探索預應力錨索在水利電中的運用

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一、施工技術

1．測試聲波

按照施工圖紙的相關資料，聲波測試值都應該在3,000m/s以上。所以，在開孔以及清孔工作完成之后，需要對孔內的錨固段進行聲波測試。如果平均的波速值能夠達到3,000m/s，就可以繼續下一道工序的施工；如果沒有達到，就應該采取固結灌漿的措施，該工作在完成48h之后，需要利用同級的鉆頭沿著原來孔位的位置掃孔到位，然后再利用高壓風管進行清孔，繼而再做聲波測試，當測試值達到3,000/s方才停止。

2．固結灌漿

針對于本工程錨索部位的巖性相對較差的情況，并嚴格按照設計圖紙的要求，為了保持完整沒有通過聲波測試的錨索巖體，需要對沒有通過聲波測試的錨索巖體采取固結灌漿措施，即通過空口管把孔封閉。鑒于錨索孔多數都是上仰孔，所以采用的是雙管法進行施工，詳細施工操作如下圖2所示。

3．制作與安裝錨索

（1）關于鋼絞線的下料以及除油工作的一些小細節。在錨固段上做好一定的防水措施和對鋼絞線按照相關的要求進行合理的分組。為了便于辨認，在完成下料工作之后，應對鋼絞線做好編號標記工作，同時做好相應的記錄工作。剝除鋼絞線的PE套管使鋼板和鋼絲分開，涂上防銹油，然后將鋼絲恢復原樣即可完成除油工作。

（2）關于承載體安裝設置工作的注意要點。需要特別注意的是，安裝承載體一定要在第一級就按照對應的順序安裝。在鋼絞線的末端裝上對應的擠壓套，再將之插到承壓板內。在安裝隔離架的時候，相隔的距離要控制在1.6m，再傳遞到注漿管中，在錨索體的末端要接上對應的導向帽。

（3）關于錨索體的安裝工作的一些注意點。立足于施工現實情況，采用人工下錨的方式作業。在實際操作中，搬運錨索時注意對其保護不能被異物損壞結構，也不能沾上施工現場的污泥。在安裝錨索體之前，一定要檢查其編號和長度是否滿足施工的要求。在確認其合格安全之后，將其小心運送到孔底進行設置安裝，需要保證錨索體在孔內是順直不扭曲狀態的。

4．注漿錨索

按照相關的技術要求，在錨索體進入孔內后24h一定要完成注漿工作，以免出現不可控的情況。注漿要求如下：首先將進口封閉，然后采用采用排氣法其氣體排出，在孔口的頂部位置安裝排氣孔。并且采用的壓力要求與固結灌漿過程中壓力相同。在漿液里加入適量的早強劑然后才進行注漿的工序，此工序壓力要求與固結灌漿過程中壓力是相一致的。注漿封孔也與固結灌漿的方式基本上無差異。

5．澆筑鋪墩

在制作和安裝對應的鋼筋籠和鋼墊板之前，需要找到錨墩的準確位置。為了保證鋼筋籠的穩固性，要求滿足鋼筋網的各個軸線必須和孔的軸線絕對重合，其次，還可在錨墩基底設置相對應的錨桿。用清水清洗去掉孔口的浮渣后，將相應的導向管焊接在孔口管上面，將錨墊板焊接在錨墩的頂部位置。為了方便進行二次注漿工作，注漿管和排氣管被設計在導向管的中部，使兩管和孔內想通，從而引出錨墩。做好相關的模版，使其剛度和強度等方面都滿足相關的施工規定。在開始混凝土的澆筑工作之前，一定要確保所有的模版都檢查合格。

6．錨索的張拉

要求將錨固段的膠結強度提升到30MPa之后進行錨索的張拉工作。根據技術規范，預應力錨索伸長值上限等于錨索張拉段長度理論伸長值（L1）與50%內錨固段長度理論伸長值（L2）之和，伸長值下限等于80%錨索張拉段長度理論伸長值（L1）。理論伸長值由胡克定律計算可得：ΔL=F×L1（E×A）ΔL：鋼絞線理論彈性伸長值，單位mm；F：單根鋼絞線分級荷載對應的張拉力，單位N；L1：鋼絞線張拉段、錨固段長度，單位mm；E：鋼絞線彈性模量；A：鋼絞線橫截面積，單根固定值140mm。張拉工序分級示意（3,000KN級）見圖3：在進行張拉的時候，需要詳細記錄每一根鋼絞線的分級應力以及錨索的伸長值，接著根據下列步驟進行施工，

（1）先將鋼絞線進行首次循環拉緊工作：按照其分級順序依次拉直，然后依照記錄好對應的應力值十分之一進行鎖定；

（2）開始首次循環張拉步驟：當完成首次拉緊工作后，然后依照記錄好的應力值的四分之一將鋼絞線拉直，持續穩定3min后進行鎖定并完成；

（3）執行第二次循環張拉步驟：把荷載控制在25%，依次將每根鋼絞線加載，當達到應力值的一半即可停止，持續穩定3min后進行鎖定并完成；

（4）進行第三循環張拉工序：要求將荷載保持在50%，然后將鋼絞線逐根加載，直到達到設計應力的四分之三為止，在穩定3min之后完成鎖定；

（5）進行第四循環張拉工序：要求將荷載控制在75%，然后將鋼絞線逐根加載，直到達到設計應力，在穩定5min之后完成鎖定；

（6）進行第五循環張拉工序：在滿足設計應力的層面上，依次將鋼絞線加載，當設計應力達到115%即可停止，穩定持續5min后進行鎖定并完成。

（7）如果所有的鋼絞線的實際伸長符合理論值的波動范圍，證明張拉步驟的完成滿足施工要求。

7．進行封錨

為了確保不會損壞導向管里面的鋼絞線，確保張拉工序施工的質量得到保證，應該對鋼絞線進行補灌漿工序，利用水泥漿固定。切除所有多余的鋼絞線，保留錨具15cm以外的長度，將鋼絞線裸露在外面的部分用黃油以及PE套管包裹并用混凝土將其密封。在錨墊板上面焊接配置型號為φ12的構造筋，用厚度10cm的混凝土將其澆筑為錨墩形狀。

二、施工過程控制

（1）施工過程中控制重點是孔斜、孔深以及孔徑，要求精度高，其中孔底誤差不能超過標準指標的3%；孔深要比設計孔深大；孔徑要比設計孔徑要大，導向管與錨索孔中心線偏差必須控制在0.4%以內，否則會造成不可控的結果。

（2）在進行下一步施工前，必須要確認錨固段聲波的平均標準達到3,000m/s以上。

（3）在施工的過程中，必須要對所有的鋼絞線進行必要的標記以確保每一級每一根鋼絞線安裝在對應的長度位置。在安裝的時候一定不能損壞標識和確保錨索順直而不扭曲。

（4）在對錨索編組時需要確保擠壓套與鋼絞線滿足相關的設計要求；在錨索進行張拉工序之前，需要對張拉系統的油壓表、千斤頂進行定期率定工作；若超過規定時間沒有進行率定的設備，必須要檢查合格后才能使用，否則一律棄用；

（5）為了確保抗壓強度符合相關的設計要求，必須要對水泥凈漿、錨墩混凝土進行現場取樣。

三、結語

在此工程中，為了改變以往應力過于集中的情況，將錨索改進為壓拉分散的形式，讓每一個錨頭都能夠承受一定的荷載，這樣的改進有利于工程項目的長效錨固。

作者：周鵬單位：寧夏唐徠渠管理處