白市水電站閘墩錨索施工技術(shù)

□劉桃紅(中國水利水電第三工程局有限公司)

1.工程概況

白市水電站樞紐布置采用右岸廠房、左岸升船機(jī)、中間溢流壩布置方案；泄水壩段由7個(gè)溢流壩段組成，溢流壩共設(shè)6孔開敞式溢流堰，孔口尺寸（寬×高）17.00 m×19.00 m，中墩厚4.50 m，邊墩厚3.50 m，工作門為弧形閘門，弧門半徑為22.50 m，采用液壓啟閉。弧門單個(gè)支座總推力為34772 kN，閘墩采用預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)。閘墩錨索布置：錨索在立面上沿弧門推力合力方向呈扇形布置，共分期5層。詳細(xì)工程量見表1。閘墩錨索均為對穿型錨索，要求在張拉鎖定后采用真空灌漿法進(jìn)行封孔灌漿。

表1 閘墩錨索設(shè)計(jì)工程量表

2.工藝流程

2.1 工藝流程圖

錨索管、墊板安裝架立→混凝土澆筑、等強(qiáng)→清除預(yù)錨孔內(nèi)雜物、編索→搭設(shè)施工平臺(tái)→穿索→張拉→真空灌漿→外錨頭保護(hù)。

2.2 預(yù)埋波紋管

主錨索成孔采用內(nèi)徑φ120mm波紋管，次錨索成孔采用內(nèi)徑φ70mm波紋管，在安裝前，由測量人員按設(shè)計(jì)規(guī)定的坐標(biāo)進(jìn)行放樣，設(shè)置定位鋼筋，在定位鋼筋上用油漆等做出標(biāo)記，然后采用“歐姆形”箍筋將波紋管固定定位鋼筋上(采用點(diǎn)焊或扎絲扎緊)，誤差≤±5mm，定位箍筋的間距60cm。波紋管與錨墊板的連接以及波紋管的接長采用HDPE塑料套管直接連接，再用封口膠帶封口。

2.3 清孔、編索

鋼絞線下料前，人工將鋼絞線放在工作臺(tái)上理直，根據(jù)圖紙計(jì)算長度用鋼尺丈量（還需加施工用長度），采用砂輪切割機(jī)切割。下料口兩側(cè)用22#鐵絲綁扎，以免切口松散。下完一束后應(yīng)立即用穿孔定位器進(jìn)行編束，并每隔2.0m用無鋅鐵絲綁扎，錨索兩端各1.0m，一切就序后作好編號標(biāo)記，整齊有序堆放備用，管口做好保護(hù)。

2.4 穿束

主錨索下料長度24m、20m，采用纜機(jī)穿索。錨索由專用托架或吊籃吊運(yùn)。錨索端部套上錐形護(hù)帽，人工手扶對孔，靠自重下滑和輔以手動(dòng)葫蘆牽引穿入。次錨索下料長10 m、7 m，穿束采用一端推另一端拉的方法。

2.5 錨索張拉

2.5.1 準(zhǔn)備工作：張拉采用OVM錨固體系YCW-150B型穿心式千斤頂和YCW500A千斤頂。張拉機(jī)具校驗(yàn)：千斤頂和配套的油泵、高壓油表、測力計(jì)等在張拉前進(jìn)行率定和校驗(yàn)。

2.5.2 錨具安裝：主錨索采用OVM15-21錨具、次錨索采用OVM15-7錨具，張拉前應(yīng)將夾片敲平、輕輕打緊。

2.5.3 張拉：當(dāng)閘墩混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后方可進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉。張拉時(shí)，先進(jìn)行次錨索張拉，后進(jìn)行主錨索張拉。張拉噸位：主錨索控制張拉噸位為3000kN，超張拉噸位為3150kN，永存噸位為2600 kN；次錨索控制張拉噸位為1100 kN，超張拉噸位為1155kN，永存噸位為920kN。主錨索采用一端張拉，張拉端設(shè)在下游混凝土錨塊端部；次錨索采用一端張拉，張拉端由可自定。張拉時(shí)，先進(jìn)行單根預(yù)應(yīng)力鋼絞線預(yù)緊，使錨索各股預(yù)應(yīng)力鋼絞線的應(yīng)力均勻后，再進(jìn)行整索張拉。安裝限位板后，用千斤頂進(jìn)行逐根預(yù)緊，單根鋼絞線預(yù)緊噸位為28kN。

2.5.4 張拉過程：0→0.25σcon→0.50σcon→0.75σcon→σcon（控制張拉噸位）→1.05σcon（控制張拉噸位）→（鎖定）。千斤頂和工具錨到位后，給千斤頂供油分25%、50%、75%、100%四級加至控制張拉噸位，每級持荷5min，分別測量并記錄活塞（鋼絞線測量點(diǎn)）位置計(jì)數(shù)；持荷完畢后，繼續(xù)加載至超張拉噸位，持荷5min并測量記錄活塞（鋼絞線測量點(diǎn)）位置計(jì)數(shù)對錨索進(jìn)行鎖定，并打開高壓油泵截止閥，張拉油缸分級緩慢回零。

2.5.5 拉噸位檢查與檢測：張拉值的控制以千斤頂?shù)挠蛪罕碛?jì)數(shù)為主，測量的伸長值必須與計(jì)算的伸長值基本相符；當(dāng)計(jì)算伸長值與實(shí)測伸長值相差較大（計(jì)算值與實(shí)測值相差超過±6%）時(shí)，應(yīng)查明原因后，方可繼續(xù)張拉。另外可利用埋設(shè)的預(yù)應(yīng)力測力計(jì)在張拉時(shí)進(jìn)行觀測，互相校核。

2.6 錨索真空灌漿

灌漿前，由監(jiān)理組織設(shè)計(jì)、施工單位進(jìn)行嚴(yán)格的驗(yàn)收，在鎖定噸位、鋼鉸線的伸長值等各項(xiàng)參數(shù)都符合設(shè)計(jì)要求后，方可進(jìn)行施工。錨索孔進(jìn)行真空灌漿前，先用干硬性無收縮砂漿對錨索兩端的錨頭進(jìn)行封閉、封閉時(shí)對進(jìn)、出漿口、排氣孔采取嚴(yán)格保護(hù)措施，防止堵塞灌漿回路、排氣孔。在錨頭封堵48h內(nèi)，進(jìn)行錨束管真空灌漿。采用水泥漿液、水泥采用懷化金大地P.O42.5水泥，水灰比0.35；漿體流動(dòng)度30-50 s,7 d齡期強(qiáng)度≥40 MPa?？椎兰皟啥藨?yīng)密封良好，抽真空時(shí)，管道真空度控制在-0.06～-0.1 MPa；輸漿管帶壓灌漿時(shí)連接牢靠；中途換管道時(shí)間內(nèi)，讓漿液繼續(xù)循環(huán)流動(dòng)；灌漿孔數(shù)和位置作好記錄，以防漏灌。

2.7 施工工藝

主錨索采用從高程低的一端進(jìn)行灌漿，另一端抽壓；次錨索采用張拉端進(jìn)行灌漿，另一端抽壓。灌漿前首先清理錨墊板上的灌漿孔，保證灌漿管路暢通。在確定好的灌漿和抽壓端安裝引出管、球閥和接頭，并檢查其功能；攪拌水泥漿的各項(xiàng)參數(shù)達(dá)到設(shè)計(jì)要求；啟動(dòng)真空泵，使管道真空度穩(wěn)定在－0.06～－0.1 MPa；啟動(dòng)灌漿泵，當(dāng)灌漿泵輸出的漿體達(dá)到要求稠度時(shí)，將泵上的輸送管接到錨墊板上的引出管上，開始灌漿。灌漿過程中，真空泵保持連續(xù)工作；待抽壓端的空氣濾清器中有漿體經(jīng)過時(shí)，關(guān)閉空氣濾清器前端的閥門，稍后打開排氣閥，當(dāng)水泥漿從排水閥順暢流出，且稠度與灌入的漿液相當(dāng)時(shí)，關(guān)閉真空端所有的閥門；灌漿泵繼續(xù)工作，壓力達(dá)到0.6MPa左右，持壓2min。關(guān)閉灌漿泵和灌漿端閥門，完成灌漿，轉(zhuǎn)下一孔位；安裝在灌漿端和抽壓端的球閥應(yīng)在灌漿完成后4h內(nèi)拆取并進(jìn)行清理；完成當(dāng)時(shí)灌漿后，將所有設(shè)備清理干凈。

3.配套機(jī)具

投入1臺(tái)YCW150型千斤頂、1臺(tái)YCW500型千斤頂、一臺(tái)YDC240Q前夾式千斤頂、兩臺(tái)ZB4-500型高壓油泵、一臺(tái)MBV80-B型預(yù)應(yīng)力真空泵、1臺(tái)SGB6-10灌漿泵、1臺(tái)高速制漿機(jī)、1臺(tái)雙層立式200L及相關(guān)配套設(shè)施。

4.結(jié)語

白市水電站閘墩錨索從2011年8月中旬開始施工，2011年12月底全部完成,工程合格率100%，優(yōu)良率90%，通過9#、10#閘墩安裝的錨索測力計(jì)檢查，應(yīng)力均在設(shè)計(jì)永存噸位以上，證明閘墩預(yù)應(yīng)力錨索施工質(zhì)量良好。