套管跟进预应力锚固技术在湖北江坪河水电站滑坡变形体加固工程中的应用

张晓安任红卫

摘要：：预应力锚固技术的最大特点是通过锚固措施合理地提高可利用岩体或土体的强度，在深覆盖复杂地层边坡加固锚索施工中，塌孔频繁、成孔困难直接影响工程进度及投资。湖北江坪河电站滑坡变形体加固工程采用了套管跟进预应力锚固技术成功取得了较好的效果。

关键词：滑坡变形体；深覆盖层；套管跟进法；预应力锚索

Abstract :: most prominent feature of prestressed anchor is reasonable to increase the strength of the rock or soil through the anchorage, the construction of deep cover complex formation slope reinforcement anchor cable, hole collapse frequent, difficult hole direct impact on projectprogress and investment. Hubei Jiangpinghe power station landslide deformation strengthening works of the casing follow-up of prestressed anchoring technique successfully obtained good results.

Key words: deformation landslide body; deep overburden; casing follow-up method; Prestressed Anchor

中图分类号: TV74 文献标识码：A文章编号：

1．工程概况

湖北溇水江坪河水电站右岸瓦屋台滑坡变形岩体位于江坪河水电站坝址下游约2.0km处。滑坡前该处河谷呈“V”型，两岸地形较整齐对称。河谷深切形成了高差达1000m以上的高陡斜坡，滑坡体原始地形呈上陡、中缓、下陡的形状，为斜交反向坡。

滑坡体主要由残坡积、崩积的松散的碎石粘土、崩块石夹土等覆盖层构成。高程630m以下主要为碎、块石粘土，碎、块石以灰色粉砂岩、泥灰岩为主，胶结较松散，碎、块石直径一般小于1m；高程630m以上由崩塌堆积的灰岩、少量粉砂岩块石夹残坡积的土及碎块石组成，崩块石最大直径达10m～20m。由于覆盖层厚度平均35m，常规钻孔成孔困难，采用套管跟进法进行锚索钻孔施工。

本工程2008年11月15日进场施工至2009年2月18日完工，完成无粘结预应力锚索48束，共计4320000kN.m。

锚索施工前 锚索施工后

2．施工设计

该抢险加固工程锚索设计长度为60m，锚固长度12m，轴线与水平方向的夹角为15°。锚索采用10Φ18高强度低松驰钢绞线，强度为1000KNM钢绞线，10根钢绞线组成一束，其中锚固段长12m，张拉段长48m，10根钢绞线设计拉力为1500KN。锚固灌注水泥砂浆标号为M30。边坡清挖完成后即开始预应力锚索施工，具体施工工艺流程及施工方法如下：

3．施工材料

钢绞线采用符合GB/T5224-2003的1860级7φ5无粘结低松驰预应力钢绞线，钢绞线强度利用系数≯75%，1500kN锚索共设有10根,钢绞线组成钢绞线带有成品PE保护膜．注浆、浇筑混凝土垫墩所用水泥为P.O42.5级普通硅酸盐水泥．锚垫板、螺旋筋、工作锚板、工具锚板、工作夹片、工具夹片采用OVM 配套锚固体系．

4．施工工艺流程

本标段锚索采用无粘结式预应力锚索全孔一次注浆。

施工工艺流程：清理场地、搭设施工平台→钻机就位→松散地层跟管钻进→稳定岩层常规钻进→成孔→锚索制安→起拔套管→锚固段注浆→浇注锚墩→张拉→张拉段注浆→封锚

5.锚索施工方法

5.1 锚孔造孔

成孔孔径：Φ150mm。锚孔俯角轴线与水平方向的夹角为15°。锚索孔设计深度60m，锚固段长度12m，按照设计要求执行。预应力锚索的锚固段应位于满足锚固设计要求的岩体中，若孔深已达到预定深度，而锚固段仍处于破碎带或断层等软弱岩层时，延长孔深，继续钻进，直至监理工程师认可为止。

锚索成孔采用采用风动潜孔锤冲击回转钻进方法，干钻成孔，严禁用水钻。达到设计深度后应吹净钻孔底部与钻孔壁上附着的钻粉，进行钻孔质量检查。孔径不超过设计孔径的3%，锚孔轴线顺直，钻孔深度应比设计深度深0.5m。

5.2制索

1500kN锚索共设有10束钢绞线，每束由7根Ф5钢绞线组成。将钢绞线表面清洗干净。

钢绞线下料用砂轮切割机切割，严禁采用氧气和电焊切割。锚索下料编索在加工棚内进行，按计算好的长度下料后，平顺放在棚内0.5m高，1.5m宽的台架上，逐根检查钢绞线有无损伤，同时对锚固段进行剥除钢绞线外的HDPE外皮，将钢绞线锚固段散开，用专用清洗剂将钢绞线上的防锈油脂清洗干净后，再将钢绞线按原状编好。沿索体轴线方向，在锚固段每隔1m安装一个隔离支架，并在锚固段两隔离支架中部设一道用16号铁丝绕制的紧箍环，最后用Φ0.8mm铅丝绑扎牢固，同时在锚固段和自由段的界面上设置隔离塞。

5.3下索及拔套管

锚索入孔前应先用与锚索束直径相同的探头探孔，确定锚孔畅通及孔深确定后，把锚索用人工搬运至孔口。为防止下索过程中，折弯锚索，可用钢管脚手架在锚孔倾斜的垂直面搭设导向架或人工运送操作平台。集中人力，将锚索送入孔内。下索过程中操作人员要协调一致，用力均匀，使锚索体均匀慢速顺直下入。要防止锚索扭曲和受阻，如果下索遇阻，须将锚索退出来，用钻机扫孔，畅通后再下。下索完成后，立即进行套管拔出工作，拔管采用液压拔管机逐节拔出。

5.4 注浆

无粘结型钢绞线锚索注浆采用M30水泥浆全孔一次注浆工艺，采用2SNS泵灌注。灌注前先压入压缩空气，检查管道畅通情况。灌注方法：采用阻塞器封闭灌注。浆液从注浆管向内灌入，回浆管排出灌浆压力为0.3~0.5MPa。结束标准：排气管回浓浆后，采用0.5MPa压力屏浆，屏浆时间30min。出的浆液浓度与灌入的浆液浓度相同，且不含气泡时为止。为给锚索张拉提供依据，注浆时对每一批预应力锚索的灌浆浆液取样做抗压强度试验。

5.5锚墩浇筑

锚墩浇筑工序为：基础清理→打锚杆→钢筋制安与定位垫板安装→立模→验仓→砼浇筑→养护。锚墩砼采用M50砼配合比进行砼浇筑，砼浇筑时注重锚墩下部及各边缘振捣，以防止出现蜂窝麻面。

5.6锚索张拉

根据设计要求锚索张拉在内锚固段灌浆和格构砼达到设计强度后开始。张拉机具为穿心千斤顶，OVM 系列外锚具，电动油泵分级加载．张拉前对机具进行率定，并绘制率定图表，张拉机具使用超过6个月须重新进行率定．张拉开始先对锚索进行单根预张拉，以提高各钢绞线的受力均匀度。单根预张拉完成后进行整体张拉，锚索张拉应隔时分级张拉，加载要平稳，速率控制在设计预应力值的0.1/min，卸载速度不超过设计预应力值0.2/min。每级稳压时间不小于5min。

5.7封孔灌浆

锚索张拉锁定后即进行封孔灌浆，该工序旨在确保张拉段钢绞线被水泥浆严密包裹，防止锈蚀和增加安全储备，必须保证进浆管工作正常，避免堵塞不通．灌浆结束标准选用达到设计规定压力，孔内不吸浆，回浆管浆液浓度、密度与进浆管浆液浓度、密度一致后，结束灌浆．

5.8封锚

张拉完成后，立即进行封锚浇注砼施工，封锚前应将钢绞线上露头、锚具、锚垫板表面水泥浆及锈蚀等清除干净，并将格构砼凿毛，然后用同C35砼浇注锚固头封锚。锚具外的钢绞线除留存10cm外，其余部分切除。锚索外路锚头作二级防腐处理，外锚具或钢绞线端头，用混凝土封闭保护。

6结束语

对于深覆盖复杂地层边坡采用套管跟进法进行预应力锚索施工，缩短了钻孔时间，避免了孔壁垮塌，施工进度大大加快。

取消传统的金属隔离架，改用专门厂家加工的近圆柱型硬塑隔离架，不仅有效地将钢绞线、灌浆管等分隔开，确保每根钢绞线均有足够的保护层，而且减小了锚索穿索时对孔壁的摩擦力，提高了工作效率。