中河水库大坝高边坡支护方案及施工工艺研究.pdf
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1、第 卷第 期红水河 年 月 水利水电中河水库大坝高边坡支护方案及施工工艺研究林道旺(中国安能集团第一工程局有限公司,广西 南宁)摘 要:针对水利工程施工环境复杂、高边坡支护施工难度大等问题,笔者以中河水库大坝左岸高边坡支护为例,结合工程实例的地质情况,研究了大坝左岸高边坡支护方案,并详细阐述预应力锚索、锚杆、框格梁等施工工艺及施工注意事项,可为类似高边坡支护施工提供借鉴。关键词:高边坡;支护方案;施工工艺;中河水库中图分类号:文献标志码:文章编号:():开放科学(资源服务)标识码():工程概况金寨县中河水库工程大坝为碾压混凝土重力坝,坝顶高程 ,坝顶长,坝顶宽,坝高 。水流由北向南,两侧山势雄
2、浑,左岸山顶高程 ,右岸山顶高程 ,河谷高程 。坝线两岸左岸下缓上陡,右岸为陡坡山地,坝址右岸及河床部位基岩裸露。河谷呈 形谷,谷底宽阔,谷底宽 ,高程 处河谷宽约 。坝址区基岩地层为晚侏罗世黄石滩组粗安质凝灰岩()、花岗岩(),第四系覆盖层()主要是崩坡积松散堆积层。根据地质测绘、现场开挖与地质调查发现:表层为崩坡积成因为主,伴随见化岩和残坡积的松散堆积层;基岩凝灰岩体中嵌有花岗岩,呈混熔接触。该地质条件下的岩石松散破碎,以泥夹石为主,支护施工难度大,极易发生坍塌,从而大大增加了边坡支护施工的难度,同时还影响施工进度与安全。因此,需结合现场地质情况,制订科学合理的支护方案,为支护施工能够科学
3、、安全、有效地开展提供技术保障。高边坡支护方案中河水库左岸设计的开口线位置位于高程 处。由于左岸地层多为崩坡积松散堆积层,地质条件较差,因此,根据设计要求,左岸边坡按八级 收稿日期:;修回日期:作者简介:林道旺(),男,海南文昌人,主要从事建筑工程施工技术管理工作。:。红水河第 卷马道进行开挖支护,以高程 为分界线,高程 以上边坡采用预应力锚索框格梁的方式,高程 以下边坡采用预应力锚索长锚杆框格梁的支护方式。其中,由于一级边坡高程 至开口线位置的地质条件较其他部位的差,因此在一级边坡增设一排锚索,共设置三排锚索;其余边坡设置两排锚索。支护施工工艺 坡面清理开挖完成后,应清理坡面,使坡面保持平坦
4、,没有凸起的大石块和其他杂物,有利于基材和岩石相结合。平台搭设与拆除边坡支护施工平台采用落地式脚手架。脚手架搭设材料的转运采用 自卸车运输至施工平台,然后由人工配合挖机吊装至施工作业面。脚手架搭设的工艺流程:垫木放置扫地杆竖立杆装设小横杆装设大横杆设置剪刀撑铺设挡脚板挂密目式安全网。脚手架拆除前,在现场布置警戒区与警戒标志,安排人员负责警戒后,再清除放置在脚手架上的工具、杂物和材料。脚手架拆除坚持由上而下、先加固后拆的原则,不能上下同时作业。预应力锚索框格梁施工预应力锚索框格梁体系是通过钻孔及注浆体将钢绞线固定在深部稳定地层中,在被加固体表面对钢绞线张拉产生预应力,将滑动的坡体与稳定的地层连为
5、一体,直接在滑面上产生抗滑阻力的同时,通过增大滑面的正应力来增大抗滑摩擦阻力,以及通过坡面上的框格梁将所有锚索连成一个整体,形成一个由表及里的被覆式加固体系。钢绞线型号为 。锚墩和框格梁混凝土等级为,二级配,详细参数见表。胶结材料可选用水泥浆或水泥砂浆,强度不低于 。浆液适当掺加膨胀剂以保证浆液凝固不收缩,可根据施工需要添加减水剂、早强剂等,例如在进行大坝左岸第一级边坡锚索注浆施工时,由于地质条件较差,因此根据现场条件选择 水泥砂浆为注浆材料,详细参数见表。当漏浆严重时,可研究采用其他灌浆材料和工艺。锚墩配筋等级要求为,保护层厚度为 。表 混凝土技术参数混凝土等级表观密度塌落度 含气量 砂率
6、抗压强度配合比粉煤灰水泥水砂石 表 水泥砂浆技术参数水泥品种及等级砂径 砂浆稠度 砂浆配合比水泥砂水 级 预应力锚索施工 施工工艺流程预应力锚索施工工艺流程:测量孔位钻孔制作安装锚索锚固段注浆安装锚具锚索张拉锁定自由段封孔注浆封锚。)试验孔施工。在单项工程开工申请批复后,按设计要求先进行锚索的抗拉拔破坏试验。挑选的试验孔施工位置应体现施工现场锚固地层的实际情况。试验时,应详细记录各项试验数据,并在锚索施工前及时向设计单位提交试验报告,以验证预应力锚索的施工工艺、设计质量与合理性,便于进一步调整设计。)锚索孔位测量放样。根据设计要求,在坡面上精确地测放锚索孔位,如果出现斜坡不平整或放样特别困难的
7、情况,要立即将该情况报告给设计和监理单位,经设计和监理单位认可后,在保证斜坡稳定与结构安全的情况下,可适当降低定位精度要求或调整锚索孔位。)钻孔。根据锚固地层的类别、锚孔孔径、锚孔深度及施工场地条件等选择钻孔设备。根据大坝左岸的地质情况,不宜选择用水量大的钻孔设备,因为用水量过大,极易对边坡的稳定性造成影响,从而引发安全事故,所以为了安全起见,在大坝左岸边坡高程 以上锚索钻孔选用 型潜孔钻,高程 以下锚索钻孔选用 型潜孔钻。根据钻机性能和锚固地层严格控制钻进速度,防止钻孔扭曲或变径。锚孔孔径、孔深要求不能小于设计值。钻孔达到设计深度后使用高压空气将孔内岩粉及水体全部清除出孔外。锚孔孔径、孔深的
8、检验采用标准钻杆在现场监理旁站的情况下验孔,验孔过程中钻头推进要平稳,不能有撞击或摇晃,钻具长度满足锚孔设计深度,退钻要顺畅,在用高压风吹孔检验时,不应有明显飞溅尘渣及水 第 期林道旺:中河水库大坝高边坡支护方案及施工工艺研究体现象,按设计要求复查锚孔孔位及倾角。)锚索制作。根据设计长度,采用砂轮切割机切割钢绞线下料,要求钢绞线的切口平整、无散头。钢绞线下料长度各分段锚固长度锚索自由段长度框格梁厚度锚索工作段长度截长误差(约 )。将下好料的钢绞线及进、回浆管整齐地摆放在工作平台上,对它们进行编号并用不同的颜色标记,然后按设计内锚段长度位置安装止浆环及进、回浆管,确保管道畅通和满足耐压要求。管道
9、安装检查完毕后,要临时封闭管口,并挂牌编号。锚固段的钢绞线每隔 用紧箍环和扩张环固定;沿锚索长度每隔 设置 个隔离支架,并绑扎无锌铅丝,要求钢绞线与进、回浆管平行,不得交叉,并在锚索端头套上导向帽。)锚索安装。采用人工辅以机械的方式进行安装。下索前核对锚索与孔口的编号,并用探头再检查一次钻孔;锚索安装时曲率半径严禁小于,防止损坏锚索结构,如有损坏,应立即更换,同时保证止浆、进浆、回浆等设备的完好。)注浆。采用 系列注浆泵,浆液采用灰浆搅拌机在现场搅拌。注浆过程中要做好相关记录,并制作试验块。)锚索张拉。待锚孔注浆体强度及框格梁混凝土强度达到设计强度的 后即可进行张拉。钢绞线按由长到短顺序依次分
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