机械涨壳式预应力中空注浆锚杆施工技术
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Ｎ ． Ｍａ ｈ２ １ ０ １ ｒ ０ ０ ｃ
Ｇ Ｚ Ｏ Ｂ Ｒ Ｕ ＣＥ Ｃ Ｅ Ｈ Ｕ Ａ Ｇ Ｏ Ｐ Ｓ ＩＮ Ｅ＆ Ｔ Ｃ Ｏ Ｏ Ｙ Ｅ ＨＮ Ｌ Ｃ
Ｓ ｌ ｏ９ ｅ ａ Ｎ ．３
机械涨 壳 式预 应力 中空注 浆锚 杆施工 技 术
天 心及 张建 均 吴 志友 ， 张建
理 为 ： 杆杆 体插 入锚 杆 孔 后 ， 外 力作 用 下 转 动 锚 在
杆体 ， 涨壳锚固件在杆体锥形体作用下张开 ． 与岩
壁 紧密 接触 ， 与锚 杆 孔 壁产 生 摩擦 阻力 ， 而 形 成 从
支护锚 固力 ， 达到 及时锚 固的效 果 。
囊 琵锚匿饽 ÷‘
为 了找 出扭 力扳 手扭 矩和拉 拔力 之间 的对应关 系 。
１ ８
２１ ０ ０年 ３月第 １ 期
葛 洲坝集 团科技
总第 ９ ３期
涨 壳式 预应力 中空 注浆锚 杆 由涨 壳锚 固件 、 中
空杆 体 、 垫板 、 螺母 等组成 ， 图 １ 见 。其 主要 作 用 原
合 比试验 、 水泥 锚 固剂凝结 试验 与抗 压强 度检 验 和 扭 力扳 手 的率 定 试验 。水泥 净 浆试 验 主要 为确 定 实 际施 工 配合 比而进 行 。水 泥 锚 固剂 凝结 试 验 与 抗 压强 度 检验是 为确 定初凝 、 终凝 时 间及水 泥锚 固 剂 达到 张拉 强 度所 需 的时 问 。扭 力扳 手 的率 定 是
关键词 锦屏二级水 电站 ； 地下厂房 ； 机械涨壳式预应力 中空注浆锚杆 ； 施工技术
１ 概 况
１ １ 电站概 述 ．
成裂 隙和小溶洞 、 岩粉等 。
１３ 地应 力 ．
锦屏 二级 水 电站 位于 四Ｊ 省 凉 山彝 族 自治州 ｉ Ｉ
木里 、 盐源 、 宁三 县交 界处 的雅砻 江 干 流锦屏 大 冕
方 向基本一 致 ， 中高地 应力 区。 属 在厂房 顶拱 开挖过程 中 ， 刚爆破 时光 面孔残孔 率达 ９％ 以上 ， ０ 由于受地 应力 影 响 ， 面孔 成 薄片 光
状剥 落 ， ３ ２— ｄ后光 面孑 残孑 率不 足 ５ ％ 。 Ｌ Ｌ ０
１４ 地 下厂 房顶拱支 护形式概 述 ．
锦屏 二级 水 电站 地下 厂房 洞断 面采 用 圆拱 直 墙型， 顶拱采 用 三 心 圆拱 。主厂 房 全长 ３２４ ｍ， ５ ．４ 高 ７ ． ｍ， 锚 梁 以上 宽 ２ ． ｍ， 锚 梁 以 下 宽 ２２ 岩 ８３ 岩 ２ ．ｍ。厂房顶拱 为三心形 ， 下厂 房 顶拱 支护 形 ５８ 地
薄层 ， 结构面间接出现岩体开裂 ， 光滑平直 、 湿润或
淋水粘 附泥 质物 ， 厂房轴线 方 向呈 ３ 。 角 ； ２ 与 ５交 第 组为缓倾角 薄层 构 造 裂 隙 ， ３ ４ 。 ，Ｅ／２ Ｎ ０— ０ Ｅ Ｓ ＿ ５— ４ 。中 ～薄层 产 出 ， 构 面 间接 局 部岩 体 开裂 ， ５， 结 形
２ １ 水泥 净浆 配合 比试验 ．
： 净浆配 合 比试验分 三组进 行 ， 水泥 主要 测定 试 块 ７ 、８ ｄ ２ ｄ抗压 强 度 是否 满 足设 计 要求 ， 取 得 较 并
猢蘩 誊 蕊 媳
’
Ｕ
好 效果 ， 以确定试 验参 数 。
摘
要
本文介绍了机械 涨壳式预应力中空注浆锚 杆施工及其 准备全过程 ， 包含水泥锚固剂室内试验 、 力 扭
扳手的率定 ， 机械涨壳式中空预应力锚杆的生产试验和施 工。该中空预应力锚杆可为开挖后 的围岩尽早提供
主动支护力 ， 使之恢复三维应力状态 ， 提高围岩 的稳定性 ， 围岩快速 自稳效果明显， 保证了施工安全。
式为机械涨壳式预应力中空注浆锚杆 、 挂钢筋网和
喷射微 纤维混 凝 土联合 支 护。锚 杆 规格 为 ： ２Ｔ ３
：１ ０ Ｎ ：９ ０ ８ ０ ｍ 和 ２ｋ Ｌ ０／０ ｃ ８ Ｔ ＝ １ ０ Ｎ Ｌ ＝ ２ｋ
６０ｍ， ０ ｃ 梅花形布置 ， 其主要参数见表 ｌ 。
表 １ 机械涨壳式预应 力中空注浆 锚杆 主要参数表
天然落差 ， 截弯取直 ， 通过长约 １．７ ｉ 的引水隧 ６ ６ｋ ｎ
洞 ， 得 额 定 水 头 ２８ 获 ８ ｍ。 电 站 总 装 机 容 量
２ ．Ｍ ａ ２ ９ Ｐ 之间， 以近垂直岸坡方 向为主， 其平均
方 向为 ￥３ １ ４ ．０ ， ４ ． — ７ ４ Ｅ 与区域最大主应力 Ｎ Ｗ Ｗ
４Ｏ Ｍ 单机容量 ６０ Ｗ。 ８０ Ｗ， ０Ｍ
１２ 地质概况 ．
主厂房 围岩 为微 风化 的条带 状云 母 大理岩 和 微风化状 灰黑 色 中厚层 细 晶大理岩 ， 下厂房顶 拱 地
围岩 以Ⅲ为 主 ， 分 为 Ⅱ类 ， 量 为 Ⅳ类 。围岩基 部 少
本稳定 ， 局部稳定性较差。通过结构面组合分析 ，
厂房顶 拱围岩稳定 主要 受缓 倾 角结 构 面和 断层 控 制 。顶拱 出露 的 断层 有 ２ ４条 ， 度 大 多在 ０ ５ 宽 ．ｍ 以 内， 与厂 房轴线 的成 大角 度相 交 ， 内充 填 碎 多 带 裂岩 、 挤压片 岩 、 角砾 岩及 少量 岩屑 。裂 隙发育 ， 沿 面大多铁锰质充填 或渲染 ， 岩体 完整性较差 。 厂房有 多组裂 隙通过 ， 响 主厂 房顶拱稳 定 的 影 裂隙最 主要 有 ２组 。第 １组 为顺 层 裂 隙 （ 间 裂 层 隙） Ｓ Ｅ ／８ ，Ｎ，Ｗ ＿ ０～９ 。一 般 中 ～薄 层产 出 ， ０， 局部
从 区域 上说 ， 程 区位 于川 藏交 界 处 ， 近主 工 临
要的构百度文库带 ， 构造应力强度较高， 地应力 释放将导
致 围岩 的破损 ， 从而影 响围岩 的稳定 性 。根 据可研 阶段地应 力测试成 果 ， 最大 主应 力量级一 般在 ｌ． Ｏ１
—
河弯上 ， 是雅砻 江干流上 的重要梯 级 电站 。锦 屏二 级水 电站利用雅砻 江下 游 河段 １０ｉ 长大 河 弯的 ５ｋ ｎ
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Ｓ ｌ ｏ９ ｅ ａ Ｎ ．３
机械涨 壳 式预 应力 中空注 浆锚 杆施工 技 术
天 心及 张建 均 吴 志友 ， 张建
理 为 ： 杆杆 体插 入锚 杆 孔 后 ， 外 力作 用 下 转 动 锚 在
杆体 ， 涨壳锚固件在杆体锥形体作用下张开 ． 与岩
壁 紧密 接触 ， 与锚 杆 孔 壁产 生 摩擦 阻力 ， 而 形 成 从
支护锚 固力 ， 达到 及时锚 固的效 果 。
囊 琵锚匿饽 ÷‘
为 了找 出扭 力扳 手扭 矩和拉 拔力 之间 的对应关 系 。
１ ８
２１ ０ ０年 ３月第 １ 期
葛 洲坝集 团科技
总第 ９ ３期
涨 壳式 预应力 中空 注浆锚 杆 由涨 壳锚 固件 、 中
空杆 体 、 垫板 、 螺母 等组成 ， 图 １ 见 。其 主要 作 用 原
合 比试验 、 水泥 锚 固剂凝结 试验 与抗 压强 度检 验 和 扭 力扳 手 的率 定 试验 。水泥 净 浆试 验 主要 为确 定 实 际施 工 配合 比而进 行 。水 泥 锚 固剂 凝结 试 验 与 抗 压强 度 检验是 为确 定初凝 、 终凝 时 间及水 泥锚 固 剂 达到 张拉 强 度所 需 的时 问 。扭 力扳 手 的率 定 是
关键词 锦屏二级水 电站 ； 地下厂房 ； 机械涨壳式预应力 中空注浆锚杆 ； 施工技术
１ 概 况
１ １ 电站概 述 ．
成裂 隙和小溶洞 、 岩粉等 。
１３ 地应 力 ．
锦屏 二级 水 电站 位于 四Ｊ 省 凉 山彝 族 自治州 ｉ Ｉ
木里 、 盐源 、 宁三 县交 界处 的雅砻 江 干 流锦屏 大 冕
方 向基本一 致 ， 中高地 应力 区。 属 在厂房 顶拱 开挖过程 中 ， 刚爆破 时光 面孔残孔 率达 ９％ 以上 ， ０ 由于受地 应力 影 响 ， 面孔 成 薄片 光
状剥 落 ， ３ ２— ｄ后光 面孑 残孑 率不 足 ５ ％ 。 Ｌ Ｌ ０
１４ 地 下厂 房顶拱支 护形式概 述 ．
锦屏 二级 水 电站 地下 厂房 洞断 面采 用 圆拱 直 墙型， 顶拱采 用 三 心 圆拱 。主厂 房 全长 ３２４ ｍ， ５ ．４ 高 ７ ． ｍ， 锚 梁 以上 宽 ２ ． ｍ， 锚 梁 以 下 宽 ２２ 岩 ８３ 岩 ２ ．ｍ。厂房顶拱 为三心形 ， 下厂 房 顶拱 支护 形 ５８ 地
薄层 ， 结构面间接出现岩体开裂 ， 光滑平直 、 湿润或
淋水粘 附泥 质物 ， 厂房轴线 方 向呈 ３ 。 角 ； ２ 与 ５交 第 组为缓倾角 薄层 构 造 裂 隙 ， ３ ４ 。 ，Ｅ／２ Ｎ ０— ０ Ｅ Ｓ ＿ ５— ４ 。中 ～薄层 产 出 ， 构 面 间接 局 部岩 体 开裂 ， ５， 结 形
２ １ 水泥 净浆 配合 比试验 ．
： 净浆配 合 比试验分 三组进 行 ， 水泥 主要 测定 试 块 ７ 、８ ｄ ２ ｄ抗压 强 度 是否 满 足设 计 要求 ， 取 得 较 并
猢蘩 誊 蕊 媳
’
Ｕ
好 效果 ， 以确定试 验参 数 。
摘
要
本文介绍了机械 涨壳式预应力中空注浆锚 杆施工及其 准备全过程 ， 包含水泥锚固剂室内试验 、 力 扭
扳手的率定 ， 机械涨壳式中空预应力锚杆的生产试验和施 工。该中空预应力锚杆可为开挖后 的围岩尽早提供
主动支护力 ， 使之恢复三维应力状态 ， 提高围岩 的稳定性 ， 围岩快速 自稳效果明显， 保证了施工安全。
式为机械涨壳式预应力中空注浆锚杆 、 挂钢筋网和
喷射微 纤维混 凝 土联合 支 护。锚 杆 规格 为 ： ２Ｔ ３
：１ ０ Ｎ ：９ ０ ８ ０ ｍ 和 ２ｋ Ｌ ０／０ ｃ ８ Ｔ ＝ １ ０ Ｎ Ｌ ＝ ２ｋ
６０ｍ， ０ ｃ 梅花形布置 ， 其主要参数见表 ｌ 。
表 １ 机械涨壳式预应 力中空注浆 锚杆 主要参数表
天然落差 ， 截弯取直 ， 通过长约 １．７ ｉ 的引水隧 ６ ６ｋ ｎ
洞 ， 得 额 定 水 头 ２８ 获 ８ ｍ。 电 站 总 装 机 容 量
２ ．Ｍ ａ ２ ９ Ｐ 之间， 以近垂直岸坡方 向为主， 其平均
方 向为 ￥３ １ ４ ．０ ， ４ ． — ７ ４ Ｅ 与区域最大主应力 Ｎ Ｗ Ｗ
４Ｏ Ｍ 单机容量 ６０ Ｗ。 ８０ Ｗ， ０Ｍ
１２ 地质概况 ．
主厂房 围岩 为微 风化 的条带 状云 母 大理岩 和 微风化状 灰黑 色 中厚层 细 晶大理岩 ， 下厂房顶 拱 地
围岩 以Ⅲ为 主 ， 分 为 Ⅱ类 ， 量 为 Ⅳ类 。围岩基 部 少
本稳定 ， 局部稳定性较差。通过结构面组合分析 ，
厂房顶 拱围岩稳定 主要 受缓 倾 角结 构 面和 断层 控 制 。顶拱 出露 的 断层 有 ２ ４条 ， 度 大 多在 ０ ５ 宽 ．ｍ 以 内， 与厂 房轴线 的成 大角 度相 交 ， 内充 填 碎 多 带 裂岩 、 挤压片 岩 、 角砾 岩及 少量 岩屑 。裂 隙发育 ， 沿 面大多铁锰质充填 或渲染 ， 岩体 完整性较差 。 厂房有 多组裂 隙通过 ， 响 主厂 房顶拱稳 定 的 影 裂隙最 主要 有 ２组 。第 １组 为顺 层 裂 隙 （ 间 裂 层 隙） Ｓ Ｅ ／８ ，Ｎ，Ｗ ＿ ０～９ 。一 般 中 ～薄 层产 出 ， ０， 局部
从 区域 上说 ， 程 区位 于川 藏交 界 处 ， 近主 工 临
要的构百度文库带 ， 构造应力强度较高， 地应力 释放将导
致 围岩 的破损 ， 从而影 响围岩 的稳定 性 。根 据可研 阶段地应 力测试成 果 ， 最大 主应 力量级一 般在 ｌ． Ｏ１
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河弯上 ， 是雅砻 江干流上 的重要梯 级 电站 。锦 屏二 级水 电站利用雅砻 江下 游 河段 １０ｉ 长大 河 弯的 ５ｋ ｎ