浅析水库溢洪道的预应力锚索施工

陈志明

陈志明

中国水利水电第五工程局有限公司

摘要：本文先对水库溢洪道的预应力锚索施工重要性进行简析，进而在施工前准备以设计要求相关方面，对预应力锚索施工时需要遵循的原则进行总结，进而在钻孔、锚索制作、锚索安装灌浆以及锚固相关基础上，对水库溢洪道预应力锚索施工的相关措施进行详细阐述。

关键词：水库溢洪道；预应力；锚索施工

在最近几年中，全球地质波动十分频繁，气象变化的差异也比较大，致使了洪水泛滥的现象。尤其是最近几年中，洪水现象十分严重，对各个地区的生活与农作形成很大的伤害。水库可以对农田进行灌溉，同时也可以为发电工作提供动力。但是在遇上大暴雨天气时，水库就会因为防患措施的原因而对周围形成伤害。为了避免这些灾难，必须要做好水库溢洪道的防患措施，对溢洪道预应力锚索施工进行稳定，因此，对水库溢洪道的预应力锚索施工进行分析有一定现实意义。

一、水库溢洪道预应力锚索施工的重要性

水库是一种拦洪蓄水与调节水利的工程建筑物，可以将其使用在发电、防洪以及灌溉等相关方面。水库一般是在山沟或河流峡口建设的拦河坝形式构成的人工湖泊。而溢洪道是水库的关键构成部分，其是一种重要的防洪设备，可以使用其来进行排流，将超出水库安全水位之上的水排放出去，防止水坝被冲毁，保障坝体的安全性。溢洪道虽然不会经常使用，但是其是水库系统中不可或缺的一部分。溢洪道依据泄洪标准与使用的实际情况，能够分成正常溢洪道或者是非常溢洪道。也就是排泄洪水正常与非正常两种情况。在对溢洪道进行设计的时候，主要是依据水库堤坝的地理位置进行的，要依据水库建设档案的地质特点、水排泄枢纽位置以及施工条件等相关因素进行考虑，这样才能够保障溢洪道建设的规范性。而预应力锚索则是一种相对复杂的锚固工程，其对于溢洪道的稳定而言十分重要。在对预应力锚索进行施工时，需要有专业的施工技术人员和专业监测人员一起工作，这样才能够保障锚固工程施工的规范性。从其本质上来看，预应力锚索就类似船锚一样，其一端是固定在水库周边的岩层中的，也就是内锚头，而另外一段则是自由端，也就是外锚头，其能够进行张拉。经过对岩层的施压，可以额保障岩层的稳固性，在保障溢洪道稳定的基础上确保整个水库的安全运行。

二、预应力锚索施工中需要遵循的原则

溢洪道的预应力锚索施工是一项极其复杂的工程，在实际施工过程中，需要遵循相关的原则，这样才能够保障施工过程的规范性，继而保障整个水库的稳定。在实际施工过程中，需要遵循以下原则：

（一）施工前的准备原则

预应力锚索施工有一定的施工流程，在施工之前必须要做好准备工作，在钻孔之前，需要对地层变化情况进行记录，核对地层分界面以及滑动面高程，这样才能够保障后期的设计工作有实际参考依据。在对钢绞线锚索进行编制的时候，也需要做好提前的设计工作。在编索之前要对预应力钢绞线进行除锈以及调直等相关的处理工作，在锚索施工之前，要依据工作锚索一定的比例做好锚固试验，以此核对锚固段的设计指标，明确其中的施工工艺参数。

（二）遵循设计要求原则

在进行注浆锚固工序时，需要使用普通的硅酸盐水泥，若是这方面在设计上有一定的要求，则要依据设计进行。锚索张拉也需要依据前期的设计要求进行。在张拉中使用的设备以及仪器要定期进行鉴定，并且要进行配套只用，这样才能够发挥设备仪器在张拉中的作用。在运用过程中，若是张拉设备出现异常情况，需要将其进行再次的检定工作。在锚索张拉符合了设计要求之后，锚索张拉要逐渐加力，并且要对其中的加力值与锚索伸长值进行详细记录。锚索张拉之前也需要依据设计安装相关的测力计，并且依据设计需求进行观测工作，同时也要做好测力计的保护工作，在锁定与注浆工作中也需要遵循设计要求。锚索孔的设置、形式以及彼此之间的距离也需要遵循设计要求。每组锚索规格、结合形式也要符合设计要求，每组锚索的锚固段也要依据设计要求，在实际施工中要使用相应的紧箍环与扩展环，以此形成波浪状，其外面应该要设置防护外套。

三、水库溢洪道的预应力锚索施工

在上文的分析中就已经提到过，水库溢洪道的预应力锚索施工有规定流程，同时还需要遵循相应的原则。因此，在实际施工中，预应力锚索施工主要体现在以下方面：

（一）钻孔施工

钻孔可以说是预应力锚索施工中的第一步，在实际工作中要全用全站仪或者是经纬仪等相关的设备，在施工现场周围做好定位工作，并且做好标记。依据设计要求的孔口位置，把专用钢管设置在脚手架上，然后让专用钻机就位，在这其中需要选用地质罗盘仪器，以此对方位角和倾角等进行定位。由于钻孔深度比较大，受到钻头以及钻杆自身的影响，在钻进过程中会有钻头下沉的问题。所以在开孔的时候要不断调整倾角，然后使钻机固定，并且再做一次复测，使其能够满足设计相关要求。在这之后要及时接上风管，然后再进行钻孔施工。在钻进过程中可以使用地质罗盘仪器做调整。由于地质原因，在钻孔的时候可能出现断层孔段的现象，或者是岩石破碎的问题。在这个时候要及时把钻头与钻杆取出来，并且要做固结灌浆作业，灌浆的时候要将孔口封堵好。最后就是洗孔作业，要选用高压风将孔中的石渣与灰尘吹出，并且要使用破布材料堵塞孔口，以免孔中有异物进入。

在钻孔时还有注意事项，在开孔时要严格核对倾角与方位角，除非经过设计方的统一，否则不能够对设计的倾角进行随意修改。在钻孔的时候要使用轻型潜孔钻进行钻进，钻孔时要做分段测斜，及时对偏差进行纠正。在钻孔完成之后还要再进行一次全孔测斜工作。若是在施工中遇到塌孔等相关的地质问题，则需要先钻孔固结灌浆，然后再进行钻进工作。在设计中的孔中深度是地质缺陷位置时，需要依据监理人员的指导做钻孔加深。

（二）锚索的制作

锚索制作是整个预应力锚索施工中相对重要的一个环节，首先要做的是钢绞线下料，在制作过程重要选用一定规格的钢管将整圈钢绞线构成一个“井”字，并且将钢绞线内圈固定，使其保持站立状态。要在下料长度范围中进行建设工作台，依据设计长度确定尺寸。钢绞线下料时要选用砂轮切割机做切割工作，确保切口的整齐，没有散头现象出现。接着就是锚索的制束，在完成下料作业之后，要在进口段位置对各个浆管和钢绞线编号，把浆环与浆管防治在锚段上，保障管道的顺畅，使其符合施工要求。在完成管道的安装和检查工作之后，需要将管口进行临时封闭，并且做好编号、选用环氧剂将浆环封堵，并且要检测锈蚀情况，要把存在锈蚀的管道进行处理。在这过程中还需要在内锚段周围安装对中支架，并且把无锌铅丝扎在两个对中支架中间。在绑扎时要保障钢绞线和进、回浆管之间的平行，不能够有交叉现象出现。

（三）锚索的安装和灌浆

锚索安装过程中要使用机械和人工相结合的方式，在下索之前要提前对锚索编号和孔口编号进行核对，并且要选用探头对孔的质量进行检测，之后再向孔中安装锚索。在安装锚索的过程中，要保障3m以内控制曲率半径，保护锚索结构。在穿索时，若是有锚索结构损坏的问题，则需要马上进行更换。在锚索灌浆作业中，内锚段与张拉段封口的灌浆是主要内容。锚段灌浆中使用了止浆环与孔口排气回浆的方式，在锚索进入孔口之后，可以马上进行内锚段施工，并且要在锚索张拉确定之后做张拉段施工。在内锚段充气时，需要在一定范围内对止浆环充气压力进行控制，若是存在破碎的岩层，则需要选用止浆包进行止浆工作，依据钻孔的实际情况，可以在15到20cm的范围内控制止浆包长度。

（四）外锚头垫座浇筑

在进行混凝土的浇筑工作之前，需要把岩石表面清理干净，保障其表面的清洁度，然后再安装孔口管以及钢垫板。依据设计做好钢筋的绑扎进和模板架设工作，灌浆内锚段之后可以马上进行混凝土的浇筑。钢垫板需要向混凝土垫座上方传输均匀的锚具集中荷载，由于必须要保障钢垫板安装具有较好的稳定性，保障锚垫板和锚孔轴线的垂直，在施工之前要正交焊接孔口管一段和锚垫板，而另外一段则需要插入孔内。在这过程中需要依据设计相关要求做灌浆管的预埋工作，保障整个施工过程的规范性，减少施工中相关问题的出现几率。

（五）锚索张拉锚固

在内锚段灌浆垫座的混凝土和前期设计强度相符之后，可以将锚具与夹片清理干净，然后安装锚具和千斤顶工作，随即进行张拉。为了保障工具的卸除更加方便，需要在工具夹片之上涂抹一些润滑剂，保障工具锚板上孔排列顺序和前段工具毛孔位的一致。在实际施工过程中，不能够有钢绞线较差问题出的出现。在张拉过程重要选用限位张拉自行锚固的方式，要事先安装测力计，然后安装锚板与夹片，最后再做锚索张拉的锚固工作。在实际张拉过程中，需要先选用一根锚索做预张拉工作，工具可以是穿心型的小千斤顶，保障各个锚索都能够均匀的受力。然后再选用大的千斤顶进行施工，在施工中分级张拉一定数量的钢绞线，直到高于张拉荷载，并

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且在此基础上做好锁定工作。在要求满足各级控制张拉力之后，需要在一定时间内进行稳定，时间一般是5分钟左右，然后再进行下一级的张拉工作。在满足最后一级的张拉力之后，还需要进行10分钟的稳定，最后再进行锁定工作。

（六）施工注意事项

在进行锚索施工时都有相关的设计要求，有很多施工环节和步骤都要遵循相应的原则。比如在钻孔重要对岩土变化进行记录，在将锚索放置在锚孔中之后，需要在24小时之内进行灌浆。预应力锚索施工中，锚具、锚塞以及垫板的规格以及质量都要符合设计要求，并且要符合国家对这方面的规定。锚索张拉施工工艺也需要符合工程设计需要，张拉中使用的设备和仪器在使用之前要送到部门检验。锚索张拉测验需要依据水工预应力锚固相关的施工条例进行，保障张拉可以符合设计要求。在锚索施工中，要在上一道工序检验合格之后才能够进行下一道工序的施工，这样才能够保障每道工序的规范性与质量。在施工中若是出现质量问题，则需要做好备案和记录工作，及时上报给相关部门，做好协同处理。在施工阶段，离锚孔段附近的20米以内不能够实施爆破工作，防止其对锚索加固稳定性的影响。在后期施工中也不能够进行大范围的爆破工作，施工中必须要做好质量监管，让整个预应力锚索工程可以在保障质量的基础上如期完成。

结束语：

溢洪道是水库体系中重要的构成部分，其是一种防洪设备，主要是建设在水坝的一边。在溢洪道运行中，预应力锚索施工极其关键，其能够保障溢洪道的稳固性，进而确保整个水库的安全运行。在实际施工中，需要做好准备工作，在施工时也需要依据前期的设计要求进行。预应力锚索施工有一定的施工流程，首先是钻孔，在钻孔时要做好前期的勘察以及后期的洗孔工作，然后是锚索的制作、安装以及灌浆工序，最后是锚固。这是完整的施工流程，锚索的施工必须要依据此步骤进行，才能够保障锚索工程施工的质量。通过对预应力锚索的施工，保障溢洪道的稳固性，进而确保整个水库的安全，使其能够为社会人民提供更多的帮助，提升水库的经济效益和社会效应。

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