溪洛渡水電站右岸導(dǎo)流洞預(yù)應(yīng)力錨桿快速施工技術(shù)_工程管理

1、溪洛渡水電站右岸導(dǎo)流洞預(yù)應(yīng)力錨桿快速施工技術(shù)預(yù)應(yīng)力錨桿施工技術(shù)要求高，工藝簡單，施工周期長，特殊是在洞內(nèi)施工，空間狹窄，施工干擾大，工期很難確保。溪洛渡右岸導(dǎo)流洞身閘室段預(yù)應(yīng)力錨桿施工，從優(yōu)化設(shè)計(jì)參數(shù)，采納合理施工手段，加強(qiáng)現(xiàn)場管理協(xié)調(diào)，充分利用現(xiàn)場先進(jìn)的大型造孔設(shè)備等角度入手，有效地解決了施工難題，實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化快速施工。1 工程概述溪洛渡水電站右岸4#、5#導(dǎo)流洞下閘室段，分別布置在4#洞身0+168.00+248.0段， 5#洞身0+233.8660+313.866段。導(dǎo)流洞開挖分上、中下三層進(jìn)行開挖，導(dǎo)流洞洞身閘室段在上層和中下層開挖后將分別形成14.5×34m(高×

2、寬)、30×34m(高×寬)的特大跨度開挖斷面。導(dǎo)流洞洞身閘室段頂拱及邊墻巖性為含斑玄武巖、角礫集塊熔巖。層內(nèi)錯(cuò)動(dòng)帶及高、中、緩傾角裂隙較發(fā)育，部分巖性稍好，裂隙閉合、無充填、微風(fēng)化，腰線以上圍巖完整性及穩(wěn)定性稍好，腰線以下圍巖完整性及穩(wěn)定性較差，局部部位沿長大裂隙滲、滴水?？傮w上4#、5#導(dǎo)流洞洞身閘室段屬、1圍巖。由于閘室段洞徑特大，部分位置巖性偏差，洞室結(jié)構(gòu)平安至關(guān)重要，為確保右岸閘室段在施工期巖體穩(wěn)定及建筑物結(jié)構(gòu)平安，避開發(fā)生重大地質(zhì)災(zāi)難，設(shè)計(jì)在原有錨噴支護(hù)的基礎(chǔ)上，對閘室段頂拱共增設(shè)了460根15t預(yù)應(yīng)力錨桿進(jìn)行加強(qiáng)支護(hù)。預(yù)應(yīng)力錨桿沿閘室段頂拱梅花型布置，間排距長

3、9m，材料采納精軋螺紋鋼筋，直徑32mm。錨桿孔設(shè)計(jì)鉆孔直徑為48mm，錨固段長3.0m，錨固段灌漿采納水泥漿、水泥砂漿或樹脂材料，要求水泥漿或水泥砂漿抗壓強(qiáng)度不小于M35,樹脂材料抗壓強(qiáng)度不小于50Mpa，錨桿孔口承壓墊座尺寸為150mm×150mm×10mm，高強(qiáng)螺栓鎖定。預(yù)應(yīng)力錨桿采納自由段無套管預(yù)應(yīng)力筋，灌漿分兩次進(jìn)行，錨固段灌漿及張拉錨固后，再對自由段進(jìn)行二次灌漿。2 施工手段的選擇預(yù)應(yīng)力錨桿在導(dǎo)流洞洞身閘室段上層底板平臺上進(jìn)行，同時(shí)，要求必需在導(dǎo)流洞中層開挖推動(dòng)至閘室段前，全部完成預(yù)應(yīng)力錨桿施工，總工期要求在35天以內(nèi)，以免 影響 導(dǎo)流洞中下層開挖;另外，預(yù)應(yīng)力

4、錨桿施工期間，閘室段 交通 不能中斷。預(yù)應(yīng)力錨桿均布置在閘室段頂拱部位，距底板高差9.514.5m,若按常規(guī)實(shí)行搭設(shè)腳手架施工平臺，排架搭拆周期長，對閘室段交通干擾大，快速鉆造孔洞內(nèi)環(huán)境污染嚴(yán)峻，且效率低下，工期不能確保。若現(xiàn)場臨時(shí)加工簡易移動(dòng)式平臺，成本增加，搬移不便，不能形成規(guī)?；┕?，同樣效率低下。經(jīng)綜合比較，打算采納現(xiàn)場已有的大型液壓鑿巖臺車造孔，利用吊車液壓升降平臺作為錨桿安裝、張拉等作業(yè)施工平臺，省略了固定施工平臺，順當(dāng)解決了施工手段 問題 ，敏捷便利，實(shí)現(xiàn)了規(guī)模化施工，并確保了洞內(nèi)交通暢通。3 設(shè)計(jì)的優(yōu)化調(diào)整預(yù)應(yīng)力錨桿施工結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。圖1 預(yù)應(yīng)力錨桿施工結(jié)構(gòu)圖 (尺寸單位：

5、cm)首先，設(shè)計(jì)要求錨桿鉆孔直徑為48mm，而錨桿直徑就達(dá)32mm，造孔直徑僅大于錨桿直徑16mm，進(jìn)漿管與回漿管無法埋設(shè);另外，三臂鑿巖臺車鉆桿最大長度為6m，造9m深孔必需進(jìn)行鉆桿套接后才能完成，鉆桿安裝連接套后，造孔直徑不能小于65mm，為了滿意施工要求，在征得監(jiān)理工程師與設(shè)計(jì)同意下，將孔徑優(yōu)化調(diào)整為65mm。錨固段若采納水泥漿或水泥砂漿錨固，施工難度大，不易掌握，錨固段張拉前待凝時(shí)間長，無法實(shí)現(xiàn)快速施工。為此，借鑒龍灘及拉西瓦等工地預(yù)應(yīng)力錨桿施工成熟閱歷，錨固段采納速凝型錨固藥卷，在確保設(shè)計(jì)要求強(qiáng)度的狀況下，錨固段在灌漿完畢24小時(shí)后即可進(jìn)行張拉，實(shí)現(xiàn)了快速施工。孔口承壓鋼墊板為張拉的

6、主要承力部件，張拉時(shí)承壓高達(dá)6.5Mpa以上,為了防止張拉過程中或張拉后承壓墊板發(fā)生變形、扭曲等，在征求設(shè)計(jì)同意后，將原設(shè)計(jì)承壓鋼墊板尺寸150mm×150mm×10mm調(diào)整為200mm×200mm×20mm，施工更加便利，確保了張拉施工順當(dāng)進(jìn)行。4 施工過程簡述4.1 施工程序預(yù)應(yīng)力錨桿主要施工程序如下：施工預(yù)備鉆孔清孔內(nèi)錨段速凝型錨固藥卷灌注桿體安裝封口孔口墊座安裝張拉自由段注漿外露錨桿桿體愛護(hù)4.2 機(jī)械化造孔預(yù)應(yīng)力錨桿采納現(xiàn)場正在進(jìn)行導(dǎo)流洞開挖支護(hù)施工的H175三臂液壓臺車造孔，造孔前應(yīng)依據(jù)設(shè)計(jì)圖紙要求對錨桿孔孔位測量放樣，定出孔位，并用紅油漆標(biāo)

7、識。鉆孔時(shí)要求鉆桿垂直巖面，鉆孔平直，孔軸方向偏差不大于1°3°。由于多臂鉆鉆桿僅6m長，鉆桿鉆進(jìn)5m深左右時(shí)，安裝鉆桿連接套，再連接一根3m長鉆桿連續(xù)鉆進(jìn)至終孔，多臂鉆鉆進(jìn)速度為0.50.8m/min, 造孔完成后，加大鉆臂水閥，邊沖邊退釬，沖洗鉆孔。鉆機(jī)就位后，在15分鐘左右，就可以完成單孔造孔，造孔效率相當(dāng)高，4.3 內(nèi)錨段灌注及錨桿安裝利用吊車液壓升降平臺作為內(nèi)錨段灌漿及錨桿安裝作業(yè)平臺，速凝型水泥錨固劑藥卷使用錨固劑風(fēng)槍將錨固劑打入內(nèi)錨段，錨固劑藥卷經(jīng)錨固劑風(fēng)槍打入輸送管(1PE管)，再經(jīng)輸送管打入內(nèi)錨段孔底(錨固劑輸送管插入孔內(nèi)距孔底50cm左右)，每打入一卷錨

8、固劑，輸送管向孔外拉出 5cm左右，直至打入錨固劑藥卷60支左右或孔內(nèi)錨固劑距離孔底3.0m處(內(nèi)錨段長度為3.0m)結(jié)束。錨固劑藥卷在打入前現(xiàn)在水中浸泡，浸泡時(shí)間掌握在2.5分鐘左右，浸泡直觀效果原則上以藥卷中心留有黃豆顆粒大小的白蕊，或藥卷在水中不冒或冒少量氣泡為止。錨固劑風(fēng)槍工作風(fēng)壓掌握在0.50.6MPa左右，在風(fēng)槍的風(fēng)管輸入端安裝壓力表進(jìn)行風(fēng)壓掌握。在錨固段速凝水泥藥卷打入結(jié)束后馬上進(jìn)行預(yù)應(yīng)力錨桿桿體安裝，采納吊車液壓升降平臺上人工插桿，可利用人工扶桿的狀況下，吊車液壓升降臂將錨桿緩慢頂入，減輕了作業(yè)人員勞動(dòng)強(qiáng)度，錨桿桿體端部加40mm鋼管幫助送桿。插桿前對錨桿桿體加工：預(yù)應(yīng)力錨桿朝

9、向孔底的一端應(yīng)削尖。在距錨桿底部3.0m處設(shè)止?jié){環(huán)，每3m設(shè)對中環(huán)一個(gè),對中環(huán)采納6.5mm圓鋼與錨桿桿體焊接。外露端長度50cm，端頭用砂輪切割機(jī)切平(套絲長度50cm)，以便于安裝與精扎螺紋鋼筋配套的螺母。在錨桿桿體自由段安裝進(jìn)漿管(內(nèi)徑15mmPVC管)和回漿管(內(nèi)徑8mm硬質(zhì)塑料管)，回漿管應(yīng)堅(jiān)固綁扎在桿體上，管口端部距止?jié){環(huán)15cm處。進(jìn)回漿管在孔口通過鋼墊板預(yù)留孔口引出。錨桿桿體插入內(nèi)錨段后,馬上采納木楔(長度610cm)進(jìn)行錨桿孔口封口,防止錨桿從孔內(nèi)滑出。木楔應(yīng)完全打入孔內(nèi)，不得留出孔外，以免影響錨桿孔口鋼墊板安裝和錨桿張拉?？卓诔袎簤|座鋼墊板面與錨孔軸線垂直，承壓墊座必需平整

10、、堅(jiān)固。若鋼墊板面與錨孔軸線不垂直，孔口外側(cè)可用快凝砂漿找平，砂漿強(qiáng)度增長應(yīng)滿意12小時(shí)承載15t張拉力的要求。在充分利用吊車液壓升降平臺的狀況下，內(nèi)錨段灌漿及預(yù)應(yīng)力錨桿安裝，在1520分鐘即可完成單根錨桿施工，工效較高。4.4 張拉與鎖定在內(nèi)錨段錨固劑灌漿完畢后24小時(shí)左右開頭進(jìn)行錨桿張拉。張拉設(shè)備采納TG-2000型扭力扳手。錨桿張拉前，對扭力扳手進(jìn)行率定。施工中扭力扳手易損壞，要求每周率定一次。張拉前將鋼墊板套入錨桿，調(diào)整墊板與錨桿垂直后緊鎖螺帽。錨桿正式張拉前，取20%的設(shè)計(jì)張拉荷載(即3t)，對其預(yù)張拉12次，使其各部位接觸緊密。張拉力施加值挨次依次為：第一次張拉力為設(shè)計(jì)值的25%(

11、3.75t)，持荷5分鐘后進(jìn)行其次次張拉，張拉力為設(shè)計(jì)值的50%(7.5t)，持荷5分鐘后進(jìn)行第三次張拉，張拉力為設(shè)計(jì)值的75%(11.25t)，持荷5分鐘后進(jìn)行第四次張拉，張拉力為設(shè)計(jì)值的100%(15t)，最終一級張拉力達(dá)到設(shè)計(jì)值后穩(wěn)壓30min結(jié)束張拉平鎖定。每張拉一次均應(yīng)量測錨桿桿體的伸長值，并作好原始記錄。張拉工效為2根/4050min左右。錨桿鎖定后48小時(shí)內(nèi)，若發(fā)覺預(yù)應(yīng)力損失大于錨桿拉力設(shè)計(jì)值的10%時(shí)，應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)償張拉。4.5 自由段注漿張拉結(jié)束后開頭對錨桿自由段回填灌漿施工，灌漿采納純水泥漿，2SNS型灌漿泵注漿。確認(rèn)排氣管暢通后，才能進(jìn)行孔內(nèi)自由段注漿，自由段注漿應(yīng)飽滿，當(dāng)排

12、氣孔不再排氣，并有漿液溢出時(shí)，可結(jié)束自由段注漿。漿體凝固前，不得敲擊、碰撞和拉拔桿體。自由段灌漿在一批(3050根)錨桿張拉完成后集中進(jìn)行，可實(shí)現(xiàn)規(guī)?；┕ぃ瑔胃^桿自由段灌注平均在35min即可完成。5 施工的合理組織依據(jù)導(dǎo)流洞中層開挖施工的要求，從盡量削減與導(dǎo)流洞施工干擾動(dòng)身，施工支配與該部位四周導(dǎo)流洞施工協(xié)調(diào)全都。造孔支配由5#下游區(qū)5#上游區(qū)&r eg; 4#下游區(qū)4#上游區(qū)依次分區(qū)分片進(jìn)行。多臂臺車兼顧導(dǎo)流洞支護(hù)施工，在滿意導(dǎo)流洞支護(hù)造孔的前提下，準(zhǔn)時(shí)協(xié)調(diào)進(jìn)行預(yù)應(yīng)力錨桿造孔，每批造孔量在2030個(gè)左右，造孔完成后，已造孔部位準(zhǔn)時(shí)開頭內(nèi)錨段灌漿及錨桿安裝作業(yè)，張拉作業(yè)滯后錨桿安

13、裝作業(yè)12天進(jìn)行。同時(shí)，支配液壓鑿巖臺車開頭下一施工區(qū)造孔作業(yè)，各作業(yè)程序依據(jù)施工強(qiáng)度合理均衡支配，搭接緊密，實(shí)現(xiàn)了流水作業(yè)，工程進(jìn)度順當(dāng)。6 質(zhì)量掌握措施預(yù)應(yīng)力錨桿施工工序簡單，技術(shù)要求嚴(yán)格，為確保施工質(zhì)量，施工過程中嚴(yán)格根據(jù)施工程序施工，每道工序完成經(jīng)檢查驗(yàn)收后方可進(jìn)入下道工序施工。除了嚴(yán)把程序檢查驗(yàn)收關(guān)，對如下幾個(gè)質(zhì)量重點(diǎn)做了嚴(yán)格的掌握：(1)對錨桿精軋螺紋鋼、錨固劑藥卷、水泥等重要材料，要求相關(guān)資料齊全，并進(jìn)行進(jìn)場抽檢，以確保材質(zhì)優(yōu)良。張拉前首先對扭力扳手進(jìn)行率定，率定合格后再用于張拉施工。施工過程中中扭力扳手極易損壞，要求每周率定一次，確保張拉精度。(2)造孔是質(zhì)量掌握的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，孔位必需經(jīng)測量放樣，并用紅油漆標(biāo)識。液壓鑿巖臺車要選用閱歷豐富，責(zé)任心強(qiáng)的操作手，開鉆前要仔細(xì)調(diào)整好鉆臂方向，確保孔向垂直巖面在開鉆，鉆桿勻速鉆進(jìn)，并不斷加水沖洗巖粉。鉆孔精確度高，不但確保了錨固效果，且確保插桿及承壓墊板安裝及張拉施工。(3)內(nèi)錨段灌漿是否密實(shí)，是確保張拉勝利的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，首先要確保錨固劑藥卷浸泡充分，要求浸泡時(shí)間掌握在2.5分鐘左右。其次，錨固劑每打入一卷錨固劑，輸送管向孔外拉出 5cm左右，要取保打入錨固劑藥卷60支左右，填滿3m錨固段。(4)張拉是預(yù)應(yīng)力錨桿施工最重要的環(huán)節(jié)，張拉嚴(yán)格按技