无粘结预应力锚索施工有关问题的分析及其处理.doc

无粘结预应力锚索施工有关问题的分析及其处理
【摘要】通过玉山县七一水库坝后挡墙无粘结预应力锚索施工，对无粘结预应力锚索施工过程中出现有关问题的解决，为今后无粘结预应力锚索的施工提供经验和参考. 
　　【关键词】七一水库坝后挡墙；无粘结预应力锚索；张拉异常处理  
　　1 概述 
　　七一水库坝后挡墙位于七一水库主坝右岸下游3＃机组尾水管左侧，修建于1971年主坝扩建时期,其作用是保护下游电站厂房安全,挡墙分纵向与横向两部分,其中纵向挡墙平行于坝轴线，横向挡墙垂直于坝轴线，纵向挡墙长51.0m，挡墙部分坐落于砂卵石层上，为干砌石墙体，经多处运行后出现水平位移和不均匀沉陷,本次除险加固采用预应力锚索加基础灌浆处理方案，设计布置2100kN级无粘结预应力锚索4根，总张拉力为8400 kN. 
　　2 主要技术要求 
　　2。1 钻孔。锚索孔道孔径为￠160mm；孔深25m B类为50m，倾角分别为35°及65°，倾向山体，孔斜误差不大于钻孔长度的3%. 
　　2。2 孔道验收。孔道钻进终孔后即对孔道冲洗和压水试验，压水试验合格验收后方可穿索. 
　　2.3 锚索制作.钢绞线规格为1860MPa级,满足GB/T5224—95标准。每束锚索体由13根钢绞线集束而成,长度与孔道深度相匹配，由自由段和内锚固段组成；内锚固段钢绞线去皮、洗油。每根钢绞线和灌浆管之间用隔离支架分离，间距为1。5～3m,无锌铅丝捆扎成枣核状，在内锚固段与张拉段结合处设置封堵器；锚索体处套装波纹管，在波纹管外段安装成型的对中支架，间距为1.5～3m;用无锌铅丝将波纹管与锚索体牢固绑扎;内锚固段顶端安装塑料导向冒. 
　　2。4 锚墩.外锚墩包括钢垫板、钢套管、垫座钢筋等；要求钢垫板与钢套管轴线垂直.安装钢结构时插入孔内的钢套管轴线与钻孔轴线对中。锚墩混凝土浇筑前将孔口周围清理干净,验收后,浇筑C40二级配混凝土. 
　　2.5 锚索灌浆。锚灌浆采用一次有压循环灌浆法,灌浆压力0。2～0。3MPa，当吸浆量小于0。4L/min时,屏浆30min即可结束。 
　　2。6 锚索张拉.先对单根钢绞线分别进行预紧，再将整索锚索体分级张拉至2250kN后超载锁定。 
　　2。7 索体锚头保护.锚索张拉锁定完毕截去多余部分,作永久防锈处理，浇筑锚头封裹混凝土保护。
　　3 预应力锚索施工 
　　3。1 施工工艺 
　　施工工艺流程见下图  
　　施工工艺流程图 
　　3。2 施工方法 　　3。2。1 锚索孔道 
　　(1）钻孔.潜孔钻造孔，10m3空压机供风；用多点测斜仪进行分段和全孔测斜，控制孔道偏斜率. 
　　（2)冲洗及压水试验。孔道冲孔后进行压水试验,透水率满足q≤5Lu时，即可穿索，否则进行固结灌浆处理、再扫孔冲洗压水，直至压水试验合格。 
　　(3）验收。压水试验合格，用风吹净孔内岩粉等杂物。验收合格后，做好孔口保护，待穿索。 　　3。2。2 锚索制作 
　　(1）下料。每束索体由JG3006-93标准级钢绞线组成。砂轮机切断钢绞线下料。 
　　（2）去皮、除油。采用电工刀锯口，人工拉拔方法对内锚固段钢绞线进行去皮、除油。 
　　(3)钢绞线编号。将钢绞线和灌浆管平摊于工作台上，对每根单根钢绞线按设计图纸进行编号,净灌浆管、内、外圈钢绞线按对应的编号安设，形成索体。 
　　（4)锚索体绑扎.将索体捆扎成一束，钢绞线和灌浆管之间用隔离支架分离，两对隔离支架间绑扎无锌铅丝. 
　　(5）波纹管安装.人工将波纹管套入包裹索体，靠近内锚固段顶端安装塑料导向帽，灌浆管伸出导向帽外，并预留进浆孔，波纹管内外可同时进行灌浆,确保灌浆质量. 
　　（6）集束编制.将波纹管、隔离支架、对中支架、石棉、钢绞线束、灌浆管等用、环氧砂浆及捆报导铅丝等组成部分；波纹管内部设置排气管。将环氧砂浆挤压入波纹管内,待浆体凝固后,形成封堵器再用无锌铅丝将波纹管与锚索体牢固绑扎. 
　　（7）锚索验收。在波纹管外侧安装成型的对中支架.即可进行锚索验收，并按对应的孔道编号，挂牌标识,待穿索。 　　3.2。3 穿索安装 
　　按对应的孔道编号，人工杠抬穿索,将锚索缓慢下入孔内,曲率半径不小于3m。 　　3.2。4 锚墩浇筑 
　　锚墩金属构件在加工场加工,现场安装，锚墩混凝土人工上料,机械搅拌，人工浇筑. 　　3。2。5 锚索灌浆 
　　（1）灌浆材料。采用42。5级普通硅酸盐水泥。 
　　（2）制、供浆。在制浆平台上，由高速制浆机制备水泥浆，水灰比（重量比）为0.35～0。4：1,通过胶管输送至灌浆机组。 
　　（3）锚索灌浆。先对灌浆管路系统进行通气检查，符合要求后开始灌浆，敞开排气管，排出气体、水和稀浆，回浓浆时逐步关闭排气阀,在设计压力下，吸浆量小于0.4L/min结束。 
　　（4）灌浆检查。待灌注水泥浆初凝后,剥离表面的水泥结石,检查孔口部位灌注密实效果。 　　3。2。6 锚索张拉与锚固 
　　(1)设备。电动油泵,空心张拉千斤顶等使用的设备,均经过校率律定。 
　　（2）锚索张拉。张拉前安装测力计、工作锚具、限位板、夹片、千斤顶及工具锚;先对单根钢绞线进行预紧，张拉力为30kN，再将锚索体集束分级张拉至2250kN后进行超载锁定。每一级张拉力稳压5分钟,达最后一级张拉力后稳压10分钟。 　　3。2.7 锚索封裹保护 
　　按设计要求预留钢绞线头,截去多余部分，浇筑锚头封裹混凝土。 
　　4 施工中遇到的问题分析及处理 
　　4。1 地质缺陷 
　　钻孔施工时四个孔道均存在塌孔、掉钻、卡钻现象,主要原因是岩石较破碎，局部有泥化夹层，采取钻进一段固结灌浆处理一段的措施. 
　　固结灌浆采用纯压式孔段一次灌注法,灌浆结束待凝后,再次进行孔道扫孔、冲洗、钻孔，否则再进行灌浆处理、扫孔,直到终孔。共完成4个锚索孔道地质缺陷灌浆，计17段次，灌浆总段长69.8m,扫孔69。8m,灌浆总耗水泥75T. 
　　通过地质缺陷固结灌浆使锚索基础得以密实,地质条件有较大的改善. 
　　4。2 灌浆管堵塞 
　　在穿索中，发现部分锚索灌浆管路堵塞，锚索灌浆质量，直接影响张拉效果. 
　　4。3 堵管预防： 　　4。3.1 为防止灌浆管路堵塞，将波纹管内部灌浆的排气管伸出封堵器，且灌浆管伸出导向帽外，预留进浆孔。 　　4.3.2 锚索体穿入锚索孔道前，对锚索进、回灌浆管及排气管进行检查,防止将管路堵塞的锚索下入孔内.