摘要:在进行水利枢纽施工的过程中,会遇到许多地质条件比较复杂的边坡地带,而且,这些边坡的稳定性比较差,为了解决这种问题,水利水电工程广泛的使用预应力锚索技术对水利水电周边的边坡地带进行稳定性处理,确保工程能够高质量的完成。本文通过结合实例对水利水电工程的预应力锚索技术进行探讨研究。
关键词:水利水电工程;预应力锚索;施工技术
一、施工技术
1.钻孔定位技术
根据设计的要求,调整钻孔之间的间距,通过站内的监控设备对钻孔的具体方位进行监测,因为设置的预应力锚索级别不同,因此钻孔的工作也不相同。根据往常的做法,采用的施工技术为无水钻孔,在钻孔的过程中必须要确保开孔之后的岩石层面是完整的,因此,在施工的时候,必须要按照规定的操作方式进行,尽量减少因为施工操作不规范造成的返工,进而影响工作的进度。钻孔时还需要不断的调整钻孔的角度,钻孔工作完成以后,还需要利用高压风把管道周围清理干净。另外,钻孔的深度必须要符合设计的孔深。
2.进行声波测试
根据施工图纸的内容,声波测试的数值需要控制在3000m/s以上。因此,钻孔清洁工作结束以后,就需要测试孔内的锚固端声波值。如果声波值在3000m/s以上,就可以进行下一步的工作,如果没有达到这个数值,就需要采用固结灌浆的方法,在该工作结束48小时以后,再进行钻孔清洁工作,之后再进行声波测试。
3.安装锚索
3.1锚固端安装之前的准备工作
需要做好防水措施,并对钢绞线进行合理的分组。为了方便辨认,钢绞线的下料工作完成以后,需要对这些下料进行编号,并进行相关的记录。把钢绞线中的钢板以及钢丝分开,涂上防锈油,之后将钢丝恢复原样即可完成除油的工作。
3.2安装设置承载体
在进行安装时,尤其需要注意的是:进行承载体安装时,必须要在第一级别按照对应的顺序安装。钢绞线的末端需要安装相应的挤压套,然后对接到承压板里面。在安装隔离架的时候,架体之间的间距要控制在1.6m,之后传递到注浆管内部,锚索体的末端要接与之对应的导向帽。
3.3锚体安装工作注意的要点
根据工程施工的实际情况,采用人工下锚的安装方式,在进行实际操作时,要保护锚体的结构,防止外物对其造成的损害,也不能沾染施工现场的淤泥。在安装锚索体之前,必须要对锚索体的长度和编号进行检查,检查无误后,运到孔低进行相关的设置安装工作,在安装时要确保锚索体在孔内维持的是垂直形态。
3.4注浆锚索
根据锚索安装的相关技术要求,在锚索体进入钻孔内24小时以后,一定要完成注浆工作,防止出现不可控制的情况。注浆要求主要有:首先,封闭进口,之后利用气体排放的方法将多余的气体排出,另外孔口的顶部位置需要设置排气孔,并且压力要和固结灌浆过程中的压力保持一致。
3.5浇筑铺墩
在安装钢垫板以及钢筋笼之前,要找到锚墩的正确位置,确保钢筋笼在使用过程中能够保持稳定性,另外,还可以在锚墩的基底下面设置对应的锚杆。
把孔口的浮渣清理干净以后,将导管焊接在孔口的上面,在锚墩的顶部位置焊接上锚垫板。为了方便二次注浆工作的顺利进行,应提前设计好排气管以及注浆管的位置,保证两个管道之间的孔径是相互连通的。按照施工的规定,做好模板,使其刚度和强度都符合施工的设计要求。
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3.6锚索的张拉
张拉主要包括张拉、超张拉以及单索预紧张拉。进行预紧张拉主要是为了保持钢绞线能够均匀的受力。满足预紧张拉的条件为,锚墩以及砂浆的强度能够超过70%。进行锚索张拉之前,应对张拉的力度进行试验。预紧张拉结束以后,对千斤顶伸长的初始值进行测量,之后进行分级张拉,逐级地提升张拉的荷载力,张拉力每提升一级,需要进行稳压5到10分钟。利用千斤顶的油压表控制张拉力的吨位。当张拉数值达到设计的工作荷载以后,继续进行超张拉荷载,时间仍然为5到10分钟。如果锚索的张拉力数值低于设计规定值的10%,需要进行锚索应力补偿张拉,以满足设计中需求的张拉力。
3.7进行封锚
为了保证导向管内部的钢绞线不受外力的损坏,需要对钢绞线进行补灌浆,利用水泥砂浆进行固定。另外,切除剩余的钢绞线,预留出锚具15cm以外的长度,利用黄油以及PE套,把裸露在外面的钢绞线包裹起来,利用水泥混凝土进行密封。
二、预应力锚索施工过程中出现的质量问题及控制
锚索施工要根据施工技术方案进行,并且要保证锚索施工质量,才能够进行相应的凿孔、注浆等。针对不同类型的施工环境在锚索施工的时候要预备3根以上的锚索才能够完成基本的试验,验证施工的合理性,对于优化设计具有重要的影响。锚索施工要达到设计的要求,特别要注意深度、孔径的要求,保证锚索材质,检验锚孔深度。锚索灌浆是锚索施工的重要步骤,能够对施工整体起到保护的作用,提升工程物理强度。灌浆前要对砂浆配比进行严格的控制,注意注浆量、粘稠等基本情况。在保证注浆质量的同时还要保证锚孔能够灌注的饱满性。在灌注完成之后就要进行施工养护处理,避免外界变化对锚孔质量的影响,同时进行非破坏性的质量工程验收。
施工准备阶段应该利用全站仪对孔洞进行放点检测,并且要搭建相应的钻机现场,对于钻机角度方位要进行调整,使其符合设计的要求,当检查合格之后对钻机进行固定。锚索在编制的时候要避免出现交叉,损伤等情况,将钢绞线捋顺,并且对孔锚进行编号,设置隔离架,对锚固段进行合理处置。同时在锚索提上要绑高压注浆管,并且在底端进行封口处理,保证紧度的适中性,利用注浆机进行加压处理。
根据地质的实际情况选择合适的施工工艺,这样能够保证施工效率,严格控制施工支护成本。在粘土层主要采用的是间隔螺旋钻施工方式,夹粉土层可以应用泥浆护壁或者是套管钻进等方式。泥浆能够对钻头起到润滑作用,并且要根据钻孔的实际情况进行泥浆钻进处理。泥浆护壁需要与土进行混合处理,这样能够在钻进的时候顺利的排出泥浆,并且对孔洞进行补充泥浆。护壁泥浆是一种水拌合的混合物,可以在其中添加相应的分散剂等。
孔内注浆质量控制是重要的技术要点。注浆采用孔底到孔口反向注浆,至浆液从孔口溢出,或达到设计孔内浆液压力。浆液凝固收缩后再利用二次注浆管进行补灌,通过锚索孔的高压注浆,浆液能充填土体内的裂隙和空隙,提高了坡体内破碎岩体的强度,增强了坡体土体的稳定性。同时大大提高土体对锚固体的握裹力,从而提高锚索的抗拔力。
槽钢设置控制承压板、槽钢是一组完全受压构件,它把锚具的集中荷载均匀地传到锚梁和地基的土层。由于孔口面与锚索轴线不垂直,承压板、槽钢有调整受力方向的作用,若设置不准确将致使以后张拉受力不均,变形过大甚至使锚头遭受破坏。
结束语:
预应力锚索施工技术在能够有效的防治边坡施工存在的问题,是工程建设主要的支护措施。锚索在土层中的运用产生的工程效果符合设计和规范要求,并且能够灵活的推进工程重点部位的施工建设,还能节省大量的经济成本投入,被越来越多的应用到特殊地质情况的施工建设处理中。
参考文献:
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[2]周鹏.水利水电工程中预应力锚索的施工技术[J].中国水运,2013(11)
[3]李利峰,张庆.框架预应力锚索在高边坡支护中的应用[J].土工基础,2013(4)
论文作者:万勇
论文发表刊物:《基层建设》2017年5期
论文发表时间:2017/6/19
标签:钻孔论文; 预应力论文; 注浆论文; 工作论文; 泥浆论文; 钢绞线论文; 声波论文; 《基层建设》2017年5期论文;