彭水地下厂房预应力锚索施工的质量控制（孙凯 李鑫 李艳）

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1、彭水地下厂房预应力锚索施工的质量控制（孙凯李鑫李艳） 　　［摘要］彭水水电站是在复杂岩溶地区建设的大型地下电站，厂房边墙虽以II类围岩为主，但由于岩层倾向洞内，倾角较陡，加之少量夹层与反倾向裂隙及其它方向裂隙，可能形成潜在的不稳定块体，因此锚固工程的施工质量便成了主厂房高边坡稳定的关键。结合施工监理的过程，本文简要介绍在预应力锚索施工中，钻孔、锚索制安、灌浆、张拉及锚头保护的一些质量控制要点。 ［关键词］锚索施工地下厂房彭水水电站 1工程概况 　　乌江彭水水电站装机容量175万kW，总投资121.51亿元，是乌江干流水电开发的第十个梯级电站。枢纽总体布

2、置：左岸为通航建筑物，河床部分采用碾压混凝土弧型重力坝挡水，右岸为地下厂房。地下厂房的开挖尺寸为252m×30m×76.5m，内部边墙采用系统喷锚支护和无粘结预应力锚索进行加固。锚索布置如下：上下游边墙上分别布置14排1500kN级预应力锚索，其中L=18m共计8束，L=20m共计18束，L=25m共计796束，上游边墙为上倾锚索，下游边墙分别设有上倾和下倾两种锚索型式。 2地下厂房硐室工程地质评价 　　地下厂房上游侧边墙岩层倾向洞壁内，边墙岩体为O3+41n层灰岩与串珠体页岩，均为Ⅱ类围岩。洞壁中下部为厚层块状灰岩，洞壁中上部为串珠体页岩与薄～中厚层

3、灰岩，岩层内仅有305、401、404、406等Ⅱ类夹层和C2夹层，岩体较完整。404、406夹层虽然在上游边墙未暴露，但距边墙很近，且性状较差，沿整个上游边墙均有分布，对上游边墙整体稳定不利。按厂房区各组结构面组合，夹层与反倾向裂隙及其它方向裂隙组合有可能形成潜在不稳定块体。 　　下游侧边墙岩层倾向洞内，存在临空面，边墙岩体为О1+2+31n层灰岩与页岩、串珠体页岩，О２1n为Ⅲ类围岩，其余为Ⅱ类围岩。洞壁下部为О２1n页岩，中上部为串珠体页岩及灰岩。岩体中夹层少，边墙稳定性总体较好。但边墙下部为页岩，其岩石强度与灰岩相比较低，应注意边墙下部О２1n

4、层岩体的加固和保护。 　　边墙局部稳定性取决于层面与裂隙及断层的组合，此外由于岩层倾向洞内，倾角较陡，需注意沿层面的块体稳定问题，可能形成潜在不稳定块体，因此应对边墙潜在不稳定块体进行锚固。 3锚索结构 　　地下电站主厂房锚索为1500kN级无粘结预应力锚索。锚索按照长度为18m、20m、25m等。锚索的主体结构为：14根GB/T5224-95Φ18.2mm无粘结钢绞线，钢绞线外带套管，套管为聚氯稀和聚丙烯塑料管。 　　主体锚索总长为26.5m，内锚固段长度为9m，张拉段长16m；张拉力锁定为设计承载力的1.15倍，即1725kN。 4施工工序流程 5

5、施工质量控制要点 5.1测量放样、钻孔 　　钻孔采用2台YG-60型锚固钻机进行钻孔，钻孔孔径为Φ168mm。另配置3台英格索兰空压机，其中1台备用。 　　根据设计坐标点在现场放出钻孔孔口点及钻孔控制线，用罗盘定位测量，用钻机微调螺杆调节，在钻杆薄弱环节安装钻杆扶正器进行孔道纠偏，并随时检测钻进过程中孔斜误差。为保证钻孔时钻机稳固，保证钻孔精确，在建基面打风钻孔，埋设锚筋或钢管，利用钻机支撑架加固钻孔，以保证钻机不发生轴向位移，使钻机压力均匀分散于建基面。 　　钻进过程中应注意的问题：对于质量较好的岩层中使用潜孔冲击钻孔，在松弱、破碎的岩层中采用旋转钻

6、机多次成 　　孔；若钻进深度已达到设计孔深，而锚固段仍处于破碎带或断层等软弱岩层内时，经监理工程师同意后，继续钻进，并每间隔1m收集一次岩粉，用来判断孔内岩体情况，确保内锚段处于微风化岩层，并且微风化岩层大于内锚段段长；若遇到溶洞、溶沟和溶槽，先进行灌浆固结和充填，然后重新钻孔；若遇到裂隙漏风地层，由于孔内漏风使排粉能力下降或排不出粉尘，给钻进造成困难时，采用分段或全孔段固壁灌浆二次扫孔的方法解决。 5.2锚索制作安装 　　锚束制作选择在地下厂房中进行。钢绞线进入地下厂房后，进行外观检查，钢材无锈蚀、扭结划伤、刻痕等；按要求取样进行有关实验合格后，经监

7、理工程师同意方可用于锚索加工。 　　钢绞线下料采用金刚砂轮切割，切口两侧用20号铅丝绑扎，以免切割后切口松散。下料长度取设计孔深加1.5m，如遇到安装有锚索测力计，取设计孔深加长2.2m。下料后将内锚段及锚头PE套管剥去，使用清洁剂去油脂并套上止油护套；在内锚固段与自由张拉段相连部位，钢绞线PE套管用胶带缠封，以免灌浆时浆液浸入。钢绞线按14根编排绑扎成一束，编束时钢绞线不允许有交叉现象，锚索头部套上锥形导向帽，用环氧树脂锚固，以利于锚索下锚；波纹管对中隔离支架选用PE塑料隔离支架，在锚固段范围每隔2m布设一个，中间扎胶带一道；张拉段内每隔2m布置一个

8、，端头2m区段内加密到1m。 　　穿索采用人工方法进行，锚索曲率半径不小于3m，以免破坏波纹管