水运工程溢洪道预应力锚索的施工方法

【摘 要】笔者充分结合自身实践经验,针对某水运工程预应力锚索的施工手段进行论述,并分别从锚索制作、施工准备、灌浆、锚索张拉、钻孔、安装与浇筑等方面加以分析.

【关 键 词】施工技术；预应力锚索；锚索制作

1.工程概况

在某水运工程溢洪道高边坡综合加固治理过程中,采用了预应力锚索等对策.整个坡面拢共安设了312束100t级预应力锚索,排距与间距为4m,在这当中孔深为35m的锚索共有158束,而孔深为40m的锚索共达154束,而锚墩头都能够以格梁加以连接.

2.预应力锚索的施工方法

在尚未进行锚索施工前,应当率先进行生产性试验,核查好锚具及其附件样品、施工设备及其规格性能、锚索、技术指标、试验报告以及施工手段等资料.待此类资料在施工之前上报审批之后才可运用和执行.而锚索则可选用国产钢绞线制备,钢绞线的选用,应当先检查进场的钢绞线的直径与外观,切忌使用无出厂证明书、存在缺损与锈蚀现象的钢绞线.同时,在存放钢绞线时,应当尽量避免化学污染与锈蚀.

锚固施工程序为：锚索制作、钻孔、穿索、内锚段灌浆、张拉台混凝土垫浇筑、张拉测试、锚固、张拉段灌浆、外锚头保护.其中,每一道工序都需要通过中间检查这道工序才可紧接着施工,唯有检查合格才能进入到下道工序进行施工.

3.预应力锚索施工方法

（1）施工前的准备

依照锚索设计高程在已完成的临时支护的边坡上采用施工作业平台和钢管人工搭设脚手架进行施工.但是,切记工作平台宽不应低于2m,而脚手架一定得可靠、牢固、安全.

（2）造孔

①定位、钻孔.在施工范围周边的基准点处以经纬仪抑或是全站仪进行定位,并做好相应标识.同时,结合设计孔口位置安设专用钢管于脚手架平台上,并把钻机移至专用钢管处,依靠地质罗盘仪加以倾角和方位角定位,设计锚索倾角为10o或0o.但因钻孔在纵向上跨度较大,且极易受到钻杆与钻头的重量的影响,故钻头会在钻进时出现下沉现象.为此,若要开钻,就必须要在开孔时控制好倾角的范围,反复测验直至其达标再接上风管,如此就可开钻.然而,在钻进时也应分段采用测斜仪抑或是地质罗盘仪加以测斜,尽快纠偏.同时依据大于设计孔深0.2m的标准钻孔,当然,不管是钻孔方位角还是倾角都需达标,且钻孔孔深与孔径都要超过设计值.②解决地质缺陷问题.钻孔时,如果遇到岩石、断层孔段破碎、钻进不回风且速度快等问题,则易发生卡钻等情况,此时则应率先退出钻杆与钻头,并实施固结灌浆处理,而在灌浆时应以孔口封堵.而对断层也许会出现于设计范围内锚段的,在扫孔过程中当积极征询设计意见加深孔的深度.③洗孔.钻好孔之后,通常钻入状态较为正常的可用高压风吹出粉尘与石渣,以木头或者破布塞住孔口避免杂物到孔内.若在钻进时发现堵孔、不回风与卡钻等异常孔,则可以高压风反复吹去粉尘与石渣,再探孔.如若觉察到异常状况,则应进入到下道工序,要不然该孔应进行回填固结处理,然后重钻扫孔成孔.

（3）锚索制作

①钢绞线下料.使用钢管对购置的整圈钢绞线搭设井字框,再以其固定好整圈钢绞线内圈让它保持站立的姿势；在下料区域内安设工作台依据设计长度对尺寸进行测量,并选用砂轮切割机对钢绞线下料进行切割,从而整齐切口.当然,在确定下料长度时,应当充分思量千斤顶长度、工作锚、混凝土垫墩以及工具锚的厚度要求,保留一些恰当的余度.②编索制束.在工作平台之上堆放下好料、编好号的钢绞线、进浆管以及回浆管,并且选用不同颜色加以辨别.然后再依据设计内锚段12米处安设回、进浆管与止浆环,从而确保管道的耐压要求与通畅度.

（4）安设锚索

安设锚索时,应当采用人工与机械方式相结合的手段进行安装.在下索之前,率先对孔口与锚索编好的相符度加以校对；以探头检查孔的合格性,把然后人为地把选用编制好的锚索运到孔内.当然,也可将手动配合的方式作为辅助.在安装锚索时,其曲率半径应不超过3m,从而避免对锚索结构造成毁损.而在穿索时,还需适当更换已毁损的锚索结构,确保进浆、止浆、充电等设施的完备性.

（5）锚索灌浆

①锚索灌浆涵盖了张拉段封孔灌浆与内锚段灌浆两大类.②锚段灌浆在施工时通常会采用止浆包孔进浆、止浆环、孔口排气回浆的手段,待内锚段在锚索入孔之后就能够实施了,而张拉段则应等锚索张拉锁定之后才能开始施工.在锚段充气过程中,止浆环的充气压力也有一定的规定,一旦岩层破碎了,止浆环会由于下列几大缘由而不能施工,其分别为：运用止浆包止浆时,由于止浆环充气压力以及注浆压力较小,致使浆液会直接地回流至张拉段；在吹孔时,孔内会产生比较大的空腔,导致止浆环失效；孔内岩层的质量不佳,浆液会透过止浆环转入张拉段；止浆环的长度不足,若在止浆环选用孔壁之处可能会产生管涌,直接损坏孔壁.而这里的止浆包通常是在50至120cm的范围内,具体得遵照钻孔状况.③灌浆时,一般选用水泥浆灌注,灌浆水泥则会选择普通硅酸盐水泥,而灌浆液配比与外掺可依照生产性试验确定,并且报设计单位审批合格后支护才可应用.

（6）外锚头垫座混凝土浇筑

清理岩面使混凝土表层不松动、干净是混凝土浇筑的必要前提.清理完毕之后,紧接着安设钢垫板和孔口管,依据设计标准绑扎钢筋,构建模板进行混凝土浇筑.而钢垫板是一种重要构件,它能直接地把锚具的集中荷载均匀地传送至混凝土垫座上.也正是因为如此,在安设钢垫板时需准确、牢固.同时,还得在施工之前把锚垫板和孔口管一端正交焊接,另一端插进孔,且依据设计标准将排气管、灌浆管与其他埋件预埋好,以确保锚孔轴线和锚垫板垂直,而混凝土配比得依据室内试验结果选定配比实施.和内锚段浆液材料相配套的,外锚墩混凝土得依靠人工手段在现场搅拌制备,把皮桶传输至仓内,采用插入式振捣器振捣密实.

（7）锚索张拉锚固

①锚索张拉准备.为了确保张拉控制力的精确度,应采用张拉设备系统在进行张拉作业之前实施“油压值——张拉力“的严格标定,且上报至监理工程师处由其审批,待认可后才可投入使用.一旦内锚段灌浆垫座混凝土符合设计强度,应先清净锚具、夹片等处,再安设千斤顶与锚具以实施张拉.②锚索张拉操作.在进行张拉时,可恰当选用限位张拉自行锚固的手段加以施工.首先要安设测力计,然后安设限位板、千斤顶、锚板以及工具锚,最终锚索张拉锚固.③锚索锚头保护.锚索张拉灌浆弄好之后,以砂轮切割机截掉锚具外端量出的50mm所剩下的钢绞线,依照设计尺寸立模浇筑和垫墩标号相同的混凝土保护.

4.总结

综上所述,预应力锚索施工为一项极具隐蔽性的工程,其施工手段与水利工程质量以及锚索的承载能力有着直接的联系.然而,因施工机械、施工技术、施工手段以及使用材料存在差异,会极大地影响到工程的效果.为此,制定合理的施工组织计划以及全方位地施工调查预应力锚索施工至关重要.