糯扎渡水电站锚索桩板墙施工技术应用

王春明

（中国水利水电第六工程局，辽宁 丹东 118000）

1 工程概况

锚索桩板墙工程位于澜沧江糯扎渡电站坝址区上游一侧，属澜沧江低热河谷区，夏季炎热多雨，冬季温和干旱。根据出露地质条件，桩板墙施工区岩层表层破碎，风化程度较为严重，主要表现为节理裂隙发育，且裂隙多张开，并夹有次生泥或泥膜，裂隙壁风化剧烈。

锚索桩板墙工程共有6段，计135根桩，桩板墙累计长度为1015 m。锚索桩板墙桩基采用挖孔灌注桩，为C35钢混结构，设计桩截面尺寸为2.0 m×3.0 m，桩间中心距8.0 m，桩长 18.0～44.2 m，悬臂长 12.0～29.2 m。根据悬臂段长度差异，抗滑桩上分别设置1～2组预应力锚索，预应力锚索长度35～40 m。在桩背土侧侧向埋深过于薄弱，底座混凝土高度较大等不利条件下，在抗滑桩下部设置补强锚索。桩板墙桩体为1800 kN级无粘结锚索，设计锁定张力为1500 kN，采用12股φj15.24无粘结预应力钢绞线制作，并设隔离支架制成。桩间设有挡土板，板长7.2 m，断面结构尺寸为40 cm×100 cm和56 cm×100 cm两种。

2 施工难点与重点

锚索桩板墙施工区位于高、陡、险峻部位，上下交叉、水平交叉施工，安全隐患突出；由于大部分桩基施工时段都处在雨季时期，施工难度大，制约因素多；桩板墙施工区施工场地狭窄，拌和系统及施工道路布置困难。工程重点是挖孔桩和桩体模板的支撑及预应力锚索施工。

3 施工程序

3.1 索桩施工程序

单索桩施工程序为首次填土至16.5 m→张拉锁定顶层锚索→填至设计高程；双索桩施工程序为首次填土至16.5 m→张拉锁定底层锚索→二次填土→张拉锁定顶层锚索→填至设计高程。

3.2 桩板墙施工程序

预应力锚索桩板墙施工流程图，见图1。

3.3 施工控制要点

在坡面上搭设脚手架，并根据抗滑桩位置放出锚索孔位，进行锚索施工，重点是保证安全措施到位；锚索孔钻进结束后进行洗孔，若锚固段为破碎带，首先进行固结灌浆然后再扫洗孔，最后将孔口封塞，避免孔内进入杂物。

锚索孔施工同时进行抗滑桩嵌岩段开挖，作好安全防护。除在桩与锚索施工平台间搭设拦渣挡板外，还必须对锚索脚手架进行外包防护网防护，避免落物对施工人员及设备造成危害。

抗滑桩施工结束并一定龄期后，进行挡土板安装及土方回填碾压。当回填高度达到距锚索孔孔口1.2～1.5 m时，停止回填碾压并进行锚索安装、灌浆，并对锚索外露段进行妥善保护。

锚索灌浆结束后继续进行土方回填碾压，与锚索预埋管安装协调进行，避免回填段锚索预埋管出现轴心偏位现象，预埋管在必要的情况下可做成约100 cm长短管，在安装过程中互相悬紧形成长管。

4 施工技术要点

4.1 测量放样与防护处理

根据施工图纸提供的坐标，确定桩孔位置及施工范围。施工前在边坡处采用φ25锚杆、竹排等设置1.5 m高挡渣墙，对施工区松散危石进行撬挖处理。

图1 预应力锚索桩板墙施工流程图

4.2 抗滑桩施工

抗滑桩施工工艺流程：施工放样→场地平整→放样复核→锁口开挖浇→地表临时排水→嵌岩段土方开挖护→封底及桩底排水→钢筋制安及钢管预埋→悬臂底段模板安装→下段桩身混凝土→待凝→上段钢筋制安及预埋钢管→顶部悬臂段模板安装→上桩身混凝土浇→洒水养护。

4.2.1 抗滑桩开挖及钢筋施工

因抗滑桩开挖需放坡和支护，桩前坡体采用锚杆及喷锚支护方式进行处理。抗滑桩开挖分段进行，采用跳挖法人工开挖，岩石较坚硬采用爆破方式进行，桩单次开挖深度不大于1 m，岩石较破碎时适当减小开挖深度，并进行护壁处理。护壁原则为全风化层采用钢筋混凝土，强风化层采用喷射C20混凝土，厚度15 cm，弱风化岩层不护壁。

抗滑桩的钢筋制安，以“分段制安、预留接头”为原则，包括桩身钢筋制安、锚墩钢筋制安和预埋锚索孔钢管。除常规钢筋施工外，该工程增进三级钢筋，采用冷墩粗工艺进行钢筋连接施工，墩粗钢筋制作工艺流程：切割下料→液压墩粗→加工螺纹→安装套筒→调头→液压墩粗→加工螺纹→安装保护套→做标识→分类堆放→现场安装。

对于可转动连接钢筋，先将套筒预先部分或全部拧入一个被连接钢筋的螺纹内，而后转动连接钢筋或反拧套筒到预定位置，最后用扳手转动连接钢筋，使其相互对顶，锁定连接套筒；对于不可转动连接钢筋，先将锁定螺母和连接套筒预先拧入加长的螺纹内，再反拧入另一根钢筋端头螺纹上，最后用锁定螺母锁定连接套筒；或配套应用带有正反丝扣的丝牙和套筒，以便从一个方向上能松开或拧紧两根钢筋。

4.2.2 抗滑桩桩基混凝土灌注

桩基混凝土浇筑前，清理孔内虚土、残渣与积水。浇筑时采用串桶垂直灌入桩孔内，连续分层灌注，下料导管出料口距混凝土浇筑面距离不得大于2 m，每层浇筑厚度不超过0.5 m。

4.2.3 抗滑桩悬臂段

钢筋制安结束后，架设抗滑桩悬臂段模板。采用组合钢模板，四周用缆风绳绷紧加固；浇筑部位用对拉螺栓紧固；模板接缝用橡胶条封闭。模板拆除时，侧面不承重模板在混凝土强度达到其表面及棱角不因拆模而损伤时进行；墩、墙和柱部位在其强度不低于3.5 MPa时进行。

悬臂段混凝土采用隔桩法进行施工，浇筑前对混凝土面进行处理。以混凝土泵辅以溜槽入仓的方式进行浇筑，插入式振捣器振捣，连续浇筑，并进行二次复振，复振时间根据现场试验确定。悬臂段较高时，采取分段浇筑的方式，分段位置不低于锚索标高1.0 m。其它按常规混凝土施工工艺进行控制。

4.3 锚索施工

锚索按1800 kN设计，1500 kN锁定。锚索布置于桩身，分别在距桩顶下2～3 m、距桩顶下5～6 m布置，桩底部位置设置补强锚索。

4.3.1 桩板墙锚索

在岩石锚固段采用YG-80型锚固钻机配备普通潜孔锤钻进成孔。岩石锚索施工程序：桩板墙施工→按设计高程预埋锚索钢管→外锚墩同桩浇注并预埋锚索张拉平台用固定I18工字钢→桩背回填至坡面锚索孔位高程→锚索施工。

为确保桩板锚索φ180预埋管在坡面岩石段的安装固定，采用φ185钎头开孔1.0 m→设计孔径钻进成孔（在岩层破碎、裂隙、软弱带，采取钻孔固结灌浆对岩层固结后，再钻进成孔）→按施工孔深计算锚索长度进行锚索体编制→穿索→锚索注浆→引锚索进行预埋管安装→预埋管混凝土浇注保护→锚索预紧张拉→桩背回填→锚索张拉锁定→封锚、补灌浆→张拉平台撤除。

4.3.2 造孔

测放孔位，使用红油漆标定孔位，并标明孔号，孔口坐标误差±10 cm。在松散体中施工采用偏心跟管钻进工艺进行。钻进过程中采用低转速、低钻压钻进工艺，并配冲击器钻进。基岩钻进过程中，因破碎段而导致成孔后无法下索，对其进行固壁灌浆处理，灌浆标准为水灰比0.5，水泥强度等级32.5R。固结灌浆结束后待凝一定的时间，然后进行扫孔作业。

4.3.3 锚索编制

编束时全束钢绞线应顺直排列，将钢绞线顺直排列在加工平台上，保持长度一致不能交叉扭曲。根据实际孔深及各段长度，丈量钢绞线长度，使用砂轮切割机下料。将锚固段长度剥离钢绞线PE套，将钢绞线每一股钢丝清洗干净，再缠绕进行索体编制，在锚固段与自由段连接部位的钢绞线PE套端部用胶带缠封。对组装好的锚索按照锚索孔进行编号，标明锚索编号、长度，妥善放置备用。

顺直一期注浆管、二期注浆管（排气管），锚固段按0.75～1.0 m的间距安设隔离架，张拉段隔离架间距1.5 m。锚固段顶部安装导向帽，导向帽与钢绞线捆扎牢固。在内锚固段范围内每隔1.0 m放一隔离架，张拉段内每隔2.0 m放一个隔离架，在相临隔离架间用8号铅丝捆扎，使之形成枣核状。同时将导向帽、进浆管正确安装，进浆管用φ20尼龙管，进浆管应伸入至距孔底20 cm处，回浆管安放至自由段端口外1 m。

4.3.4 锚索注浆

锚固浆液为水泥净浆，水泥石强度要求R7d不小于30 MPa。采取全孔一次注浆，张拉锁定后，进行墩头段补浆及锚头封闭。

4.3.5 张拉

采取单根循环预紧张拉→分级整体张拉至设计锁定吨位。按照糯扎渡水电站工程预应力锚索施工技术要求，锚索张拉分单股预紧和整束分级张拉两个阶段。

单股预紧张拉：安装千斤顶→0→30 kN/股→测量钢绞线伸长值→卸千斤顶。整束分级张拉：预紧→50%P→75%P→1500 kN稳压锁定，P为设计工作荷载。张拉稳压时间：除最后一次超张拉稳压持荷持续30 min外，其余每级为5 min。张拉各级加载稳压前后，测量钢绞线的伸长值。

4.3.6 封锚及监测

锚具外的钢绞线除留存10 cm，其余部分切除。外锚具或钢绞线端头，用环氧树脂封闭保护，其厚度不小于15 cm。悬臂高度大于16 m的桩，每根桩设置锚索作为监测锚索，在锚头安装相应级别锚索测力计。

4.4 挡土板安装及土方回填施工

4.4.1 挡土板基础处理施工

底脚分台开挖，挡土板底座最小厚度不小于1.5 m，在底脚不规空腔或底座按设计设置锚杆或锚筋桩。锚杆规格为φ25，L=6 m或4.5 m，@1.5 m ×1.5 m，埋入底座混凝土0.75 m；锚筋桩规格为 3φ28 mm，L=9 m，@2 m×2 m，埋入底座混凝土1.00 m。

4.4.2 挡土板施工

挡土板为预制钢筋混凝土矩形板，预制时在板两端1/4板长处预留吊装孔，同时作排水孔，孔内壁涂抹沥青。挡土板安装时，竖向起吊，两端挂有绳索，便于牵引，对准柱两侧放样线，将挡土板准确定位。挡土板为直接搭接柱身的形式，转角空腔与连接处间隙以M20砂浆填塞。

4.4.3 路基填筑和碾压施工

在挡土板安装同时回填路基，注意回填和锚索张拉施工的先后顺序。回填的砂石料或碎石土按30 cm层厚摊铺整平，压实达到设计相关规范要求。土方回填碾压分层进行，松铺厚度控制在30 cm以内，碾压密实度控制在90%以上，路面以下1.5 m压实度达到93%以上。台背回填的底部和边角用人工薄层铺料，压实厚度15 cm。

5 结语

1）由于水利工程锚索桩板墙施工区处于高边坡施工区，坡面存在危石、松散体及崩落体，施工干扰较大，安全隐患突出，建议做好安全防护及协调工作。

2）水利工程道路锚索桩板墙施工进度是在正常施工进度下安排，由于大部分桩基施工处在雨期，交叉干扰大，不可预计因素多，桩板墙整体施工进度要受滞。因此，建议进度控制同安全质量控制一样放在首位，加大协调管理力度，以争取工期。

3）锚索施工和板墙后侧填筑施工干扰大，填筑质量难以保证，建议做好锚索桩板墙的回填质量控制工作。

4）对锚索穿过松散体与破碎带部分的基岩进行固结灌浆和跟管，以保证锚索张拉应力达到设计及规范要求，保证锚索施工质量。

5）根据桩基开挖具体地质情况，对于处在弱风化岩层中的桩井段，由于岩石的完整性较好，能够满足安全要求，可以适当取消护壁混凝土结构，以便加快桩井开挖施工进度。

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