水电站大坝预应力锚索施工方案.docx

1、水电站大坝预应力锚索施工方案水电站大坝预应力锚索施工方案1.1 概述本标段预应力锚索用于拱坝坝体、坝趾以及闸墩、门机轨道梁等部位的混凝土结构加强。预应力锚索安装吨位分别为500kN、2000kN、2500kN、3000kN、3500kN、4000kN、4500kN和6000kN，索体长度为13.280m。本标段锚索工程量及参数参见表10-1。表10-1 本标段锚索参数及工程量表序号锚索部位类 型规 格单 位工程量备 注1坝体抗震岩石锚索4000kN级无粘结锚索L=30mkN.m6000005根L=40mkN.m8000005根6000kN级无粘结锚索L=30mkN.m270000015根L=4

2、0mkN.m360000015根2闸墩2000kN级锚索L=17mkN.m61200018根2500kN级锚索L=15.2mkN.m159600042根L=17.8mkN.m2670006根3500kN级锚索L=70mkN.m686000028根L=80mkN.m392000014根4500kN级锚索L=75mkN.m35775000106根2000kN级无粘结监测锚索L=17mkN.m1020003根2500kN级无粘结监测锚索17.8mkN.m445001根3500kN级无粘结监测锚索L=70mkN.m9800004根L=80mkN.m5600002根4500kN级无粘结监测锚索L=75m

3、kN.m6750002根3门机轨道大梁500kN级锚索L=13.2mkN.m44880068根4坝趾贴脚2500kN级粘结锚索L=50mkN.m500000040根，平均长，暂列项4000kN级粘结锚索L=60mkN.m1536000064根6000kN级粘结锚索L=50mkN.m600000020根L=60mkN.m1296000036根2500kN级无粘结监测锚索L=50mkN.m5000004根，平均长，暂列项4000kN级无粘结监测锚索L=60mkN.m9600004根，平均长6000kN级无粘结监测锚索L=50mkN.m12000004根，平均长合 计506根1.2 锚索施工的特点、

4、难点及对策本标段锚索类型多、多为深孔大吨位、工程量大；与坝体混凝土浇筑、金结安装施工衔接紧密；施工作业面狭小，局部施工部位运输手段单一，场内交通不便；采用了真空灌浆新技术，施工工艺质量要求高。为此，须组织精干的专业化施工队伍，进行科学管理，并采取立体交叉作业。1.2.1 工程特点及难点（1）锚索类型多、吨位级别高、工程量大本标段闸墩结构锚索最大设计张拉力为4500kN，单根锚索最长达80m，为国内外之最，坝体抗震及坝趾锚索吨位达6000kN级，在岩锚中也不多见。（2）施工部位狭窄、起吊手段单一、安装布置困难抗震锚索在基础廊道内施工，施工部位狭窄，穿索难度大；闸墩部位距地高达237m，仅有缆机作

5、为起吊手段，如何合理利用缆机，减少缆机占用时间成为本工程的难点。（3）技术难度大、质量要求高本标段作业区距地最大高度237米且为悬空作业。采用的锚索吨位级别较多，特别是孔深80m的大吨位超长环型预应力锚索，如何在高空安全、有效顺利穿索以及真空灌浆施工确保质量和进度，对专业化施工工艺，提出了更高的要求。（4）安全、文明施工要求高闸墩锚索在高处悬空作业，安全防护特别重要，除了作好一般防护措施外，还必须做好雨季防雷击、漏电、火灾等重大灾害的安全防范措施及废料污染等环保措施。1.2.2 施工措施及对策（1）组织精干高效的项目领导班子，配备经验丰富的施工人员，建立严格的项目施工管理制度。（2）针对闸墩的

6、形体结构设计专用锚索钢结构工作平台、穿索装置，提高高空穿索安全系数和减少缆机占用时间。（3）优化施工方案，合理安排施工工艺参数；作好施工前的技术交底、施工中的监督控制及施工后的检查总结，发现问题及时处理。抓好工序衔接，减少施工干扰，减少缆机占用时间，避免质量、安全等方面意外事故的发生。（4）在岩锚施工设备选型上，采用扭矩大、重量轻、可拆性好的钻机，尽量减小高空作业和不良地质地段造孔难度；采用成熟的高精度钻孔施工技术及锚索施工经验，确保施工质量，保证施工工期。（5）现场施工临时设施，生产、生活用房采用集装箱式拆迁结构，分散布设统一管理，通讯联络采用大功率无线对讲系统。（6）加强现场安全文明施工的

7、投入和控制，采取切实有效措施，保障施工现场具有良好形象。1.3 施工布置（1）施工临时设施布置预应力锚索车间900m2，占地面积1000m2，布置在左岸上游存碴场。（2）施工用风、水、电岩石锚索施工采用VHP750型中高风压移动式柴油空压机，布置在施工部位附近直接供风。施工用水、用电：从总布置的水电管线系统就近搭接。（3）灌浆及拌和站布置锚索施工的灌浆及拌和系统均布置在施工现场，并随施工部位的变化而转移。闸墩锚索施工的制浆站布置由左岸坝肩集中拱浆楼提供，闸墩工作面布置储浆桶和灌浆系统；抗震锚索、坝趾锚索及预应力梁锚索施工的制浆站在作业面就近布置；锚索灌浆采用NJ600高速制浆机制浆、JJS20

8、0型浆液搅拌桶配合SNS型拖行式高压灌浆泵或SK-3真空泵灌注。（4）闸墩施工平台布置闸墩锚索施工平台采用钢结构制作，平台内布置5t卷扬机一台用以牵引锚索。钢结构施工平台用缆机吊至闸墩顶部，与闸墩预埋件采用焊接形式连接。施工平台设置安全护栏并围设安全网以满足高空安全作业的要求。1.4 锚索施工程序1.4.1 施工原则锚索施工随混凝土浇筑穿插进行，尽量利用现场条件完成大吨位锚索穿索工作。1.4.2 坝体抗震锚索施工流程见图10-1。1.4.3 坝趾锚索施工流程见图10-2。1.4.4 闸墩锚索施工流程见图10-3。1.4.5 预应力梁锚索施工流程见图10-4。1.5 锚索施工工艺流程预应力锚索包

9、括岩石预应力锚索和混凝土结构预应力锚索，岩石预应力锚索施工工艺流程见图10-5，混凝土结构预应力锚索施工工艺流程见图10-6。施工准备锚索安装锚固段灌浆锚墩混凝土浇筑张拉锚固封孔回填灌浆钢绞线检查下料钻机就位固定钢绞线运输钻孔（预埋锚索管道）锚索制作孔道验收附件加工浆材制作混凝土拌制补偿张拉锚头保护图10-5 岩石预应力锚索施工工艺流程图 1.6 锚索施工1.6.1 检验、试验本标段锚索施工前，须对进场的各种原材料、计量仪器、机具、配合比等按照设计文件规定及监理人的指示进行检验试验、标定，对各种锚固体系的施工工艺进行现场试验，各项指标合格并经监理批准后才能进行施工。各种检验及试验项目见表10-

10、2。表10-2 锚索施工检验试验项目表序号检验试验项目检验试验地点备 注一材料检验试验1钢绞线力学性能试验合格的试验室外协15.24mm、1860Mpa、低松弛2锚具硬度检验合格的试验室外协预应力筋用锚具、夹具和连接器GB/T14370-20003水泥强度试验现场试验室GB200中热硅酸盐水泥、低热硅酸盐水泥、低热矿渣硅酸盐水泥4水泥安定性试验现场试验室5水质化学分析现场试验室6外加剂化学成分分析现场试验室GB8076-1997混凝土外加剂7浆材、混凝土配合比试验现场试验室按施工图纸要求的强度及水灰比8浆材、混凝土试块强度检验现场试验室二仪器设备的检验标定1张拉设备的配套标定合格的试验室外协每

11、六个月强制标定一次2测力计张拉设备配套标定合格的试验室外协按相应锚索吨位标定3 测量仪器精度校验合格的计量单位外协4测斜仪精度校验合格的计量单位外协1.6.2 主要施工技术方案本标段锚索工程施工技术方案见表10-3。表10-3 锚索施工技术方案表项目名称主要施工方案坝体抗震无粘结锚索施工在坝体混凝土浇筑前，搭设承重脚手架，形成作业平台进行钻孔施工、穿索、预埋管道、内锚段灌浆，待混凝土达到要求强度后，在廊道内进行张拉、张拉段灌浆等施工，此方案可克服在廊道内穿索困难的问题。坝趾岩石锚索施工坝趾贴脚混凝土浇筑前预埋锚孔，坝趾混凝土完成后，搭设承重脚手架（或直接利用贴脚混凝土平台），形成作业平台进行施

12、工。采用YG80A型钻机钻孔。垂直运输：采用贴坡提升架（卷扬机牵引）；岩石边坡采用DHY型3吨电动环链提升机。锚索孔施工中，采用多点照相及电视测斜仪进行锚索孔道围岩地质探测及孔道测斜。闸墩锚索施工在金属结构加工车间加工“U”型钢管，闸墩混凝土浇筑前进行预埋、拼装，待闸墩混凝土达到一定强度时，将自制钢结构锚索施工作业平台用缆机吊至工作面，形成作业平台进行施工。在预应力锚索加工车间内将下料好的钢绞线卷绕在专用的锚索穿索转盘上，用缆机将钢绞线连同转盘一并吊至锚索施工平台，采用5t卷扬机牵引拉索。锚索灌浆浆液由左岸坝肩制浆站提供，闸墩顶部处布置储浆桶、灌浆泵和真空泵施灌。预应力梁锚索施工在预制场进行锚

13、索施工。预应力梁浇筑前预埋HDPE波纹管，梁的混凝土强度达到设计值时，采用YCW100千斤顶张拉，灌浆采用NJ600L高速制浆机、2SNS灌浆泵和SK3真空泵施灌。说明：（1）钻孔设备的选择：YG80钻机，重量轻、可拆性好、扭矩大、钻进能力强，还可配置跟套管钻进，适用于本工程复杂地质条件下的大孔径深孔钻进；如工作风压10kgf/cm2以上，最高钻效可达6m/h。（2）本标段坝体高度堪称世界之最，大吨位锚索施工，其索体重量大，施工设备移位转场频繁，必须优化工艺，合理利用缆机，减少缆机占用时间。（3）本标段岩石边坡坡高，大吨位锚索孔施工，其施工设备重量大，移位转场频繁，利用DHY型3吨电动环链提升

14、机作为高排架上大型设备及材料的垂直运输手段，其提升系统结构简单、安拆快捷方便，可快速形成现场施工条件。1.6.3 岩石预应力锚索施工（1）施工主材钢绞线：锚索分别由粘结钢绞线和无粘结钢绞线集束组成，监测锚索使用无粘结式防腐型锚索。张拉力分别为2500kN、4000kN和6000kN级的预应力锚索，拟分别采用15根、26根和39根钢绞线集束。钢绞线采用符合国标GB/T5224-2003规定的高强低松弛钢绞线。钢绞线级别拟选用极限抗拉强度为1860Mpa，公称直径为15.24mm，公称面积为140mm2。预应力钢绞线采用“无焊头级别”线材。水泥：水泥主要用于孔道灌浆、垫座。水泥标号选用不低于PO42.5级的中热硅酸盐水泥。锚具：水锚具拟用夹片式自锚体系。锚具分别拟用型号为OVM15-15、OVM15-26、OVM15-39或符合技术指标的其它锚具。（2）主要施工机具钻机：拟选用YG80A型潜孔钻机造孔。钻机所用钻杆均为专利产品双壁钻杆（专利授权公告号：2295845），该钻杆在钻进过程中可沿钻杆壁内一周小孔施加一定压力的水至孔底