引水发电工程高边坡预应力锚索施工工法

杜军

[摘要]根据水利水电工程高边坡（高边墙）支护设计要求，为施工制定规范化施工作业标准，为同类工程施工作为参考。

[关键词]引水发电工程；高边坡

一、施工工艺流程

（一）对穿锚索施工工艺流程框图

施工准备→钻孔→锚索制作安装→锚墩浇筑→注浆→张拉锁定→封锚

（二）普通预应力锚索施工工艺流程框图

施工准备→钻孔→锚索制作安装→注浆→锚墩浇筑→张拉锁→封锚

二、锚索施工主要工序作业措施

（一）施工准备

锚索施工前应完成材料、现场试验、施工设备、工作面准备、测量放线及其它等一系列的施工准备。

（二）钻孔

（1）钻机定位准确，测量仪测定钻进方向角。（2）开孔钻进要低转速，低压推进，当成孔约50cm，需再次校核孔向，及时调整钻机。（3）倾斜孔在钻进时采用导向支架或地质罗盘控制斜度，及时测斜、纠偏。（4）对于破碎带，钻孔过程中发生塌孔时，采取固壁后再进行扫孔钻进。

（三）锚索制作运输及安装

（1）按实际孔深满足张拉和设计要求的最小长度进行下料。（2）无粘结端头锚钢绞线内锚段需先去除内锚固段PE套；在内锚固段与自由张拉段相连部位，钢绞线PE套管用环氧砂浆封口，以免灌浆时浆液浸入。（3）锚索的钢绞线应按设计图纸要求进行绑扎制作成束。（4）运输采用特制多轮长拖车运输。（5）锚索入孔前对钻孔重新进行通孔检查，对塌孔、掉块应进行清理干净或处理，不得欠深。

（四）注浆

1.自由式单孔多锚头防腐型预应力锚索注浆

①钻孔工作结束后，用压力风水冲洗，将孔道内的钻孔岩屑和泥沙冲洗干净，直到回水变清。②灌浆工作开始前，应通过灌浆管送入压缩空气，将钻孔孔道的积水排干。③采用水泥纯浆进行灌注，其水灰比0.3～0.4，应经试验确定，其7天的结石强度应不低于30MPa。④浆液宜采用高速搅拌机拌制，灌浆可采取间隙灌浆法或反复屏浆法，灌浆压力应符合设计要求，一般为0.5MPa～0.7MPa。⑤灌浆过程中，应觀察出浆管的排水、排浆情况，当排液比重与灌浆比重相同时，方可进行屏浆，屏浆压力宜为0.3MPa～0.4MPa，屏浆时间宜为20～30min。⑥采用孔口阻塞、全孔一次有压注浆，进浆必须连续。⑦应采用先下锚索后灌浆的施工方法，注入的浆液量应确保浆液能充满全孔。

2.普通预应力锚索注浆

①锚固段的灌浆

a.同上（四）1①。b.同上（四）1②。c.锚固段采用水泥砂浆或纯水泥浆进行灌注，浆液的配比应经试验确定，若采用纯水泥灌注锚固段，其水灰比应取0.35～0.4，浆液中应掺入一定数量的膨胀剂和早强剂，要求浆液3h后的泌水率控制在2%以内，其7天的结石强度应不低于30MPa。d.浆液宜采用高速搅拌机拌制，灌浆可采取间隙灌浆法或反复屏浆法，灌浆压力应符合设计要求，一般为0.5MPa～0.7MPa。e.锚固段灌浆长度应符合施工图纸要求，阻塞器位置应准确，在有压注浆时，不得产生滑移和窜浆现象。灌浆可自下而上一次施灌，进浆必须连续。￡浆液注入锚固段后应尽快下放锚索，保证锚索安放到施工图纸规定的位置。

②封孔回填灌浆

a.封孔回填灌浆在补偿张拉工作结束后28天进行，封孔回填灌浆前锚索应力已达到稳定的设计值。b.封孔回填灌浆材料与锚固段灌浆的材料相同。c.封孔回填灌浆应尽量采用锚索中的灌浆管从锚具系统中的灌浆孔施灌，灌浆管应伸至锚固端顶面，灌浆必须自下而上连续进行。d.灌浆完成后，锚具外的钢绞束除留存15cm外，其余部分应切除。

（五）锚墩可现浇或预制

（六）锚具安装

锚具表面的防锈油脂使用前一定要清洗干净，不得有油污、铁屑、泥沙等杂物。锚具各组件按次序依次安装好，锚垫板和锚板应对中并相吻合。

（七）张拉锁定

1.锚自由式单孔多锚头防腐型预应力锚索张拉

①锚索张拉的设备和仪器均应进行标定，标定不合格的张拉设备和仪器不得使用，标定间隔期不得超过6个月。②固结浆液等的承载强度未达到施工图纸的规定时，不得进行张拉。③张拉力应逐级增大，其最大值为锚索设计荷载的1.05～1.1倍，稳压10 20min后锁定。锁定后的48h内，若锚索应力下降到设计值以下时应进行补偿张拉。④在进行锚索试验时，应认真记录压力传感器的读数、千斤顶的读数以及试验索在不同张拉吨位时的伸长值，记录成果应及时报送监理人。⑤由于锚索的各根钢绞线长度不同，采用单根张拉方式。先张拉锚具中心部位钢绞线，然后张拉锚具周边部位钢绞线，按照间隔对称分序进行。一个张拉循环完毕，进行下一个张拉循环，直至达到设计荷栽。

2.普通预应力锚索张拉

①～③步骤同上（七）1①～③。④在进行锚索试验时，应认真记录压力传感器的读数、千斤顶的读数以及试验束在不同张拉吨位时的伸长值，记录成果应及时报送监理人。

（八）锚头保护

张拉结束，将外锚具或钢绞束端头用混凝土封闭保护，混凝土保护的厚度不小于10cm。对不同类型的外锚头应以不同颜色予以标识，达到醒目和良好区分效果。