洞室頂拱錨索施工工藝分析

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摘要：洞室頂拱錨索施工，采用搭建腳手架作為施工平臺，設置卷揚機及手動葫蘆等裝置，解決錨索安裝過程中的一些問題，很大程度提高了工作效率。本文主要詳細地介紹了頂拱錨索施工中，所涉及的腳手架搭建、鉆孔、錨索安裝、灌漿、張拉及防護方面的內容，對施工過程中的難點進行了簡單的總結，提出了相應的解決方案，希望可以為相同性質的工程提供一定的幫助。

關鍵詞：洞室頂拱；錨索施工；工藝分析

頂拱錨索施工技術，解決了錨索施工過程中遇到了一些技術上的難題，與同類的施工技術相比較，具有效率高、工藝簡單、機械化水平高、風險較小等有點，此外，還能滿足對施工質量以及施工進度等方面的要求。

1工程概況

某洞式溢洪道，由進口引洪段、控制閘段、泄槽段以及出口段組成。引渠段的長度為40m，進口呈不對稱的喇叭形，底面高程約為2470.00m，最小寬度為16m。控制閘設有一個寬為16m高為22m的孔口，采用開敞式WES型實用堰，堰頂的高程為2478.00m；控制閘還設有一道檢修閘門和一道弧形工作門。閘室斷長度為40m，閘頂的高程為2508.00m。在溢洪道1+030.00m～1+065.00m洞段的拱頂位置，需要布置兩排錨索，錨索的排距為6m，縱向間距為5m，呈梅花型交錯布置，其中左側錨索入巖的深度為25m，右側的入巖深度則為35m，兩側工布置15根錨索。在溢洪道1+035.00m～1+045.00m段的頂拱中部位置，有一處的結構面，因切割的影響，形成人字形組合巖體，巖體的局部有裂縫出現，噴混凝土表面開裂，在該位置需布置兩排錨筋束。

2施工中的難點及解決方式

（1）錨索體的安裝。洞室頂拱錨索安裝，由于索體的重量較大，因此，從孔口往上下索難度較大，僅靠人工無法完成索體的安裝，所以在頂拱預應力錨索施工的過程中，采用卷揚機和手動葫蘆相結合的方式來完成預應力錨索的安裝，使用卷揚機將預應力錨索提升至孔口位置，人工的方式來對孔，當索體進入孔內后，繼續使用卷揚機提升錨索，逐個松開卡扣，直到錨索到達指定的深度，再對錨索進行加固。（2）傾角向上錨索灌漿。為了保障錨索錨固的效果，錨索在完成安裝后，利用設置的止漿包進行灌漿形成止漿柱，需在24h后才能進行灌漿。止漿氣囊的漏漿量很少，因此，可利用漿液柱作為止漿塞，止漿效果非常好，同時還能承受較大的壓力，不僅能保障灌漿的質量，還可避免止漿氣囊遭到損壞。

3頂拱錨索施工方法

頂拱錨索的施工流程主要是測量放樣、腳手架的搭建以及錨索施工。

3.1測量放樣

根據設計施工圖進行測量放樣、確定錨索的位置，進行施工作業。

3.2鉆機施工平臺搭建

開挖作業完成后，需搭建臨時腳手架作為施工平臺，采用人工或者機械的方式，在工作面頂部穩定的位置埋設錨桿作為固定端，將鋼繩拴在上面，在地面上平鋪架管，用鋼繩牢固的拉在預埋錨桿上，架管自下而上進行搭設，架管的底部與掃地桿牢固的連接在一起，并按要求架設剪刀撐，使其形成一個整體。將施工平臺與錨桿連接在一起，設置交通梯。平臺及人行通道的外側，設置擋腳板并掛安全網，平臺上安裝好照明裝置，在平臺及人行道的下方設置防墜網。腳手架在進行搭設之前，應先確定錨桿及錨索的位置，避免與腳手架出現沖突。腳手架搭設中所使用的鋼管，質量必須符合相應的標準，腳手架搭建必須要穩定且具有一定的抗振動能力。腳手架在搭建完成后，需經質量技術和安全部門檢查，監理工程師驗收合格后才能正式進行使用。

3.3錨索施工

（1）鉆孔。錨索鉆孔傾角需使用羅盤儀進行測定。按照施工圖紙的要求確定錨索孔的位置、方向、孔徑及孔深。鉆具按照設計的要求對傾角和方位角調整到要求的位置，鉆機在鉆進30cm左右時，需停機對傾角和方位角進行二次調整，這樣可以有效地控制偏差。鉆孔的方法。在頂拱仰孔鉆進時，鉆壓除了要克服風壓的阻力外，還要克服鉆具自身的重量所產生的分力的損失，針對這一情況，需要加大鉆壓，鉆機除了具備較大的動力和較好的給進提升能力，還需增加防脫滑裝置，避免鉆機在高重心的狀態下，因自重的原因導致不穩定和不安全的隱患出現。鉆機在進行鉆進施工時，鉆機軸線2m范圍內，不允許有人員，避免因意外造成人員受傷。鉆機在鉆孔的過程中，如遇塌孔的情況出現，應在孔口段運用跟管及偏心鉆鉆機，待穿過破碎層后，停止使用跟管，偏心鉆也換為直錘鉆。但如果在穿過破碎層后，仍有掉鉆或漏風的情況出現，則需要對該位置灌注水泥砂漿進行固結后，再進行鉆進，完成鉆孔后，經檢驗合格后，才能下索。鉆孔的孔深控制及清孔。鉆孔的孔深，以錨固段長度為限，需完全處于基巖中，如孔深沒有達到設計的要求，在未穿越破碎帶或者斷層時，需延長孔深，直至監理工程師認可。在進行鉆孔時，需嚴格按照規范進行，并隨時觀察孔內的情況，如遇異常情況需及時地進行處理，同時，對現場的施工情況做好詳細地記錄。鉆孔的深度達到設計的要求時，不能立即停鉆，需穩鉆兩分鐘，以防止孔底的孔徑達不到要求的標準。需對孔壁進行清理，不能有沉渣及水體粘滯，可采用高壓空氣對孔內進行清理，將孔內的粉末清除出孔外，保障水泥砂漿與孔壁巖土體之間的黏結強度。清理完畢后，孔口需進行加蓋保護。

（2）止漿包的制作。止漿包選擇的材料主要是土工布和細帆布，每根鋼絞線及進、回漿管都需要用土工布分別包裹，然后，再用預先制作的囊狀土工布和細帆布包裹，兩端用鉛絲綁扎。止漿袋采用柔軟韌性好的透水不透漿的布料縫制而成，止漿袋為直筒型，兩端開口，止漿袋膨脹后的直徑應大于錨索的孔徑，以達到制漿的目的。

（3）錨索的安裝。頂拱錨索的安裝，僅靠人力安裝不僅難度大，安全隱患也較大。特別是上仰的孔，經常出現入孔困難以及入孔后錨索向外滑移的現象。所以，為了解決這一難題，通常運用卷揚機和手動葫蘆相結合的方式，在孔口的兩側的錨桿安裝導向滑輪，將穿過滑輪的卷揚機鋼絲繩與錨索體捆綁在一起，形成一體，由卷揚機帶動錨索逐段入孔，同時，利用旁側的安全繩輔助防止錨索出現下滑，當空外錨索剩余一定數量時，采用手動葫蘆，將錨索緩慢地提拉到位，最后用鋼管扣件，將錨索倒吊在錨孔中。安裝錨索時，為了防止單根鋼絞線從索體中滑落，需在錨索外露段的尾部，加裝特制的防護帽，同時在防護帽上安裝吊環，用于固定卷揚機的繩索。卷揚機在提升的過程中，速度要緩慢，穿索的過程中，為了防止錨索遭到破壞，不能來回的抽送索體，錨索在安裝到位后，外露的部分應固定在孔口的支撐架或者錨桿上，不可有下滑的現象出現。錨索安裝岸壁后，外部裸露的鋼絞線應做好臨時防護，避免遭到雨水，塵土，水泥漿以及其他有害物質對其造成一定地污染及腐蝕。

（4）錨索灌漿。錨索在下入到孔底后，應及時地進行灌漿，在進行灌漿時，應一次性地灌滿不可分次灌入，避免漿液內混入空氣，在灌漿之前，結合孔內的實際情況，分析可能需要的灌漿量，方便備足庫存量，檢查制漿及送漿設備，保證可以正常運行，避免因灌漿工作的中斷而影響錨固段的注漿質量。整個灌漿的過程中，需嚴格地按照工序驗收的制度進行，且整個過程都需要在監理工程師旁站監督的情況下進行。對于出現灌漿量異常情況的孔，需向監理工程師單獨報送施工方案及措施，獲得批準后才能實施灌漿工作。在進行灌漿時，應對漿液進行取樣做抗壓強度試驗，為錨索的張拉提供依據。

（5）錨索張拉。錨索張拉應在錨固灌漿地承載強度達到設計所要求的規定后才能進行。錨索張拉方式主要是單根張拉和整體張拉兩種方式。張拉控制的噸位一壓力表讀數為準。當實際伸長值大于計算伸長值10%或者小于5%時；或者伸長值增加而壓力表讀數不增；及油泵出現嚴重的漏油或者飛錨等情況時，需暫停張拉，對出現這些情況的原因進行查找，在經監理工程師及設計人員確認后，采取相應的措施進行解決后才能繼續張拉。

（6）錨索的防護。錨索張拉完成后，應監測三天錨索的應力值，如果三天后，錨索的應力比較穩定同時還能滿足設計的要求，則可向監理工程師申請封錨。封錨后，外露的鋼絞束預留10cm，其余部分需采用砂輪切割機進行切除，錨頭做永久性的防銹處理。灌漿3天內，錨固施工位置，不可以進行爆破，3～7天內，爆破產生的振動速度不能大于1.5cm/s。

4結語

頂拱錨索施工技術，具有較高的機械化水平，有效地提高了施工的質量及效率。解決了以往的施工技術中施工效率低、成本大、干擾大及安全風險大的問題，其技術水平在國際上處于領先位置。

參考文獻：

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作者：趙先偉 單位：四川二灘國際工程咨詢有限責任公司