹孔授,泻待孔内粉陡尘吹净仗,肤拔出聚乙械烯管证,下以织物或详水泥袋纸证塞好孔口彩备用。钻急孔过程中染应注意的运事项跳:赤(苗1)旺锚索孔钻拳进过程中总禁止水冲寄,绒采取干钻嘴,掩防止边坡趣岩体工程饶地质条件余恶化；苏(婆2)拐锚孔允许伍误码差号±惯2够°富,总钻孔深度漏要求大于师设计孔深仔0.歌2柳m苏；追(枪3)耳钻进过程晶中应对每顺一孔地层妨变化旷(迟岩粉情况慢)输、钻进情躲况哨(帝钻压、钻税速海)阁、地下水哭情况组,饺以及某些洞特殊情况歌等貌,距进行记录居,派若遇坍孔纱,茄应立即停纯钻进行固遇壁灌浆处却理鬼(牺灌浆压力炼0.1衡～五0.2蚊MPa)已,初询待网凝藏1-模2狗天即可进咳行固结灌屠浆孔扫孔稳；算(标4扯)撤钻进完成适后须使用萍高压空气繁(症风压茫0.2籍～厘0.4联MPa)茎狐将孔中岩裳粉及水全怕部清理干丸净呢,母以免降低莫水泥净浆贞与孔壁岩妇体的粘结想强度；版(范5忆)陕钻孔结束季达到设计诉要求后，旋进行测斜稀，测斜采不用多点照玉像测斜仪便，检查合汪格后临时狼封孔保护假；忌(胃6丛)姻锚孔完成坛后须经质晃检部门检废查验收合站格后方可华进行下一罚道工序的魂施工；沈(胁7饿)汁钻孔中特脉殊情况的调处理辉:叶①愤渗水的处海理。在钻绕孔过程中唉,券或钻孔结汤束后吹孔谁时点,肚如吹出的雨不是粉尘轨,瓜而是一些敌小石粒或示黄色泥团举甚至泥浆伴,当这说明孔恨内渗水掉,壁岩粉大多尸贴于孔壁般,胶需根据渗种水量大小盛进行不同俘处理。当乐渗水量不朗大时满,咐钻机可以望工作膀,题钻至设计监孔深渴,刮撤出钻杆编,烦以乒0.6凯～铸0.8秧MPa瓦的高压水娃、气极,纷将孔内残予余岩粉或补泥浆吹出滤,承直至吹出侦净水为止刃。当孔内锈渗水量较区大时绣,展则需进行无固壁防渗泻注浆处理帐,垒具体方法孩是眨:田先洗孔陆(数方法同前使),炎然后灌浆弱,忠浆液为水垮泥砂浆和掘水玻璃的度混合液柔,矩灌浆采用及从内至外萍分段灌注诊(海孔浅可一慎次灌注震),孔一般锚固烤段做一次列灌注糕,案张拉段根桨据孔内吸张浆量可分典2肚～访3短段进行。恒注浆压力舟根据钻孔移深度与岩携石完整情傲况而定努,苦一般为麦0.3列～皂0.4扛MPa熊,午在可能的法条件下可午适当加大浩压力以提永高灌浆质肿量。待灌增入的水泥酬浆达到一曾定强度后撞,询重新钻孔条至设计标沾准；酬②阻坍孔处理商。当钻孔臣穿过强风伸化岩或岩铺体破碎带碧时竭,确往往会出篮现坍孔。腐坍孔的主乐要特征是处:缠从孔内吹壤出的岩粉驾中夹杂一仗些原状府(雅非钻头击蒸碎的、非霞新鲜的、喜无光泽的阔)样石块律,借这时域,舒不管钻进紧深度如何泪,蜻都要果断盖地立即停牺止钻进骄,防拔出钻具束,送进行固壁义灌浆。灌应浆的方法遣同防渗处布理。钢绞线检查下料钢绞线检查下料附件加工锚索制作建施工平台钻孔孔道验收张拉垫座砼浇筑锚索灌浆外锚头封裹张拉锚固图3锚索施工工艺流程图施工准备穿索钢铰线运输锚头处理制浆机具率定龄3想.诞2放预应力哈锚索体制匀作撒根据现场销实际情况饺，因交通研不便，锚快索整体运来输极为不句便，因此赚，锚索不矮便集中制叹作。锚索扰拟采取在丛加工场集扑中下料，猾由提升架醒分散运输务至各层施棉工平台上剑制作安装疏。桶⑴富断料：钢偏铰线断料肉拟在加工稻车间内专壤用生产线玩上完成。单钢绞线按帆工作长度垒用砂轮切花割机断料赞后，将钢狗绞线圈盘征存放待运端。钢绞线福断料前，养应按规定缓要求对其侧进行抽样畅检查，不跨合格的钢誓绞线坚决案予以剔除倘。尾⑵扩锚索制作欲：由于钢姑绞线集束胳后，索体瘦较重，且麦因施工现县场的具体哑条件限制逐，锚索拟潜在右岸施逗工现场附哲近搭设的击锚索制作唐间内的操驰作平台上依进行锚索悠制作。苦①柱戒锚索编制兆前，对锚糖索附件进乓行检查；抄编制时，禽将钢绞线煤与各种进赏、回浆管强，平行堆迹放于操作吸平台上，催钢绞线按仗顺序用铅恒丝编帘，救对进、回障浆管加以梢标识，然温后安装架伏线环等附份件。杰②蜜勺将预应力男锚索锚固你段孕8盟m池长的无粘梨结钢绞线炎剥煎去刷P筐E焰护套，将窗油脂等涂蔑层清除干盈净。并将挖钢铰眨线偿P念E欧套管切割描处用胶带婆缠封，以荐免灌浆时挎浆液浸入探或油脂外默露。对于闪外锚固段胜，在锚索临制作时，专可在孔口槐内距孔捷口绒40魂cm游的位置用肠刀环向切简割钢绞援线坝P肯E壁护套，然侵后用水密跌性胶带将泳切口进行垄密封。雾③脸勺锚索沿长需度方向每梨隔持2层m-3m俩安装一块摩隔离架，脊两个架线舒环中间采匀用铅丝进靠行绑扎，辟使锚根段竞形成枣核咬状。锚索讨绑扎时保家证钢绞线独进回浆管存平行，并虎不出现交至叉现象。禽将锚索套筝上波纹管迫，然后按抗设计要求占对安装波框纹管封堵屡器，然后厚将封堵器殿内充填环守氧砂浆。昂灌注环氧智砂浆之前数，将钢绞精线与隔离枕架之间的知的空隙用县石棉充填千。然后，率用人工将族环氧砂浆观灌入封堵庆器中。环捏氧砂浆终市凝后，用暮无锌铅丝晴将波纹管击和钢绞线亚帮扎牢固项。弃④默躺在波纹管恒外侧安置涝外对中支民架，以保集证锚索体追与周围有稻均匀间隙权，便于锚衔索安装就脂位，并使由波纹管周奉围有均匀随厚度的灌象浆胶结体术。外对中命支架间距军在内锚固碑段垫为小1誓m免，自由段牺为敲2付m洗。胡⑤薄剂锚索制作锅完毕后，烘挂牌标识冤妥善存放果，存放时敢采用架空斜、覆盖等械防潮、防第污损措施哈。涌⑶俩穿索：锚帆索入孔主箭要以人工盒为主。锚歉索验收合鸡格后，采左用人工扛冷抬，徐徐膨穿入锚孔笼内，因锚抽索外套波携纹管，所困以锚索转修弯半径不挥小侮于洒4野m庄。穿索结丝束后，及赞时将锚索倾外露部份匹包裹起来矩，以防污范损。读3.3丘侄锚墩和封环锚砼浇筑溪①畏、锚墩用孙钢筋符合含国家标准避、设计要惧求或图示肝，钢筋的惠机械性能询如抗拉强娘度、屈服香强度等指厦标经检验么合格，钢颂筋应除锈娱、除油并惕调直，外杜表面检查饮合格。嘴②袍、锚墩钢帝筋制安时涉，先用风峰钻在锚索峡孔周围坡魄面上对称鸡打芹孔捆4婆个，插贡入志Ф碑2值5赔骨架钢筋赔并固定，担然后按照扣图纸要求罩焊接钢筋逆网或层并铁固定于骨迹架钢筋上朗，焊接质拉量符合要迷求。焊接谊过程中，醉不得损伤中钢绞线。笋③国、钢垫板侍安装：钢嫌垫板牢固哪焊接在钢马筋骨架上传，其预留叨孔的中心障位置置于惜锚孔轴线颤上，平面夸上与锚孔枕轴线正交性，其误差充不得大尾于错0.5雕。陵④裳、在钢垫州板与基岩艺面之间按脖照图示锚陷墩尺寸立滩模，验仓某合格后，六浇筑砼，颈边浇筑边矮用振捣棒消振捣，充激填密实。哗⑤面、砼浇筑兔时，须现列场取砼样御，确保锚露墩浇筑质既量，并给饿锚索张拉肆提供依据尘。宵3.纱4冒锚索注睛浆痛⑴抢锚索采用们无粘结钢义绞线集束恼组成，采内用孔口封串闭灌注。加浆液从注王浆管向内腊灌入，水麦直接排出定。慎灌浆胶凝殃材料采用骨普厦硅淹P汪水泥，水夕泥浆标号创为亮M3报5均。锚索孔费道采用水嫁泥浓浆灌竭注，水泥肢浆的水灰附比凳为李0.45痛-0.毯4尼。浆液中秤拟掺入一着定数量的床膨胀剂和魂早强剂。轧⑵料锚固注浆书前，应检委查制浆设摸备、灌浆浙泵是否正蓝常；检查懂送浆及注杂浆管路是茂否畅通无穿阻，确保惰灌浆过程哭顺利，避座免因中断屑情况影响左锚固注浆下质量。豪⑶且采裤用夫3SN剩S匹泵灌注。骆灌注前先召压入水，像检查管道循畅通情况出和润湿岩敏面。疲⑷鞋在钢垫板蛙上用螺钉读固定厚度都为鸣2恶cm庸的灌浆定唤制锚板，裙锚板上开轻孔孔位与卧锚索张拉桌时的工作迁锚具一致商，另增设让一个直略径犹20紫mm示的排气孔只。虾⑸牲为避免其垃它因素的身影响，锚当索灌浆拟征采用压力正循环灌浆群的施工方失法进行施净工。灌浆砌前，必须颤将锚索临获时固定，馋以防注浆竞时锚索体勉产生滑移遥。灌浆自尸下而上一瓶次施灌，凭进浆必须本连续进行谁。仍灌浆时，明由进浆管两进浆，排谅气管出浆辩；灌浆压欣力不小灶于衡0.4阅Mpa依。插注浆结束贸标准：在芬设计灌浆赤压力下，菠排出的浆爹液浓度与房灌入的浆翻液浓度相宗同，且不灾含气泡时过为止。字⑹因注浆浆液舰取样试验洋：为给锚姿索张拉提导供依据，证注浆时对难预应力锚兼索的灌浆纪浆液应取爬样做抗压是强度试验颈。惨锚固注浆烛设备清洗截：制浆结屑束后，应穴立即清洗茅干净制浆飘机、送浆扭管路等，翅以免浆液醒沉积堵塞炮。注浆结狠束后，应猎立即清洗祥干净注浆猫设备、管械路等。躺⑺镇为保证所控有空隙都灵被浆液回却填密实，吓在浆液初很凝前不小食于两次补滋灌。灌浆片结束，浆佩体终凝后阿，卸下灌猛浆钢罩，旦清理钢罩党及钢绞线旬表面的结笋石；再卸距下定制锚雕板，并将册其清理干乏净以备再巷用。产3.恼5副锚索框睁架胀预应力锚退索砼垫座监之间采用却砼框格梁葵进行连接涛，甘框架为怠C25旧级钢筋混咱凝土结构企，首砼框格梁钩尺寸节为拴80cm畜×80c斑m器，务,父框架必须疯现场浇注洲。迷(项1)放测量放线卖:钞根据设计悲将各条框篇架在道路积方向的点挤位放出稻,善拉线放样垫。暴(猎2)朽刻槽及找曲平桂:涉坡面开挖掩完成后刚,总坡面整体划会有不平攻整现象龙,屿为减少坡脑面不平整蜜对框架的盼影响蝇,驴采用人工腥刻槽大致机找平抗,淋并在刻槽默面用邀2飞～塔5cm柴砂浆进行馅调平恼,谜遇局部架凝空采用院M10浩浆砌片石目嵌补。疑(意3)顺钢筋制作箩及安装诞:各钢筋先除溪锈、调直湿,备然后按大堂样图下料戴,魂加工成型姑,俯主筋搭接醋长度为碑30d培,木各项误差恳均应在规将范允许的塞范围之内籍。絮(婚4)然模板制作竹及安装败:料因坡率较炼陡继,灭支护存在惑困难煤,站在侧模边凭打入钢筋把头并用方壳木条和木确楔支护以围确保侧面缎不跑模睡,羊顶模支护缩着力点则勿放在施工肥搭设的钢花管架上寒,松使模板支恭撑稳固。薄(豪5)券浇筑砼赤:居先将模内迈浮渣余土音清除干净浇,送在伸缩缝铅处预埋企2cm蔽厚泡沫隔率板工,娇按锚索倾毒角要求预乞埋牌Á146词mm践的道PVC齐管拉,扒一片框架队砼一次性村浇注完毕戏,领浇注完成泡后及时洒惊水养护。戏3.脂6郑锚索张教拉门锚索张拉汗前欲,果需对张拉泻设备进行宰标定。标答定时笔,调将静探数剂显仪、传曲感器、油弄管和高压饰油泵连好袜,裤高压油泵毯启动增压劝,约反复试验跪3报次歼,翅取平均值嘉,定绘出传感岩器仪表读仪数白(剥相应荷载兵吨位钩kN)鸟和油泵仪稍表读数异(源MPa)迁够曲线亡,兼作为锚索虫张拉时荷握载控制的设依据。遵⑴箭锚索张拉升应在锚固看注浆结石含体抗压强氧度达窝到驳30MP祖a血及锚墩砼涝等的承载录强度达到偏施工图纸取规定值后累进行。赛⑵煤张拉程序胸锚索张拉障按分级加路载程序进桌行，即由眉零逐级加味载到超张诉拉力，经羞稳压后卸泳荷到设计森张拉力进迁行安装意，炮0挽欲→萌m山δ域（稳压始）搬→剖δ街（雀m读为超张拉赢系数，由逃设计确定拜，签δ买为设计张校拉力）。替⑶隔张拉工艺浩流程萌穿锚施→曾初始载荷偷（钢绞线户调直）画→欢分级循环差张拉至设尿计工作荷施载博→点超张拉蚊⑷延锚索张拉锣方式请乞赢预应力锚安索采用单喷根张拉千厦斤顶间隔狗对称分序题张拉，确页保各根钢栗绞线平均垒受载，如色此一个张休拉循环完清毕，继续厉进行下一织循环张拉厘，直至设替计工作荷耻载。显每一循环贿张拉时，老先张拉锚耻具中心部玉位钢绞线冬；然后张姻拉锚具周招边部位钢文绞线，张孟拉时按照合间隔对称否分序进行扰。灵⑸颤张拉设备狗仪器撤困胁电动油泵崭：僻ZB4-烈500S纷，千斤顶夫：揉YDC2坟4行0Q师。⑹锚夹具用20旅00KN亮级锚索它由泥1丧2泳束钢绞线岭编成，锚播具选抓用捷ES测M凉15-1赚2含。纤30阅00KN溪级锚索站由李1堤9专束钢绞线海编成，锚钩具选底用绞ES宵M激15-1春9虑。归⑺案张拉注意甜事项喉躲脑加载速率拾：每分钟秃不宜超过赚设计应力栗的熔1邪0普%贿。掏象够卸荷速率逆：每分钟壤不宜超过攻设计应力征的私20边%逮。婆预应力的航施加：向驰张拉油缸偿加油使油凶表指针读换数升至张挪拉系统标斑定曲线上值预应力指肚示的相应朝油表压力陡值。魂钢绞线伸眠长值：分堪级测量钢丝绞线伸长炉值并按要丑求做好记疏录。钢绞宽线调直时影的伸长值策不计入钢撇绞线实际不伸长值。位⑻赞初始载荷浴（钢绞线谷调直）话初始载荷产：为设计棕工作荷载蚕的拘δ剥/域5柜。用单根作张拉千斤艳顶欧YDC2生40川Q冲将钢绞线堆逐根拉直截预紧。张废拉按照先捧中间后周畏边对称分鲁序张拉的押原则进行雷。欠0忆→饲δ竭/鞠5难（稳定烦2min教）。呢⑼驴分级循环尝张拉至设司计工作荷到载：模分级加载搏等级：分售别为鸽0.25框、夫0.5画、四0.75绿、摇1.0皱倍设计工筐作荷资载炸δ本。蜓第一循环看张拉：初故始荷载调孙直后，染在丢δ窗/见5垂的基础上大继续加载梨至慰δ甚/雾4岔锁定蛮。造δ环/颤5驴→弦δ戚/脏4蚕（稳定何2min娱）。掀第二循环畅张拉：第挨一循环张鸡拉结束后季，症在新δ核/锁4妈的基础上幸继续加载活至随δ熄/称2窜锁定窃。仙δ渠/皂4敲→粥δ晒/禾2悦（稳定瓣3min旬）。染第三循环殿张拉：第塞二循环张烤拉结束后颤，远在倡δ只/务2宿的基础上仿继续加载创至罪3眼δ罢/枪4糖锁定丸。劫δ柜/拢2吧→煤3毕δ奶/幻4邪（稳定绳3min丸）。啊第四循环学张拉：第列三循环张矩拉结束后膏，忧在吵3猴δ宅/包4阴的基础上挎继续加载掏至符δ雪锁定练。犬3罢δ鬼/愿4