1工程概述
三峡永久船闸,主体段全长1657m,最大开挖深度170m,双线闸槽间保留宽约56~60m,高45~68m的直立岩体中隔墩,形成4个直立墙面。
永久船闸岩石以闪长花岗岩为主,岩性很好,但是由于受断层裂隙切割、开挖后应力释放等因素影响,边坡稳定存在很大隐患。为改善高边坡岩体及薄衬砌混凝土墙的稳定,设计采用了高强锚杆加固方式,使混凝土墙通过高强锚杆与岩体连接共同组成结构,保障今后船闸安全运行。
永久船闸高强锚杆施工技术复杂,其主要特点是:
(1)地质条件复杂。永久船闸开挖完成后,暴露出较明显的断层、裂隙,特别在闸首交角附近及边坡顶层松动岩体较多,钻孔时易塌孔,注浆时易漏浆,施工起来困难。
(2)边坡高度大。在直立墙45~68m高的排架上施工,造孔设备吊装及安装时操作人员安全难以保障。
(3)工程量大,工期短,施工强度高。永久船闸的4个直立坡面,总面积达25.6万m2,优化后高强锚杆设计总量为9万余根,平均每100m2约38根。月最高强度达13000多根。
2高强锚杆的布置与结构设计
2.1布置
高强锚杆主要分布在4个直立坡衬砌段、机房小平台、闸首底板及陡坎处,呈上疏下密、下短上长规律分布,共9万余根。锚杆长6~13m,最顶上一排距闸顶1~2m,最底下一排距建基面1.5m,孑L距1.2~2.1m,排距1.5~2.0m。
2.2结构设计
高强锚杆采用φ32mmⅤ级精轧螺纹钢筋,锚杆结构分为内锚段、外露段、自由段三部分。
内锚段设半圆形托架,规格φ12mm,用钢筋钳夹紧,距离自由段、底端部1m处各一个,内锚段中间段所设托架间距不大于2m。外露段长1.05~3.0m,端部锚垫板由钢垫板(200mm×200mm×20mm)、螺母(长72mm)、弹簧垫圈、螺帽等组成。自由段经喷砂除锈,热喷锌200μm,涂层封闭200μm橡胶套管保护,防腐长度有50cm、100cm、150cm三种。
3设计要求
3.1钻孔
钻孔孔径应不小于φ76mm,孔斜偏差应小于2°~4°,孔位误差应小于100cm,孔深误差应小于10cm。
3.2高强锚杆材质及自由段防腐处理
采用φ32mm精轧螺纹钢筋,尺寸符合设计要求;表面干净、无锈、无油污;喷锌均匀,无起皮、鼓包;涂层光滑、平整、无针孔、气泡缺陷;外套橡胶管无划痕破损,两端绑扎结实。
3.3砂浆强度要求
砂浆强度标号采用R7=300#,砂浆原材料和配比符合设计要求,检验强度合格,注浆饱满密实,灌入量不小于理论值,灌浆压力满足设计要求。