【摘要】地下洞室預應力錨索施工的技術含量高，工序繁多、復雜，特別是頂拱的預應力錨索施工難度大，所需時間長，質(zhì)量要求高，預應力錨索的施工成為影響施工進度的重要因素之一。本文介紹某水電站工程由進水口、引水隧洞、壓力鋼管、地下廠房、尾水系統(tǒng)等地下洞室群。

【關鍵詞】地下洞室；預應力錨索；施工技術

地下廠房系統(tǒng)工程地下洞室頂拱預應力錨索工程量大，預應力錨索本身結(jié)構復雜，工序繁多，施工難度大，頂拱預應力錨索成為影響施工進度的重要因素之一。預應力錨索工序較多，但可以改進的工序較少，在地下廠房系統(tǒng)工程地下洞室施工過程中，對預應力錨索的關鍵工序進行了優(yōu)化調(diào)整，通過選擇合適的錨索結(jié)構形式、優(yōu)化錨固漿體的配合比、選擇先進的鉆孔設備、采用實用的錨索安裝方法等手段，從而實現(xiàn)了地下洞室頂拱預應力錨索的快速施工。

一、概況

1、工程地質(zhì)條件

基巖主要為二疊系中統(tǒng)忙懷組第二段第三層流紋巖（T2m2-3）；Ⅲ、Ⅳ級結(jié)構面較發(fā)育，對廠房影響較大的斷層有F401、F402、F403、F405、F318-5 等斷層，其走向與廠房軸線方向大角度相交。廠房區(qū)小斷層和擠壓面等Ⅳ級結(jié)構面、節(jié)理發(fā)育。F402、F403、F405 在廠房頂拱上部交匯，F(xiàn)403 與F402、F403 與F405 和陡傾角次級結(jié)構面（N10°～35°W，SW∠80°～88°）的組合構成對圍巖穩(wěn)定不利。對尾水調(diào)壓井有影響的Ⅲ級結(jié)構面有F403、F408、F409 斷層等，從調(diào)壓井上部的東側(cè)邊墻或頂拱部位斜穿西側(cè)邊墻。

2、錨索支護布置。本工程設置1000kN 和1800KN 兩種級別的預應力錨索共350 根，主要布置于廠房及主變室和尾水調(diào)壓井等部位，錨索孔間排距4.5m×4.5m。錨索采用粘結(jié)和無粘結(jié)工藝施工，共布置258根。

二、預應力錨索施工

1、孔道鉆孔：頂拱錨索及1000KN 級預應力錨索采用QZJ-100B 型鉆機鉆孔，1800KN 級預應力錨索采用YG-60型鉆機鉆孔。用VHP750E型移動式電動空壓機供風，風量約為20m3/min?？椎婪艠樱旱叵聫S房預應力錨索結(jié)合地下廠房洞室開挖分層施工。根據(jù)設計圖紙用全站儀對各高程的錨索孔位進行精確放樣，并作好標記。鉆機定位：孔位及鉆孔方位用儀器測定、控制，機位調(diào)整好后，將鉆機用專門支架固定牢固。鉆孔開孔孔位偏差不大于10cm，開鉆前復測鉆機定位參數(shù)?？仔笨刂疲恒@孔過程中，在鉆桿薄弱環(huán)節(jié)安裝鉆桿扶正器，加強鉆具的導向作用。采用CQ-1B 型單點測斜儀進行孔道測控，保證孔斜誤差不大于設計標準。孔道驗收：造孔時認真記錄每一回次鉆孔的進尺、回風、返碴情況等數(shù)據(jù)，及時填寫記錄表等資料和判定地質(zhì)情況，孔道鉆終驗收后，保護好孔口以備穿索。

2、錨索灌漿：分為固壁灌漿和錨索灌漿兩個部分。固壁灌漿：地質(zhì)條件復雜節(jié)理裂隙發(fā)育，滲水量較大及巖石破碎等情況，則進行孔道固壁灌漿、待凝掃孔處理。①采用2SNS 型灌漿泵進行圍巖固壁灌漿，采用ZT-400 型制漿機及YJ-200 雙層漿液攪拌機制漿。灌漿結(jié)束后，待凝1-2 天即可進行孔道掃孔。②用鉆機進行孔道掃孔，采用高壓風、水沖洗孔道，確保孔道內(nèi)清潔干凈；經(jīng)檢查驗收合格后，臨時做好孔口封閉保護。錨索灌漿是指錨索穿索安設完畢后進行的錨索灌漿；對粘結(jié)常規(guī)錨索分兩次灌漿，即內(nèi)錨段灌漿和張拉完畢后自由段灌漿。而無粘結(jié)錨索則一次全孔道灌漿。①錨索灌漿之前，檢查進、回漿管道，了解管道通暢情況和阻漿系統(tǒng)的密封性；對不通的管道進行處理。②無粘結(jié)錨索：采用PO.42.5 級普硅水泥，按設計的水灰比配制漿液，摻入指定數(shù)量的外加劑，用孔道固壁灌漿相同灌漿機具進行灌漿。在設計的灌漿壓力下，一次性從進漿管自下而上連續(xù)灌注漿液，排氣兼回漿管返漿，達到灌漿結(jié)束標準后即結(jié)束。③粘結(jié)錨索：第一次灌漿為錨索內(nèi)錨段灌漿，方法同無粘結(jié)預應力錨索，灌漿前通水檢查時注意止?jié){環(huán)完好，確保其不漏漿，灌后待凝時間達到設計標準，即進行錨索張拉，張拉結(jié)束后，即通過二次灌漿管灌注漿液，對其自由段進行灌漿封閉處理。在設計的灌漿壓力下，直至孔口返漿濃度與進漿濃度相同，封堵孔口屏漿。

3、錨墩澆筑。結(jié)構形式：頂拱錨墩墊座采用預制鋼結(jié)構墊板，埋設預縮砂漿；側(cè)墻墊墩座為鋼筋混凝土結(jié)構，采用二級配混凝土；混凝土標號不小于設計標準。采用PO.42.5 級普硅水泥拌制混凝土，并摻入一定數(shù)量的高效減水劑。錨墩施工：將巖面沖洗干凈，安裝孔口墊板套管及網(wǎng)片鋼筋等。錨墊板安裝時保證與孔道軸線垂直，套管與孔道軸線對中，將套管與孔道間的孔隙加以密封。待驗收后即澆筑墊座混凝土。按設計確定的配合比采用JZ150 型攪拌機現(xiàn)場拌制，人工斗車入倉，φ30mm 插入式振搗器振搗，適時養(yǎng)護。頂拱錨索：預制鋼結(jié)構墊板采用手動葫蘆配合索體安裝，并用預縮砂漿將墊板與巖壁接觸面填塞密實，采用排架設置專門設施向上頂壓，或利用錨索預緊方式向上拉緊。

4、張拉鎖定：當粘結(jié)錨索內(nèi)錨段漿液和無粘結(jié)錨索漿液強度及錨墩混凝土達到設計張拉要求后，即可進行預應力錨索張拉、鎖定。錨索張拉：用YKD18 型千斤頂對錨索單根進行初始應力調(diào)整，用YCW150 型及YCW250 型千斤頂和ZB4×500 型電動油泵及其配套機具進行整束張拉；使用柳州歐維姆建筑機械有限公司生產(chǎn)的OVM15-7、OVM15-12夾片式自錨錨具體系。①解除索端包裹物，取下定位板，清除錨索及墊座周圍的雜務物，并將錨索鋼絞線擦拭干凈。安裝限位板、工作錨夾具，進行初始應力調(diào)整；②準備工作檢查合格后，即可按設計張拉程序進行錨索張拉。當達到錨索的設計張拉力時，穩(wěn)壓10～20min 后鎖定。③補償張拉：錨索回油鎖定48hr 內(nèi)，若錨索應力下降到設計值以下時，進行補償張拉。對于有補償張拉要求的錨索，在張拉鎖定后7d左右進行。錨頭保護：錨索張拉鎖定，回灌補漿結(jié)束后，錨具外預留足夠的鋼絞線，多余部分用砂輪切割機割除；按要求用混凝土對外錨頭加以保護。

通過施加預應力錨索，把錨固于潛在滑移面下穩(wěn)定的中微風化變粒巖中，保持現(xiàn)有坡面狀態(tài)而深入坡體內(nèi)部進行大范圍加固。通過錨索孔的高壓注漿，漿液能充填坡體內(nèi)裂隙和空隙，提高坡體內(nèi)破碎巖體的強度，由于水泥漿的凝固作用使破碎的巖體連成整體， 增強坡體的整體穩(wěn)定性。

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