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(中國(guó)水利水電第四工程局有限公司新疆公司,貴州 六盤水,553000)
善泥坡水電站位于北盤江干流中游河段貴州省六盤水市水城縣順場(chǎng)鄉(xiāng)境內(nèi),距水城縣118km,距貴陽(yáng)市362km。電站水庫(kù)正常蓄水位885m,總庫(kù)容0.850億m3,調(diào)節(jié)庫(kù)容0.246億m3,是日調(diào)節(jié)水庫(kù)。電站裝機(jī)容量185.5MW,保證出力20.78MW,多年平均發(fā)電量6.788億kW·h。
本工程為Ⅲ等工程,工程規(guī)模為中型,工程樞紐主要由碾壓混凝土拱壩、壩身泄洪系統(tǒng)、右岸引水系統(tǒng)及地下廠房和小機(jī)組引水發(fā)電系統(tǒng)等組成。
中孔閘墩、支撐橫梁布置預(yù)應(yīng)力錨索,分為主錨索和次錨索。其左、右中孔閘墩各布置5組3000kN級(jí)的主錨索,每組錨索由6根錨索組成(閘墩兩邊各3根),單根錨索長(zhǎng)度為17.549m~37.055m;與水平夾角為28.18°~46.18°;左右中孔支撐橫梁各布置12根1500kN級(jí)的次錨索,單根錨索長(zhǎng)度14.6m,與主錨索間隔布置。
左、右中孔主錨索主要采用在錨固段預(yù)留孔進(jìn)行后期錨固段安裝施工,預(yù)留孔為“圓形”孔;左、右岸中孔次錨索采用預(yù)埋管法成孔施工,預(yù)埋管6.0m一節(jié),主要采用人工配合塔吊吊運(yùn)安裝,管節(jié)與管節(jié)之間采用焊接連接,預(yù)埋管加固采用[8槽鋼制作成“三角叉”支撐架(與預(yù)埋管焊接),并與支撐橫梁的鋼筋焊接一起;錨索安裝采用人工配合塔吊吊運(yùn)安裝施工,錨索張拉端、錨固端采用人工安裝,施工人員在中孔支撐橫梁兩端預(yù)留0.5m作為施工平臺(tái)進(jìn)行施工;張拉力為1500kN,鎖定拉力為1650kN;錨索孔道采用M35水泥砂漿進(jìn)行封孔灌漿施工。
錨索施工程序:施工準(zhǔn)備→預(yù)埋管加工→預(yù)埋管、定位管安裝及加固→壩體及閘墩混凝土澆筑→錨索制作→錨索安裝(穿束)→錨具安裝→錨索張拉及鎖定→鋼管內(nèi)注漿→錨索孔口防護(hù)處理→預(yù)留孔回填施工→外錨頭保護(hù)處理。
表1 錨索施工主要材料機(jī)械
根據(jù)設(shè)計(jì)要求,中孔閘墩的有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力錨索分為主錨索和次錨索,均采用預(yù)埋管成孔,主錨索預(yù)埋管采用φ219鋼管,次錨索預(yù)埋管采用φ159鋼管。次錨索沿左右岸水平方向布置,布置3排,沿高程方向與主錨索間隔布置。
主錨索預(yù)埋管采用人工將φ204mm定位管(L=1.0m)及固定鋼板(500mm×500mm×20mm)安裝(與閘墩周邊鋼筋焊接),預(yù)埋管安裝主要采用人工配合8t汽車吊進(jìn)行安裝施工,以6.0m一節(jié)為標(biāo)準(zhǔn)節(jié),隨混凝土澆筑高程逐根進(jìn)行安裝,標(biāo)準(zhǔn)節(jié)間采用焊接連接。
次錨索預(yù)埋管沿左右岸水平布置,采用人工將錨索一端的φ149定位管(L=1.0m)及固定鋼墊板(400mm×400mm×20mm)進(jìn)行安裝;預(yù)埋管安裝采用人工配合塔吊,以6.0m一節(jié)為標(biāo)準(zhǔn)節(jié),以一端向另一端逐節(jié)安裝,標(biāo)準(zhǔn)節(jié)之間采用焊接連接。
根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況,錨索最大長(zhǎng)度為37.055m,由于長(zhǎng)度相對(duì)較長(zhǎng),吊運(yùn)施工難度大,主要在兩中孔之間采用9.0m長(zhǎng)的20a工字鋼沿左右岸方向布置4根(間距0.5m),與預(yù)埋的插件焊接,在工字鋼面板上滿鋪5m厚的馬道板,形成施工平臺(tái),進(jìn)行錨索錨固端、張拉端施工,采用人工安裝固定鋼墊板、錨墊板、定位管等。
主錨索穿索采用人工配合塔機(jī)進(jìn)行安裝,由塔機(jī)吊起張拉端,由人工將錨固段穿入預(yù)埋管內(nèi),從預(yù)埋管高位端穿入,低位端引出。高位端人工下送,低位端人工下拉(在穿索前在預(yù)埋管穿入一根繩子)。
次錨索主要采用塔機(jī)吊運(yùn)至孔位后,從張拉端向錨固端穿索施工,在穿索前在預(yù)埋管內(nèi)穿入一根繩子,采用一端送,一端拉的施工方法進(jìn)行次錨索安裝施工。
根據(jù)施工要求,閘墩及支撐橫梁混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后進(jìn)行錨索張拉施工,錨索張拉主要采用以張拉力控制為主,以伸長(zhǎng)值校核為輔的雙控操作方法;張拉采用在錨固端錨具鎖死,在張拉端采用千斤頂進(jìn)行分級(jí)荷載張拉施工;錨索張拉主要采用單根預(yù)緊和整束分級(jí)張拉兩個(gè)部分,其進(jìn)行預(yù)張拉2次(消除錨索隱蔽變形量),張拉力為0.1~0.2倍設(shè)計(jì)值,其中整束分級(jí)張拉荷載要分級(jí)逐步施加,不能一次加至鎖定荷載。
錨索施工遵循“1500kN級(jí)次錨索先施工,3000kN級(jí)主錨索后施工”;同級(jí)錨索施工遵循“中間先施工,兩側(cè)錨索對(duì)稱后施工”;同一閘墩上錨索遵循“先中間,后兩側(cè),逐步擴(kuò)散,對(duì)稱張拉”。
根據(jù)設(shè)計(jì)及施工規(guī)范要求,為減少錨索預(yù)應(yīng)力損失,在錨索補(bǔ)償張拉完畢后48h內(nèi)進(jìn)行管道灌漿。灌漿前采用手提式砂輪切割機(jī)將多余的鋼絞線切除,并用環(huán)氧砂漿封堵固定端的夾片縫隙(以防漏漿);錨索張拉及鎖定后,采用φ50PE管接引空壓機(jī)將預(yù)埋孔道雜物清理干凈。
制漿采用集中制漿的方法進(jìn)行,通過(guò)管道輸送到灌漿設(shè)備,灌漿壓力按0.45MPa控制,灌漿漿液水灰比為0.45∶1。灌漿標(biāo)準(zhǔn)為錨索孔口返漿為止,繼續(xù)灌注不小于30min,灌漿工作即可結(jié)束。
(1)錨具以外的鋼絞線除留存15cm外,其余部分用磨光機(jī)切除。
(2)外錨頭按施工圖紙要求用混凝土封閉保護(hù),混凝土保護(hù)層厚度不小于10cm。
中孔閘墩次錨索24根,主錨索60根全部張拉完成,施工成果見表2。
表2 中孔閘墩錨索張拉成果匯總
中孔閘墩錨索共80個(gè)單元,全部合格,合格率100%。
根據(jù)設(shè)計(jì)技術(shù)要求,錨索注漿水泥漿液的水灰比為0.45,水泥選用P.04 2.5普通硅酸鹽水泥。為減少漿液干縮,提高早期強(qiáng)度,配制時(shí)加入一定的外加劑,配合比見表3。
表3 中孔閘墩錨索注漿漿液配合比
善泥坡電站中墩預(yù)應(yīng)力主、次錨索施工,成功地完成了埋管、下料、安裝、張拉、注漿、外露段混凝土保護(hù)等各項(xiàng)工序,為類似工程提供了很好的借鑒。