中国水利水电第十工程局有限公司 四川省成都市 610000
摘要：水电站大坝高边坡岩体风化卸荷严重、坡高陡峻，地形、工程地质及水文条件复杂，边坡加固处理的难度大。采用无粘结预应力锚索为主要加固措施，保证了边坡加固的施工进度、质量，保障了主体工程的顺利施工。本文根据作者多年施工经验，对水电站高边坡无黏结预应力锚索施工谈了一些作者自己的观点和看法，供大家参考和借鉴。
关键词：水电站；高边坡；无黏结预应力锚索；施工；实践
1、引言
锚索作为岩土工程高边坡加固支护措施，随着复杂地质条件下大型、特大型水利枢纽工程的开发建设和大断面洞室的安全措施之一，在水电站工程施工中得到越来越广泛的应用，对锚索的各项技术指标和施工工艺、设备提出了更高的要求。锚索支护工程技术的发展经历了锚索长度由20m到100多米，锚固力由500kN发展到10000kN甚至更高，内锚受力型式由拉力集中型发展到拉力分散型、拉压结合型、压力分散型等，锚索结构由粘结型发展到无粘结型等等。在锚索技术的发展过程中，钢绞线、锚具的材质优化和材料力学性能的提高、施工机具的工作性能和环境适应性的改善均发挥了很大作用。
2、无粘结预应力锚索加固机理
无粘结预应力锚索相对于传统的普通拉力型锚索相同点是锚索的加固机理，不同的是两种支护类型在边坡支护加固过程中，锚索杆体的承受荷载位置与机理传统的拉力型锚索在杆体受荷时，荷载沿杆体由近端传向远端，在设计荷载作用下，锚固段锚索水泥浆体之间的握裹力，锚固体与周围地层之间的粘结力必须同时满足拉拔力的要求，锚索才能起到应有的作用。
无粘结预应力锚索又称为压力型锚索，它是靠锚索底端的钢质承载体来传递力的。杆体受荷时，钢质承载体首先挤压错固体，而固体与锚索之间不存在摩擦力，因此只要保证受压锚固体与围岩地层之间良好的粘结力，错索就能发挥应有的作用。
3、水电站高边坡无黏结预应力锚索施工实践
3.1主要材料
（1）钢绞线：采用符合美国ASTMA416—98a标准及《预应力混凝土用钢绞线》GB/T5224.2003的1860Mpa、φ15.24mm高强低松弛无粘结预应力钢绞线。钢绞线应具有厂家的产品合格证、试验报告或说明书。
（2）钢筋：锚杆选用Ⅱ级普通螺纹钢筋，型号为φ25mm；螺旋筋及抓筋采用φ16mm圆钢；承重排架拉条采用φ12圆钢。
（3）水泥：锚索注浆采用P.O.42.5级普硅水泥，浆液采用纯水泥浆。
（4）砂：采用最大粒径小于2.5mm的中粗砂，使用前须经过筛选合格。其质地坚硬、清洁。
（5）浆液：水泥净浆的强度等级不低于M45并满足设计要求。
（5）骨料：根据周边资源情况采用符合规范要求的中石及小石。
（7）外加剂：外加剂品质不含有对锚杆及锚索产生腐蚀作用的成分。
3.2无黏结预应力锚索施工工艺
3.2.1造孔
（1）锚索孔造孔参数
1000kN级锚索孔孔径为Φ115mm；1500kN级和2000kN级锚索孔孔径为Φ130mm。在此基础上钻孔角度、锚固段长度、锚索孔深度均应符合设计要求。
（2）造孔设备、机具
设备：YXZ-70型、YG-80型锚索钻机。 机具：采用ZD110、ZD130冲击器，并配置与之相适应的钻头和钻杆。
（3）钻机就位
为使锚索孔在施工过程中及成孔后其轴线的倾角、方位角符合设计及规范要求，必须保证钻机就位的准确性、稳固性。
调整钻机立轴轴线，使其与锚孔设计中心轴线的方位角及倾角保持一致； 方位角及倾角满足要求后，用卡固件将钻机卡牢固稳。试运转后再次测校钻机立轴轴线与锚孔设计中心轴线，使其保持一致。
（4）钻进工艺参数
钻进压力：开孔时，使钎头紧贴岩面低压冲击，平稳缓缓推进即可；正常钻进时钻压Pf＝2～4kN。转速：开孔转速n=0；正常钻进转速，n≯90r.p.m。 风量：单机Q风=10～12m3/min。
（6）破碎地层段的钻进措施
在钻遇破碎地带时，为保证成孔质量、防止塌孔及保证钻进效率，对岩体块度较大、整体性好的个别掉块问题，可以重新扫孔或用干硬性砂浆团顶入孔内解决，对破碎岩体则在钻孔时分段进行超前固结灌浆，待凝等强后扫孔继续钻进。 对松散岩体、未完全固结的块状岩体，可以采用套管跟进的护壁方式造孔，但在张拉前必须保证外锚墩和张拉段围岩稳定。
（7）终孔验收
钻孔完毕，用压缩风冲洗钻孔，直至孔口返出之风，手感无尘屑，延续5～10分钟。钻孔清孔完毕，进行钻孔检测，合格后及时进行下锚工作。
3.2.2锚索制安
（1）锚索运输
钢绞线运料车辆要求车厢清洁、无油渍，钢绞线垫离车厢厢板，每堆钢绞线盘圆不能超过厢板高度，防止运输过程中污染及坠落。
（2）钢绞线的存放
进场后若不能及时下料，临时放在地上时须垫高（离地至少20cm）并架空覆盖，以防潮防尘，登记每卷钢绞线的编号，钢绞线的出厂牌号应保存归档，同时必须附有相关材质证明书。
（3）锚索下料
锚索在编索平台上统一下料。钢绞线下料在编索平台上完成。在下料时应做到：开盘后的钢绞线通过导向架、砂轮切割机至编索平台上均应顺直的在同一水平线上，以保证钢绞线的下料精度，编索平台上应每隔2m安放一块包装纸片，并经常更换，以保证钢绞线外表喷漆不致受损。
（4）编索
锚索各种附件经检查满足要求后，方可进入现场编索平台编制。进、回浆管定长下料，并做不同标记，一期进浆管用红油漆在两头及中间标识出来，二期进浆管用黄油漆标识出来，二期回浆管不做任何标识。
（5）穿索
锚索验收合格后采用人工运至相应高程孔位（该钻孔已验收合格）安装。锚索运输时各支点间距离不得大于2.0米，锚索入孔时锚索体的弯曲半径不得小于3米，穿索前要再次核对锚索各检查项目。制浆设备采用NJ-600搅拌机。
3.2.3锚索灌浆
锚索注浆前，应检查制浆设备、灌浆泵是否正常；检查送浆及注浆管路是否畅通无阻，确保灌浆过程顺利，避免因中断情况影响锚固注浆质量。
灌注方法：采用孔口阻塞器封闭灌注。浆液从直达孔底附近的注浆管向内灌入，气从孔口排气管直接排出。
注浆结束标准：注浆压力折算以孔口计，按设计和施工规范要求进行，排出的浆液浓度与灌入的浆液浓度相同，且不含气泡时为止。
3.2.4锚墩施工
锚墩用钢筋必须符合国家标准、设计要求，钢筋的机械性能如抗拉强度、屈服强度等指标经检验合格，钢筋应除锈、除油并调直，外表面检查合格。 锚墩钢筋制安时，先用风钻在锚索孔周围坡面上对称打孔4个，插入Ф20骨架钢筋并固定，然后按照图纸要求焊接钢筋网并固定于骨架钢筋上，焊接质量符合要求。焊接过程中，不得损伤钢绞线。
3.2.5外锚头保护
（1）待锚索张拉段灌浆完毕后，从锚具外端量起50mm以外钢绞线用砂轮切割机截去。
（2）外锚头采用C20砼及圆形钢罩防护。
4、结束语
预应力锚索施工技术日益成熟，尤其在大型水电项目的厂房、坝肩、高边坡应用很多。只要在材料选择、施工工艺、施工方法等方面严格控制，就能保证安全施工和安全运行，为企业赢得社会效益和经济效益。
参考文献：
[1]卡洛特水电站厂房锚索孔内止浆施工工艺研究[J].苏雪清，陈伟民，庞小磊.人民长江.2018（S2）
[2]预应力锚索在软质岩高边坡中应用[J].孟芹，孙祺华.中国西部科技.2012