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水电站库区预应力锚索施工技术

【摘要】：xx水电站库区1#索道桥横跨黄河，左右岸均为岩质边坡，左岸地锚采用预应力锚索锚固体系。预应力锚索是一种可承受拉力的结构系统，是一种高效经济和实用工程技术。

【关键词】：预应力锚索施工

1.工程概况

xx水电站位于青海省xx境内xx出口处，是黄河上游干流“xx段梯级规划”25座水电站的第11座，主要任务是发电。xx水电站库区1#索道桥是为了解决施工期间坝址附近两岸交通而修建的，主要承担水电站下闸蓄水后库区复建公路的施工以及两岸居民的交通需要。该桥结构形式为单跨索道桥，桥全长267米，悬吊索跨度227米，桥面宽4.8米。悬吊索每束成品索由4根φj15.2钢绞线组成，单根钢绞线公称抗拉强度1860Mpa,最大负荷259kN。本桥共设置60束悬吊索，其中桥面索48束,稳定索2×6束。索道桥左岸地质为坡积岩，覆盖层厚3～7米，地锚采用预应力锚索锚固体系，预应力锚索30束，平均长度30米，以一定夹角锚入岩体。

施工工序：钻孔→锚索制作→穿索→注浆→锚垫板安装→锚墩施工→张拉→连接主索。

2.预应力锚索施工

2.1施工方案

工作面采用逐层从上至下开挖台阶的方法（如下图），逐层钻孔，逐层穿索，逐层注浆，并配合左岸桥台砼施工浇筑锚墩砼并张拉。

25m

2

锚索分布图如下：

现场原形地形如下：

2.2主要施工材料及设备

2.2.1锚索采用单根钢铰线直径φj＝15.2mm，标准强度fpk＝1860MPa，弹性模量Es=1.95×105MPa。并采用高强度低松弛PE防护管无粘结钢绞线。对运达工地的每批钢绞线作100%的外观检查和10%抽样拉力试验。抽样结果和出厂产品质量证书、标志、说明书等报监

理工程师批准后使用。

2.2.2锚具

(1)锚索采用I类锚具，其质量符合《预应力筋用锚具、夹具与连接器》GB/T14370—2000标准。

(2)锚夹具有厂家提供的产品合格证书及进场检验所必需的技术参数，其强度、精度及材质硬度与钢绞线匹配。

(3)同一系列的工作锚板、工作锚夹片，限位板，工具锚板，工具锚夹片统一配套。

(4)用于本工程的连接器采用OVMDQ15-6，具有柳州OVM厂家提供的产品合格证书及进场检验所必须得技术参数，其规格、性能和强度均符合设计要求及国家现行标准。

2.2.3灌浆材料采用纯水泥浆，28d抗压强度等级不低于40级，其中水泥浆与围岩的粘结强度不低于1MPa；浆液配比按室内试验结果推荐的配比执行。

2.2.4早强剂、减水剂等外加剂的质量标准均符合国家或部颁现行规程规范的要求。外加剂的采用必须通过生产性试验及室内试验确定，并报监理工程师批准，严禁使用对钢绞线有腐蚀性、对水泥及围岩有危害的外加剂。

2.2.5本工程所用设备包括：全站仪，挖掘机，阿特拉斯钻机，空压机，灰浆搅拌机，灌浆泵，灌浆自动记录仪，张拉设备（电动油泵、千斤顶）。

2.3施工工艺流程

预应力锚索施工工艺流程如下图：

施工准备

↓↓

↓

钻机就位 锚固段去皮清洗

钻机就位

附件加工↓

附件加工

钻孔锚索制作

钻孔

↓ 成孔检查

↓

成孔检查

锚索尺寸及质量检查

锚索安装

拌制水泥浆一次性注浆

拌制水泥浆

↓

锚墩混凝土浇筑混凝土拌制

↓

张拉

2.4钻孔施工

2.4.1现场先选用100B潜孔钻，该钻机轻便安装简单，但是需搭设排架，稳定性不好，入岩方向不好固定且偏差较大，且因为表层有3～7米的坡积岩覆盖层，钻头因为遇到石缝而卡住，并经常出现塌孔现象，进度缓慢。根据现场情况分析，钻机应适合打各种角度的孔且钻孔深度应满足施工图纸的规定，钻头应选用硬质合金钢钻头或金刚石钻头。为满足设计规定的钻孔精度要求，现场选用效率高且具有纠偏功能的履带式阿特拉斯钻机，并配备16m3空压机高风压作业。

2.4.2先开挖至1层施工平台，钻机就位，全站仪放线定位入岩位置及入岩角度，钻孔机具经监理批准选用带有液压角度控制系统，能准确定位并控制入岩夹角，防止钻头遇坚硬孤石而偏位的履带式阿特拉斯钻机。由于表层有3~7米覆盖层，采用阿特拉斯钻附带跟进套管方案，保护钻头，防止塌孔，施工进度快。

2.4.3造孔过程中记录每一钻进的尺寸、钻进速度和岩粉记录等数据。钻进采用导向仪控制斜度，及时测斜、纠偏。钻孔结束后，测量孔斜、方位角及孔深，不符合设计要求的孔作废孔处理，并全孔灌注M25水泥砂浆回填后重钻。

2.4.4钻孔完毕时，连续不断地用去油高压风彻底清孔，钻孔清扫干净，验收孔径孔深和倾角位置，三检合格并报监理人验收后安装锚索。在安装锚索前，将钻孔孔口堵塞保护。