玛尔挡水电站岩锚梁锚杆施工的关键技术

玛尔挡水电站岩锚梁锚杆施工的关键技术

邱长华

中国葛洲坝集团第二工程有限公司  四川成都  610091

摘要：岩锚梁是水电站机组吊装和维修的基本受力结构。通常是采取岩锚梁锚杆把钢筋混凝土梁体锚固在岩石上，把承受的的超重和载荷摩擦力经过锚杆传递到岩石上。以往传统类型的岩锚梁锚杆施工工艺有着安全风险性大、一次验收合格率低的特征。为了提升施工工艺水平，增强施工整体质量，就需要改进传统的岩锚梁锚杆施工技术。

    关键词：玛尔挡水电站；岩锚梁；锚杆施工技术

引言

岩壁吊车梁主要是依靠锚入岩石的锚杆确保平衡性和稳定性。锚杆和梁的位置以及角度决定了锚杆应力的大小和岩壁吊车梁测量的整体稳定性。从中来看，岩锚梁锚杆质量决定了岩锚梁整体质量。
    1、工程案例

玛尔挡水电站位于青海省海南藏族自治州同德县与果洛藏族自治州玛沁县交界处的黄河干流上，距果洛州玛沁县拉加镇上游约5km，是龙羊峡以上黄河干流湖口～羊曲河段规划的第十二个梯级水电站。其上游为规划的宁木特水电站，下游为规划的尔多水电站。玛尔挡水电站地下厂房位于大坝下游右岸山体内，从右至左一次为安装间、主厂房、副厂房，厂房长度242.6m，高度74.1m，岩壁吊车梁以上跨度29.3m，以下27.1m。岩壁吊车梁单侧总长度232.35m，布置桩号厂右0+212.45～厂左19.90，混凝土梁高程EL3097.83m～EL3095.33m，岩壁梁宽度2.1m，每隔51.6m设置一条结构缝。在岩壁吊车梁范围内，布置2排12m长受拉锚杆和1排9m长受压锚杆，受拉锚杆采用C32高强Ⅳ精轧螺纹钢，入岩10m，外露2m，锚杆孔孔口靠岩石侧2m、靠梁体侧0.1m共2.1m范围涂抹沥青包裹塑料布，受压锚杆采用C32普通砂浆锚杆，入岩7.7m，外露1.3m，受拉及受压锚杆布置间距均为75cm，第1排受拉锚杆上仰25°，第2排受拉锚杆上仰20°，受压锚杆下倾45°。岩壁梁一期混凝土采用C30W8F200（二级配），二期混凝土为C35微膨胀细石混凝土（桥机轨道混凝土），厚度15cm，桥机轨道顶高程EL3098.00m。岩壁梁每隔10.32m设置1根A76×4mm镀锌排水钢管，每根长2.3m。为保证各仓位之间的咬合度，在先浇块中设置键槽，键槽尺寸为1.0×1.0m，键槽设计周边坡比均为1:1，深度25cm。地下厂房深埋地下，上覆岩体厚度约200m左右，外端墙水平埋深140～250m，内端墙水平埋深316m，根据招投标阶段地勘情况，主厂房围岩为微风化～新鲜的中生代二长岩，地下厂房区主要发育NNW向、NNE向高倾角结构面及缓倾角结构面。岩体为块状结构，较完整～完整，结构面一般中等发育，局部发育，结合紧密，绝大部分为Ⅲ1类为主，少量洞段因断层存在为Ⅳ类围岩。从目前开挖揭露情况来看，岩壁梁围岩以Ⅱ类为主，下游侧围岩优于上游侧，下游侧岩壁梁围岩较完整，节理、裂隙不发育，上游侧结构面相对发育，岩体局部为块状，局部为Ⅲ类围岩。

2、玛尔挡水电站岩锚梁锚杆施工的关键技术要点

岩壁梁受拉、受压锚杆正式施工前，进行锚杆工艺性及生产性试验，锚杆施工时按照试验确定的砂浆配合比、施工工艺、施工方法等进行实施。锚杆预先在洞外按设计要求加工制作，表面除去油污、铁锈和杂质，受拉锚杆在相应位置涂刷沥青并包裹塑料布，由于岩壁梁受拉及受压锚杆外露较长，对锚杆无损检测的波形影响较大，而导致检测不准确，故制作锚杆时，在其旁边绑扎1根C12辅助钢筋，辅助钢筋入岩同锚杆，外露10cm，无损检测时检测辅助钢筋即可同步反应锚杆密实度。第一，材料。锚杆材料中的钢筋。应当具备出厂证明性能，与国家标准钢筋混凝土热轧钢筋要求相符合，按照规定展开抽样实验操作。水泥采取普通硅酸盐水泥，并且所含的物质不应当对混凝土和异性造成影响，避免混凝土受到腐蚀。而且应当严格控制岩锚梁锚杆水泥砂浆的强度。按照设计文件添加相应比例的外加剂，防止对于锚杆产生不良的腐蚀作用。第二，测量放样。在钻孔前期阶段，因为三排锚杆和岩壁形成一定的角度，受到各种原因的影响，在开挖过程中，开挖面崎岖不平。锚杆的具体孔位从锚杆设计角度和具体的超挖量由测量人员采取全站仪逐一放样标识，放样过程中，测量人员将每个孔位的超欠挖现象精准的记录下来，最后编制数据表格。①在锚杆施工前期阶段中，提前将边坡上出现滑动概率较高的石头清理掉，避免危险因素的发生，以此确保人员处于安全的环境中进行工作。第三，当搭建脚手架的时候，脚手架的重心一般是处于边坡表面中心的，基于此，脚手架内部横杆必须比外部横杆要低一些，应用十字扣件进行固定处理。通常情况下，主要是将翻坡式的脚手架应用于多级边坡中，如此既可以加快工程进度，同时还能够避免浪费现象的发生。第四，在构建平台的过程中，根据标记出来的锚杆中心线位置和钻机高度来设置施工平台的高度，采取风动凿岩机设备进行钻孔操作，以此减少人员的工作压力。另外，需要明确注意的一方面是，在钻孔操作期间，施工人员务必加强保护工作，佩戴口罩和安全带等。第五，钻孔工作。等待凿岩机定位以后实施钻孔工作，钻孔的倾角控制在20°左右，而孔位偏差则是±3cm。在发生锚杆空位和脚手架立杆重叠现象以后，需要对该项位置的主杆进行合理调整，之后进行作业。最后，在相同里程桩号的边坡脚手架中，禁止应用多项钻机共同进行工作，以免由于上部钻机出现东西掉落现象而发生问题。第六，确定锚杆和注浆管；待确保锚杆孔验收合格以后再下锚杆钢筋和注浆管，将锚杆钢筋下放到锚杆孔之后，派遣专业人员检验孔的质量，按照框架梁的梁外线实施调整工作，修正锚杆，使得锚杆钢筋折弯一直位于钢筋笼内。锚杆注浆的水泥砂浆配合比在规范要求的范围内通过试验确定，通过试验初拟：水泥:砂=1∶1.1～1.2（重量比），水灰比应在0.38～0.45之间，水泥砂浆用砂浆搅拌机拌制。先注浆后插杆施工方法：注浆保证饱满、密实，注浆后立即插杆，注浆管插入孔内距孔底50cm开始注浆，边注浆边缓缓的拔出注浆管，直至注满为止。插杆时须用水泥纸或棉纱布临时封孔，以免砂浆外溢太多，中途若送不进去，可稍微转动锚杆。锚杆插好后，用棉纱布及木楔进行固定封口，终凝时间内避免扰动。先插杆后注浆施工方法：锚杆提前加工完成，锚杆安装A20注浆管及A16排气管，注浆管安装在孔口，深入孔内长度不小于20cm，排气管安装在孔底，距离孔底5～10cm，锚杆安装后孔口采用铁楔临时固定，孔口采用水泥纸或棉纱布临时封孔，然后进行注浆，注浆待排气管出浆或不再排气时方可停止。锚杆施工完成后3天内不得扰动和碰撞。第七，岩壁梁锚杆注浆密实度要求进行100%无损检测，砂浆密实度不得小于90%。当密实度检查结果达不到要求时，应做废孔处理，并依据现场监理指令补打替代。

3、结语：

以上所述，岩壁吊车梁受拉及受压锚杆采用先注浆后插杆的施工工艺，保证锚杆周围有足够的砂浆。水电站岩锚梁施工技术十分成熟，质量有保障，安全可靠度高，积累的经验能够为类似工程施工提供一定的借鉴和参考依据，推广价值特别高。

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