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(kù)容4120萬(wàn)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(wú)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(lái)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(guò)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(wú)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(guò)。
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(shù)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(wú)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(guò)程應(yīng)注意事項(xiàng)
1)下索前,須重新洗孔以確??妆谇鍧崯o(wú)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(guò)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(wú)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(wú)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(wú)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(wú)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。