無套管一次性注漿預(yù)應(yīng)力錨桿施工工法

無套管一次性注漿預(yù)應(yīng)力錨桿施工工法適用范圍

《無套管一次性注漿預(yù)應(yīng)力錨桿施工工法》適用于隧道洞壁、地下廠房頂拱、巖石開挖邊坡等的不良地質(zhì)部位巖石滑動面加固施工。

無套管一次性注漿預(yù)應(yīng)力錨桿施工工法工藝原理

《無套管一次性注漿預(yù)應(yīng)力錨桿施工工法》的工藝原理敘述如下：

預(yù)應(yīng)力錨桿錨固段采用速凝錨固材料和張拉段用緩凝錨固材料按照次序一次性注漿，待預(yù)應(yīng)力錨桿錨固段的速凝錨固劑達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度滿足張拉受力條件，而張拉段緩凝砂漿未初凝張拉時(shí)能自由伸縮的情況下，進(jìn)行錨桿張拉施加預(yù)應(yīng)力，待張拉段緩凝砂漿凝固后，張拉段和錨固段共同受力，與常規(guī)預(yù)應(yīng)力錨桿相比，提高了錨桿注漿密實(shí)度，增加了錨桿與巖石之間的摩擦力，更有效地共同承受巖石壓力、水壓力、抗浮、抗傾覆等所產(chǎn)生的拉力和剪力，改善巖體的穩(wěn)定條件。其工藝原理見圖1。

無套管一次性注漿預(yù)應(yīng)力錨桿施工工法施工工藝

《無套管一次性注漿預(yù)應(yīng)力錨桿施工工法》的施工工藝流程及操作要點(diǎn)敘述如下：

• 工藝流程

施工工藝流程見圖2。

• 操作要點(diǎn)

一、施工準(zhǔn)備

1.施工前，根據(jù)圖紙、地質(zhì)報(bào)告以及技術(shù)規(guī)范編制專項(xiàng)施工方案，進(jìn)行技術(shù)交底。

2.根據(jù)預(yù)應(yīng)力錨桿設(shè)計(jì)要求、巖層條件和環(huán)境條件，合理選擇材料、設(shè)備、器具，布置水、電設(shè)施。

3.預(yù)應(yīng)力錨桿造孔前，對地質(zhì)條件較差的部位采用人工配合挖掘機(jī)對松動巖石進(jìn)行清撬處理，再噴3～5厘米厚混凝土。

4.測量定位，設(shè)置水準(zhǔn)點(diǎn)、變形觀測點(diǎn)，并用不同顏色的油漆（或相同顏色的油漆采用不同的標(biāo)記符號）進(jìn)行標(biāo)記，以區(qū)別不同類型的錨桿孔位。

二、鉆孔

1.多采用多臂鉆、潛孔鉆鉆孔。在鉆機(jī)安放前，按照施工設(shè)計(jì)圖采用全站儀進(jìn)行測量放樣，確定孔位以及錨孔方位角，并做出標(biāo)記。鉆機(jī)就位后，應(yīng)保持平穩(wěn)，導(dǎo)桿或立軸與鉆桿傾角一致，并在同一軸線上。

2.錨孔鉆進(jìn)應(yīng)根據(jù)具體施工部位地質(zhì)情況采用水鉆或干鉆。鉆孔速度應(yīng)根據(jù)使用鉆機(jī)性能和錨固巖層嚴(yán)格控制，防止鉆孔扭曲和變徑，造成下錨困難或其他意外事故。

3.開孔時(shí)應(yīng)用小功率緩慢鉆進(jìn)，鉆進(jìn)約50厘米后要校正鉆孔方向，再全功率的鉆進(jìn)。在鉆進(jìn)過程中、合理掌握鉆進(jìn)參數(shù)及鉆進(jìn)速度。

三、清孔及驗(yàn)孔

錨桿孔鉆孔完成后，用高壓水或高壓風(fēng)反復(fù)沖洗直至干凈。清孔完成后對孔號進(jìn)行編號，并驗(yàn)收。

四、錨桿制作

1.根據(jù)錨桿設(shè)計(jì)長度，托板、墊圈、螺帽厚度，外錨頭長度以及張拉設(shè)備的工作長度等，確定適當(dāng)?shù)南铝祥L度進(jìn)行下料。

2.剪裁錨桿，應(yīng)使用砂輪機(jī)切割，不得采用氧割或電焊；錨桿接長使用閃光對焊或套筒連接。3.根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙尺寸，在錨桿上安置對中裝置。

4.錨桿制作完成后，進(jìn)行外觀檢驗(yàn)，按錨桿長度、規(guī)格對應(yīng)孔號進(jìn)行編號。

5.錨桿制作完成后盡早使用，避免長期存放；錨桿應(yīng)存放在干燥、清潔的地方，錨桿體裸露部分應(yīng)用浸漬油脂的紙張或塑料布進(jìn)行防潮處理，不得受到機(jī)械損壞。

五、預(yù)應(yīng)力錨桿砂漿拌制

預(yù)應(yīng)力錨固砂漿配料嚴(yán)格按照配合比進(jìn)行稱量，施工現(xiàn)場配置經(jīng)過率定合格的磅秤、稱量容器，錨固劑、水稱量誤差應(yīng)≤2%，砂稱量誤差應(yīng)≤3%。

速凝錨固劑的水灰比為0.25~0.3:1，采用人工在拌料槽中進(jìn)行，拌制時(shí)間為3~5分鐘，每次拌量按單根錨桿用量及耗量來控制，拌制的速凝錨固劑拌制后立即由拌制槽轉(zhuǎn)入注漿機(jī)進(jìn)行注漿。

緩凝砂漿采用緩凝錨固劑加砂，緩凝砂漿的配合比為水:緩凝錨固劑:砂=0.4:1:0.5，采用注漿機(jī)直接拌制，與速凝錨固劑同時(shí)分開拌制，根據(jù)現(xiàn)場注漿強(qiáng)度一次性拌制2~4根錨桿所需漿量。

速凝錨固劑和緩凝砂漿必須拌制均勻。

六、錨固段注漿

預(yù)應(yīng)力錨桿的內(nèi)錨固段的錨固體采用速凝錨固劑，需先行注裝。注漿前根據(jù)設(shè)計(jì)要求在注漿管上用膠帶等做好標(biāo)記（分別在距注漿管出漿口與錨桿孔深及張拉段相等長度處），并將錨桿孔洞里面的積水等雜物清理干凈。

速凝錨固劑拌制后立即由拌制槽轉(zhuǎn)入注漿機(jī)，通過ф25的注漿管進(jìn)行注漿，將注漿管插至孔底（通過管壁標(biāo)識復(fù)核孔深），然后抽回5厘米開始注漿。注漿操作人員隨著漿液的均勻注入緩慢拔管，原則上是利用注漿壓力把灌漿管慢慢推出，在注漿過程中，需人工將注漿機(jī)進(jìn)料斗中的余料都鏟進(jìn)進(jìn)料口，確保速凝錨固劑全部注入，待注漿管露出張拉段長度標(biāo)記時(shí)，說明錨固段長度已注漿到位。

七、張拉段注漿

預(yù)應(yīng)力錨桿的張拉段錨固體采用注裝緩凝砂漿。為了保證內(nèi)錨段的長度，減少兩種漿液的相互污染，同時(shí)又要保證注漿的連續(xù)性，防止注漿過程中空氣混入降低砂漿密實(shí)度，在速凝錨固劑漿液全部進(jìn)入注漿管時(shí)立即加入緩凝砂漿，注漿過程中注漿管拔管操作控制同速凝錨固劑漿液注漿，在孔口1米段拔管速度應(yīng)適當(dāng)減緩，防止?jié){液下掉，確?？卓诙螡{液的飽滿度。

八、錨桿安裝

緩凝錨固劑注裝結(jié)束后，開始安插鋼筋錨桿，桿體必須在速凝錨固劑初凝前安裝完畢（宜在45分鐘前安裝完畢）。為了防止在插桿過程中漿液污染錨桿絲扣和損壞絲口，錨桿安裝前應(yīng)先將托板、墊圈、螺母等錨具都安裝上。錨桿安裝時(shí)采用操作平臺車配合人工進(jìn)行，插桿要緩慢、勻速，切忌擾動桿體過大，造成漿液下掉和注漿不密實(shí)，插桿時(shí)可采用棉紗臨時(shí)封住孔口。

九、安裝錨具

錨桿安插完畢，開始安裝錨桿托板、墊圈和螺帽等錨具并調(diào)整托板位置，使之與錨桿軸線垂直，若通過墊圈也不能將螺帽與托板調(diào)平時(shí)，需用榔頭對巖面進(jìn)行局部處理或用適量的速凝錨固劑墊平。

十、張拉鎖定

錨桿張拉鎖定應(yīng)在緩凝砂漿初凝前、速凝錨固劑強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后進(jìn)行，具體張拉時(shí)間根據(jù)工藝試驗(yàn)的結(jié)論數(shù)據(jù)實(shí)施（常規(guī)錨桿安插8~12小時(shí)即可張拉）。

張拉施工前，將扭力扳手按設(shè)計(jì)要求率定。扭力扳手張拉前用常規(guī)活動扳手對螺帽進(jìn)行預(yù)緊，在保證托板緊貼巖面后，用鋼板尺測量螺帽外錨桿桿體的長度，再用扭力扳手施荷加載，一次性張拉到設(shè)計(jì)張力的110%，然后鎖緊桿體，再次測量桿體張拉后螺帽外桿體長度，兩次測量長度之差即為張拉伸長值（桿體理論伸長值允許范圍為4~7毫米）。

十一、封錨

張拉達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，用砂輪切割機(jī)切掉張拉端多余的預(yù)應(yīng)力鋼筋，預(yù)應(yīng)力鋼筋的外露長度不宜小于其直徑的1.5倍，且不宜小于30毫米，用環(huán)氧樹脂涂封錨具及外露鋼筋，封閉前應(yīng)將錨具周圍的混凝土鑿毛、沖洗干凈，凸出式的錨頭宜配置鋼筋網(wǎng)片，用微膨脹細(xì)石混凝土進(jìn)行封閉。

• 勞動力組織

現(xiàn)場施工可根據(jù)工作面大小及工期要求分為若干作業(yè)組進(jìn)行，工種包括鋼筋工、機(jī)械操作手及普工等。勞動力組織情況見表1。

參考資料：

《無套管一次性注漿預(yù)應(yīng)力錨桿施工工法》所用的材料及設(shè)備明細(xì)如下：

• 材料

1.預(yù)應(yīng)力錨桿材料：預(yù)應(yīng)力錨桿鋼筋為高強(qiáng)螺紋鋼筋，錨具由螺帽、墊圈、托板組成，其力學(xué)性能指標(biāo)應(yīng)滿足相關(guān)規(guī)范和設(shè)計(jì)要求。

2.漿體材料：漿體材料有速凝錨固劑、緩凝錨固劑、砂、水，其性能指標(biāo)應(yīng)滿足規(guī)范及設(shè)計(jì)要求。

3.對中架可選用鋼筋、塑料制作。

• 主要施工機(jī)具設(shè)備

1.鉆孔設(shè)備：潛孔鉆機(jī)1臺或多臂鉆1臺。

2.供風(fēng)設(shè)備：20立方米/分鐘空壓機(jī)1臺。

3.注漿設(shè)備：麥斯特注漿機(jī)1臺和灰漿攪拌機(jī)1臺等。

4.張拉設(shè)備：扭矩扳手1把、活動扳手1把。

《無套管一次性注漿預(yù)應(yīng)力錨桿施工工法》的工法特點(diǎn)是：

1.該工法通過一次性注漿取消了張拉后注漿施工工序，加快了施工速度，使錨桿能在短時(shí)間內(nèi)受力。

2.該工法簡化為一次注漿，減少二次注漿對環(huán)境的污染。

3.錨桿未設(shè)套管，增大了錨桿與砂漿、巖石摩擦面積，加大了摩擦力形成的抗拔力，錨固效果更好。

4.具有其他預(yù)應(yīng)力錨桿的特點(diǎn)，如施工所需鉆孔孔徑小，不用大型機(jī)械，機(jī)具輕便簡單、靈活；通過鋼筋的張拉施加預(yù)應(yīng)力，有效的控制巖石的變形量。

水工建筑物在開挖施工中，一些交叉洞段、軟弱夾層帶以及巖石表層滑動面等部位常出現(xiàn)變形或破壞的問題。為了解決這些部位開挖后巖石穩(wěn)定性問題，經(jīng)常布置大量的粘結(jié)式預(yù)應(yīng)力鋼筋錨桿，使預(yù)應(yīng)力錨桿結(jié)構(gòu)與巖層連鎖在一起，有效地承受拉力和剪力，提高潛在滑移面上的抗剪強(qiáng)度，有效地阻止巖石的變形位移。常規(guī)的預(yù)應(yīng)力鋼筋錨桿結(jié)構(gòu)采用張拉后二次注漿或張拉端套管的方法來施工；這兩種方法存在施工工序多、施工時(shí)間長、錨桿注漿密實(shí)度較低的問題，難以滿足施工規(guī)范要求。為了解決這些問題，經(jīng)過施工研究，采用無套管一次性注漿預(yù)應(yīng)力錨桿施工能很好地解決這些問題，通過無套管一次性注漿預(yù)應(yīng)力錨桿現(xiàn)場施工總結(jié)形成《無套管一次性注漿預(yù)應(yīng)力錨桿施工工法》。

《無套管一次性注漿預(yù)應(yīng)力錨桿施工工法》的質(zhì)量控制要求如下：

• 質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)

1.預(yù)應(yīng)力錨桿施工技術(shù)指標(biāo)應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)《錨桿噴射混凝土支護(hù)技術(shù)規(guī)范》GB 50086、《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》GB 50330、《巖土錨桿設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》CECS 22：90的規(guī)定。

2.預(yù)應(yīng)力錨具與連接器應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《預(yù)應(yīng)力筋用錨具、夾具和連接器》GB/T 14370和《預(yù)應(yīng)力筋用錨具、夾具和連接器應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》JGJ 85的規(guī)定。

3.現(xiàn)場抽檢的錨桿數(shù)量不少于錨桿總數(shù)的5%且不得少于3根進(jìn)行抗拔力試驗(yàn)。

4.錨筋組裝、安裝的允許偏差應(yīng)符合規(guī)范與設(shè)計(jì)要求。

• 質(zhì)量保證措施

1.根據(jù)設(shè)計(jì)文件要求編制詳細(xì)的施工方案，嚴(yán)格按技術(shù)要求進(jìn)行施工，每道工序合格后，方可進(jìn)行下道工序作業(yè)。

2.鋼筋、水泥、錨具等材料應(yīng)有產(chǎn)品合格證及相應(yīng)的檢驗(yàn)、試驗(yàn)報(bào)告。

3.用儀器測定鉆機(jī)導(dǎo)向架的傾角，在鉆進(jìn)過程中隨時(shí)檢查控制傾斜度。

4.鉆孔的孔深、孔徑均應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，鉆孔深度不宜比規(guī)定值大200毫米以上，鉆頭直徑不應(yīng)比規(guī)定的鉆孔直徑小3.0毫米以上。

5.速凝錨固劑漿液全部進(jìn)入注漿管時(shí)立即加入緩凝砂漿，注漿拔管速度要適當(dāng)，確保砂漿密實(shí)度，避免串漿。

6.錨桿插入段進(jìn)行切角處理，插桿要求均勻、緩慢，少擾動，減少漿液下掉。

7.張拉時(shí)間控制在速凝錨固劑強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后和緩凝砂漿未初凝前進(jìn)行。

《無套管一次性注漿預(yù)應(yīng)力錨桿施工工法》的效益分析是：

1.與常規(guī)預(yù)應(yīng)力錨桿施工比較，取消了張拉段套管或二次灌漿，節(jié)約了施工材料，減少了施工工序，加快了施工速度，節(jié)約了施工成本。

2.與其他預(yù)應(yīng)力錨桿施工技術(shù)相比，張拉采用扭矩扳手，具有價(jià)格便宜、工藝簡單，適宜高空作業(yè)。

3.無張拉段套管或二次灌漿，保證注漿密實(shí)度，確保了預(yù)應(yīng)力錨桿施工質(zhì)量，加大了錨桿的抗拔錨固力。

采用《無套管一次性注漿預(yù)應(yīng)力錨桿施工工法》施工時(shí)，除應(yīng)執(zhí)行國家、地方的各項(xiàng)安全施工的規(guī)定外，尚應(yīng)遵守注意下列事項(xiàng)：

1.預(yù)應(yīng)力施工操作人員在用電及機(jī)械使用時(shí)應(yīng)遵守《施工現(xiàn)場臨時(shí)用電安全技術(shù)規(guī)范》JGJ 46及《建筑機(jī)械使用安全技術(shù)規(guī)程》JGJ 33的有關(guān)安全規(guī)定。

2.施工前應(yīng)認(rèn)真進(jìn)行技術(shù)交底，施工中應(yīng)明確分工，統(tǒng)一指揮。

3.預(yù)應(yīng)力錨桿張拉時(shí)孔口前方嚴(yán)禁站人。

4.注漿管路應(yīng)暢通，防止塞泵、塞管。

5.機(jī)械設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)部位應(yīng)有安全防護(hù)裝置。

《無套管一次性注漿預(yù)應(yīng)力錨桿施工工法》的應(yīng)用實(shí)例如下：

• 實(shí)例1：錦屏二級水電站進(jìn)水口工程

1.工程概況

錦屏二級水電站利用雅著江下游河段150千米長大河彎的天然落差，通過長約16.67千米的引水隧洞，截彎取直，獲得水頭約310米。電站總裝機(jī)容量4800兆瓦，單機(jī)容量600兆瓦。工程樞紐主要由首部攔河閘、引水系統(tǒng)、尾部地下廠房3大部分組成，為一低閘、長隧洞、大容量引水式電站。其電站進(jìn)水口位于雅譽(yù)江大河彎西端景峰臨時(shí)橋下游550~730米的右側(cè)凹岸，為獨(dú)立岸式進(jìn)水口。攔污柵布置在地面岸塔式攔污柵墩內(nèi)，進(jìn)水口事故閘門采用地下洞內(nèi)豎井式布置。進(jìn)水口工程于2007年10月開工，2012年12月完工。

2.施工情況

在進(jìn)水口工程的閘門室、開挖高邊坡及危巖體處理，存在部分圍巖完整性及穩(wěn)定性較差，局部沿長大裂隙滲、滴水。在閘門室和開挖高邊坡設(shè)置了約1000根ф32預(yù)應(yīng)力鋼筋錨桿，錨桿設(shè)計(jì)孔徑ф65毫米，長度9米。在預(yù)應(yīng)力錨桿施工中采取這種無套管一次性注漿預(yù)應(yīng)力錨固施工工藝，采用先注漿后插桿工藝。20立方米/分鐘電動空壓機(jī)供風(fēng)，卡特拉斯多臂鉆和B100型潛孔鉆鉆ф65毫米的孔，孔深9.2米，鉆桿加長一次；麥?zhǔn)捞刈{機(jī)注漿，先注錨固段的速凝錨固劑，緊接著注自由張拉段的緩凝砂漿，注漿完畢立即插桿；待速凝錨固劑滿足張拉強(qiáng)度，緩凝砂漿未初凝前完成張拉錨固，用扭矩扳手進(jìn)行張拉。

3.工程監(jiān)測及評價(jià)結(jié)果

進(jìn)水口工程開挖支護(hù)于2010年4月基本結(jié)束，共完成預(yù)應(yīng)力錨桿100。多根，經(jīng)檢測錨桿密實(shí)度均在90%以上，合格率100%，優(yōu)良率93%，抗拔力檢測合格率100%。通過采取這種無套管一次性注漿預(yù)應(yīng)力錨固施工工藝，縮短支護(hù)工期，加快了閘門室4條豎井和進(jìn)口高邊坡的開挖速度，防止塌方、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害的影響。

• 實(shí)例2：兩河口水電站導(dǎo)流洞工程

1.工程概況

兩河口水電站位于四川省甘孜州雅江縣境內(nèi)的雅耆江干流上，為雅碧江中下游梯級電站的控制性水庫電站工程。兩河口水電站導(dǎo)流洞工程兩條1號、2號導(dǎo)流洞均布置在雅碧江右岸，于2008年11月開工，2010年12月完工。1號導(dǎo)流洞洞身長1724.65米，其中與電站尾水隧洞結(jié)合段長610.82米，在0 157.06米至0 170.06米間設(shè)封堵閘門豎井，出口處設(shè)有尾水閘室；2號導(dǎo)流洞洞身長1983.43米，其中與電站尾水隧洞結(jié)合段長755.82米，在0 209.14米至0 222.14米間設(shè)封堵閘門豎井，出口處設(shè)有尾水閘門。1號和2號導(dǎo)流洞為城門洞型，凈斷面尺寸為12米x14米（寬x高），與尾水隧洞結(jié)合段凈斷面尺寸為12米x15米（寬x高），洞身采用鋼筋混凝土襯砌。

導(dǎo)流洞洞身閘室段頂拱及邊墻巖性為含斑玄武巖、角礫集塊熔巖。層內(nèi)錯(cuò)動帶及高、中、緩傾角裂隙較發(fā)育，部分巖性稍好，裂隙閉合、無充填、微風(fēng)化，腰線以上圍巖完整性及穩(wěn)定性稍好，腰線以下圍巖完整性及穩(wěn)定性較差，局部沿長大裂隙滲、滴水。

2.施工情況

導(dǎo)流洞上閘室段跨度斷面大，部分位置巖性偏差，為確保右岸閘室段在施工期巖體穩(wěn)定及建筑物結(jié)構(gòu)安全，避免發(fā)生重大地質(zhì)災(zāi)害，設(shè)計(jì)在原有錨噴支護(hù)的基礎(chǔ)上，對閘室段頂拱共增設(shè)了760根15噸預(yù)應(yīng)力錨桿進(jìn)行加強(qiáng)支護(hù)。預(yù)應(yīng)力錨桿沿閘室段頂拱梅花形布置，間排距長9米，材料采用精軋螺紋鋼筋，直徑ф32毫米。錨桿孔設(shè)計(jì)鉆孔直徑為ф65毫米，錨固段長3.0米，錨桿孔口承壓托板尺寸為150毫米x150毫米x10毫米，高強(qiáng)螺栓鎖定。預(yù)應(yīng)力錨桿在施工中采用自由段無套管一次性注漿施工工藝，采用先注漿后插桿工藝。20立方米/分鐘電動空壓機(jī)供風(fēng)，卡特拉斯多臂鉆和B100型潛孔鉆鉆ф65毫米的孔，孔深9.2米，鉆桿加長一次；麥?zhǔn)捞刈{機(jī)注漿，先注錨固段的速凝錨固劑，緊接著注自由張拉段的緩凝砂漿，注漿完畢立即插桿；待速凝錨固劑滿足張拉強(qiáng)度，緩凝砂漿未初凝前完成張拉錨固，用扭矩扳手進(jìn)行張拉。

3.工程監(jiān)測及評價(jià)結(jié)果

2009年3月開始開挖施工，于2010年4月開挖結(jié)束，共完成預(yù)應(yīng)力錨桿760根，經(jīng)檢測錨桿密實(shí)度均在90%以上，合格率100%，優(yōu)良率93%；抗拔力檢測合格率100%，加快了施工速度，提高了錨桿施工質(zhì)量，確保了閘室段的開挖安全和結(jié)構(gòu)安全。

• 實(shí)例3：錦屏二級水電站廠區(qū)樞紐工程

1.工程概況

錦屏二級水電站錦屏二級水電站利用雅碧江下游河段150千米長大河彎的天然落差，通過長約16.67千米的引水隧洞，截彎取直，獲得水頭約310米。電站總裝機(jī)容量4800兆瓦，單機(jī)容量600兆瓦。工程樞紐主要由首部攔河閘、引水系統(tǒng)、尾部地下廠房3大部分組成，為一低閘、長隧洞、大容量引水式電站。其廠區(qū)樞紐工程主要由上游調(diào)壓室、高壓管道、地下廠房系統(tǒng)、尾水隧洞、尾閘室以及尾水出口等建筑物組成。其中地下廠房系統(tǒng)主要由主副廠房洞、主變洞、出線場、母線洞、進(jìn)廠交通洞、通風(fēng)兼安全洞、廠頂排風(fēng)排煙洞、GIL出線洞、主變進(jìn)風(fēng)洞、主變排風(fēng)洞以及排水廊道等建筑物組成。廠區(qū)樞紐于2007年3月1日進(jìn)點(diǎn)，計(jì)劃于2013年9月30日全部完成。

2.施工情況

廠區(qū)樞紐洞室群，節(jié)理發(fā)育，工程地質(zhì)較復(fù)雜。在這些大型洞室的邊頂拱主要支護(hù)手段是砂漿錨桿、中空錨桿、預(yù)應(yīng)力錨桿和預(yù)應(yīng)力錨索相結(jié)合，預(yù)應(yīng)力錨桿主要布置在洞室交叉段、洞室軟弱夾層帶（III、IV類圍巖），總量約6000根，直徑ф36毫米精軋螺紋鋼筋，長度為10米、12米，采用黏結(jié)式預(yù)應(yīng)力鋼筋錨桿。在洞室開挖支護(hù)中的預(yù)應(yīng)力鋼筋錨桿施工采用張拉段無套管一次性注漿施工工藝，采用先注漿后插桿工藝。20立方米/分鐘電動空壓機(jī)供風(fēng)，卡特拉斯多臂鉆和B100型潛孔鉆鉆ф65毫米的孔，孔深9.2米，鉆桿加長一次；麥?zhǔn)捞刈{機(jī)注漿，先注錨固段的速凝錨固劑，緊接著注自由張拉段的緩凝砂漿，注漿完畢立即插桿；待速凝錨固劑滿足張拉強(qiáng)度，緩凝砂漿未初凝前完成張拉錨固，用扭矩扳手進(jìn)行張拉。

3.工程監(jiān)測及評價(jià)結(jié)果

廠區(qū)樞紐的開挖支護(hù)于2010年11月全部完成，共完成預(yù)應(yīng)力錨桿6000余根，經(jīng)檢測錨桿密實(shí)度均在90%以上，合格率100%，優(yōu)良率95%，抗拔力檢測合格率100%，提高了預(yù)應(yīng)力錨桿施工質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)了快速施工，保證了洞室群開挖安全和結(jié)構(gòu)安全。

《無套管一次性注漿預(yù)應(yīng)力錨桿施工工法》的環(huán)保措施如下：

1.粉塵的作業(yè)環(huán)境中作業(yè)，干鉆時(shí)灑水，作業(yè)人員配備勞保防護(hù)用品。

2.合理安排作業(yè)時(shí)間，避免夜間施工，使施工噪聲對周圍環(huán)境影響減少到最低程度。

3.工程完工后，及時(shí)清理干凈施工現(xiàn)場。

2011年9月，中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布《關(guān)于公布2009-2010年度國家級工法的通知》建質(zhì)[2011]154號，《無套管一次性注漿預(yù)應(yīng)力錨桿施工工法》被評定為2009-2010年度國家二級工法。 2100433B

根據(jù)錨固方式或錨固材料的不同，常用的預(yù)應(yīng)力錨桿有機(jī)械脹殼預(yù)應(yīng)力錨桿、樹脂預(yù)應(yīng)力錨桿、水泥藥卷預(yù)應(yīng)力錨桿。

預(yù)應(yīng)力錨桿機(jī)械脹殼預(yù)應(yīng)力錨桿

機(jī)械脹殼預(yù)應(yīng)力（下圖《機(jī)械脹殼預(yù)應(yīng)力錨桿》所示）錨桿的基本原理是利用其錐形的端部在沿螺紋旋轉(zhuǎn)時(shí)，將兩片帶有倒鉤的外殼脹開，使其壓緊在巖壁上而產(chǎn)生錨固力。其優(yōu)點(diǎn)是裝錨后能立即發(fā)揮支護(hù)作用，并且可以通過擰緊螺帽對錨桿施加低噸位（不超過50～80kN）的預(yù)應(yīng)力，缺點(diǎn)是錨固會逐漸松弛，需要經(jīng)常擰緊螺帽，且桿體沒有砂漿保護(hù)，容易銹蝕，故多用作臨時(shí)支護(hù)。若后續(xù)對桿體進(jìn)行水泥注漿，可以作為永久支護(hù)。

機(jī)械脹殼式錨桿適合于堅(jiān)硬的巖石，由于與楔形體接觸的巖石變形和破壞，它們在密集節(jié)理化巖石和軟弱巖石效果中不太好，也不適用附近受到爆破振動的錨固。

預(yù)應(yīng)力錨桿樹脂預(yù)應(yīng)力錨桿

樹脂預(yù)應(yīng)力錨桿的錨固端采用樹脂卷作為錨固劑，由樹脂藥包、桿體及墊板等組成。樹脂預(yù)應(yīng)力錨桿具有承載快、錨固力大、安全可靠、施工操作相對簡便、適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，且控制圍巖位移和抗震性能好，適用于Ⅰ～Ⅳ類的圍巖主動支護(hù)，克服了機(jī)械脹殼預(yù)應(yīng)力錨桿不宜使用在密集節(jié)理化巖石和軟弱巖石的弱點(diǎn)。但是錨固端的樹脂藥包需要機(jī)械高速攪拌均勻才能迅速凝固發(fā)揮端頭錨固作用．限制了它在一些機(jī)械不方便到達(dá)區(qū)域的使用。

樹脂預(yù)應(yīng)力錨桿的桿體材料宜用Ⅱ級鋼筋，直徑為16～32mm；錨頭的錨固長度宜為500～1000mm；設(shè)計(jì)錨固力不應(yīng)低于50kN。鑒于樹脂錨桿的長期抗腐蝕保護(hù)能力存在某些不確定性，現(xiàn)行一般的做法是采用端頭錨固采用樹脂卷并施加預(yù)應(yīng)力，自由拉伸桿體采用水泥注漿，確保錨桿的長期耐久性。

預(yù)應(yīng)力錨桿水泥藥卷預(yù)應(yīng)力錨桿

水泥藥卷預(yù)應(yīng)力錨桿的錨固端采用快硬水泥藥卷作為錨固劑，通過快硬水泥對巖壁和桿體的粘結(jié)而起張拉錨固作用。自由張拉段采用緩凝水泥藥卷作為后續(xù)錨桿的錨固與防腐層。

水泥藥卷制作簡便、材料來源廣泛、成本低，便于機(jī)械化操作，安裝速度快，無粉塵危害，適用于Ⅰ～I(xiàn)V類的圍巖支護(hù)。

水泥藥卷預(yù)應(yīng)力錨桿的桿體材料宜用Ⅱ級鋼筋，直徑為16～32mm；錨頭的錨固長度宜為1000～2000mm；設(shè)計(jì)錨固力不應(yīng)低于50kN 。

榮譽(yù)表彰

2009年10月19日，中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部以“建質(zhì)[2009]162號”文件發(fā)布《關(guān)于公布2007-2008年度國家級工法的通知》，《飽和軟土夯擊式預(yù)應(yīng)力錨桿施工工法》被評定為2007-2008年度國家二級工法。

套管換熱器倒裝法施工工法適用范圍

《套管換熱器倒裝法施工工法》適用于體積大、層數(shù)多的單套管或多套管（單根外管里面套4根內(nèi)管）的管道換熱器的制作安裝，可推廣應(yīng)用于多層鋼制設(shè)備及多層管廊的安裝，也可作為其他需要倒裝法安裝的設(shè)備構(gòu)件等安裝施工的技術(shù)參考。

套管換熱器倒裝法施工工法工藝原理

《套管換熱器倒裝法施工工法》的工藝原理敘述如下：

該設(shè)備由套管和鋼結(jié)構(gòu)支承框架組成，其中套管一般為6層4排，外形尺寸一般為：長80米、寬12米、高12米；施工時(shí)先在驗(yàn)收合格的基礎(chǔ)上安裝鋼結(jié)構(gòu)支承框架立柱、縱向連系梁剪刀支撐；然后安裝頂層框架橫梁，使該層橫梁和立柱形成一個(gè)長方形的“Ⅱ”形結(jié)構(gòu)。在長方形的“Ⅱ”形支架內(nèi)搭設(shè)組裝臺，根據(jù)套管區(qū)鋼柱分布特點(diǎn)，按縱橫兩個(gè)方向分成4個(gè)區(qū)域（圖1），每個(gè)區(qū)域內(nèi)各擺放HW300×300的H型鋼，作為套管加工的組裝臺；組裝臺的H型鋼之間用ф219×10縫鋼管進(jìn)行連接加固，以確保組裝臺的牢固。然后按I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ區(qū)拼裝第6層套管，每區(qū)一層4根套管進(jìn)行組對，組對一層經(jīng)焊接、熱處理、探傷合格后進(jìn)行吊裝，并完善該層框架結(jié)構(gòu)。以此方法依次進(jìn)行五、四、三、二、一層的套管組對、吊裝。待4個(gè)區(qū)的套管部吊裝完后在中部合口，兩端加焊法蘭彎頭合攏。

套管換熱器倒裝法施工工法施工工藝

• 工藝流程

《套管換熱器倒裝法施工工法》的工藝流程如圖2所示。

• 操作要點(diǎn)

《套管換熱器倒裝法施工工法》的操作要點(diǎn)如下：

1.套管支承框架安裝

首先在驗(yàn)收合格的基礎(chǔ)上安裝套管支承框架的立柱，立柱安裝完畢后，用水準(zhǔn)儀分別在每根立柱的內(nèi)側(cè)確定一個(gè)標(biāo)高線為 1米的統(tǒng)一的控制點(diǎn)，根據(jù)這一控制點(diǎn)控制第6層的連系梁的安裝高度。然后安裝連系梁、剪刀撐、頂層橫梁，使套管支承框架形成一個(gè)可靠的結(jié)構(gòu)整體。

2.組裝臺搭設(shè)及加固

在每個(gè)區(qū)域內(nèi)的±0位置各擺放HW300×300的H型鋼，寬與橫向柱間距相等，H型鋼之間用ф219x10無縫鋼管進(jìn)行連接加固，作為套管加工制作的組裝臺。

3.管道的組對與穿管

將內(nèi)管和外管用吊車水平運(yùn)輸?shù)浇M裝臺上，內(nèi)管放置到I或Ⅲ區(qū)，外管放置到Ⅱ或Ⅳ區(qū)。先組對內(nèi)管，在內(nèi)管外部先把其內(nèi)管支架焊好，每根內(nèi)管的支架根據(jù)設(shè)計(jì)間距要求均勻分布，支架間相對角度盡量錯(cuò)開，以避免損傷外管；然后組對外管，在組裝臺上把ф426×10無縫鋼管擺好組對焊接，完成后臨時(shí)固定并進(jìn)行射線檢查合格，每2根外管中間留200毫米間隙以方便施工。內(nèi)管成批組對焊接，焊完一批，射線檢查一批，合格后在首先插入內(nèi)管的管端點(diǎn)焊一個(gè)大小頭，用卷揚(yáng)機(jī)牽引大小頭端部，插入外管中，形成一組套管（圖3）。每個(gè)區(qū)域每層制作4組套管，每組4根內(nèi)管4根外管。

4.套管的吊裝

經(jīng)計(jì)算，每層套管重量約160噸，根據(jù)以上分區(qū)，每個(gè)區(qū)域每層套管及支架的重量約為40噸，采用4個(gè)20噸鏈條葫蘆分別掛在2根橫梁的兩端同時(shí)起吊，鏈條葫蘆掛繩采用ф32鋼絲繩系在上層套管的橫梁上，掛繩采用繞接法（圖4）。套管采用4根套管一組整吊裝的方法：即利用上層套管橫梁作為起吊支架（經(jīng)技術(shù)人員核算利用該橫梁作為起吊支架在吊裝過程中不影響整體框架的穩(wěn)定性），逐層從上到下進(jìn)行吊裝，鏈條葫蘆用鋼絲繩懸掛在上層套管的橫梁上，用人工緩慢均勻平衡拉升鏈條葫蘆使該層套管就位，就位后檢查安裝位置符合要求，立即將該層橫梁與立柱按正常安裝連接（高強(qiáng)螺栓緊固，連接板焊好），然后松開葫蘆，卸下吊具，做其他區(qū)域或下一層的吊裝準(zhǔn)備。隨著每層套管安裝的進(jìn)行，整個(gè)框架鋼結(jié)構(gòu)也同時(shí)安裝完成。

• 施工部署

《套管換熱器倒裝法施工工法》的施工部署如下：

1.施工時(shí)考慮到這4個(gè)區(qū)域套管都相同，每層都一樣，所以可以采用流水施工組織方式，依次在4個(gè)區(qū)域進(jìn)行拼裝和吊裝。

2.按區(qū)域劃分圖，在4個(gè)區(qū)內(nèi)均搭設(shè)好組裝臺。如在I、Ⅲ區(qū)內(nèi)施工內(nèi)管，同時(shí)在Ⅱ、Ⅳ區(qū)施工外管，進(jìn)度基本保持一致。待內(nèi)外管均焊接完，探傷合格后，將I、Ⅲ區(qū)的內(nèi)管拖入Ⅱ、Ⅳ區(qū)的外管中。完成后可以同時(shí)在Ⅱ、Ⅳ兩個(gè)區(qū)內(nèi)進(jìn)行吊裝準(zhǔn)備和吊裝作業(yè)，與此同時(shí)在已經(jīng)騰空的I、Ⅲ區(qū)內(nèi)組對外管。Ⅱ、Ⅳ區(qū)在吊裝完成后，拼接組對內(nèi)管。內(nèi)外管均按要求完成后，將Ⅱ、Ⅳ區(qū)的內(nèi)管拖入、Ⅲ區(qū)的外管中。同樣，在1、Ⅲ區(qū)吊裝作業(yè)時(shí)，可以在Ⅱ、區(qū)拼裝外管…如此反復(fù)，形成流水作業(yè)。