某工程右岸邊坡防護危巖體隨機錨索施工方法與質量安全控制摘要：筆者從工程地質地形地貌條件，施工材料質量控制為主題，介紹了主要施工機具質量控制，預應力錨索施工方法，施工工藝流程，合理安排施工順序，找到施工過程中的重點、難點進行解決，加快了施工進度，保證施工質量，確保資源的優化利用。施工技術科學、合理、安全，使工程在保證質量和安全的前提下降低了成本。關鍵詞：邊坡防護危巖體隨機錨索 施工方法工藝流程質量安全控制1工程概況錦屏一級水電站位于四川省涼山彝族自治州木里縣和鹽源縣交界處的雅碧江大河灣干流河段上，是雅碧江下游從卡拉至河口河段水電規劃梯級開發的龍頭水庫，距河口358km，距西昌市直線距離約75km。本工程主要任務是發電，并結合汛期蓄水兼有減輕長江中下游防洪負擔的作用。水庫正常蓄水位1880m，死水位1800m，正常蓄水位以下庫容77.65億m3，調節庫容49.1億m3，屬于年調節水庫。電站機6臺，單機容量600MW。本工程樞紐建筑物主要由混凝土雙曲拱壩（包括水墊塘和二道裝壩）、右岸泄洪洞、右岸引水發電系統及開關站等組成。雙曲拱壩最大壩高305m，壩體混凝土量約528萬m3。工程等級為I等工程，主要水工建筑物為1級。混凝土雙曲拱壩壩址上起普斯羅溝溝口，下至手爬溝溝口，長約1.5km，河道順直、狹窄，為深切“V”形河谷。左岸無大的深切沖溝，1820m高程以上坡度為40?50°，以下坡度55?70°。2工程地質地形地貌條件錦屏一級壩址兩岸山體雄厚，谷坡陡峻，基巖裸露，相對高差千余米，為典型的深切“V”型谷。巖層走向與河流流向基本一致，岸坡為反向坡，自然坡度40?50°，地形完整性較差，呈山梁與淺溝相間的微地貌特征。錦屏一級水電站拱壩高305m，所面臨的地質條件復雜，壩區基礎巖體中,有一定規模、性狀很差的斷層有30條，破壞帶寬度多大于1m，延伸長度一般大于200m，其中與壩基密切相關的規模較大的有f2、f5、f8、f7、f13、f14、f42—9、煌斑巖脈等，此外基礎巖體中還存在深部裂隙、層內錯動帶、綠片巖夾層。右岸邊坡防護工程C區，樁號K1+475m?K1+500m，高程EL1677m?EL1695m段，邊坡巖體較差，局部裂隙發育巖石松散，隨時有可能發生滑塌。監理站及設計單位有關領導在現場踏探后，對該段邊坡支護增設隨機錨索，隨機錨索根據現場實際情況進行布置，隨機錨索參數設計為預應力錨索1000KN,L=30m,孔徑為110mm，根據C區危巖體實際情況布置六束1000KN預應力隨機錨索。3施工材料質量控制3.1鋼絞線采用915.24mm、1860Mpa高強低松弛無粘結鋼絞線，其性能指標符合GB/T5224-1995和ASTMA416-98的規定。每批預應力鋼絞線均有材質證明書，并按監理人的指示及GB/T5224-1995的規定，對其抽樣進行力學性能檢驗，試驗成果報送監理人。在運輸中防止鋼絞線磨損，避免受雨淋、受潮或腐蝕性介質的侵蝕，存貯期間架空堆放。3..2水泥采用P.O42.5R普通硅酸鹽水泥，其質量應符合國家GB175《硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥》的規定。3.3骨料砂的細度模數為2.4?2.8,最大粒徑不大于2mm，砂的質量堅硬、清潔、干燥、無風化、無雜質、級配良好的合格砂料。粗骨料選用質地堅硬、潔凈、粒徑級配良好的碎石。3.4外加劑為縮短施工周期，錨墩混凝土和水泥漿可摻入適量早強劑，其品質符合GB8076-1997《砼外加劑》標準，用量通過配合比試驗確定。4主要施工機具質量控制4.1錨具采用成都東泉預應力成套設備有限公司生產的，符合GB/T14370-2000《預應力筋用錨具、夾具和連接器》標準的ESM15系列錨具。使用前對進場的錨具進行硬度抽檢和錨索組裝件靜載試驗，兩項性能指標須符合GB/T14370-2000的規定。4.2千斤頂采用YDC240Q型千斤頂，配套2YB2-80型電動油泵。千斤頂、電動油泵及油壓表在使用前進行配套標定，以標定的力值曲線作為張拉時的控制依據。4.3灌漿設備錨索灌漿采用NJ600高速制漿機、JJS200型漿液攪拌桶、SNS型拖行式高壓灌漿泵。4.4測斜儀采用ZDX型電子多點照相測斜儀。設備使用前，進行精度校準。4.5鉆機采用QZJ-100B型潛孔鉆機。5預應力錨索施工方法5.1施工工藝流程隨機錨索施工工藝流程見圖1圖1隨機錨索施工工藝流程圖5.2施工平臺錨索施工平臺利用已搭設的右岸邊坡支護排架進行施工。5.3鉆孔1000kN預應力錨索鉆孔孔徑為110mm01000KN錨索孔采用22m3電動空壓機，QZJ-100B型潛孔鉆配置110m潛孔沖擊器鉆孔。錨索鉆孔在施工平臺上進行，鉆機下鋪設滑軌以便于鉆機固定就位及水平移位。施工前，采用全鉆儀按設計要求測定孔位，鉆機安裝就位并調整傾角及方位角，將鉆機固定開鉆。錨索孔開孔偏差控制在10cm以內。孔斜誤差控制在孔深的2%。在鉆進過程中，隨時記錄鉆進速度、回風、返碴等情況。用ZDX型電子多點照像測斜儀分段測定已成孔孔道的曲線坐標，采用專用的錨孔曲線數據演示軟件對孔道偏差進行分析，在鉆進過程中隨時采用扶正器糾偏。鉆孔完畢后，對孔道進行全孔段圍巖探測，以確保內錨固段處于穩定的巖層內。對孔深達到設計深度，而仍處于破碎或斷層等軟弱巖層，須延長孔深時，通過報監理人認可后繼續鉆進直至監理人認可的穩定巖層為止。錨孔鉆進過程中，若出現不回風、不返碴、塌孔、卡鉆等現象或因地質條件復雜節理裂隙發育，滲水量較大及巖石破碎等情況時，按設計要求進行孔道固結灌漿處理，并采用相應的鉆機掃孔后，用高壓風水沖洗孔道至清潔干凈，將孔口用編織帶封堵，以防異物進入；沖洗情況、測斜成果資料及鉆孔原始記錄報送監理人驗收。5.4孔道固結灌漿處理孔道固結灌漿采用單孔單灌，漿液采用NJ-400型高速攪拌機拌制，華氏HS-B2型灌漿機配合JW180攪拌桶灌漿。水泥漿液不大于0.5：1（重量比）。在保證造孔成孔的條件下，盡量減少預灌漿量。當灌漿過程中發現嚴重串孔、冒漿、漏漿不起壓，根據具體情況采取嵌縫、低壓、濃漿、限流、限量、間歇灌漿、灌水泥砂漿等方法進行處理，對注漿段單位水泥注入量大于200kg/m，停止灌漿，并及時通知監理人。通過設計代表現場勘察制定施工方案施工。固結灌漿結束，待凝1?2d后進行掃孔。具體待凝掃孔時間，通過試驗確定。掃孔過程中遇到問題及時記錄查明原因加以處理。掃孔結束后，采用高壓風沖洗孔道，確保孔內清潔干凈。孔道經檢查合格后，對孔口臨時封堵保護。5.5錨索制制作和安裝鋼絞線下料在現場加工場地內進行。下料長度按照錨索設計長度截取。將無粘結鋼絞線錨頭嵌固端擠壓套安裝處去皮洗油。清洗時，采用汽油等清洗劑去除防腐油脂。對鋼絞線PE層出現局部破損的部位，用水密性膠帶進行修補，膠帶搭接寬度不小于帶寬的1/2。將定長鋼絞線卷盤掛牌架空存放并覆蓋待運。鋼絞線卷盤，采用8T平板車運至施工現場，人工或提升架運至施工平臺上，按施工圖紙要求進行錨索體編制。鋼絞線及其他索體附件按施工圖紙要求編排并綁扎成束，鋼絞線與錨頭嵌固端擠壓套采用GYJA型專用擠壓機擠壓連結。鋼絞線采用無鋅鐵絲編簾，并按內錨段承載體的分組要求，對鋼絞線采用不同顏色的膠帶纏繞粘貼在張拉段絞線端頭進行分組編號區分。錨索體采用無鋅鐵絲捆扎。錨索體入孔前，用高壓風將孔道再次沖洗，錨索經核對無誤且經驗收合格后，由人工將錨索體扛抬至孔位附近，徐徐送入錨索孔內，錨索外露長度必須滿足張拉施工操作。對于孔深較大的錨索孔，如穿索困難，采用自制專用穿索設備輔助人工穿索。索體就位后，及時將錨索外露部分包裹，以防污損。5.6錨墩澆筑錨墩混凝土采用二級配，封錨混凝土采用一級配，其配比由試驗確定。混凝土拌和系統布置在施工馬道上，混凝土熟料采用采用JZ350型拌合機拌制、斗車裝載。提升機運至施工平臺，小桶轉運入模，振搗器振實。在混凝土澆筑前，先將混凝土面打毛，并沖洗干凈，再安裝孔口墊板、套管及網片鋼筋等。安裝模板并潤濕混凝土面驗收合格，即可澆筑混凝土。錨墊板安裝時要保證與孔道軸線垂直，套管與孔道軸線對中。并將套管與孔道間的孔隙加以密封。混凝土澆筑完畢后及時灑水養護。5.7錨索灌漿隨機錨索注漿分為錨固段注漿和張拉段注漿二部分，采用純水泥漿灌注。錨固段注漿在鋼墊座安裝結束后進行，張拉段灌漿在錨固段注漿結束后適時進行。漿液按監理人批準的配比由NJ600攪拌機拌制后，輸送至JJS-2B攪拌桶由華氏HS-B2型灌漿機灌漿。錨固段灌漿壓力一般為0.5MPa?0.7Mpa，自由段灌漿壓力一般為0.1MPa?0.5Mpa。錨索封孔灌漿采取有壓自下而上進行。灌漿過程中，觀察出漿管的排水、排漿情況，當排液比重與灌漿比重相同時，進行屏漿，屏漿壓力0.3MPa?0.4MPa，屏漿時間20?30min。自由段注漿時，水泥漿液不大于0.5：1（重量比）。在保證自由段錨索孔注漿密實的的條件下，盡量減少自由段圍巖灌漿量。如果在注漿過程中發現嚴重串孔、冒漿、漏漿不起壓，根據具體情況采取嵌縫、低壓、濃漿、限流、限量、間歇灌漿、灌水泥砂漿等方法進行處理，若仍難以解決，及時通知監理人。5.8錨索張拉錨索孔漿體的水泥結石達到設計強度后，進行錨索張拉。自由式單孔多錨頭防腐型錨索由于其內錨頭的各組鋼絞線長度不一，采用單根預緊、單根張拉方式，先張拉錨具中心部位鋼絞線，后張拉錨具周邊鋼絞線，按照間隔對稱分序進行。一個張拉循環完畢，進行下一個張拉循環，直至達到設計張拉力。張拉采用YDC240Q型液壓千斤頂配2YBZ2-80電動高壓油泵進行。張拉前，須對千斤頂、高壓油泵及壓力表測力計進行配套標定并繪制其標定曲線，以作為錨索正式張拉的控制依據。標定不合格的張拉設備和儀器不得使用，標定間隔期不超過6個月。張拉設備和儀器遭強烈碰撞，必須重新標定后才準使用。張拉作業采用應力應變雙控分級張拉程序。張拉過程要緩慢、連續、勻速加荷，達到設計荷載的1.05?1.1倍后，穩壓10?20min后鎖定。鎖定后的48h內，若錨索應力下降到設計值以下時進行補償張拉。張拉應力分級程序為：預緊f25%af50%af75%af100%af105%a~110%。在進行張拉施工時，認真記錄測力計讀數、千斤頂的讀數以及在不同張拉力時鋼絞線伸長值，記錄成果應及時報送監理人。5.9補償張拉張拉鎖定后48h內，若錨索應力下降到設計值以下時進行補償張拉。補償張拉采用與前述張拉施工相同的方式進行。5.10外錨頭保護錨具外的鋼絞束除留存15cm外，切除其余部分。外錨頭按設計要求用混凝土保護，外錨頭（含外露鋼絞線）保護層的厚度不小于10cm。對不同錨固類型的外錨頭用不同顏色涂料粉刷進行標識，達到醒目和良好區分效果。6預應力錨索施工質量控制6.1施工質量檢查預應力錨索施工過程中，主要進行以下項目的質量檢查和檢驗：（1） 每批鋼絞線到貨后的材質檢驗；（2） 預應力錨索安裝前，每個錨束孔鉆孔規格、孔深的檢測和清孔質量的檢查；（3） 預應力錨束入孔前，每根錨束制作質量的檢查；（4） 錨索孔灌漿前，漿液試驗成果檢查；（5） 預應力錨束張拉工作結束后，對每根錨束的張拉應力和補償張拉的效果進行檢查。6.2預應力錨束施工質量驗收試驗預應力錨束施工中，按設計和監理人指示隨機抽樣進行，抽樣數量不應小于3束。完工抽樣檢查的合格標準，以應力控制為準，實測值不大于設計規定值的5%，不小于3%。驗收試驗與完工抽樣檢查合并進行時，其試驗數量為錨束總數量的5%。6.3質量保證控制水泥、鋼筋等原材料運抵現場后，必須進行抽樣復檢，合格后方能使用。進場防護網材料符合設計要求，并提供廠家合格的檢驗報告。縫合繩除必須滿足設計施工要求外，其外觀和手動感覺上應無明顯擺動，兩端固定繩卡必須牢靠。錨桿孔位偏差不大于10cm。孔深偏差不大于5cm。不合格的鉆孔不得進行錨桿安裝。噴射混凝土厚度采用取芯檢查，如未達到設計厚度時，按監理工程師指示進行補噴，所有噴射混凝土都將經監理工程師檢查確認合格后才能進行驗收。對檢查發現噴射混凝土中如有鼓皮、剝落、強度偏低或有其他缺陷，及時進行修補，經監理工程師檢查合格簽字確認后，方能驗收。預應力錨索安裝前，每個錨束孔鉆孔規格、孔深的檢測和清孔質量的檢查，預應力錨束入孔前，每根錨束制作質量的檢查；錨索孔灌漿前，漿液試驗成果檢查；預應力錨束張拉工作結束后，對每根錨束的張拉應力和補償張拉的效果進行檢查。7安全保證控制建立健全以項目經理為第一責任人的安全施工領導小組，設置專職安全員，建立嚴格的安全管理制度及嚴格的安全獎懲措施。施工前對所有參加該項目施工的人員進行安全施工的崗前培訓，并持證上崗。施工人員進入施工現場嚴格按勞保著裝，班前進行安全施工技術交底，每日進行安全巡檢，每月進行安全考核，獎懲月月兌現。對不服從安全人員檢查，拒不執行安全管理制度的施工作業人員進行嚴肅處理，對存在安全隱患的施工部位、工序等應責令整改后施工。經常檢查施工電源和線路及設備電器部分，按有關規定設置保護裝置，確保用電安全。施工工作平臺，各種臨時起重設施或起重機械，經安全審核通過后方能施工或使用。承壓設備或容器，使用前須全面檢查，滿足安全要求后再投入使用，在使用過程中如發現壓力表失靈和損壞，應及時更換并經常檢查易損壞部位，發現