預應力錨索施工方案

某地下洞室預應力錨索專項施工措施

1、概述

某水電站地下洞室群規模巨大，洞室縱橫交錯，主要洞室尺寸龐大，主副廠房及安裝間、主變室、調壓井、尾水連線管及尾水出口邊牆均為大跨度、高邊牆結構，在地下洞室中可能存在大型不穩定塊體和塑性區較大的部位，設計採用了預應力錨索進行系統深層支護。

為使地下洞室錨索的施工嚴格按設計及規程規範進行，使現場施工操作標準化、規範化，確保工程施工質量，特編制無粘結預應力錨索施工專項措施。另外，由於尾水出口邊坡錨索施工工況與洞室錨索施工有所不同，因此，將有針對性的編制單項措施。

錨索結構型式有相應的施工要求和方法，為便於現場施工，首先必須明確錨索型式。地下洞室預應力錨索施工藍圖為藍圖中有兩種預應力錨索：對穿型預應力錨索、端頭型預應力錨索。

其中，對穿型預應錨索沒有異議，均為拉力集中型對穿錨索，但藍圖中沒有說明端頭型預應力錨索型式，從其結構圖上表明為拉力集中型預應力錨索。如下圖：

經與設計、監理溝通明確端頭型預應力錨索為拉壓複合型預應力錨索，見拉壓複合型端頭錨索結構型式如下圖：

主變室預應力錨索參數列

尾水調壓室預應力錨索參數列

主副廠房及安裝間預應力錨索參數列

尾水連線管預應力錨索參數列

2、施工布置

施工用風：錨索施工主要供鑽孔和洗孔用風，按「就近接引風管」的原則施工，三大洞室施工由進風機室及尾調交通洞壓氣站**，尾水連線管及尾水出口則分別利用尾水管及尾水出口開挖支護施工時的供風系統供風。

施工用水：主要是灌漿過程用水，應就近從系統水管上接岔管接水。

施工用電：主要是灌漿用電，就近從系統供電線路引接。

灌漿平台：主副廠房及安裝間分別在1#施工支洞及進風洞靠主副廠房位置分別布置乙個簡易灌漿平台，主變室則在主變排風洞靠主變室的位置布置乙個簡易灌漿平台，尾調室則在尾調交通洞（緊靠尾調室）布置乙個簡易灌漿平台，尾水管及尾水出口則在工作面內不受交岔干擾及不影響交通的區域內布置簡易灌漿平台。

編錨車間：編錨加工車間應就近選擇，應找一塊平坦開闊的場地，便於加工和運輸。

施工道路：預應力錨索施工採用相應高程內的開挖支護施工道路，如岩錨梁以上el977.00高程錨索採用主副廠房及安裝間第ⅱ層開挖支護通道「1#施工支洞和進風洞」，岩錨梁以下el971.

20m高程錨索則採用主副廠房及安裝間第ⅲ層開挖支護施工通道「進廠交通洞」。

3、施工準備

（1）參加預應力錨索施工的所有人員必須經過預應力錨索基本知識的培訓，培訓合格後發給上崗證。施工技術人員必須熟練掌握設計檔案（包括圖紙、通知、錨索引數、技術要求）、施工工藝流程和規範要求，還應了解預錨區內的地質情況，包括岩性、地質構造、產狀、水文地質等，並向各工序施工人員做好技術交底工作。

（2）預應力鋼絞線為符合《預應力混凝土用鋼絞線》gb/t5224-1995和astma416-98的1860mpa高強度低鬆弛無粘結鋼絞線（φ15.24mm）。預應力鋼絞線和鋼絲均應有材質成份的質量證明書，並應按監理工程師的指示和gb/t5224-1995和astma416-98的規定對預應力鋼絞線和鋼絲抽樣進行力學效能試驗，將試驗成果報送監理工程師。

（3）施工前必須備齊各種原材料，所有原材料在運輸中應防止磨損和免受雨淋、防止腐蝕，各種原材料必須有出廠合格證及標牌，必須經質檢人員和監理工程師檢驗合格後方可用於工程施工。

（4）做好施工現場風、水、電線管路的架設和敷設工作。

（5）張拉前對張拉用的千斤頂、壓力表及油幫浦進行配套率定，得到作為張拉依據的率定曲線，以指導現場張拉作業。

4、施工程式

（1）造孔：工序為定孔位、鑽孔、測斜、固結灌漿、掃孔；

（2）錨索編制：工作內容為鋼絞線去汙除鏽、編束、編號、檢查驗收、臨時防護等；

（3）錨束運輸、安裝和錨固：錨束水平運輸、垂直吊裝、排乾孔內積水、放束入孔、拌漿、注漿、混凝土墊墩施工、錨具安裝、檢查驗收；

（4 ）張拉和鎖定：張拉機具組裝、預張拉、張拉、鎖定、損失監測；

（5）錨頭保護：切割多餘鋼絞線、安裝外錨頭帽或封閉錨頭保護。

每一道工序完成後，須經監理工程師檢驗合格方可進行下一道工序施工。

5、施工工藝流程

端頭錨索施工工藝流程：

對穿錨索施工工藝流程：

6、施工過程及方法

（1）錨孔編號

① 錨孔編號。

② 錨孔測放定位

採用徠卡tcr-802全站儀測放孔位，使用紅油漆標定孔位，並標明孔號，孔口座標誤差10cm。

（2）腳手架平台搭設及鑽機就位

①平台引數

平台支撐全採用腳手架，腳手架採用φ38鋼管，腳手架平行邊牆方向共3排，間距50cm；水平方向和垂直方向鋼管間距均為80cm，分別在錨索高程處滿鋪5cm厚木板，木板長1.2m左右，木板鋪設方向垂直於邊牆，可以減小木板的受力跨度，增加安全性。由於腳手架高度和長度都很大，所以用φ25鋼筋將腳手架與邊牆上的錨桿焊接起來，焊接密度大約為3m×3m，這樣才能保證腳手架的整體穩定性。

②平台施工方法

平台腳手架施工材料採用15t自卸汽車運輸至廠房工作面，施工材料主要為鋼管、管卡和模板。搭設方法採用全人工搭設，材料可以用人向上傳遞，如果有閒置吊車，可以用吊車將材料吊上去，可以節約人工勞動力，提高施工效率。鋪設木板時必須用鐵絲將木板牢牢綁紮在鋼管上。

③鑽機就位

為使錨孔在施工過程中及成孔後其軸線的傾角、方位角符合設計及規範要求，必須保證鑽機就位的準確性、穩固性。

a、調整鑽機立軸軸線，使其與錨孔設計中心軸線的方位角及俯角保持一致；

b、方位角及俯角滿足要求後，用扣件將鑽機卡牢固穩。試運轉後再次測校鑽機立軸軸線與錨孔設計中心軸線，使其保持一致。

c、鑽機就位並滿足要求後，請監理工程師到現場驗收合格後，方可開機鑽進。

（3）錨索鑽孔

①錨索基本引數

a、孔徑

600kn級錨索造孔孔徑為φ100mm，1000kn級錨索造孔孔徑為φ115mm，1500kn級錨索造孔孔徑為φ130mm，1800kn級錨索造孔孔徑為φ140mm。

b、鑽孔角度：嚴格執行設計要求。

c、錨固段長度（端頭錨索）

1000kn級端頭錨索錨固段長度為5m，1500kn級端頭錨索錨固段長度為6.5m，1800kn級端頭錨索錨固段長度為8m。600kn級錨索設計藍圖中全部為錨固尾調室中部隔牆的對穿錨索。

②鑽進方法：採用風動潛孔鑽衝擊迴轉鑽進方法。

③鑽孔裝置、機具

a、裝置：採用成都哈邁70深孔錨索鑽機。

b、機具：採用cir110衝擊器，配與孔徑要求相同的釺頭。

④鑽進工藝引數

a、鑽進壓力：開孔時，使釺頭緊貼岩面低壓衝擊，平穩緩緩推進即可；正常鑽進時pf=2~4kn。

b、轉速：開孔轉速n=0；正常鑽進轉速-n≯

c、風量：q風=10~12m3/min。

⑤造孔注意事項

a、開孔前，清除孔口附近鬆動岩塊。

b、開孔時，在設計孔位上，人工或用風鑽鑿出與孔徑相匹配的10cm左右深的槽（孔），以利於鑽具定位及導向。

c、每鑽進≯1m，必須緩慢倒桿》1m，往返不少於2次，直至孔口無巖粉返出，以利充分吹粉排渣，避免卡鑽及重複破碎。

d、勤檢查鑽桿、鑽具磨損情況，對磨損嚴重的鑽桿、鑽具應予以更換，盡量避免孔內事故的發生。

e、在鑽進過程中，為防止孔徑相差過大，使得下錨困難，可備4個釺頭，每個釺頭打10~15m左右，就輪換乙個。

⑥破碎地層段的鑽進措施

在鑽孔遇破碎地帶時，無法鑽進成孔應及時通知監理工程師會同設計現場確認，同意後對鑽孔進行固結灌漿、掃孔施工，其工程量由監理、業主現場共同確定。灌漿過程要嚴格控制灌漿漿液的引數：濃度和灌漿壓力，應符合要求，待凝等強後掃孔繼續鑽進。

⑦鑽孔要求

在鑽進過程中，認真做好鑽孔記錄，為分析判斷孔內地質條件提供依據。

⑧清孔鑽孔完畢，用壓縮風沖洗鑽孔，直至孔口返出之風，手感無塵屑，延續5~10分鐘，孔內沉渣不大於20cm。

⑨鑽孔檢測

鑽孔清孔完畢，進行鑽孔檢測，合格後進行下錨工作。

（4）預應力錨索體制作

①鋼絞線

選用符合《預應力混凝土用鋼絞線》gb/t5224-2003和gb/t5223－2002的規定標準要求的1860mpa高強度低鬆弛無粘結鋼絞線。無粘結鋼絞線為防腐油脂敷裹並用pe套包裹，具有良好的防腐效果和全孔一次注漿等優點。高強度低鬆弛無粘結鋼絞線效能指標見下表。

高強度低鬆弛無粘結鋼絞線效能指標

②鋼筋強度利用係數≯70%。

③預應力錨索體制作

a、錨索基本組成為：導向帽、單錨頭、錨板、隔離架、注漿管、高強低鬆弛無粘結鋼絞線等（見下圖）。1000kn級分3組錨頭；1500kn級分5組錨頭；1800kn級分為6組錨頭，每組錨頭間距1.

2m。b、下料：使用砂輪切割機下料。

各級錨頭鋼絞線下料長度為（端頭錨）：

l=錨固段長度lm-距第1級錨頭距離ld+自由段長度ly+錨墩長度ld+測力計高度

各級錨頭鋼絞線下料長度為（對穿錨：）

l=設計孔深+2錨墩長度ld+測力計高度

c、按要求製作錨頭。

d、組裝

d-1將鋼絞線順直排列在加工平台上。

d-2按要求裝配單錨頭、錨板、托板進行錨頭部分的製作。

d-3按照隔離架上對應位置安放順直注漿管，同時注意使注漿管在錨索體中的相對位置滿足要求，按不大於2m的間距安置隔離架，並用黑鐵絲捆紮。

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