摘要：由于裂縫開展與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性有緊密聯(lián)系，直接影響工程安全，因此，工程界對于水工混凝土結(jié)構(gòu)中的裂縫控制要求越來越嚴(yán)格�？紤]到結(jié)構(gòu)應(yīng)力狀態(tài)較復(fù)雜，為優(yōu)化閘室結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)，結(jié)合工程發(fā)展的趨勢進(jìn)行設(shè)計優(yōu)化，錦屏二級水電站攔河閘壩在經(jīng)過綜合比較研究后采用了500T錨索預(yù)應(yīng)力閘墩方案。本文主要介紹了500T噸位預(yù)應(yīng)力錨索在錦屏水電站攔河閘壩預(yù)應(yīng)力閘墩上的成功應(yīng)用，為今后類似的工程提供了借鑒經(jīng)驗。
　　關(guān)鍵詞：錦屏，預(yù)應(yīng)力，閘墩，施工
　　一、工程概況
　　錦屏二級水電站攔河閘壩工程位于雅礱江下游，主要由泄洪閘和兩岸重力式擋水壩段組成，全長165m，最大壩高34m。其中，攔河閘主要由泄洪閘和兩岸混凝土重力式擋水壩段組成，全長165m，其中泄洪閘段長100m。泄洪閘采用平底寬頂堰型式，最大閘高34m，共設(shè)5孔閘孔，每孔凈寬13m，堰頂高程1626m，閘頂高程1654m。
　　本工程泄洪閘工作弧門尺寸較大，閘墩弧門支座需承受巨大的水推力�！端�工預(yù)應(yīng)力錨固設(shè)計規(guī)范》(SL212-98)6.1.1條規(guī)定，當(dāng)弧形閘門承受的水推力達(dá)到35000KN以上，閘墩中混凝土出現(xiàn)較大拉應(yīng)力時，應(yīng)采用預(yù)應(yīng)力式閘墩。根據(jù)計算，本工程弧門總推力最大值為38659.2KN，略超出規(guī)范要求采用預(yù)應(yīng)力閘墩的推力下限值。通過經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較，最終選用預(yù)應(yīng)力閘墩方案。
　　二、預(yù)應(yīng)力閘墩施工技術(shù)應(yīng)用
　�。ㄒ唬╊A(yù)應(yīng)力閘墩錨索布置
　　根據(jù)設(shè)計，每個閘墩設(shè)主錨索15根，次錨索12根。每束主錨索由34根7Φ5鋼絞線構(gòu)成，每束次錨索由10根7Φ5鋼絞線構(gòu)成。其中主索設(shè)計鎖定噸位5000KN，超張拉噸位5300KN，永存噸位4200KN。次索鎖定噸位1600KN，超張拉噸位1500KN，永存噸位1200KN。閘墩預(yù)應(yīng)力錨索布置圖詳見附圖1。
　　
　　附圖1.閘墩預(yù)應(yīng)力錨索布置圖
　　（二）施工工藝流程
　　閘墩預(yù)應(yīng)力錨索的施工流程主要包括：錨索預(yù)埋鋼管成孔、錨墊板、螺旋筋等錨具組件及預(yù)埋件的保護(hù)和防銹蝕工作，此后進(jìn)行錨索編束及安裝、張拉、灌漿等工作。具體施工工藝流程包括：錨索組件埋設(shè)、錨索孔檢查清理、編索、錨具就位、錨索入孔就位、錨索張拉、錨固力檢測、灌漿、灌漿檢查、封錨等工序。
　　
　　（三）施工重點
　　1.材料準(zhǔn)備及檢驗
　�。�1）預(yù)應(yīng)力鋼絞線采用公稱直徑15.24mm高強(qiáng)度低松馳預(yù)應(yīng)力鋼絞線，抗拉強(qiáng)度為1860MPa，其質(zhì)量符合«預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絞線»（GB/T5224-2003）的有關(guān)規(guī)定。
　　（2）錨具及其組件
　　閘墩預(yù)應(yīng)力錨索采用OVM群錨體系，主錨索采用OVM.M15-34錨具及其組件，次錨索采用OVM.M15-10錨具及其組件。錨固性能滿足：靜載錨固效率系數(shù)ηa≥0.95,實測極限拉力時的總應(yīng)變εapu≥2.0％，且夾具的靜載錨固性能應(yīng)符合ηa≥0.92。
　　2.錨索組件埋設(shè)、保護(hù)
　　錨索組件包括錨墊板、螺旋筋、預(yù)埋鋼管、灌漿管，安裝原則是保證埋件位置準(zhǔn)確、穩(wěn)固。
　　預(yù)應(yīng)力錨索孔道的形成是錨索施工的基礎(chǔ)和重點，本工程采用埋管法成孔，孔道采用鋼管，鋼管安裝控制精度：主錨索管軸兩端點管中心安裝點位誤差：水平向≤5mm，豎直向≤5mm；次錨索管軸誤差：水平向≤10mm，豎直向≤10mm。由于本工程主錨索采用斜孔扇形布置，間距較小，混凝土倉位準(zhǔn)備時沿孔管全長設(shè)置定位鋼筋或井形定位支架，以確�？椎拦芫�型、方向符合設(shè)計要求。
　　安裝灌漿管時先在鋼管上鉆孔，把灌漿管焊接在鋼管上，注意灌漿管不要伸入鋼管內(nèi)，焊縫處不漏漿。
　　3.錨索制作、安裝
　　鋼絞線下料長度按設(shè)計長度進(jìn)行，其長度計算公式為：鋼絞線下料長度＝計算長度＋2.2m（張拉端1.5m,非張拉端0.7m）+0.3m（如有觀測儀器）＋0.1m（下料誤差不大于0.1m）。
　　為保證每根鋼絞線的相對位置準(zhǔn)確，避免鋼絞線互相交叉、內(nèi)外層交錯。編索時將錨索的每根鋼絞線兩端均用油漆作對應(yīng)標(biāo)記，按順序排列編號，并依次用無鋅鉛絲綁扎成一束，綁扎間距為1m。編束后應(yīng)及時掛牌分類編號、注明日期，以免混亂。
　　4.錨索張拉
　　本工程主錨索布置在EL.1633~EL.1648m高程之間，當(dāng)錨索孔道全部形成后，即可進(jìn)行錨索體的安裝。錨索安裝前應(yīng)對孔道、錨索進(jìn)行核查，確保索體的鋼絞線順直。當(dāng)閘墩和錨塊的混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計要求，即可進(jìn)行錨索張拉，張拉順序為先次錨后主錨，在閘門安裝前，相應(yīng)部位的主錨索必須完成張拉。錨索均采用整束張拉，主次錨索均采用一端張拉，主錨索張拉端設(shè)在混凝土錨塊位置。所有張拉設(shè)備在投入使用之前均需率定檢校。張拉過程中為了減少預(yù)應(yīng)力損失和受力均勻，錨索可采用分級加載、分序跳束、對稱張拉、間歇張拉等措施。錨索張拉后，按設(shè)計要求進(jìn)行孔道注漿，注漿結(jié)束后進(jìn)行預(yù)留平孔的混凝土回填和錨塊錨固端防護(hù)施工。
　　
　　附圖2.次索布置細(xì)部圖
　　束體經(jīng)預(yù)張拉后，即可進(jìn)行整束張拉。閘墩主錨束分級張載和張拉程序為：
　　主錨索：錨索預(yù)緊→穩(wěn)壓持荷時間5min→分級加荷→超張拉噸位5300KN→穩(wěn)壓持荷時間20min→頂壓錨固。
　　次錨索：錨索預(yù)緊→穩(wěn)壓持荷時間5min→分級加荷→超張拉噸位1600KN→穩(wěn)壓持荷時間20min→頂壓錨固。
　　5.灌漿
　　錨索張拉結(jié)束后，必須在24小時以內(nèi)進(jìn)行封孔灌漿，灌漿前檢查灌漿系統(tǒng)，確保進(jìn)回漿管路暢通。灌漿前對孔道進(jìn)行清潔處理，必要時應(yīng)以0.2PMa的壓力水沖洗清除管道內(nèi)的有害材料。
　　灌漿前進(jìn)行抽真空試驗。啟動真空泵，觀察真空壓力表的讀書，達(dá)到-0.07~-0.1MPa即可�？椎纼�(nèi)真空度保持穩(wěn)定時，停泵1min，若壓力降低小于0,02MPa，即可認(rèn)為孔道基本達(dá)到并維持真空；如未滿足此數(shù)據(jù)，則表示孔道未能完全密封，需再進(jìn)行檢查及時更正；當(dāng)孔道內(nèi)真空度達(dá)到并維持在-0.08MPa左右時，直接進(jìn)行灌漿。
　　主、次錨索灌漿采用兩次進(jìn)漿、兩次屏漿的標(biāo)準(zhǔn)�？刂乒酀{壓力0.4MPa～0.5Mpa。
　　三、工程實施進(jìn)度分析
　　與原規(guī)劃方案中的常規(guī)砼閘墩方案相比，預(yù)應(yīng)力閘墩在混凝土澆筑過程中增加了鋼管埋設(shè)，砼澆筑完成后還需要進(jìn)行錨索的張拉，錨孔的注漿，最后還需進(jìn)行錨頭防護(hù)等施工，增加了多道施工工序。因本項目施工期采用過水圍堰方案，增加的工序進(jìn)一步加大了工期壓力。據(jù)對施工期的測算，在完成次錨施工的情況下，一根主錨索從下索、張拉、注漿、完成防護(hù)，約需要7~10天時間，到混凝土防護(hù)具備過水條件，整個過程需要23天左右。因此為了降低進(jìn)度風(fēng)險，在施工過程中必須對于已完成孔道施工的閘墩，及時進(jìn)行錨索的下索和張拉施工。
　　四、小結(jié)
　　預(yù)應(yīng)力閘墩通過錨索施加預(yù)壓應(yīng)力在閘墩上，以此抵消弧門推力產(chǎn)生的拉應(yīng)力，閘墩基本處于受壓狀態(tài)，僅局部范圍內(nèi)有拉應(yīng)力出現(xiàn)，拉應(yīng)力范圍較小，拉應(yīng)力極值也不大，對閘墩長期運行有利。從目前已經(jīng)建成的預(yù)應(yīng)力閘墩的運行情況看，該工程運行情況良好，未出現(xiàn)應(yīng)力集中導(dǎo)致的裂縫等問題。與國內(nèi)采用預(yù)應(yīng)力技術(shù)的類型工程相比，本項目閘墩預(yù)應(yīng)力錨索噸位更大，施工周期更短，工序銜接緊密，并在預(yù)計工期內(nèi)順利完成了項目建設(shè)，運行效果良好，對今后類似工程的應(yīng)用有借鑒指導(dǎo)意義。