(中國水利水電第五工程局有限公司，成都，610066)

1 工程概況

1.1 施工條件

白鶴灘水電站泄洪洞出口邊坡位于金沙江峽谷左岸，邊坡上下游側各有一條天然沖溝。出口邊坡開挖范圍順水流方向長320m，高程867.00m～645.00m，開挖高差達222m，開挖坡比為1∶0.25～1∶1.0，每20m布置1級馬道共布置10級馬道，馬道寬度2m～9m。

1.2 地質條件

泄洪洞出口邊坡巖體主要為Ⅲ2、Ⅳ類，巖石屬于二疊系峨眉山組P2β1～P2β2層玄武巖，其中P2β1為玄武質碎屑砂巖、含灰?guī)r角礫玄武巖、斜斑玄武巖、灰?guī)r透鏡體、隱晶質玄武巖及含灰?guī)r集塊玄武巖；P2β2為隱晶質玄武巖、柱狀節(jié)理玄武巖、斜斑玄武巖、角礫熔巖等。邊坡弱風化上段下限水平埋深8m～38m；弱風化下段下限水平埋深54m～110m。強卸荷水平埋深4m～54m，弱卸荷水平埋深51m～107m。斷層較發(fā)育，以陡傾角為主，平均發(fā)育密度0.5條/10m。斷層以角礫化構造巖為主，局部夾斷層泥及方解石細脈，少量節(jié)理化構造巖，局部發(fā)育方解石細脈。

1.3 錨索參數(shù)

泄洪洞出口邊坡支護采取“預應力錨索+系統(tǒng)錨桿+馬道鎖口錨筋樁+掛網(wǎng)噴混凝土+坡面系統(tǒng)排水”的組合措施。其中預應力錨索共布置1312束，每20m臺階布置3～4排，矩形布置，間排距4m×4m，俯角10°，長度為30m/40m。設計型式為無粘結預應力錨索，根據(jù)不同地質狀況設計噸位1000kN～2000kN，張拉鎖定荷載為950kN～2100kN。

2 預應力錨索施工

2.1 施工準備

(1)根據(jù)不同施工工序選擇不同工種，有針對性地開展專項質量培訓，其中對鉆工、制漿人員、編索人員固定。

(2)根據(jù)設計孔徑、圍巖類型、錨索長度選擇相適應的錨索鉆機，出口邊坡使用哈邁90型錨索鉆機。

(3)按照規(guī)范要求搭設水泥堆放平臺，建立集中制漿站，便于漿液質量的控制和水泥等材料核驗，同時在集中制漿站安裝灌漿記錄儀，對灌漿的壓力、密度、流量均能夠記錄和有效地控制管理。

2.2 造孔

2.2.1 測量放樣

根據(jù)設計圖紙布置錨索布置圖，對不同型號的錨索采用不同符號的標識。測量人員根據(jù)布置圖進行錨索的測量放樣，并采用不同的符號進行標識，保證錨索位置、類型的準確。

2.2.2 造孔

出口邊坡每級馬道為一爆破梯段，開挖完成后迅速運輸渣料，利用馬道寬度形成支護作業(yè)平臺。支護作業(yè)采用腳手架搭設鉆孔平臺，鉆機架設固定后采用坡度尺對鉆桿角度進行校核，開孔鉆進要采用低轉速、低壓推進，確保開孔偏差不大于10cm，當造孔孔深分別達到0.5m、1m、2m處時，及時對鉆孔角度進行校核，后續(xù)鉆孔每鉆進5m對孔斜復核一次，終孔深度需大于設計孔深0.4m，終孔孔斜應控制在孔深的2%以內。造孔過程中采用高壓水霧化除塵，減少粉塵污染。

造孔過程中，鉆工要嚴格控制鉆進速度，做到均勻沖擊、旋轉，每次換接鉆桿前均需緩慢倒桿，往返吹洗孔道，以便充分吹排粉渣，避免卡鉆，同時根據(jù)返渣、返風及卡鉆的情況仔細做好造孔記錄，判斷孔道周邊巖層地質情況，做好不良地質的預判和處理。

正常終孔后，采用高壓風、水對孔道進行吹洗，孔內殘留物不超過10cm，并使用探孔器進行終孔驗收，驗收合格后，采用編織袋對孔口進行保護。

2.2.3 特殊情況處理

鉆孔過程中若遇到卡鉆、造孔困難的情況時，可根據(jù)孔口返渣、返風的情況做出判斷。如果返出的鉆渣顆粒較大，則可以判斷卡鉆位置為夾層、斷層、破碎帶，如果孔口返風量無返渣，則說明卡鉆位置巖層存在較大裂隙。針對出現(xiàn)的上述情況，采用全孔灌注水泥砂漿固壁、水泥球固壁等措施。上述處理無法滿足要求時，采用跟管法造孔。

錨索錨固段須位于穩(wěn)定的基巖中，若孔深達到設計施工圖紙深度但仍處于破碎帶或斷層等軟弱巖層時，應采取延長孔深，繼續(xù)鉆進的措施。

2.3 錨索編制

2.3.1 編索平臺

利用每級馬道采用φ48的架管及木板搭設編索平臺，編索平臺的寬度不小于1.5m，離地高度60cm以便于操作。編索平臺應做好不同長度錨索的標識，應做好防雨防積水措施，未施工作業(yè)時，采用彩條布對編索平臺進行覆蓋，防止索體污染。

2.3.2 編索

根據(jù)錨索的設計孔深計算下料長度，實際下料長度=設計孔深+錨墩厚度+1.5m為宜。鋼絞線采用手持式切割機切割，嚴禁使用電弧焊或乙炔切割。出口邊坡大多為無粘結錨索，編索的關鍵工序為錨固段的除油，首先按照設計圖要求的錨固段長度采用皮尺測量并標識，然后將鋼絞線外表PE套剝離，將單股鋼絞線拆散后采用鋸末揉搓，待油脂基本除去后再用棉紗反復擦拭不少于5遍，直至每根鋼絲表面潔凈光亮無油污，然后合編成股。除油完成后安裝隔離支架，錨固段隔離架間距為1.0m，張拉段間距為2.0m，安裝隔離支架時孔位對正可集中安放，然后再調整間距，最后安裝進、回漿管，并進行區(qū)分標識。構配件安裝完成后采用黑鐵絲捆綁牢固形成棗核狀。

2.3.3 導向帽安裝

編索后在錨固端端頭安裝導向帽，導向帽采用鋼管直徑大于編索直徑即可，一端做成尖口狀便于下索安裝。導向帽內需填充預縮砂漿或錨固劑，將鋼絞線與導向帽形成整體，進漿管要伸出導向帽15cm。

2.4 穿索安裝

出口邊坡高差大，作業(yè)面狹窄，下索前需合理地規(guī)劃索體運輸通道。邊坡錨索只能人工運輸，在運輸過程中確保通道安全通暢，人員數(shù)量根據(jù)索體重量一般每2m安排1人。需要設置吊點的間距不宜大于2.0m，索體彎曲半徑不宜小于3.0m，以防使錨索結構受到損傷。垂直運輸時，其間距不宜大于3.0m，入孔前除主吊點外，其余吊點能快速、安全脫鉤。下索過程中孔口采用土工布防護，防止與巖體摩擦，以免損傷PE套，穿入孔內的錨索不得扭曲。索體安裝到位后，采用高壓風吹進、回漿管路，確保通暢。

2.5 封孔

錨索安裝到位后及時進行封孔封錨，封錨材料為錨固劑。孔口段需安設一根φ20PVC管入孔2m，作為孔道灌漿時的排氣管。另外，為防止索體之間漏漿，需采用棉紗將每股鋼絞線之間的空隙填塞緊密，然后再用錨固劑包裹封閉。最后孔口整體封堵防止漏漿。

2.6 錨索灌漿

無粘結預應力錨索采用M735水泥凈漿全孔一次灌注，灌漿方式為純壓式。漿液采用高速攪拌機拌制，采用灌漿自動記錄儀對灌漿量、漿液比重、流量、灌漿壓力等數(shù)據(jù)記錄，根據(jù)數(shù)據(jù)顯示可以實現(xiàn)對灌漿過程的全控制。漿液水灰比宜為0.38～0.45，為保證加水量的準確，制做定量水箱加水。灌漿壓力應符合設計要求，一般為0.3MPa～0.5MPa，注漿過程中應隨時觀察回漿管的排水、排漿情況，當排液比重與灌漿比重相同時，方可進行屏漿，屏漿壓力0.5MPa，屏漿時間20min～30min。

2.7 錨墩施工

錨墩外形尺寸、混凝土強度等級、錨墊板、導向鋼管、承壓鋼筋配置等均按設計圖紙要求施工。錨墊板孔徑應與工作板相匹配，錨墊板與導向鋼管正交，孔口導向鋼管、錨墊板和錨墩的承力面與錨孔軸線應保持垂直，其誤差不超過0.5°。錨墩鋼筋網(wǎng)、模板安裝完成后在導向鋼管表面鉆孔，插入兩根φ20PVC管(一根進漿，一根回漿)引出錨墩以外，作為后續(xù)錨墩段回填灌漿的預埋管。錨墩采用現(xiàn)澆C30鋼筋混凝土，混凝土嚴格按照配合比現(xiàn)場拌制，采用手持式φ30振搗棒充分振搗密實。

2.8 錨索張拉

2.8.1 張拉前準備

(1)張拉設備的率定：錨桿張拉設備選擇與設計噸位相匹配的設備，張拉設備和儀表均應進行率定，且率定間隔期不得超過6個月。

(2)錨索漿液達到7d齡期，漿液強度、錨墩混凝土的強度均達到張拉強度要求。

2.8.2 張拉

出口邊坡錨索張拉分單股預緊和整束分級張拉兩個階段。預緊張拉力為0.2P(P為設計控制應力)，使每股預應力筋受力均勻后，再進行整束張拉。整束張拉共分五個量級進行，即張拉力為0.25P、0.5P、0.75P、0.95P、1.1P。分級張拉持荷時間前四級均為5min，第五級張拉完成后穩(wěn)壓時間為30min。張拉加載和卸載應緩慢平穩(wěn)，加載速率每分鐘不應超過0.1P，卸載速率每分鐘不應超過0.2P。錨索張拉結束鎖定后，夾片錯牙不大于2mm，否則應退錨重新張拉。張拉施工采用以張拉力控制為主，伸長值校核的雙控操作方法，當張拉實測伸長值與理論伸長值偏差超出(﹢10%，-5%)時，應停機檢查，待查明原因并采取相應措施后，方可恢復張拉。另外張拉操作時應專人負責，千斤頂受力方向危險區(qū)不得有人穿行、停留。

2.8.3 補償張拉

錨索張拉完畢后48h內，若錨索鎖定力低于設計張拉力的10%或低于設計要求時，應進行補償張拉，且補償張拉不應超過2次。

2.9 回填灌漿及錨頭保護

封孔回填灌漿在補償張拉后3d內進行，封孔回填灌漿材料與錨固段灌漿材料相同，灌漿壓力不小于0.8MPa，必須自下而上連續(xù)進行，進回漿管密度一致時進行屏漿。

灌漿完成后錨具外的鋼絞線除留存15cm外，其余部分應切除。錨頭采用填滿黃油的鋼護罩保護，將鋼護罩與承載板接牢固。最后對外錨頭采用不同顏色進行標識，達到醒目和良好區(qū)分的效果。

3 結語

目前白鶴灘水電站泄洪洞出口邊坡已施工完成錨索1200多束。施工過程中，錨索開孔偏差，張拉合格率100%，48h錨索應力損失合格率100%，圍巖變形滿足要求。上述施工技術經驗既有很強的可操作性，又可以在保障施工質量安全的情況下促進施工進度，節(jié)約工程成本。因此，可以在其它更多復雜地質條件高陡邊坡支護工程中得以應用。