向家坝电电站预应力锚杆施工技术

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1、向家坝水电站地下洞室预应力锚杆施工技术杨建军田源摘要：预应力锚杆传统施工工艺在保证锚杆密实度方面较差。向家坝电站地下洞室预应力锚杆施工，通过一种新工艺的应用，极大的提高了锚杆密实度，同时能够做到快速施工，更快更好的满足了生产需要。关键词：预应力锚杆率定注浆张拉一、施工概述向家坝水电站位于四川省与云南省交界处的金沙江下游河段。右岸地下厂房洞群共布置了体型各异、大小不等的近122余条洞室。右岸地下厂房开挖尺寸165.2×33.4×88.2m（长×宽×高），其位于缓倾角层状砂岩中，节理裂隙发育，工程地质复杂。地下厂房等大型洞室边顶拱主要采用砂浆锚杆、预应力锚杆和预应

2、力锚索相结合的方式作为支护手段。预应力锚杆设置于交叉洞段、洞室软弱夹层带（Ⅲ、Ⅳ类围岩）总量约6000根，规格Φ36，长度为10m、12m。预应力锚杆采用黏结式预应力锚杆。二、预应力锚杆施工方式优化预应力锚杆加固原理：穿过滑动面的预应力锚杆，外端固定于岩面，另一端固定于稳定岩体中。预应力锚杆和岩体共同作用，增大了滑动面的摩擦力，大大改善了岩体稳定条件。预应力锚杆一般采用端头锚固式，锚固采用黏结式，特殊情况下也采用机械式。黏结式预应力锚杆一般采用速凝树脂卷、快硬水泥卷等；机械锚固分为楔缝式、胀壳式、倒楔式等。预应力锚杆的杆材可用热轧钢筋，也可用冷拉螺纹或高强精轧

3、螺纹钢筋。当锚固段和墩头砼达到一定强度后，按要求分级张拉，锁定时采用机械扳手拧紧螺帽；张拉、测试、锁定完成后，应及时对锚头进行保护。黏结式预应力锚杆是指杆体被锁定后，张拉段与被锚固介质无相对滑动的预应力锚杆。根据龙滩电站、瀑布沟电站、扎西电站等工程预应力锚杆施工的实际情况，黏结式预应力锚杆锚固体施工组合（锚固段＋张拉段）通常有4种类型，即：速凝树脂卷+缓凝水泥卷，速凝树脂卷+缓凝水泥砂浆，快硬水泥卷+缓凝水泥卷，快硬水泥卷+缓凝水泥砂浆。树脂卷安装时，将药卷附着于5.2mm碳素钢丝上人工安装，确保送入孔底。水泥药卷安装采用MQ-25型气压式锚卷喷射枪进行。缓凝

4、水泥砂浆利用注浆机灌注入孔。采用以上4种常规锚固体组合方式施工的预应力锚杆主要缺点为：锚杆密实度较低（一般密实度为60～75％），难以满足施工规范要求（密实度最低不得低于75％）。借鉴龙滩、溪洛渡等电站预应力锚杆施工成熟经验，结合现场实际情况，技术人员与锚固剂厂家联合开发了一种新型预应力锚杆施工方法：锚固段、张拉段的锚固体分别采用散装速凝型锚固剂、散装缓凝型锚固剂，并利用注浆机拌制注浆的方式进行锚固体施工，在锚固体施工完后及时将杆体插入锚杆孔，待时张拉。三、施工过程简述3.1、施工工艺注浆采用一台注浆机，先注速凝锚固剂再注缓凝砂浆，一次性连续注浆。待速凝锚固剂

5、强度满足张拉要求时，采用20T扭力扳手一级张拉，超张拉持荷锁定。具体施工工艺流程见框图所示：3.2、准备工作〔1〕、材料准备预应力锚杆施工所用材料主要有：一端车丝的钢筋、速凝锚固剂、缓凝锚固剂、与杆体配套的锚具附件（托板、螺帽等）。锚杆杆体采用无锈、顺直的整根钢筋加工。杆体端部的丝口（L=30cm）加工成M36mm，另一端进行切角处理。杆体上设置对中装置。加工好的杆体检查验收后方可使用。托板、垫圈、螺帽采用采购的方式。注浆采用“速凝锚固剂＋缓凝砂浆”。本工程选用河南巩仪特种建材厂生产的8604-K3型速凝锚固剂和8604-M1型缓凝锚固剂。拌和用水采用施工用水

6、，缓凝砂浆的砂为中细砂，粒径为0～2.5mm。锚固段速凝锚固剂水灰比0.28～0.3，张拉段缓凝砂浆配合比为水:缓凝锚固剂:砂=0.4:1:0.5。所有材料必须有出厂证明书，并经检查批准后方可使用。〔2〕、设备准备预应力锚杆施工主要设备：CLY液压传感器1台、Leica2003全站仪1台、DQY-1罗盘1个、BOOM353E多臂凿岩台车1台、MEYCO注浆机1台、AMV30平台车1台、20T扭矩扳手2把、螺纹滚丝机1台。〔3〕、技术准备根据招标文件及相应的规范，预应力锚杆施工前需完成相应材料（钢筋、速凝锚固剂等）的检测和扭力扳手的率定。3.3、测量放线锚杆施工

7、前必须完成相应的临时支护或安全处理。测量人员根据设计图纸逐孔放样，并用红油漆做好标识3.4、造孔A.锚杆孔采用多臂钻、潜孔钻等钻孔。采用多臂钻钻孔时孔径为φ65；采用潜孔钻钻孔时孔径为φ80。B.开孔应用小功率缓慢钻进，钻进约50cm后，校正钻孔方向，全功率钻进。为了准确地控制钻孔的角度，在施钻时要由当班技术员用地质罗盘配合操作手一起控制钻杆的方向，使钻孔角度偏差控制在3°以内。钻孔深度通过在钻杆上作标记进行控制。3.4、清孔采用多臂钻钻孔，在锚杆钻孔完成后，用高压力水反复洗孔直至清洗干净；当采用潜孔钻钻孔，采用高压风水枪进行冲洗干净。3.5、钻孔检查与验收锚

8、孔清洗完毕，进行孔位编号。编号后对各孔