白市水电站闸墩锚索施工技术

□刘桃红(中国水利水电第三工程局有限公司)

1.工程概况

白市水电站枢纽布置采用右岸厂房、左岸升船机、中间溢流坝布置方案；泄水坝段由7个溢流坝段组成，溢流坝共设6孔开敞式溢流堰，孔口尺寸（宽×高）17.00 m×19.00 m，中墩厚4.50 m，边墩厚3.50 m，工作门为弧形闸门，弧门半径为22.50 m，采用液压启闭。弧门单个支座总推力为34772 kN，闸墩采用预应力结构。闸墩锚索布置：锚索在立面上沿弧门推力合力方向呈扇形布置，共分期5层。详细工程量见表1。闸墩锚索均为对穿型锚索，要求在张拉锁定后采用真空灌浆法进行封孔灌浆。

表1 闸墩锚索设计工程量表

2.工艺流程

2.1 工艺流程图

锚索管、垫板安装架立→混凝土浇筑、等强→清除预锚孔内杂物、编索→搭设施工平台→穿索→张拉→真空灌浆→外锚头保护。

2.2 预埋波纹管

主锚索成孔采用内径φ120mm波纹管，次锚索成孔采用内径φ70mm波纹管，在安装前，由测量人员按设计规定的坐标进行放样，设置定位钢筋，在定位钢筋上用油漆等做出标记，然后采用“欧姆形”箍筋将波纹管固定定位钢筋上(采用点焊或扎丝扎紧)，误差≤±5mm，定位箍筋的间距60cm。波纹管与锚垫板的连接以及波纹管的接长采用HDPE塑料套管直接连接，再用封口胶带封口。

2.3 清孔、编索

钢绞线下料前，人工将钢绞线放在工作台上理直，根据图纸计算长度用钢尺丈量（还需加施工用长度），采用砂轮切割机切割。下料口两侧用22#铁丝绑扎，以免切口松散。下完一束后应立即用穿孔定位器进行编束，并每隔2.0m用无锌铁丝绑扎，锚索两端各1.0m，一切就序后作好编号标记，整齐有序堆放备用，管口做好保护。

2.4 穿束

主锚索下料长度24m、20m，采用缆机穿索。锚索由专用托架或吊篮吊运。锚索端部套上锥形护帽，人工手扶对孔，靠自重下滑和辅以手动葫芦牵引穿入。次锚索下料长10 m、7 m，穿束采用一端推另一端拉的方法。

2.5 锚索张拉

2.5.1 准备工作：张拉采用OVM锚固体系YCW-150B型穿心式千斤顶和YCW500A千斤顶。张拉机具校验：千斤顶和配套的油泵、高压油表、测力计等在张拉前进行率定和校验。

2.5.2 锚具安装：主锚索采用OVM15-21锚具、次锚索采用OVM15-7锚具，张拉前应将夹片敲平、轻轻打紧。

2.5.3 张拉：当闸墩混凝土强度达到设计强度后方可进行预应力张拉。张拉时，先进行次锚索张拉，后进行主锚索张拉。张拉吨位：主锚索控制张拉吨位为3000kN，超张拉吨位为3150kN，永存吨位为2600 kN；次锚索控制张拉吨位为1100 kN，超张拉吨位为1155kN，永存吨位为920kN。主锚索采用一端张拉，张拉端设在下游混凝土锚块端部；次锚索采用一端张拉，张拉端由可自定。张拉时，先进行单根预应力钢绞线预紧，使锚索各股预应力钢绞线的应力均匀后，再进行整索张拉。安装限位板后，用千斤顶进行逐根预紧，单根钢绞线预紧吨位为28kN。

2.5.4 张拉过程：0→0.25σcon→0.50σcon→0.75σcon→σcon（控制张拉吨位）→1.05σcon（控制张拉吨位）→（锁定）。千斤顶和工具锚到位后，给千斤顶供油分25%、50%、75%、100%四级加至控制张拉吨位，每级持荷5min，分别测量并记录活塞（钢绞线测量点）位置计数；持荷完毕后，继续加载至超张拉吨位，持荷5min并测量记录活塞（钢绞线测量点）位置计数对锚索进行锁定，并打开高压油泵截止阀，张拉油缸分级缓慢回零。

2.5.5 拉吨位检查与检测：张拉值的控制以千斤顶的油压表计数为主，测量的伸长值必须与计算的伸长值基本相符；当计算伸长值与实测伸长值相差较大（计算值与实测值相差超过±6%）时，应查明原因后，方可继续张拉。另外可利用埋设的预应力测力计在张拉时进行观测，互相校核。

2.6 锚索真空灌浆

灌浆前，由监理组织设计、施工单位进行严格的验收，在锁定吨位、钢铰线的伸长值等各项参数都符合设计要求后，方可进行施工。锚索孔进行真空灌浆前，先用干硬性无收缩砂浆对锚索两端的锚头进行封闭、封闭时对进、出浆口、排气孔采取严格保护措施，防止堵塞灌浆回路、排气孔。在锚头封堵48h内，进行锚束管真空灌浆。采用水泥浆液、水泥采用怀化金大地P.O42.5水泥，水灰比0.35；浆体流动度30-50 s,7 d龄期强度≥40 MPa。孔道及两端应密封良好，抽真空时，管道真空度控制在-0.06～-0.1 MPa；输浆管带压灌浆时连接牢靠；中途换管道时间内，让浆液继续循环流动；灌浆孔数和位置作好记录，以防漏灌。

2.7 施工工艺

主锚索采用从高程低的一端进行灌浆，另一端抽压；次锚索采用张拉端进行灌浆，另一端抽压。灌浆前首先清理锚垫板上的灌浆孔，保证灌浆管路畅通。在确定好的灌浆和抽压端安装引出管、球阀和接头，并检查其功能；搅拌水泥浆的各项参数达到设计要求；启动真空泵，使管道真空度稳定在－0.06～－0.1 MPa；启动灌浆泵，当灌浆泵输出的浆体达到要求稠度时，将泵上的输送管接到锚垫板上的引出管上，开始灌浆。灌浆过程中，真空泵保持连续工作；待抽压端的空气滤清器中有浆体经过时，关闭空气滤清器前端的阀门，稍后打开排气阀，当水泥浆从排水阀顺畅流出，且稠度与灌入的浆液相当时，关闭真空端所有的阀门；灌浆泵继续工作，压力达到0.6MPa左右，持压2min。关闭灌浆泵和灌浆端阀门，完成灌浆，转下一孔位；安装在灌浆端和抽压端的球阀应在灌浆完成后4h内拆取并进行清理；完成当时灌浆后，将所有设备清理干净。

3.配套机具

投入1台YCW150型千斤顶、1台YCW500型千斤顶、一台YDC240Q前夹式千斤顶、两台ZB4-500型高压油泵、一台MBV80-B型预应力真空泵、1台SGB6-10灌浆泵、1台高速制浆机、1台双层立式200L及相关配套设施。

4.结语

白市水电站闸墩锚索从2011年8月中旬开始施工，2011年12月底全部完成,工程合格率100%，优良率90%，通过9#、10#闸墩安装的锚索测力计检查，应力均在设计永存吨位以上，证明闸墩预应力锚索施工质量良好。