水利水电施工(2017年第3辑)
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2 施工工艺

2.1 工艺流程

OVM15-27型及OVM15-19型预应力锚索施工工艺流程如下:材质检验→机具率定→钢绞线下料、编束→钢绞线穿束→灌浆→张拉→混凝土回填。

2.2 流程说明

(1)施工准备。搭设施工平台,整理施工场地,采用全站仪进行测量放线确定孔位以及锚孔方位角(或拉线尺量配合测角仪定位),并做出标记。

(2)钻孔。锚孔造孔平顺推进,孔径、孔深满足设计要求,退钻要求顺畅,用高压风吹验不存在明显飞溅尘渣及水体现象,同时复查锚孔孔位、倾角和方位。

(3)锚索的制作。对预应力钢绞线进行了材料质量检验,从检验结果(表1、表2)可知原材料力学性能各项指标符合规范要求。

表1 预应力钢绞线力学性能检验表

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表2 预应力钢绞线力学性能检验表

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锚筋体长度严格按照设计要求制作,锚固段长度制作允许误差为±50mm,应充分考虑张拉设备和施工工艺要求,一般预留超长1.0~1.5m。钢绞线下料及编束在设有防雨设施的场地完成。制作时进行外观检验和锚筋体各部件检查。锚筋经除油、除锈处理,无油污和锈斑,筋股顺直完好,有无碰割损伤。锚筋筋股的排列分布与编束绑架符合设计要求,不扭不叉,互不贴接,排列均匀,绑架牢固。塑料套管、注浆套管、隔离(对中)支架、紧箍环以及导向尖壳绑扎捆架需符合设计要求,塑料套管绑扎稳固密塞,具有足够强度,外观完好,无破损修补痕迹;注浆管安装位置正确,捆扎匀称,松紧适度;隔离(对中)支架、紧箍环和导向尖壳等分布均匀、定位准确,绑扎结实稳固,并按锚筋体长度和规格型号进行编号挂牌,使用前需经现场监理工程师认可。

2.3 锚索穿索

主锚索垂直运输可利用门机进行锚索的垂直吊运及穿束,钢绞线的主锚索送束在下游端平台上进行,人工在孔口搭设临时施工平台,利用吊车配合导链将锚索逐步送入孔内。送束时,要控制好速度,要求只进不出,匀速顺直进入,不能在钢管内发生扭曲、翻转现象。次锚索穿束在闸墩浇筑区内即可。穿束时,为便于人员操作,在回填区搭设简易的操作平台进行穿束,次锚索内侧(即闸墩牛腿处)人员需进行操作时,可由上向下放置吊篮进行施工。次锚索垂直运输与主锚索运输形式相同。

穿锚索板要求上、下游两端同时进行,比如主锚索钢绞线从1号编到27号,锚板孔也是从1号编到27号,两端人员同时将编有1号的钢绞线两端穿入编有1号的锚板孔内,然后再穿2号的,依次按照顺序穿入,直至穿完。并在两个端头穿束前对锚板在截面方向上的位置进行确定,每根钢绞线对应上下游锚板相同孔位,每根钢绞线超出锚固端工具锚板外侧200mm,将上游锚固端处的锚夹片上紧,外侧包裹塑料布做好保护工作。

2.4 锚索灌浆

锚索安装完成后,对锚孔及钢绞线验收合格后进行注浆,采用JBW150/40压降泵。

第一次灌浆:浆液规格采用灰砂比1∶1~1∶2,水灰比0.38~0.45的水泥砂浆,水泥采用425号普通硅酸盐水泥,必要时可以加入一定量的外加剂或掺加剂。灌浆前对管道进行检查无阻塞后方可进行注浆,注浆的速度控制在100L/min,注浆的压力控制在0.5~1.5MPa,待孔内的泥浆或杂质均由水泥浆体所置换溢出孔口,即完成。

第二次灌浆:为提高锚固段的抗拔能力,待第一次灌浆浆液达到初凝强度后,进行二次注浆,二次注浆的材料宜选用水灰比0.45~0.5的纯水泥浆,必要时掺入适量的早强剂。注浆压力不宜低于2.5MPa,并稳定在10min以上,注浆量达到水泥30kg/m,直至孔口溢出浆液。

2.5 锚索张拉

闸墩锚索张拉在闸墩混凝土达到设计强度后,两侧应同时、同吨位、同步加荷的张拉方式进行张拉。

穿束就位后于两端分别安装OVM锚具、装配好夹片(单孔装3片夹片)和按照图纸要求的测力计(压力传感器),并检查灌浆管路并试通风。张拉顺序为先张拉闸墩次锚索后再张拉闸墩主锚索。在张拉钢丝束时,先进行单股预紧张拉,再进行整股预紧循环张拉,最后进行整股分级张拉。由于穿心式油压千斤顶较重,采用三角架配导链将千斤顶吊装到锚索上,三角架由三根ϕ48×3.5mm的钢管和带挂钩的10mm钢板组成,三角架的高度由浇筑的混凝土平台和下游端孔口的高度确定,并调整其倾角使其在锚索中心轴线上,油压千斤顶应配置相应孔数的限位板、工具锚和相应张拉吨位的高压油泵。

循环张拉,在第一次张拉作业时,宜按照先左右后中间,先上下后中间和先对角后中间的作业原则进行,第一次张拉作业力值为设计张拉力值的一半,张拉宜分为5~6级进行,除第一次张拉需要稳定30min外,其余每级持荷稳定时间为5min,并分别记录每级荷载对应锚筋体的伸长量,并做好记录。张拉时锚筋体受力要均匀,发现异常情况应分析原因,并及时处理解决。若为压力分散型预应力锚索或荷载分散型预应力锚索,应按照设计张拉要求对各单元锚索分别进行张拉,当各单元锚索在同等荷载条件下因自由段长度不等而引起的弹性伸长差得以补偿后,再同时张拉各单元锚索。第二次张拉作业,即按照第一次张拉作业顺序循环张拉作业,直至张拉满足设定最大张拉荷载值。

2.6 锚筋锁定

锚筋张拉至设定最大张拉荷载值后,持荷稳定10~15min,然后卸荷进行锁定作业。锁定使用锚具和夹片应符合技术标准与质量要求。若发现有明显预应力损失,及时进行补偿张拉。

2.7 锚孔封锚

锚筋锁定后,须用机械切割余露锚筋,严禁电弧烧割,并留长5~10cm外露锚筋,以防拽滑。最后用水泥净浆注满锚垫板及锚头各部分空隙,并按设计要求封锚处理,宜用不低于20MPa的混凝土封闭,防止锈蚀和兼顾美观。