錨索技術(shù)在邊坡加強(qiáng)支護(hù)工程中的應(yīng)用

才運(yùn)濤

【摘要】工程部位因地質(zhì)條件復(fù)雜，存在較大安全隱患，為保證電廠安全，實(shí)施加強(qiáng)支護(hù)。本文簡(jiǎn)要介紹錨索施工方法，鉆孔導(dǎo)直理論的探討，技術(shù)改進(jìn)等。

【關(guān)鍵詞】石龍水電站；邊坡加強(qiáng)支護(hù)；錨索；施工

1、工程概況

石龍水電站位于撫松縣境內(nèi)松江河上，總庫容4120萬m3。安裝2臺(tái)單機(jī)35MW水輪發(fā)電機(jī)組，多年平均年發(fā)電量1.257億kW.h，利用小時(shí)為1796h。本工程包括：1000KN無黏結(jié)預(yù)應(yīng)力錨索96根，錨索造孔累計(jì)3529.6m。

2、預(yù)應(yīng)力錨索施工方法

2.1影響孔斜率的因素

1）地層巖性的影響：巖石的堅(jiān)硬程度、風(fēng)化狀態(tài)、巖體的完整性、結(jié)構(gòu)面的空間組合都直接影響鉆孔精度。錨索施工部位巖石破碎，較難成孔，孔斜控制困難大。

2）設(shè)備的影響：施工主要設(shè)備采用DKM-1型潛孔鉆機(jī)，該鉆機(jī)工作穩(wěn)定，對(duì)孔準(zhǔn)確，移位方便，轉(zhuǎn)速和給進(jìn)壓力可調(diào)范圍大，可以適應(yīng)高精度鉆孔的各項(xiàng)要求。

3）人為因素：任何施工措施和工藝方法，都要在既定的操作規(guī)程和嚴(yán)格的施工管理下完成。

2.2支點(diǎn)糾偏原理及措施

水平鉆孔向下偏斜的主要原因是受重力影響，在重力和回轉(zhuǎn)摩擦力作用下鉆孔發(fā)生偏斜。理論上只有鉆頭在孔底處于懸浮狀態(tài)時(shí)，鉆進(jìn)方向才不易產(chǎn)生偏斜，而控制鉆頭與孔壁各方向上的摩擦力的大小，是在發(fā)現(xiàn)鉆孔偏斜后糾偏的主要手段。施工中在沖擊器與鉆桿連接部位安裝主導(dǎo)正器，利用鉆桿重量使鉆頭處于懸浮狀態(tài)工作，保證鉆孔方向。在鉆桿適當(dāng)部位安裝副導(dǎo)正器，用來調(diào)整鉆桿撓度，使鉆頭與孔壁摩擦力可控，從而在鉆孔發(fā)生偏斜后糾偏。

2.3索具編制

2.3.1架線環(huán)的改進(jìn)設(shè)計(jì)

1）原架線環(huán)的設(shè)計(jì)方案：原設(shè)計(jì)架線環(huán)采用托盤式結(jié)構(gòu)。在錨索下入過程中，遇到掉塊、坍塌的坑哇部位，經(jīng)常發(fā)生錨索被卡死，整根錨索無法順利下入孔底。

2）改進(jìn)后架線環(huán)的設(shè)計(jì)：經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)采用骨架式架線環(huán)，遇到掉塊、坍塌的坑哇部位只要上下竄動(dòng)，架線環(huán)可以順利通過。

2.3.2止?jié){環(huán)的改進(jìn)設(shè)計(jì)

1）原止?jié){環(huán)的設(shè)計(jì)方案：錨索內(nèi)錨段止?jié){環(huán)原設(shè)計(jì)采用鋼管式結(jié)構(gòu)，用膠囊注入環(huán)氧樹脂，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，由于鋼結(jié)構(gòu)外形尺寸與孔壁間隙小，遇到掉塊就卡住，錨索也無法下入。2）改進(jìn)后止?jié){環(huán)的設(shè)計(jì)：經(jīng)研究后采用了布袋式結(jié)構(gòu)，將布袋內(nèi)注入發(fā)泡膠，發(fā)泡膠下入孔內(nèi)一定時(shí)間后膨脹，實(shí)現(xiàn)止水封堵。由于布袋是軟的掉塊不易卡住，錨索順利下入。

2.4下索過程應(yīng)注意事項(xiàng)

1）下索前，須重新洗孔以確保孔壁清潔無巖屑，孔中的塌孔、掉塊應(yīng)進(jìn)行清理干凈。

2）檢查錨索的進(jìn)、回漿管是否暢通，止?jié){環(huán)是否完好。

3）為防止下索過程中損壞錨索配件，下索時(shí)禁止索體轉(zhuǎn)動(dòng)，索體下到設(shè)計(jì)深度后，檢查注漿管是否暢通，若發(fā)生堵塞，可用注漿泵沖洗，若無法排除故障，拔出索體處理后重新下索。

2.5灌漿

內(nèi)錨段灌漿是施工關(guān)鍵環(huán)節(jié)。水泥漿液要求早強(qiáng)、高強(qiáng)，可灌性好，能產(chǎn)生微膨脹效果，無腐蝕性。故水泥漿液不能含有硫、氯等有害成分。優(yōu)先使用高標(biāo)號(hào)普通硅酸鹽水泥，不得使用礦渣水泥、火山灰水泥及氯化鈣外加劑。作為永久性支護(hù)使用的錨索為防止鋼材被銹蝕宜盡快進(jìn)行灌漿，使錨索與二氧化碳和水汽隔絕。

2.6墊座砼的澆筑

墊座砼用鋼筋混凝土澆筑，鋼筋的配置按照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行，在澆筑前須處理孔口處巖面，清除不穩(wěn)定巖塊，保證孔口巖石面近垂直于孔軸線，防止張拉施工發(fā)生跑墩現(xiàn)象。斜面若光滑，必須將巖面處理成蜂窩狀的粗糙平面。錨墊板是將錨索的集中荷載均勻地傳遞到砼墊座的主要構(gòu)件，安裝必須牢固，錨墊板與錨孔軸線垂直。

2.7張拉

張拉分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)為：1000KN級(jí)錨索：預(yù)緊-500KN-750KN-1000KN-1050KN。張拉時(shí)應(yīng)及時(shí)做好記錄，當(dāng)發(fā)現(xiàn)實(shí)際伸長(zhǎng)量大于理論伸長(zhǎng)量10%或小于5%時(shí)，應(yīng)停止張拉操作，查明原因，采取相應(yīng)措施后繼續(xù)張拉。

2.8外錨頭的保護(hù)

錨索在張拉鎖定，并封孔灌漿之后，可將錨索預(yù)留50mm長(zhǎng)度，用C25細(xì)骨料砼將錨頭密封保護(hù)。對(duì)于需要長(zhǎng)期觀測(cè)的無粘結(jié)錨索，應(yīng)在外錨頭外加設(shè)保護(hù)帽，保護(hù)帽內(nèi)注滿無粘結(jié)錨索專用的SX—Z型防腐脂，以保護(hù)外露夾片和鋼絞線不受銹蝕。

3、小結(jié)

預(yù)應(yīng)力錨索技術(shù)已成熟應(yīng)用于各類地質(zhì)災(zāi)害治理、邊坡支護(hù)等工程中，但針對(duì)具體項(xiàng)目而言，施工各環(huán)節(jié)還應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際進(jìn)行專題研究，以實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)意圖為前提，制定可行的施工方案。