冉黎
【摘要】預(yù)應(yīng)力錨索自1975年在我國(guó)問(wèn)世以來(lái),發(fā)展很快,應(yīng)用較廣,已從最初的洞室加固逐漸用在水電站的不良大壩加固、邊坡抗滑支護(hù)、高壓輸電塔基錨固等領(lǐng)域,其社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益都比較顯著,倍受人們的青睞。
【關(guān)鍵詞】預(yù)應(yīng)力錨索 施工工藝 方法
預(yù)應(yīng)力錨索是由鉆孔穿過(guò)軟弱巖層或滑動(dòng)面,把一端(錨桿)錨固在堅(jiān)硬的巖層中(稱(chēng)內(nèi)錨頭),然后在另一個(gè)自由端(稱(chēng)外錨頭)進(jìn)行張拉,從而對(duì)巖層施加壓力對(duì)不穩(wěn)定巖體進(jìn)行錨固的方法,簡(jiǎn)稱(chēng)錨索。
1.預(yù)應(yīng)力錨索的施工工藝。
預(yù)應(yīng)力錨索施工主要包括造錨索孔、錨索組裝、推送錨索、注漿、澆注混凝土錨墊板、張拉預(yù)應(yīng)力、外錨頭保護(hù)等施工流程。
(1)造錨索孔
通常利用潛孔鉆機(jī)打孔,動(dòng)力為壓縮空氣和電。鉆孔機(jī)具的選擇必須針對(duì)地質(zhì)條件,使其與地質(zhì)條件相適應(yīng),無(wú)論使用哪種鉆機(jī)打孔,其鉆機(jī)的推力和扭矩都要適當(dāng),并留有余地,以便在出現(xiàn)卡鉆時(shí)能夠有足夠的力量進(jìn)行處理,否則開(kāi)足馬力全速鉆進(jìn),發(fā)現(xiàn)卡鉆時(shí)就難于處理,有可能斷鉆桿,甚至?xí)谷裤@桿丟在孔中。在正常鉆進(jìn)中出現(xiàn)卡鉆現(xiàn)象,經(jīng)過(guò)處理仍然卡鉆,此時(shí)應(yīng)退卸鉆桿,鉆機(jī)保持在原位,采用止?jié){袋向孔中定位注漿,把巖孔周?chē)钠扑閹r塊膠結(jié)起來(lái),待砂漿有一定強(qiáng)度時(shí)再重新打孔,以便順利穿過(guò)破碎帶。不管在那種巖石中鉆孔,都要及時(shí)排渣,在鉆進(jìn)過(guò)程中要隨時(shí)觀(guān)察進(jìn)尺情況,發(fā)現(xiàn)不正常情況時(shí)要作出正確判斷,采取相應(yīng)措施予以解決。在極其破碎巖層中打孔,采用上述鉆進(jìn)辦法不能成孔時(shí),應(yīng)采用跟管鉆進(jìn)辦法,當(dāng)克服塌孔段后,再用正常鉆進(jìn)辦法打孔。
(2)錨索組裝
錨索組裝要在作業(yè)臺(tái)上進(jìn)行,禁止在地面上組裝。把已切好的鋼絞線(xiàn)放在作業(yè)臺(tái)上,按錨索的設(shè)計(jì)長(zhǎng)度+40cm下料,用切割機(jī)鋸斷鋼絞線(xiàn),每束鋼絞線(xiàn)的長(zhǎng)度誤差不得超過(guò)5cm。如果采用PE鋼絞線(xiàn),要把錨固段鋼絞線(xiàn)外層的PE塑料管剝除,用棉紗擦掉防腐油,再用汽油清洗余下的防腐油,最后用洗衣粉擦洗,并用清水沖洗干凈,裸線(xiàn)要套上Φ22的塑料管,留出錨固段的長(zhǎng)度,并在錨固段與自由段交界處的塑料管端部纏上膠布或不干膠帶,然后把鋼絞線(xiàn)順直擺好,鋼絞線(xiàn)之間無(wú)交扭現(xiàn)象,張拉端鋼絞線(xiàn)端頭要平齊。
(3)推送錨索
推送錨索之前,要事先搭好作業(yè)臺(tái),使其便于作業(yè),作好準(zhǔn)備工作之后,數(shù)人抬著錨索運(yùn)到孔位。為了安全起見(jiàn),宜用繩子拴在錨索的適當(dāng)位置,然后將錨索插入孔中,前面的人站在作業(yè)臺(tái)上,統(tǒng)一口令,同時(shí)用力向孔中推送錨索,因錨索較長(zhǎng),后面的人要協(xié)同前面的人共同推送錨索,直至把錨索送到位。值得注意的間題是,錨索外露端要滿(mǎn)足張拉工作長(zhǎng)度,要精確計(jì)算,不能憑眼睛估計(jì),防止出現(xiàn)錨索張拉工作長(zhǎng)度不夠或外留端過(guò)長(zhǎng)的現(xiàn)象,前者錨索無(wú)法張拉,后者保證不了錨索的設(shè)計(jì)長(zhǎng)度。如果在移動(dòng)的邊坡上施工,要根據(jù)邊坡的移動(dòng)速率事先留出滑動(dòng)量。
(4)注漿
錨索孔注漿一般采用擠壓式或活塞式注漿機(jī),砂漿攪拌機(jī)用二次攪拌式。
錨索注漿要及時(shí),特別在移動(dòng)的邊坡上施工錨索注漿更要及時(shí),防止因邊坡滑動(dòng)壓癟注漿管。在有條件時(shí),注漿機(jī)與孔的距離越近越好,注漿時(shí)要邊注邊向外拔注漿管,拔管時(shí)要有一定阻力,使注漿管的前端始終埋在砂漿里,直至全孔注滿(mǎn),并在孔口部穩(wěn)壓,保證全孔注漿飽滿(mǎn)。
(5)澆注混凝土錨墊板
錨墊板一般為鋼筋混凝土構(gòu)件,要先挖基槽,如幾根錨索共用一塊錨墊板,其基槽底部要平順,坡度一致,并用低標(biāo)號(hào)砂漿找平。然后按設(shè)計(jì)的鋼筋圖編筋,編筋時(shí)底部要墊起來(lái),留出鋼筋保護(hù)層。在鋼筋中的錨索要順直,無(wú)交扭現(xiàn)象。編完鋼筋經(jīng)檢查合格后即支模板,在模板的內(nèi)側(cè)要墊上砂漿墊塊,留出鋼筋保護(hù)層。最后把鋼錨墊板套在鋼絞線(xiàn)上,并使其與錨索相垂直,調(diào)好后將鋼墊板焊在鋼筋上,澆注混凝土之前把鋼絞線(xiàn)定位器套在鋼絞線(xiàn)上(鋼絞線(xiàn)定位器的孔位與錨環(huán)的孔位相同),以便保證鋼絞線(xiàn)的正確位置,給張拉錨索預(yù)應(yīng)力創(chuàng)造條件。
一切就緒后即可澆注混凝土,在澆注混凝土?xí)r要保證混凝土的配合比與設(shè)計(jì)的標(biāo)號(hào)相同。澆注混凝土?xí)r要把住混凝土振搗關(guān),既不能漏振,也不能過(guò)振,漏振會(huì)造成混凝土不密實(shí),甚至?xí)霈F(xiàn)蜂窩麻面和空洞,過(guò)振會(huì)造成混凝土離析,產(chǎn)生分層現(xiàn)象,致使混凝土不均勻,影響強(qiáng)度。在澆注混凝土的同時(shí)做出錨墩,其側(cè)面與鋼墊板表面成45°,以便將壓應(yīng)力均勻傳給錨墊板。混凝土錨墊板上表面要求抹平,混凝土終凝后要養(yǎng)護(hù)七天以上,防止混凝土開(kāi)裂。
(6)張拉預(yù)應(yīng)力
張拉設(shè)備系統(tǒng)事先要進(jìn)行標(biāo)定,繪出KN-MPa曲線(xiàn)。張拉時(shí)加荷卸荷要平穩(wěn),使油壓徐徐上升或下降,張拉過(guò)程中千斤頂后面禁止站人,防止發(fā)生意外。大噸位干斤頂要用繩子拴住,防止干斤頂滑落。
當(dāng)錨墊板混凝土的強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%時(shí)即可對(duì)鋼絞線(xiàn)施加預(yù)應(yīng)力。為了使張力均勻,通常要對(duì)鋼絞線(xiàn)進(jìn)行調(diào)直張拉一單根對(duì)稱(chēng)張拉,其張拉力一般為設(shè)計(jì)值的1/4,然后再整組張拉,根據(jù)設(shè)計(jì)張力的大小,一般分三級(jí)進(jìn)行張拉,并在每一級(jí)荷載下穩(wěn)壓5min以上,盡量消除錨墊板混凝土和鋼絞線(xiàn)的徐變影響。最后一級(jí)荷載要大于鎖定張力值,確保鎖定張力值滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求(通常情況下預(yù)應(yīng)力錨索的設(shè)計(jì)值為鋼絞線(xiàn)允許強(qiáng)度的65%)。
(7)外錨頭保護(hù)
預(yù)應(yīng)力錨索為永久受力構(gòu)件,外錨頭一旦失效就會(huì)前功盡棄,故對(duì)外錨頭要加以保護(hù),防止產(chǎn)生銹蝕。一般情況下采用C20細(xì)石混凝土將外錨頭(含鋼墊板)保護(hù)起來(lái)。其作法如下:用手提式切割機(jī)把外露鋼絞線(xiàn)切掉,留長(zhǎng)為8~10cm,然后支模,保護(hù)層厚度不小于4cm,最后澆注混凝土。
經(jīng)過(guò)上述七道工序,預(yù)應(yīng)力錨索施工全部完成,這是正常情況下的做法。在施工中可能會(huì)出現(xiàn)這樣或那樣的問(wèn)題,必須有一定的防范措施。
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